[发明专利]柴油多效添加剂

说明书

本发明属于柴油多效添加剂，确切的说是既可作为柴油稳定剂，也可作为柴油无灰分散剂的多效添加剂。

众所周知，柴油中的烯烃、双烯烃以及硫化物、氮化物等非烃化合物在氧的作用下，生成一系列的氧化中间产物，这些中间产物经缩合作用产生不溶性的沉淀。这些在柴油储存过程中生成的不溶颗粒会影响到燃料的使用性能，造成过滤系统堵塞，引起燃油系统部件故障，影响喷油雾化，导致不完全燃烧，甚至在发动机中形成过多积炭，使喷嘴堵塞。  

上述问题可以通过向柴油中加入添加剂来缓解。一般认为，柴油稳定剂可终止、减弱、或干扰上述各种反应，以抑制柴油变质，改善其安定性；柴油清净分散剂可把喷嘴上已形成的积炭清洗下来，并在喷嘴表面形成保护膜，防止新的积炭产生，同时还可分散柴油中已形成的沉渣，改善滤清器和喷嘴堵塞，并改善尾气排放。

US4,648,885报道以N-(2-氨乙基)哌嗪、N，N-二乙基羟胺及三乙烯四胺的混合物作为柴油稳定剂，可以阻止柴油颜色变深和颗粒物的形成，但这种稳定剂仅改善直馏柴油的储存安定性，对催化裂化组分较多的柴油效果较差。

GB2,245,588报道以伯胺、仲胺与甲醛反应生成的取代三嗪、取代甲烷类化合物作为柴油稳定剂。这类添加剂对颜色有一定的稳定作用，但在催速氧化条件(SH/T0175-94，95℃，通氧气16小时)下，对柴油氧化沉渣抑制能力不强，同时其油溶性也不太好。而且，上述柴油稳定剂无清净分散作用。

曼尼西碱(Mannich base)类润滑油和燃料油用无灰分散剂是目前使用的分散剂中的一大类。US3,413,347报道以高分子量(800～1300)烷基酚、C_1～6醛、N，N-二烷基，羟基烷基或氨基烷基-烯基二胺的曼尼西碱产物作为润滑油无灰分散剂。

US3,649,229报道以高分子量(600～3000)烷基酚、醛、含有H-N＜基团的胺的曼尼西碱产物作为燃料清净分散剂。

US3,798,165报道以高分子量(700～28000)烷基酚、醛、含有H-N＜基团的胺的曼尼西碱产物作为润滑油清净分散剂。

US4,116,644报道高分子量(400～1500)烷基酚、C_1～6醛、含有H-N＜基团的胺的曼尼西碱产物和破乳剂、芳烃溶剂、C_4～10醇和腐蚀抑制剂等的复合物作为汽油清净分散剂。

US4,553,979报道以高分子量(400～1500)烷基酚、醛、含有H-N＜基团的胺的曼尼西碱产物和有机硝酸酯燃烧促进剂作为中间馏分油减少喷嘴积炭的清净分散剂。但这类高分子量烷基酚曼尼西碱分散剂的抗氧化作用较弱。

对曼尼西碱进行化学改性可使其分散、抗氧等效果都有所增强。如US3,704,308报道以高分子量(C_40～20000)烷基酚、低分子量(C_2～20)烷基酚、醛、含有H-N＜基团的胺的曼尼西碱产物的硼酸衍生物作为润滑油的抗氧、清净分散剂。US5,399,273报道以高分子量(900～4000)烷基酚、醛、多胺的曼尼西碱产物和双-酮/硫代酮化合物的衍生物作为润滑油和燃料分散剂等。

本发明的目的是提供一种具有稳定、分散等功能的多效添加剂，它不仅能阻止柴油中的烯烃、双烯烃氧化以及非烃化合物之间的缩合，而且还能防止已产生的微小氧化产物之间的聚集，使之均匀分散于柴油之中，从而改善柴油的安定性，延缓发动机滤清器和喷嘴堵塞。

本发明提供的多效添加剂是通过下述方法制备的：

将聚烯烃基酚、C₁～C₆醛和多烯多胺反应生成的曼尼西碱与含酚基有机酸按照曼尼西碱中的多烯多胺与含酚基有机酸1∶0.5～5，优选1∶1～4的摩尔比混合，在溶剂的存在下于50～200℃，优选80～160℃反应0.5～20小时，优选1～10小时。

反应体系内可用氮气保护，或者让反应在溶剂回流的条件下进行。该反应可以不加催化剂，也可以添加少量(0.01～1％)酸性化合物如硫酸、对甲苯磺酸或酸性白土作为催化剂，以便加快反应速度。

所说反应溶剂为碳氢化合物如苯、甲苯、二甲苯、芳烃稀释油、溶剂汽油或矿物油(沸点在120℃以上)，或者是它们的混合物。溶剂用量一般是单体物料总重的30～150％。为了便于后序操作和储存，最后的产物可用芳烃稀释油配成约50％的稀释液。