專利名稱：多效汽油固體復合增效劑及制備方法
技術領域：
本發(fā)明涉及制備多效汽油固體復合增效劑的合成技術。特別是涉及到多種性能改進劑的復合以及低溫下使用而添加的性能改進劑的復合。整個合成技術包括了主體增效劑的酯化和性能改進劑之復合兩部分。
為了能經濟有效地提高汽油的燃燒質量，國內外都廣泛地采用各種類型的添加劑加入汽油中，按其功能來分，有性能改進劑及防護劑兩類。對于性能改進劑，主要是改善汽油的燒燒狀況，如抗爆劑、清凈分散劑，抗積炭劑等。防護劑則主要用于改善汽油貯存，運輸的性能。最常用的性能改進劑是用來提高汽油辛-烷值的，如四乙基鉛和四甲鉛等。在我國較普遍使用。國外則普遍使用無鉛的添加劑來提高汽油的辛-烷值。如加入甲基叔丁基醚(MTBE)，叔丁醇等高辛烷值含氧化物。但是，如何對現(xiàn)有使用的汽油的性能再進一步的提高，國內外均生產過一些增效劑產品。如早期的進一步使用過渡金屬(錳、鐵、鈷、鎳)與β-二酮和二胺的螯合物使汽油增加燃燒性。再如使用五羰基鐵，二茂鐵，甲基環(huán)戊二烯三羰基錳等均早期在國外作為燃燒催化劑而使用過。
使汽油增效，即在發(fā)動機中燃燒時，不僅應同時考慮其乳化霧化及催化助燃特性。還應進一步考慮到針對不同質量的油品及對不同車況的發(fā)動機而采用清凈分散性，抗積炭性，抗氧化性，潤滑性，低溫熔解度改進劑，含鉛汽油中沉積少量PbO并累積所造成的非正常燃燒即坑表面著火性等問題。即從各個方面來同時考慮影響汽油燃燒的因素，從各方面使燃耗降低、功率損失減小。例如，在汽油中存在沉積物時，會附著于汽化器及吸氣閥等處，從而可能引起吸入空氣量減小，空燃比偏離原范圍，使燃耗增加。又如，在使用含鉛汽油時，長時間的使用，燃燒室內難免有鉛氧化物的累積沉積，而產生表面著火現(xiàn)象，產生震動聲并使輸出功率降低。因此需用吹掃劑加以清除。再如，對于催化裂化汽油，含有大量烯烴，易發(fā)生氧化聚合并附著在燃燒系統(tǒng)內。因此，有必要進一步改善氧化安定性。因為烴類的自動氧化是在氧存在下脫氫，一旦生成自由基，就發(fā)生鏈鎖反應。加入抗氧劑，則使自由基鈍化，起到終止氧化鏈鎖反應之目的。在本復合物中加入的是市售商品抗氧劑，2-6-二叔丁基酚。此外，對在燃燒系統(tǒng)中積炭的清除，防止繼續(xù)沉積、增加發(fā)動機氣缸中摩擦面的潤滑性等都是提高汽油的使用性能需采取的措施。
若使汽油在發(fā)動機中充分燃燒，同時采用乳化、催化的共同作用，則更能提高其燃燒性。進一步發(fā)現(xiàn)采用清凈分散劑的聚α烯烴等高分子表面活性劑，不僅有清凈分散的功能，同時還具有防止在低溫時，添加劑從汽油中析出的作用(0--20℃)其作用是利用高分子長鏈吸附由低溫產生的臨界微小析出物，阻止了析出物的長大沉積。采用本技術合成的高炭酯不僅具有使氣油乳化的作用，由于其本身即為表面活劑，具有清除積炭并防止其繼續(xù)產生的特性。在酯化反應中，使十六醇部分過量，過量的十六醇除具中乳化作用外，也是一種公認的具有較好效果的潤滑劑。其作用是利用其烴鏈末端的極性基團極易吸附在氣缸中的摩擦面上，形成分子定向的吸附膜，阻止金屬間的接觸，從而減少摩擦和摩損，降低摩擦系數，延長氣缸使用壽命。因此，這就涉及到了如何將具有單功能特性的添加劑復合成一種均相的固體物的問題，其中包括酯化與復合問題。本發(fā)明與現(xiàn)有的技術相比，具有如下優(yōu)點(1) 將各單功能特性的添加劑，復合于固體產物中。
(2) 起催化燃燒性的有機金屬鋇鹽，可與產物生成固溶體(3) 利用高炭酸與高炭醇的反應生成固態(tài)型的乳化劑并易容于油品中。
(4) 所選的酯化產物也具有清除積炭并防止其繼續(xù)產生的作用(5) 高分子表面活性劑，(清凈分散劑)也與產物形成固溶體(6) 加入的高分子表面活性劑同時具有抑制低溫時，添加劑從汽油中的析出，提高低溫使用性能。
(7) 加入的二溴乙烷具有清除PbO的沉積作用，防止表面著火現(xiàn)象。
(8) 加入抗氧劑2-6-二叔丁基酚達到進一步避免使用催化裂化汽油時，烯烴的氧化沉積;
(9) 通過酯化反應中，使十六醇過量，利用十六醇的潤滑性、吸附膜特性減少汽缸中金屬件的摩擦和磨損，降低摩擦系數。延長汽缸使用壽命。
基于上述的各種功能特性，使汽油的燃燒性能進一步提高，從而達到了節(jié)約燃耗，減少功率損失，增加低溫使用性之目的。


圖1是本發(fā)明的工藝流程圖。
具體的制備，復合技述如下其中包括酯化技術及復合技術兩步。
其酯化反應式如下
1、酯化反應將環(huán)己烷加入反應釜中，然后依次加入十六醇，十入酸及十二羥基硬脂酸。加熱至60℃待釜中固體物溶解后，加入催化劑硫酸，開動攪拌，并升溫至75-85℃進行回流，同時分離酯化反應中產生的水。酯化反應結束后，降溫至60-65℃。并停止攪拌，使釜液靜止分層。上層為酯化溶液，下層為硫酸。將硫酸放出后，在60-70℃進行減壓蒸餾將環(huán)己烷蒸出70-90kg，環(huán)已烷的存留量的不同，使最終的復合物的熔點不同，以滿足其在不同溫度下在汽油中溶解性。蒸出的環(huán)已烷收集待第二次投料時用。
2、復合將釜溫保持在85-90℃加入環(huán)烷酸鋇或硬脂酸鋇，聚α烯烴，并攪拌均勻，降溫至60-65℃分別加入2.6-二叔丁基酚，二溴乙烷攪拌均勻后，即進行澆注。將釜內液體澆入予行準備好的柱型多孔模具中，待冷卻后，即得固體柱型成品。
酯化反應的終點測定酯化反應的終點按反應式[1]H2O的理論收率的80%計，即，酯化反應過程中，反應的水量，通過量筒進行測量。達到上述指標后，即視為反應達終點。即結束酯化反應。
復合后的產物的熔點，灰份、殘?zhí)?、酸值、腐蝕性試驗方法分別按GB執(zhí)行。(GB1264、503、378、617)實施例
(1)酯化反應取環(huán)已烷100kg加入反應釜中，取十六醇48.3kg，十八酸34kg，十二羥基硬脂或將十八酸17.5kg，十二羥基硬脂酸兩者的重量比可為7∶3或4∶6，溶于環(huán)已烷中，加熱到60℃待全部溶解后，攪拌并加入硫酸2kg，然后升溫至75-85℃，進行回流。使酯化反應進行。當酯化反應結束時，采出水量為3kg。降溫至60-65℃，停止攪拌，靜止30分鐘，使酯化液與硫酸分層，然后放出硫酸。將溫度保持60-70℃，進行減壓蒸餾，真空度控制在700-760mmHg。
將環(huán)乙烷蒸出，蒸出量為70-90kg。蒸出的環(huán)乙烷進行第二次投料用。
(2)復合將二溴乙烷(50g)聚α烯烴(1.3-6kg)硬脂酸鋇在85-90℃(2kg)加入酯化液中，保持溫度60-70℃，攪拌均勻后，向柱型多孔澆注模具內進行澆注，冷至室溫后，即為本發(fā)明的固體產品。
權利要求
1.一種制備多效汽油固體復合增效劑的方法，它包括使用過量的十六酸與十八酸、十二羥基硬脂酸在硫酸催化劑的作用下的酯化過程，以及與各種單功能添加劑，如聚烯烴，2.6-一二叔丁基酚，硬脂酸鋇(或環(huán)烷酸鋇)二溴乙烷的復合，其特征在于用這些酯化反應物(其中十六醇過量)在溶劑環(huán)已烷中，在硫酸催化劑的作用下進行酯化后，環(huán)已烷被減壓蒸餾，并留有一定的存留量及各單功能添加劑，如清凈分散劑低溫溶解改進劑，抗氧化劑、催化助燃劑，吹掃劑的復合成的固態(tài)物。
2.根據權利要求1所述的固體復合增效劑，其特征在于酯化反應，十六醇以每100kg總反應物過量5.6kg，采水量為3kg。
3.根據權利要求1所述的復合固體增效劑，其特征在于酯化反應中，催化劑硫酸的加入量為每100kg，反應物加2kg。
4.根據權利要求1所述的復合固體增效劑，其特征在于中減壓蒸餾中，每100kg環(huán)乙烷的存餾量為10-30kg。
5.根據權利要求1所述的固體復合增效劑，其中特征在于各單功能添加劑的復合，在每100kg總酯化反應物中加入量為，聚α烯烴10kg，硬脂酸鋇(或環(huán)烷酸鋇)1kg，2.6-二叔丁基酚1.5kg，二淡乙烷0.05kg。
6.根據權利要求1所述的固體復合增效劑，其特征在于硬脂酸鋇(或環(huán)烷酸鋇)及聚α烯烴的復合溫度為85-90℃，2.6-二叔丁基酚，二溴乙烷的復合溫度為60-65℃。
全文摘要
提供了一種制備多效汽油復合增效劑的合成技術。特別是涉及到多種性能改進劑的復合以及低溫下(0—-20℃)復合固體在汽油中溶解性的提高，降低低溫的偏析的復合劑的復合。整個合成技術包括了主體增效劑的酯化反應和性能改進劑的復合兩部分。其特征在于用這些酯化反應物(其中十六醇過量)在環(huán)己烷中，在硫酸催化劑的作用下進行酯化后，環(huán)己烷被減壓蒸餾，并留有一定存留量，以及各單功能添加劑，如清凈分散劑、低溫溶解改進劑，抗氧化劑，催化助燃劑，吹掃劑的復合成的固態(tài)物。
文檔編號C10L10/00GK1083852SQ93107528
公開日1994年3月16日 申請日期1993年7月3日 優(yōu)先權日1993年7月3日
發(fā)明者李熙, 王風山, 劉雙宏, 張樹業(yè) 申請人:李熙, 王風山