專利名稱：環(huán)保型多功能柴油添加劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種柴油添加劑及其制備工藝。
國外柴油降凝劑(PPD)的研究和生產(chǎn)已有多年的歷史，PPD的發(fā)展經(jīng)歷了組成結(jié)構(gòu)由簡單到復(fù)雜即由大分子化合物→高分子聚合物→嵌段高分子共聚物→由多種聚合物組成的混合物的發(fā)展過程。八十年代中期出現(xiàn)了復(fù)配型柴油降凝劑，八十年代后期一些敏感性高的柴油降凝劑也逐漸出現(xiàn)。目前國際上出現(xiàn)的PPD主要有乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)系列添加劑、乙烯-丙烯酸異丁酯、α-烯烴-馬來酸酐共聚物的復(fù)合添加劑等，但其產(chǎn)品的功能均是單一的，且價格昂貴、添加成本很高。我國自1965年前后開始了柴油降凝劑的研究開發(fā)，其時大多以仿制為主，八十年代后期中國石化總公司明確提出了要“發(fā)展高效柴油降凝劑”并將其列入在國家“八五”和“九五”科技發(fā)展規(guī)劃中。但目前國產(chǎn)柴油柴油降凝劑所存在的問題仍是品種少、功能單一、添加量大(2～5％)，而且產(chǎn)品大部分都以降凝為目的，具有消煙助燃性能者極少，有的柴油添加劑雖有降低煙霧排放的節(jié)能效果卻不具備降凝效果。
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)所存在的缺陷，提供一種消煙、節(jié)能和節(jié)能效果明顯的環(huán)保型多功能柴油添加劑及其制備工藝。
本發(fā)明所述的環(huán)保型多功能柴油添加劑是由茂金屬衍生物消煙助燃劑、聚烷基丙烯酸酯、聚乙烯醋酸乙烯酯、抗氧劑、掩蓋劑、分散劑、清凈劑和多支化碳鏈脂肪醇溶劑共八種物質(zhì)組分混合組成的。其中消煙助燃劑的化學(xué)通式為 式中R為甲基或乙基或叔丁基或芐基；聚烷基丙烯酸酯的化學(xué)通式為 式中R1為H或C1～C12烷基，R2為H或C1～C12烷基，R3為H或CI或F或C1～C12烷基，R1≠R2≠R3,n≤400；聚乙烯醋酸乙烯酯的化學(xué)通式為 式中R1=R2=H或F或CI或C1～C3烷基，R3為H或C1～C3烷基，R4為H或CH3,7≥m≥5,60≥n≥15；抗氧劑采用含氮復(fù)合物T1401或T502或T501；掩蓋劑采用硫磷化聚異丁烯鋇鹽T108；分散劑采用環(huán)烷酸的金屬鹽T111；清凈劑采用醋酸乙烯酯ECA2.3或含氮有機(jī)復(fù)合物T151或T2301；多支化碳鏈脂肪醇的化學(xué)通式為ROH，式中R為多支化碳鏈。
在本發(fā)明所述添加劑的物質(zhì)組成中，茂金屬衍生物消煙助燃劑采用電化學(xué)法生產(chǎn)，其產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，具有良好的消煙助燃性；聚烷基丙烯酸酯和聚乙烯醋酸乙烯酯可共混改性，起共促進(jìn)降凝作用，形成立體覆蓋-穩(wěn)定分散網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，可以達(dá)到細(xì)化蠟晶，與新生蠟晶共晶抑制蠟晶進(jìn)一步生長，從而降低油品的凝固點(diǎn)，改善其低溫流動性；抗氧劑、掩蓋劑、分散劑、清凈劑和多ROH溶劑均屬柴油摻合組分，它們與前述三組分進(jìn)行復(fù)配后，即生產(chǎn)出兼具消煙、節(jié)能、降凝效果的環(huán)保型多功能柴油添加劑。
構(gòu)成該環(huán)保型多功能柴油添加劑之各物質(zhì)組分的含量范圍為茂金屬衍生物消煙助燃劑5～15％；聚烷基丙烯酸酯10～30％；聚乙烯醋酸乙烯酯 4～15％；抗氧劑3～7％；掩蓋劑2～4％；分散劑2～6％；清凈劑1～5％；多支化碳鏈脂肪醇溶劑 40～50％。
用于制備該柴油添加劑的生產(chǎn)工藝包括三部分技術(shù)內(nèi)容，即茂金屬衍生物消煙助燃劑組分的合成工藝、聚烷基丙烯酸酯組分的合成工藝以及全部組分物的復(fù)配工藝。
一、茂金屬衍生物消煙助燃劑的合成工藝的流程為原料雙聚環(huán)戊二烯經(jīng)解聚并通過蒸餾制得環(huán)戊二烯單體，將該單體與碳數(shù)為1～4的有機(jī)醇溶劑及其堿金屬鹵化物助劑按50～70∶5～20∶10～45的比例混溶后送入電解槽電解，將電解得到的電解液蒸餾，回收溶劑，將蒸餾得到的固體物重結(jié)晶、干燥后即得到消煙助燃劑組分。
二、聚烷基丙烯酸酯的合成工藝的流程為將烷基丙烯酰胺水解，水解產(chǎn)物與高級脂肪醇在酸性條件下發(fā)生酯化反應(yīng)并生成烷基丙烯酸酯，經(jīng)蒸餾、干燥、精制后進(jìn)入聚合高壓反應(yīng)釜，加入引發(fā)劑進(jìn)行游離基聚合，控制產(chǎn)品的分子量在105以下，所得產(chǎn)品即為聚烷基丙烯酸酯組分。
三、全部組分的復(fù)配工藝流程為將消煙助燃劑、聚烷基丙烯酸酯和聚乙烯醋酸乙烯酯分別溶入一定量的多支化碳鏈脂肪醇溶劑后送入調(diào)和復(fù)配釜，再依次加入抗氧劑、分散劑、清凈劑和其余的多支化碳鏈脂肪醇溶劑，在低于50℃溫度下攪拌劑液直至均勻，劑液混合溶解冷卻至室溫后即得成品物質(zhì)。
實(shí)施方法一將63kg雙聚環(huán)戊二烯經(jīng)加熱解聚再經(jīng)精餾冷凝后的環(huán)戊二烯單體，將該單體碳數(shù)為1～4的有機(jī)醇溶劑及其堿金屬鹵化物助劑按60∶15∶30的比例混溶后送入電解槽電解，電解槽以鐵為陽極；將電解得到的電解液蒸餾回收溶劑，蒸餾得到的固體物經(jīng)重結(jié)晶，得消煙助燃劑成品70.5kg，產(chǎn)品收率97％。
實(shí)施方法二將8.5kg烷基丙烯酰胺與5kg水在反應(yīng)釜中作用，生成烷基丙烯酸，加入0.42kg阻聚劑硫酸銅，烷基丙烯酸在稀硫酸存在下與高級脂肪醇發(fā)生酯化反應(yīng)，生成烷基丙烯酸酯和副產(chǎn)物硫酸氫銨，所生成的水不斷被硫酸吸收，使反應(yīng)不斷進(jìn)行；將含烷基丙烯酸酯的反應(yīng)混合物蒸餾除去未反應(yīng)物和副產(chǎn)物，得27kg(y1=97.19％)粗品和副產(chǎn)物10.4kg，粗品經(jīng)精制得26.7kg(Y2=94％)烷基丙烯酸酯，將烷基丙烯酸酯送入聚合高壓反應(yīng)釜，加入引發(fā)劑偶氮二異丁腈，烷基丙烯酸酯在偶氮二異丁腈引發(fā)下進(jìn)行游離基聚合，最后得聚烷基丙烯酸酯成品25.9kg(y3=90％)，分子量90000～100000。
實(shí)施方法三將16kg消煙助燃劑、30kg聚烷基丙烯酸酯、15kg聚乙烯醋酸乙烯酯分別依次送入80kg的ROH溶劑中溶解，控制溫度在30～50℃，攪拌2小時至澄清為止，凈置冷卻；然后將清凈劑、分散劑、抗氧劑、掩蓋劑分別依次加入進(jìn)上述溶液中，升溫攪拌數(shù)小時直至劑液呈均一溶液，冷卻后將劑液過0.12mm銅篩，篩下物即為成品，檢驗(yàn)合格后裝入200L鐵桶。
實(shí)際應(yīng)用中，該柴油添加劑的添加量為0.5～1‰，添入該添加劑后的柴油經(jīng)使用實(shí)測消煙率為30～70％，節(jié)能5～15％，可將凝固點(diǎn)降低10～20℃，外特性輸出功率較原機(jī)提高3.6％。該柴油添加劑的組成簡單、性能良好、社會需求量大，產(chǎn)品效益好投資回報率高，符合國家現(xiàn)行環(huán)保政策，其應(yīng)用推廣具有極好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。
權(quán)利要求
1.一種環(huán)保型多功能柴油添加劑，其特征在于它由茂金屬衍生物消煙助燃劑、聚烷基丙烯酸酯、聚乙烯醋酸乙烯酯、抗氧劑、掩蓋劑、分散劑、清凈劑和多支化碳鏈脂肪醇溶劑共八種物質(zhì)組分混合組成。
2.如權(quán)利要求1所述的添加劑，其特征在于構(gòu)成該添加劑之各物質(zhì)組分的含量范圍為茂金屬衍生物消煙助燃劑5～15％；聚烷基丙烯酸酯10～30％；聚乙烯醋酸乙烯酯 4～15％；抗氧劑3～7％；掩蓋劑2～4％；分散劑2～6％；清凈劑1～5％；多支化碳鏈脂肪醇溶劑 40～50％。
3.專用于制備權(quán)利要求1、2所述添加劑的工藝，其特征在于包括消煙助燃劑組分的合成工藝、聚烷基丙烯酸酯組分的合成工藝以及全部組分的復(fù)配工藝，其中3．1、消煙助燃劑的合成工藝的流程為原料雙聚環(huán)戊二烯經(jīng)解聚并通過蒸餾制得環(huán)戊二烯單體，將該單體與碳數(shù)為1～4的有機(jī)醇溶劑及其堿金屬鹵化物助劑按50～70∶5～20∶10～45的比例混溶后送入電解槽電解，將電解得到的電解液蒸餾，回收溶劑，將蒸餾得到的固體物重結(jié)晶、干燥即得到消煙助燃劑組分；3．2、聚烷基丙烯酸酯的合成工藝的流程為將烷基丙烯酰胺水解，水解產(chǎn)物與高級脂肪醇在酸性條件下發(fā)生酯化反應(yīng)并生成烷基丙烯酸酯，經(jīng)蒸餾、干燥、精制后進(jìn)入聚合高壓反應(yīng)釜，加入引發(fā)劑進(jìn)行游離基聚合，控制產(chǎn)品的分子量在105以下，所得產(chǎn)品即為聚烷基丙烯酸酯組分；3．3、全部組分的復(fù)配工藝流程為將消煙助燃劑、聚烷基丙烯酸酯和聚乙烯醋酸乙烯酯分別溶入一定量的多支化碳鏈脂肪醇溶劑后送入調(diào)和復(fù)配釜，再依次加入抗氧劑、分散劑、清凈劑和其余的多支化碳鏈脂肪醇溶劑，在低于50℃溫度下攪拌劑液直至均勻，劑液混合溶解冷卻后即得成品物質(zhì)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種環(huán)保型多功能柴油添加劑,它由茂金屬衍生物消煙助燃劑、聚烷基丙烯酸酯、聚乙烯醋酸乙烯酯、抗氧劑、掩蓋劑、分散劑、清凈劑和多支化碳鏈脂肪醇溶劑共八種物質(zhì)組分混合組成。該柴油添加劑的組成簡單、性能良好、社會需求量大,產(chǎn)品效益好投資回報率高,符合國家現(xiàn)行環(huán)保政策,其應(yīng)用推廣具有極好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。
文檔編號C10L1/10GK1306074SQ0011371
公開日2001年8月1日 申請日期2000年1月20日 優(yōu)先權(quán)日2000年1月20日
發(fā)明者王聰, 郭秋寶, 鄭遠(yuǎn)洋, 王理之, 張俊晟 申請人:陜西省西北新技術(shù)實(shí)業(yè)有限責(zé)任公司