[发明专利]一种非金属汽油抗爆剂

说明书

技术领域

本发明涉及石油化工技术领域，涉及一种能显著提高汽油辛烷值的新型非金属汽油抗爆剂。

背景技术

汽车工业的发展，节能和环境保护的紧迫性，推动着汽油产品更新换代。为满足新的汽油规格，我国炼油厂面临的一个重要问题是如何提高汽油辛烷值。提高汽油辛烷值办法有如下途径：(1)工艺法，即提高炼油工艺技术，如催化裂化、催化重整、烷基化、异构化等；(2)调合法，即调入高辛烷值组份，如工业异辛烷、甲基叔丁基醚(MTBE)，醇类等；(3)添加剂法，即添加汽油抗爆剂；工艺法和调合法虽是提高辛烷值的主要手段，但存在着投资大、资源有限以及改变汽油的馏程等问题，往往不易实现最佳生产组合和缺乏适度的灵活性，特别是生产高辛烷值汽油时，单纯采用工艺法和调合法达到目标比较困难或代价较高。实践证明，添加抗爆剂是提高汽油抗爆性能经济有效的方法。世界各国生产的汽油中，除有特殊要求外，都采用加入一定数量的抗爆剂，作为提高汽油辛烷值的一种补充手段。

汽油抗爆剂根据其化学性质可分为不同种类，目前常见的主要有：醇类、醚类、金属类、胺类、酯类和复配类，按应用特性又可分为金属有灰型和有机无灰型，从元素组成来分可以分为金属抗爆剂和非金属抗爆剂。

四乙基铅是提高汽油辛烷值最经济有效的抗爆剂，多年来在世界上广泛使用。但是四乙基铅是剧毒物，其毒性无法消除。随着世界人口的增长，汽车的大量增加，汽车排气造成的环境污染，威胁着人类的健康。在人口密集的大城市，问题尤为严重。因此，各发达国家纷纷制订环境保护法，对汽油含铅量加以限制，从1999年7月1日起，中国石油化工集团公司全面停止生产车用含铅汽油，全部改产无铅汽油，到目前为止，包括我国在内的许多国家和地区已实现了汽油无铅化。

随着汽油无铅化的进程，人们逐渐大量使用新型金属类抗爆剂甲基环戊二烯三羰基锰(MMT)，MMT不易蒸发损失、不溶于水、性质稳定、能够与油品进行很好的兼容,有效地改善汽油品质；MMT成本低、抗爆效率高而添加量小，能够有效、经济地提高汽油辛烷值；但MMT作为金属抗爆剂也存在不少缺点，MMT的燃烧排放物会沉积在燃烧室、进气阀和火花塞表面，缩短进气阀寿命，使火花阻塞不能正常点火，影响发动机正常工作，并对汽车尾气净化剂有中毒现象。MM T本身毒性就很强，MMT可以引起肺气肿及肺出血等症状，也可以引起呼吸道、肝和肾的恶性病变。因此，汽油国Ⅲ、国Ⅳ、国Ⅴ标准中对锰金属的含量进行了严格限制，从而使MMT在汽油中的添加了受到极大地限制。

由于金属类抗爆剂产生的颗粒物污染和对三元催化器的损害等问题，对其研究处于相对停滞阶段。各国对抗爆剂的研究重点放在了非金属类汽油抗爆剂方面，人们最先开始大量使用非金属类的MTBE来调和汽油，但MTBE添加量较大(10-15％)，成本高，经济性差，后因MTBE在美国加州造成地下污染，美国部分地区已禁止在汽油中使用MTBE。后来发现苯胺类化合物具有良好的抗爆性能，但苯胺类汽油抗爆剂也由于其毒性较大且不稳定、会降低汽油燃烧速度、导致尾气中氮氧化物超标等问题已被中石化等企业限制使用。除此之外也用采用胺类辛烷值促进剂来提高汽油的提高汽油辛烷值，但是其也存在着成本过高的缺陷。

综上所述，开发一种抗爆性能优良、无毒无害、经济环保的新型汽油抗爆剂具有极大地经济利益和重大的环保价值。

发明内容

本发明针对现有抗爆剂存在的诸多问题，提供了一种不含金属的新型非金属汽油抗爆剂，其主要由含氧芳胺类化合物、酯类化合物和酚类化合物组成，向汽油中添加该新型非金属汽油抗爆剂0.5-3wt％能提高汽油辛烷值1.0-8.0个单位，抗爆性能优良，同时该新型非金属汽油抗爆剂具有原料价格低廉、各项性能指标符合国Ⅴ汽油标准、对火花塞发动机无不良影响、能有效减少对环境的危害等优点，具有很高的应用价值和经济效益。

本发明的具体技术方案是：一种非金属汽油抗爆剂，其主要组分按重量份计为：含氧胺类化合物20-50份，酯类化合物为50-80份，酚类化合物为0.01-1份；

其中所述的含氧芳胺类化合物为邻甲氧基苯胺、间甲氧基苯胺、对甲氧基苯胺、邻乙氧基苯胺、间乙氧基苯胺、对乙氧基苯胺、2-甲氧基-N-甲基苯胺、3-甲氧基-N-甲基苯胺、4-甲氧基-N-甲基苯胺、2-甲氧基-N-乙基苯胺、3-甲氧基-N-乙基苯胺、4-甲氧基-N-乙基苯胺中的一种或多种混合物；