[发明专利]一种柴油燃烧促进剂二茂铁基聚乳酸的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种柴油燃烧促进剂二茂铁基聚乳酸的制备方法，属于柴油添加剂的制备技术领域。

背景技术

柴油机产生碳烟主要在缓燃区烃类燃料在高温缺氧条件下裂解生成，当燃油喷射到高温的空气中，轻质烃很快蒸发气化，而重质烃会以液态暂时存在。液态的重质烃在高温缺氧条件下，直接脱氢碳化，成为焦炭状的液相析出型碳粒，粒度一般比较大。而蒸发气化了的轻质烃，产生气相析出型碳粒，粒度相对较小。首先，气相的燃油分子在高温缺氧条件下发生部分氧化和热裂解，生成各种不饱和烃类，如乙烯、乙炔及其较高的同系物和多环芳香烃：它们不断脱氢形成原子级的碳粒子，逐渐聚合成直径2nm左右的碳烟核心：气相的烃和其他物质在碳的表面的凝聚，以及碳核相互碰撞发生的聚集，使碳核继续增大，成为直径20~30nm的碳烟单元；而碳烟基元经过互相聚集形成直径1微米以下的球状或链状的多孔性聚合物。重馏分的未燃烃、硫酸盐以及水分等在碳粒上吸附凝聚，形成微粒排放。

目前解决此问题主要通过以下几个途径：1，使用清洁柴油；2，使用掺水柴油；3，使用添加柴油燃烧促进剂的柴油。前两种解决办法都需要较高的柴油炼制技术或昂贵且大量的表面活性剂，添加燃烧促进剂是目前较为经济和实用的方法。

目前使用的燃烧促进剂主要包括两类：1，油溶性金属盐或金属配合物，如高碱性磺酸钡、甲基环戊二烯基锰、铜钴等金属的油溶性环烷酸盐、磺酸盐及脂肪酸盐等。其消烟机理为在燃料燃烧时阻止碳粒形成或在发动机排气过程中催化碳粒的氧化；例如日本的宫本在《助燃剂》，日本公开特许公报（A），昭61-127752，1986，6等指出：强碱土类金属中的钙和钡的磺烷酸盐、磺酸盐、硬脂酸盐对降低烟度效果比较明显。2，乳酸类化合物：宫本在《可溶性燃油添加剂的柴油机黑烟降低特性》，日本机械学会文集，1987，54（498）中指出，将乳酸化合物添加到柴油中，可以提高柴油的燃烧速度，并使之接近完全燃烧。

但是碱土类金属的配体多为硫系或者氮系化合物，本身燃烧效率就不是很高，而且添加的话会引起尾气中氮氧化合物和硫氧化合物含量的增加，产生二次污染；而乳酸类化合物通过添加了更多的含氧化合物提高辛烷值，只是起到了辅助燃烧的功能，而不像碱土类金属等可以起到催化碳粒氧化分解的效果。因此如何发明一种燃烧促进剂将二者优势综合在一起，成为迫在眉睫的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供了一种柴油燃烧促进剂二茂铁基聚乳酸的制备方法。

本发明的技术方案：

一种柴油燃烧促进剂二茂铁基聚乳酸的制备方法：                   

以石油醚为溶剂、氧化铜-亚铬酸铜为催化剂，常温下乙酰基二茂铁加氢反应2小时后；然后加入聚乳酸，加热至回流反应5小时后于30-40℃，真空度30-50Kpa下减压蒸除溶剂，即得到二茂铁基聚乳酸；

其中氧化铜-亚铬酸铜用量为乙酰基二茂铁质量的2%~8%，石油醚：乙酰基二茂铁=2ml/mmol，加氢反应压力为1~3Mpa，聚乳酸与乙酰基二茂铁的摩尔比为5：1。

所述二茂铁基聚乳酸的结构为：                                                。

本发明的制备方法与现有技术相比，采用了新的溶剂和催化剂；从而使制备的柴油燃烧促进剂按0.02-0.2%添加到直馏柴油中，具有良好的促进柴油燃烧的性能，使柴油燃烧更加充分，大大降低了柴油机中的碳烟排放，而且没有增加氮氧化合物或者硫氧化合物得排放量，这对柴油机更进一步的推广应用起到了极大的促进作用。

具体实施方式

实施例1

以30ml石油醚为溶剂，常温下将15mmol乙酰基二茂铁和0.2g氧化铜-亚铬酸铜在高压釜中，于压力为1Mpa下加氢反应2小时后，加入75mmol聚乳酸，加热至回流反应5小时后于30℃，真空度30Kpa下减压蒸除溶剂即得到二茂铁基聚乳酸，产率98.8%，产品状态：微黄色蜡状固体，IR（cm^-1，KBr压片）：1735（酯羰基），1647（环戊二烯上的泛频和合频带），1503（亚甲基），3050（环戊二烯上的乙烯基），3243（环戊二烯上的碳氢键）。

实施例2