[发明专利]一种柴油降凝剂及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种柴油降凝剂及其制备方法和应用。

背景技术

普通柴油由于含有较多的直链烷烃，在温度低的情况下很容易凝结成石蜡析出，堵塞柴油发动机油路，影响发动机正常工作。因此我国北方地区柴油车在气温低的情况下都使用低标号的柴油。柴油降凝剂又称柴油低温流动性改进剂，加入较小量即可使柴油的低温流动性能得到极大的提升。

降凝剂的主要作用是降低油品的低温流动性，即冷凝点和冷滤点。尤以其冷滤点的降低来凸显降凝剂性能的优劣。

国内外研究的一般柴油降凝剂分为六大体系：（1）乙烯-醋酸乙烯酯（EVA）类；（2）（甲基）丙烯酸酯类；（3）α-烯烃类；（4）马来酸酐类聚合物；（5）极性含氮化合物类；（6）烷基芳烃类。

马来酸酐类聚合物因其能与多种物质聚合，而（甲基）丙烯酸酯类则能提供与柴油中相似的烷基，易于与柴油中体系共晶，受到特别关注。但是，目前也存在一些问题。马来酸酐类聚合物虽能形成多种聚合物，却局限于双键的反应，若能使其在碳氧键上有所变化，引入极性含氮化合物或其他极性物质，可使反应更加多样化，形成复合性的降凝剂。同时，单一的（甲基）丙烯酸酯类降凝剂使用的广谱性不佳，需要根据把不同油品来源，调整平均碳原子数。

发明内容

本发明的目的是为了解决（甲基）丙烯酸酯类降凝剂使用广谱性不佳，以及马来酸酐类降凝剂局限于碳碳双键反应的问题，而提供一种柴油降凝剂，该柴油降凝剂，由于考虑在马来酸酐与甲基丙烯酸酯聚合之后，再在马来酸酐的碳氧键上引入胺基进行胺化，不仅使马来酸酐碳碳双键外的其他键得以利用，反应更加多样化，并且解决甲基丙烯酸对不同油品广谱性不佳的问题。同时，胺化使体系引入极性含氮化物，体系的复合性增加，降凝效果优异。

本发明的目的之二在于提供上述的一种柴油降凝剂的制备方法。

本发明的技术方案

一种柴油降凝剂，由甲基丙烯酸酯马来酸酐共聚物与高级脂肪胺在甲苯为溶剂、对甲苯磺酸为催化剂，回流温度下进行胺解反应6h后所得的反应液中加入与反应液等体积的甲醇，产生白色沉淀，除去上清液，所得的白色沉淀再用甲苯进行洗涤、甲醇沉淀，重复3-4次，以除去对甲苯磺酸，然后控制温度为50℃真空干燥，即得柴油降凝剂；

胺解反应所用的甲基丙烯酸酯马来酸酐共聚物、高级脂肪胺的量，按摩尔比计算，即甲基丙烯酸酯马来酸酐共聚物：高级脂肪胺为1：2；

所述的高级脂肪胺为十四胺、十六胺或十八胺；

所用催化剂对甲苯磺酸的量为甲基丙烯酸酯马来酸酐共聚物和高级脂肪胺总质量的0.5-0.8%；

所用的甲基丙烯酸酯马来酸酐共聚物通过包括如下步骤的方法制备而成：

（1）、甲基丙烯酸与高级脂肪醇在甲苯为溶剂、对甲苯磺酸做催化剂、对苯二酚为阻聚剂，120℃下，进行酯化反应5h得到甲基丙烯酸酯；

上述酯化反应，所用甲基丙烯酸和高级脂肪醇的量，按摩尔比计算理论值是1：1，但实际会使酸过量，保证酯化完成更充分，即实际甲基丙烯酸：高级脂肪醇为1.5：1；

所述的高级脂肪醇为十四醇、十六醇或十八醇；

所用催化剂对甲苯磺酸的量为甲基丙烯酸和高级脂肪醇总质量的1.0-1.6%；

所用阻聚剂对苯二酚的量为甲基丙烯酸和高级脂肪醇总质量的0.4-1.0%；

（2）、甲基丙烯酸酯与马来酸酐在甲苯为溶剂、过氧化苯甲酰引发剂、氮气保护的情况下，于100℃下进行聚合反应得到甲基丙烯酸酯马来酸酐共聚物；

上述聚合反应所用的甲基丙烯酸酯、马来酸酐的量，按摩尔比计算，即甲基丙烯酸酯：马来酸酐为1：1；

所用引发剂过氧化苯甲酰的量为甲基丙烯酸酯和马来酸酐总质量的0.5-0.8%。

上述的一种柴油降凝剂的制备过程反应过程方程式如下所示：

                                                

即首先，甲基丙烯酸与高级脂肪醇在甲苯1为溶剂、对甲苯磺酸做催化剂、对苯二酚为阻聚剂，120℃下，进行酯化反应得到甲基丙烯酸酯；

然后，甲基丙烯酸酯与马来酸酐在甲苯2为溶剂、过氧化苯甲酰引发剂、氮气保护的情况下，于100℃下进行聚合反应得到甲基丙烯酸酯马来酸酐共聚物；

最后，甲基丙烯酸酯马来酸酐共聚物与高级脂肪胺在甲苯3为溶剂、对甲苯磺酸为催化剂，回流温度下进行胺解反应得柴油降凝剂。

上述的一种柴油降凝剂的制备方法，具体包括如下步骤：