[发明专利]一种提高低硫柴油润滑性的改进剂及其合成方法

说明书

本发明涉及一种提高低硫柴油润滑性的改进剂及其合成方法，是将桐油酸、阻聚剂按比例混合，然后将混合液与烯烃气体按比例分别送入到微通道反应器中，在110‑150℃进行反应，反应完成后进行减压蒸馏，得到润滑性改进剂产品。本发明所制备的改进剂具有润滑性好、凝点低、调和比例低等特点，调和后可使低硫柴油满足国V润滑性标准和凝点要求。

技术领域

本发明属于柴油添加剂技术领域，具体涉及一种提高低硫柴油润滑性的改进剂及其合成方法。

背景技术

随着柴油机的广泛使用，柴油的消耗量正逐年增长。然而柴油的大量消耗也必然会导致车辆排放有害物质的进一步加剧。由于排放对生态环境、人类健康和经济发展有着严重影响，各国政府相继制定了严格的排放法规，限制柴油车辆的有害排放。随着我国柴油国Ⅴ标准的实施，柴油的硫含量将降到10ppm以下，脱硫柴油已在国内炼厂实施。目前国内采取加氢处理和加氢裂化等降硫技术，使燃油硫含量大大减少，导致柴油中极性化合物的含量过低，从而大大降低了柴油的润滑性，出现大量柴油泵的磨损损坏现象，降低了柴油泵的使用寿命。柴油润滑性问题最早出现于北欧，上世纪九十年代初，瑞典生产的第一类低硫柴油硫含量小于10ppm，芳烃小于5%，第二类硫含量小于50ppm，芳烃小于20%，加之这种柴油的馏分基本上为煤油馏分（95%馏程不大于285℃），因而降低了柴油的自然润滑性。当这种柴油在市场上销售时，开始大约有70辆轻负荷柴油车出现了喷油泵磨损问题。美国在推广使用低硫柴油时，也报道存在大量的润滑问题，尤其是冬用低浊点柴油，当硫含量低于100ppm时，由于油品润滑性差，粘度低，在这两个因素双重作用下，已出现喷油泵磨损问题。因此，改善低硫柴油的润滑性是解决低硫柴油大范围推广的关键问题之一。

现有技术通常是向低硫柴油中添加抗磨剂，其能吸附在金属表面，在金属表面上形成一层保护膜，减少金属之间的摩擦力，有效提高低硫柴油的润滑性。但通常，植物油酸大多含有一定量的、凝点较高的饱和脂肪酸，采用现有分离手段，如冷冻压榨法、蒸馏精制法等，均难以完全分离植物油酸的饱和脂肪酸，从而导致市场上的植物油酸凝点普遍高于-8℃，无法达到Q/SHCG 57-2014标准中规定的酸型抗磨剂凝点≯-12℃的使用标准。因此，目前国外均采用基本不含饱和脂肪酸的妥尔油脂肪酸来制备低硫柴油抗磨剂，其他植物油脂肪酸则难于推广应用。我国植物油资源丰富，但精制妥尔油脂肪酸资源比较稀少。因此，以植物油为原料，通过深加工开发高附加值的生物基化学品，不仅具有良好的经济效益，还具有显著的社会效应。

CN108085142A公开了一种不饱和脂肪酸型柴油抗磨剂的制备方法，利用填料塔以精馏方式分离去除脂肪酸中的饱和酸，具体包括以下步骤：（1）以脂肪酸为原料，首先在填料塔中进行C16以下组分和C18以上组分脂肪酸的精馏分离，使得C18脂肪酸中含C16以下组分≤0.5wt%；（2）将步骤（1）所得脂肪酸进一步精馏分离，将其中C18:0分出，得C18:0≤1.5wt%的不饱和脂肪酸，即制得总饱和脂肪酸≤2wt%的不饱和脂肪酸型柴油抗磨剂；所述填料塔的塔顶绝对压力1-800Pa；蒸发温度200-260℃；填料塔理论塔板数30-80；回流比5-12。该专利是以精馏方式分离去除脂肪酸中的饱和酸，对不饱和脂肪酸进行纯化，精馏能耗较高。

CN106350217A公开了一种低浊点脂肪酸型柴油抗磨剂的制备方法，包括如下步骤：(1)向工业级不饱和脂肪酸中加入工业级不饱和脂肪酸质量的0.1～1.0%的聚α-烯烃，(2)搅拌均匀并冷冻析出结晶，(3)过滤分离除去结晶，得到低温时不析出结晶的低浊点脂肪酸滤液；(4)向滤液中加入适量溶剂油和降凝剂，得到低浊点脂肪酸型柴油抗磨剂；其中聚α-烯烃的分子量为5～10万；溶剂油的闪点在60℃以上，溶剂油的加入量为工业级不饱和脂肪酸质量的0～5%；降凝剂为聚甲基丙烯酸酯、醋酸乙烯富马酸酯共聚物；加入量为工业级不饱和脂肪酸质量的0～1.0%。该发明需要专门添加降凝剂，没有从根本上降低抗磨剂自身的凝点。