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      防金屬腐蝕及抑制橡膠溶脹的醇燃料添加劑的制作方法

      文檔序號(hào):5114132閱讀:405來源:國(guó)知局

      專利名稱::防金屬腐蝕及抑制橡膠溶脹的醇燃料添加劑的制作方法
      技術(shù)領(lǐng)域
      :本發(fā)明涉及一種醇燃料添加劑,尤其涉及一種防金屬腐蝕及抑制橡膠溶脹的醇燃料添加劑。
      背景技術(shù)
      :醇燃料是指含有一定比例甲醇或乙醇的汽油。甲醇在生產(chǎn)過程中一般會(huì)含有酸性物質(zhì),而且甲醇本身的吸水性使之在貯存過程中含有少量水分,甲醇燃料中水分的存在將激活金屬的酸腐蝕和電化學(xué)腐蝕問題。當(dāng)汽油中不含水分時(shí),酸性腐蝕是很弱的,主要是活性硫化物引起的銅片腐蝕;而甲醇燃料中存在水分時(shí),將引起酸的電離,使活潑金屬的酸腐蝕加劇。甲醇對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)燃料系統(tǒng)的多種金屬都有腐蝕性,可以腐蝕銅、鐵、鋁、鉛、鋅、鎂及它們的許多合金。甲醇燃料即使含有體積份數(shù)為3份的醇也會(huì)使燃料腐蝕性大大增強(qiáng),醇含量越高,腐蝕性越強(qiáng)。表1列出了幾種低比例甲醇燃料對(duì)不同金屬的腐蝕性。表l甲醇燃料對(duì)金屬的腐蝕損失單位g/m:<table>tableseeoriginaldocumentpage4</column></row><table>防止醇燃料腐蝕發(fā)動(dòng)機(jī)金屬的基本途徑有兩個(gè)一是改變發(fā)動(dòng)機(jī)金屬材料,使用耐腐蝕的金屬制造發(fā)動(dòng)機(jī),如將鐵類合金改為鎳類合金、氣門座燒結(jié)材料中添加硬質(zhì)微粒并作鉛熔滲處理、活塞環(huán)鍍鉻等;二是在燃料中加防腐蝕添加劑。相比之下,前者成本高,且只適用于新發(fā)動(dòng)機(jī)的制造,而后者則更簡(jiǎn)易,而且成本很低,效果較好。目前成品油抗腐蝕添加劑大致可分為兩類,包括防止硫腐蝕的添加劑和防止燃料氧化產(chǎn)物引起腐蝕的添加劑。發(fā)動(dòng)機(jī)燃料用的腐蝕抑制劑常采用不帶有金屬離子的無灰添加劑,包括一元或二元有機(jī)羧酸及其酯化產(chǎn)物和一些胺類化合物等;其中防止燃料氧化產(chǎn)物引起腐蝕的添加劑又可分為兩類一類的作用是減少氧化產(chǎn)物的生成量,它們或是降低氧化反應(yīng)的速度,或是延長(zhǎng)氧化的誘導(dǎo)期;另一類添加劑則是能被金屬表面吸附或與金屬作用而生成一層薄膜,覆蓋在金屬表面,從而限制燃料氧化產(chǎn)物對(duì)金屬的作用。后一類的抗腐蝕添加劑,多是具有極性的有機(jī)物質(zhì)鹽、醇酸、胺等。國(guó)內(nèi)外也有針對(duì)醇類燃料金屬腐蝕問題的研究報(bào)道。醇燃料對(duì)汽車供油系統(tǒng)的橡膠部件溶脹作用較大,對(duì)油泵的密封及其他部件的合成橡膠大都會(huì)發(fā)生溶脹、變硬、軟化或龜裂作用。要從根本上解決該問題,最好的辦法是研究更換與甲醇燃料相適應(yīng)的非金屬材料,使之既耐汽油,又耐甲醇燃料。但由于目前的技術(shù)現(xiàn)狀和材料成本問題不可能將所有在用車的材料替換,所以通過添加腐蝕溶脹抑制劑從燃料的角度來解決甲醇燃料的燃燒性能成為解決腐蝕溶脹問題的一條有效途徑。乙醇也同樣具有甲醇的金屬腐蝕及橡膠溶脹問題。
      發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明目的是提供一種防金屬腐蝕及抑制橡膠溶脹的醇燃料添加劑,其解決了高比例醇汽油燃料對(duì)汽車供油系統(tǒng)及儲(chǔ)運(yùn)設(shè)備的金屬腐蝕及橡膠溶脹的技術(shù)問題。本發(fā)明的技術(shù)解決方案是一種防金屬腐蝕及抑制橡膠溶脹的醇燃料添加劑,其特殊之處是所述添加劑包括按體積份計(jì)算的以下組分-丙炔醇58份;羥基丁二酸二乙酯1420份;N-甲基嗎啉814份;環(huán)己胺1826份。上述添加劑還包括按體積份計(jì)算的以下組分肌醇六磷酸酯35份。上述添加劑還包括按體積份計(jì)算的以下組分酞酸二甲酯1320份。上述添加劑還包括按體積份計(jì)算的以下組分:雙戊烯610份;環(huán)己烷1420份。上述添加劑包括按體積份計(jì)算的以下組分丙炔醇6份;羥基丁二酸二乙酯20份;肌醇六磷酸酯3份;N-甲基嗎啉9份;環(huán)己胺20份;酞酸二甲酯16份;雙戊烯6份;環(huán)己烷20份。上述添加劑包括按體積份計(jì)算的以下組分丙炔醇6.5份;羥基丁二酸二乙酯1S.5份;肌醇六磷酸酯3.5份;N-甲基嗎啉10份;環(huán)己胺23份;酞酸二甲酯14.5份;雙戊烯7份;環(huán)己烷17份。上述添加劑包括按體積份計(jì)算的以下組分丙炔醇羥基丁二酸二乙酯肌醇六磷酸酯N-甲基嗎啉環(huán)己胺酞酸二甲酯雙戊烯7份;16份;3份;12.5份;22份;14份;6.5份;環(huán)己垸19份。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是本發(fā)明所涉及的防金屬腐蝕及抑制橡膠溶脹的醇燃料添加劑調(diào)制成的醇燃料能有效抑制金屬腐蝕,緩解醇對(duì)橡膠、塑料部件的溶脹。本發(fā)明適用于作甲醇燃料的添加助劑,也適用于乙醇燃料的防腐及抗溶脹。具體實(shí)施例方式本發(fā)明防金屬腐蝕及抑制橡膠溶脹的醇燃料添加劑的第一種具體配方包括(以體積份計(jì)算)6份丙炔醇、20份羥基丁二酸二乙酯、3份肌醇六磷酸酯、9份N-甲基嗎啉、20份環(huán)己胺、16份酞酸二甲酯、6份雙戊烯、20份環(huán)己烷。本發(fā)明防金屬腐蝕及抑制橡膠溶脹的醇燃料添加劑的第二種具體配方包括(以體積份計(jì)算)6.5份丙炔醇、18.5份羥基丁二酸二乙酯、3.5份肌醇六磷酸酯、IO份N-甲基嗎啉、23份環(huán)己胺、14.5份酞酸二甲酯、7份雙戊烯、17份環(huán)己烷;本發(fā)明防金屬腐蝕及抑制橡膠溶脹的醇燃料添加劑的第三種具體配方包括(以體積份計(jì)算)7份丙炔醇、16份羥基丁二酸二乙酯、3份肌醇六磷酸酯、12.5份N-甲基嗎啉、22份環(huán)己胺、14份酞酸二甲酯、6.5份雙戊烯、19份環(huán)己烷o本發(fā)明的制備方法在常溫常壓下,將所需組分分別按照其體積份通過流量泵加入混合器;經(jīng)充分混合,得到所需抑制劑。本發(fā)明所涉及的添加劑的極性基團(tuán)吸附在銅、鋁等金屬表面,非極性長(zhǎng)鏈在金屬表面形成保護(hù)膜,阻止離子對(duì)金屬的電化學(xué)腐蝕,金屬表面形成的保護(hù)覆膜也減弱了甲醇燃料中活性硫的腐蝕;復(fù)合物中部分官能團(tuán)與Fe等活性質(zhì)點(diǎn)形成具有一定強(qiáng)度的絡(luò)合物,在鋼的表面上形成致密覆膜層,阻止醇汽油對(duì)活潑金屬的腐蝕。同時(shí),由于橡膠增塑劑的加入能緩解橡膠塑料部件的溶脹。幾種組分的共同作用,使其具有較好的綜合緩蝕溶脹抑制效果。本發(fā)明抗金屬腐蝕組分的功能如下丙炔醇(C孔O,HOCH2CCH)能有效抑制酸類對(duì)鐵銅鎳等金屬的腐蝕;羥基丁二酸二乙酯(C7H1405,CH3CH2OOCH2CHOHCOOCH2CH3)是金屬的清潔劑,易與醇類生成二元羧酸酯,緩解金屬腐蝕;N-甲基嗎啉(GHuNO,CH2CH2NCH3CH2CH20)作為化工助劑,能減弱甲醇對(duì)有些金屬的化學(xué)氧化作用和電導(dǎo),緩解金屬之間的電化學(xué)腐蝕作用,是很好的緩蝕劑;環(huán)己胺(C6HUNH2)能被金屬表面所吸附,形成一層薄膜,覆蓋在金屬表面,起到腐蝕抑制作用;肌醇六磷酸酯(又稱環(huán)己六醇六磷酸酯,c6h18o24p6)與金屬離子在較寬的ra范圍內(nèi)具有極強(qiáng)的絡(luò)合作用,能在金屬表層形成堅(jiān)固致密的單分子保護(hù)膜,抑制金屬的氧化腐蝕;本發(fā)明抗橡膠溶脹組分的功能如下酞酸二甲酯(又稱DMP,鄰苯二甲酸二甲酯,d。HuA;C6H4(C00CH3)2)是丁腈橡膠的增塑劑,同時(shí)可以起到降低甲醇汽油飽和蒸汽壓的作用;雙戊烯(又稱檸檬烯、苧烯、1,8-萜二烯,ClflH16,CAS:138-86-3)是優(yōu)良的油類分散劑和橡膠添加劑,起油品清凈和橡膠部件增塑作用;酞酸二甲酯和雙戊烯的極性端在橡膠部件的表面吸附,非極性端向外,與甲醇燃料相連,阻止了甲醇燃料的侵入,從而減小了對(duì)橡膠的溶脹作用,同時(shí)能促進(jìn)醇和汽油的互溶,提高油品的清凈性。本發(fā)明用于醇燃料的具體實(shí)施方案一在常溫、常壓、防火、防爆、無靜電的環(huán)境下,按如下步驟進(jìn)行:(1)按照本發(fā)明的體積份調(diào)制成醇燃料添加助劑;(2)將該添加助劑與高比例甲醇燃料,如M85、M100,按照12:9998的體積比例充分調(diào)和,即可得到具有腐蝕抑制及抗溶脹性的高比例甲醇燃料;本發(fā)明用于醇燃料的具體實(shí)施方案二在常溫、常壓、防火、防爆、無靜電的環(huán)境下,按如下步驟進(jìn)行(1)按照本發(fā)明的比例調(diào)制成醇燃料添加助劑;(2)將該添加助劑與不起抗腐溶脹作用的變性甲醇按照0.51:99.599的體積比例充分調(diào)和;(3)將步驟(2)中所調(diào)制成的變性燃料甲醇與汽油按照所需的體積比例充分混合,可制得M5M50的甲醇汽油。本發(fā)明用于醇燃料的具體實(shí)施方案三-在常溫、常壓、防火、防爆、無靜電的環(huán)境下,按如下步驟進(jìn)行(1)按照該發(fā)明的比例調(diào)制成醇燃料添加助劑;(2)在市場(chǎng)上所售的普通甲/乙醇汽油中按照50ml/t的劑量加入該添加助劑,即可有效抑制金屬腐蝕及橡膠溶脹。本發(fā)明用于醇燃料的具體實(shí)施方案四在常溫、常壓、防火、防爆、無靜電的環(huán)境下,按如下步驟進(jìn)行(1)按照該發(fā)明的比例調(diào)制成醇燃料添加助劑;(2)在乙醇中按照50100ml/t添加劑量加入步驟(1)所調(diào)制成的添加助劑,充分混合調(diào)制成燃料乙醇;(3)將步驟(2)中所調(diào)制成的燃料乙醇與汽油或組分油按照10:90的體積比例充分混合,可制得E10乙醇汽油。權(quán)利要求1.一種防金屬腐蝕及抑制橡膠溶脹的醇燃料添加劑,其特征在于所述添加劑包括按體積份計(jì)算的以下組分丙炔醇5~8份;羥基丁二酸二乙酯14~20份;N-甲基嗎啉8~14份;環(huán)己胺18~26份。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的防金屬腐蝕及抑制橡膠溶脹的醇燃料添加劑,其特征在于所述添加劑還包括按體積份計(jì)算的以下組分肌醇六磷酸酯35份。3、根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的防金屬腐蝕及抑制橡膠溶脹的醇燃料添加劑,其特征在于其還包括按體積份計(jì)算的以下組分酞酸二甲酯1320份。4、根據(jù)權(quán)利要求3所述的防金屬腐蝕及抑制橡膠溶脹的醇燃料添加劑,其特征在于其還包括按體積份計(jì)算的以下組分雙戊烯610份;.環(huán)己垸1420份。5、根據(jù)權(quán)利要求4所述的防金屬腐蝕及抑制橡膠溶脹的醇燃料添加劑,其特征在于所述添加劑包括按體積份計(jì)算的以下組分丙炔醇6份;羥基丁二酸二乙酯20份;肌醇六磷酸酯3份;N-甲基嗎啉9份;環(huán)己胺20份;酞酸二甲酯16份;雙戊烯6份;環(huán)己垸20份。6、根據(jù)權(quán)利要求4所述的防金屬腐蝕及抑制橡膠溶脹的醇燃料添加劑,其特征在于所述添加劑包括按體積份計(jì)算的以下組分丙炔醇6.5份;一鵬一7而fe乙酯18.5份;3.5份;10份;23份;14.5份;7份;17份。7、根據(jù)權(quán)利要求4所述的防金屬腐蝕及抑制橡膠溶脹的醇燃料添加劑,其特征在于所述添加劑包括按體積份計(jì)算的以下組分羥基丁肌醇六磷酸酯N-甲基嗎啉環(huán)己胺酞酸二甲酯雙戊烯環(huán)己烷丙炔醇7份;羥基丁二酸二乙酯16份;肌醇六磷酸酯3份;N-甲基嗎啉12.5份;環(huán)己胺22份;酞酸二甲酯14份;雙戊烯6.5份;環(huán)己烷19份。全文摘要本發(fā)明涉及防金屬腐蝕及抑制橡膠溶脹的醇燃料添加劑,解決了高比例醇汽油燃料對(duì)汽車供油系統(tǒng)及儲(chǔ)運(yùn)設(shè)備的金屬腐蝕及橡膠溶脹的技術(shù)問題,包括按體積份計(jì)算的以下組分丙炔醇5~8份;羥基丁二酸二乙酯14~20份;N-甲基嗎啉8~14份;環(huán)己胺18~26份。具有有效抑制金屬腐蝕,緩解醇對(duì)橡膠、塑料部件的溶脹的優(yōu)點(diǎn)。文檔編號(hào)C10L1/22GK101280229SQ20081001824公開日2008年10月8日申請(qǐng)日期2008年5月16日優(yōu)先權(quán)日2008年5月16日發(fā)明者師曉艷,李國(guó)欽,李威威申請(qǐng)人:運(yùn)城市豐喜新能源開發(fā)有限公司
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