[发明专利]脂肪酸酯型低硫或无硫柴油、汽油抗磨剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种柴油、汽油的抗磨剂，特别是一种含硫量低于10ppm、油品能够适应“国五”标准或“欧五”标准的脂肪酸酯型低硫或无硫柴油、汽油的抗磨剂；本发明还涉及这种抗磨剂的制备方法。

背景技术

随着人们对环境保护意识的日渐加强，对空气质量指标的限制越来越严，对汽车的尾气排放标准要求也随之越来越高。

因硫化物严重污染环境，所以国内外大力提倡并推行脱除柴油中硫化物（从欧三、国三柴油中硫含量350ppm，到欧四、国四的50ppm，再到欧五、国五的10ppm）。但是，柴油中的硫化物大多以杂环形式存在于芳烃和多环芳烃中；而这类多环芳烃，含氧杂质，含氮杂质和含硫化物都具有一定的抗磨性，是影响柴油自身润滑性的主要物质。在柴油的生产中，按照新的欧五、国五标准脱除硫化物的同时，也脱除了具有润滑性能的芳烃和多环芳烃以及其它具有润滑性能的组分。柴油润滑性的强弱取决于柴油中的抗磨剂的含量。因此随着柴油中含硫量的减少，柴油中原有抗磨剂的含量也一同在减少，以致出现了使用柴油的发动机的磨损和损坏，缩短了发动机的使用寿命等问题。

脱硫降低柴油中的硫含量势在必行，柴油发动机的磨损和损坏问题也要解决。要解决因为脱硫后低硫柴油的润滑性问题，有两个方法，其一是解决发动机本身的抗磨、耐磨性，从材料和设计上解决，但要解决问题则耗资大，时间长；其二往柴油中添加抗磨剂，使柴油的润滑性提高，抗磨性提高，从根本上解决问题。

目前国内的柴油抗磨剂是以脂肪酸型为主，脂肪酸型抗磨剂虽然解决了柴油的润滑和抗磨损的问题，但因其为酸性物质，对设备有腐蚀性；还因为这种抗磨的酸性添加剂与高碱值分散剂发生中和反应，形成羧酸的钙盐和镁盐，使柴油质量下降，形成的钙盐和镁盐能使燃料的过滤网堵塞，引起油路供应不畅。

能够改善柴油润滑性的物质还有：动、植物油脂、脂肪酸酯（单脂、二脂和多脂），醇、醚等。由此出现了由上述物质和脂肪酸混合型的抗磨剂，其主要特点是降低了抗磨剂的酸性，减弱了腐蚀性和成盐堵塞滤网等弊病。

除了脂肪酸型柴油抗磨剂以外，探索其他柴油抗磨剂的方案有：“论文天下”网站（http://www.lunwentianxia.com/product.sf）发表的：“具有醇酯结构组成的低酸值抗磨剂提高加氢柴油润滑性能研究”（论文编号：4095592）一文提出：“起抗磨关键作用的不仅仅是脂肪酸单酯类混合物，而是生物柴油中的极少量的游离脂肪酸、丙三醇、以及一些部分参加反应的单酰甘油、二酰甘油和未参加反应的残留物三酰甘油等这些极少量的极性杂质”。同时，该文提出：“对加氢柴油润滑性改善效果顺序为：脂肪酸＞植物油＞单元酸酯＞二元酸酯＞醇＞对称结构醚＞不对称结构醚”。

目前柴油抗磨剂的技术标准（例如：中国石油化工集团公司企业标准Q/SHCG57-2014）在柴油抗磨剂的润滑性、酸值、凝点、闪点、各种杂质含量，以及添加比例等方面都做出了非常严格的规定。现有技术中的柴油抗磨剂产品，已经在某些方面取得较好的效果的同时，总是在另外的某些方面与技术标准存在差距。现有技术中尚未出现比较理想的、在各方面都能够满足技术标准的柴油抗磨剂产品。

发明内容

为了克服现有技术的上述不足，本发明的目的是提供一种脂肪酸酯型低硫或无硫柴油、汽油抗磨剂，这是一种以农产品中的动、植物油脂为原料制取的、能够解决低硫柴油的润滑性能的抗磨剂组合物。该抗磨剂由碳、氢、氧三元素组成，不含金属离子，不含卤族及氮、硫、磷、硅和硼等元素，不会造成二次污染、不会对汽缸，油箱和排气管等设备有腐蚀性。本发明还将提供这种抗磨剂的制备方法。本发明的产品与方法也适用于汽油的抗磨剂。

完成上述发明任务的技术方案是，一种脂肪酸酯型低硫或无硫柴油、汽油抗磨剂，由碳、氢、氧三元素组成，其组份是：由C6-C22的脂肪酸与C1-C6的一元醇、二元醇、三元醇或其他多元醇形成的酯（即，一元酯、二元酯、三元酯及其他多元酯）。

所述的C6-C22的脂肪酸与C1-C6的一元和多元醇形成的酯包括：一元酯（单酯）、二元酯、三元酯或其他多元酯；其中，一元酯（单酯）与多元酯的质量比为10-0：0-10，各组分不同时为0（即，各组分比例变化的各种方案中，至少保持其中一种组分的比例不是0）。优化的一元酯（单酯）与多元酯的质量比为5-10：0-5。申请人推荐：一元酯（单酯）、二元酯、三元酯及其他多元酯的质量比为0-10：0-5：0-5：0-5，各组分不同时为0；其中更好的方案是：一元酯、二元酯、三元酯及其他多元酯的质量比为：0-10：0-5：0-3：0-1，各组分不同时为0。