[发明专利]柴油添加剂的制备方法及所制备的柴油添加剂及应用

说明书

技术领域

本发明涉及石油化工领域，具体地，涉及一种柴油添加剂的制备方法及所制备的柴油添加剂及应用。

背景技术

随着环保要求的日益提高，柴油车的尾气排放标准也逐渐提高，柴油中硫含量的控制也日趋苛刻，目前一些国家已实行欧Ⅲ标准(硫含量≤300μg/g)，柴油汽车的推出，更使得低硫柴油的使用势在必行。为了符合环保的要求，世界燃料委员会在颁布的最新车用清洁燃料规范中，对硫含量的要求更加严格，在第Ⅲ、Ⅳ类中，限制柴油硫含量必须分别小于30×10^-6ppm和为“零”(<5×10^-6～10×10^-6ppm)。要生产高标准的低硫车用柴油，必须对催化裂化柴油进行加氢精制，脱除大部分硫化物和稠环芳烃，但这种生产过程的同时也脱除了具有抗磨性能的含硫含氮等化合物，致使低硫柴油的抗磨性能难以达到柴油标准。德国LUCAS公司研究表明，硫含量≤0.05％的精制柴油会使带分配器的燃油泵出现磨损；1991年瑞典环保型Ⅰ类、Ⅱ类车用柴油投放市场后，不久就发现柴油发动机的报损率成倍增加；美国和加拿大也出现由于精制柴油润滑性不足而引起燃油泵磨损的问题。为此，发动机制造商对车用柴油的润滑性提出了明确的要求，在世界燃油规范中，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类柴油均规定了润滑性试验(高频往复润滑性试验HFRR磨痕直径不大于400μm)。而我国GB/T19147-2003《车用柴油》标准规定HFRR磨痕直径不大于460μm。

我国车用柴油的组成中，催化裂化柴油组分占绝大部分比例。但催化裂化柴油组分含硫量高，颜色不稳定，不符合国家标准及环保的要求，炼油企业一般对其进行加氢精制。同样，深度脱硫之后，柴油的润滑性能也大大降低。另一方面，由于柴油临氢降凝要求的深度比精制的深度深，一般炼厂都仅仅采用适度临氢降凝再用降凝剂调配的方法解决柴油的流动性。目前改善深精制柴油润滑性能的最经济、有效的措施是使用柴油抗磨剂(也称柴油润滑性改进剂)，但抗磨剂的使用只是提高了柴油质量，并没有提高柴油的附加值，也没有产生任何经济效益；同时，目前广泛应用的柴油降滤剂(降冷滤点添加剂)虽具有较高的附加值，但由于感受性能不理想，尤其是对于高含蜡原油的成品柴油，感受性能就更差。因此开发一种既能提高柴油质量，又能提高经济效益的复合型柴油添加剂具有重要的意义。

发明内容

本发明的目的是提供一种柴油添加剂的制备方法及所制备的柴油添加剂及应用，本发明的柴油添加剂添加到车用柴油中，不仅能起到降低柴油冷滤点的作用，改善柴油的低温流动性能，而且可以提高低硫柴油的抗磨润滑性能。

为了实现上述目的，本发明第一方面：提供一种柴油添加剂的制备方法，其特征在于，该方法包括：将马来酸酐、丙烯酸酯、油酸甲酯、引发剂和有机溶剂混合后进行聚合反应，得到马来酸酐-丙烯酸酯-油酸甲酯三元共聚物作为柴油添加剂；其中，所述马来酸酐、丙烯酸酯和油酸甲酯的摩尔比为1：(0.5-3)：(0.5-3)，所述丙烯酸酯为丙烯酸与C₁₂-C₁₈的醇酯化所得。

所述引发剂的加入量为所述马来酸酐、丙烯酸酯和油酸甲酯总质量的0.5-1.5质量％，所述有机溶剂的加入量为所述马来酸酐、丙烯酸酯和油酸甲酯总质量的45-55质量％。

所述引发剂为过氧化苯甲酰或偶氮二异丁氰，所述有机溶剂为选自二甲苯、甲苯和N,N-二甲基甲酰胺中的至少一种。

所述聚合反应的条件为：温度为110-120℃，时间为4-6小时。

优选地，所述丙烯酸酯的制备方法包括：将丙烯酸和醇在催化剂和阻聚剂的存在下进行第一酯化反应，得到丙烯酸酯；其中，所述醇为C₁₂-C₁₈的醇，所述丙烯酸与醇的摩尔比为1：(0.5-1)；所述催化剂为选自对甲苯磺酸、氯化亚砜和硫酸中的至少一种，所述催化剂的加入量为所述丙烯酸和醇的总质量的0.4-0.6质量％；所述阻聚剂为选自对苯二酚、氯化亚铜、环烷酸铜和叔丁基邻苯二酚中的至少一种，所述阻聚剂的加入量为所述丙烯酸和醇的总质量的0.5-1.5质量％；所述第一酯化反应的温度为115-135℃，时间为0.5-1小时。

优选地，所述油酸甲酯的制备方法包括：将油酸和甲醇在浓硫酸的存在下进行第二酯化反应，得到油酸甲酯；其中，所述油酸和甲醇的摩尔比为(2-2.5)：1，所述浓硫酸质量为所述油酸质量的5-7质量％，所述浓硫酸的质量分数为70-98质量％；所述第二酯化反应的温度为135-150℃，时间为1.5-2小时。