[发明专利]燃油抗氧添加剂及其制备方法

说明书

本发明涉及燃油抗氧添加剂及其制备方法，尤其是涉及一种采用油溶性颜料的燃油抗氧化添加剂及其制备方法。

随着高功率内燃机制造技术的发展，以及国家对环保工作提出愈益严格的要求，即使目前使用的内燃机，人们也正企盼作为内燃机燃料的汽油和柴油品质有一个新的跃升。虽然石油加工技术的进步，部分满足了市场对汽油、柴油的品质要求，但更寄希望于燃料添加剂的发展和应用，因为它是提高汽油和柴油品质十分经济而有效的技术手段。汽油和柴油添加剂主要在以下几方面发挥重要作用。

(1)改善燃油的燃烧性质，使其在发动机内充分完全地燃烧并减少排气对环境的污染。

(2)防止汽油、柴油燃料的氧化衰变。

(3)改善或赋予燃油某些新的品质。

(4)保护机械、防止有害物质对机械的侵蚀。

为保证上述作用的实用，在汽油、柴油巾添加保护性添加剂，如抗氧剂、防腐蚀剂、金属纯化剂及防锈剂等，其中尤以抗氧剂最为重要。抗氧的作用是保证燃料在储存、运输、销售、使用过程中不变质，防止发动机燃料系统沉积物的形成。

由于当前炼油厂大量采用二次加工方法，使得燃油中不饱和烯烃和二烯烃含量增加，这些物质的热稳定性和氧化稳定性差，易于氧化聚合。氧化聚合物在刚生成时是溶于燃油的，随着含量增加，开始沉淀，形成胶状沉积物，使汽油混浊，紧接着是管路和滤网的堵塞。汽车燃料系统的胶状沉积物如果粘附了燃烧产生的碳粒，不但增加了沉积的量，而且使沉积物变硬，从而引起发动机部分的损伤，最后导致发动机故障。另一方面，为了更好地控制空气和燃油的比例，现代汽车采用了更复杂精密的喷嘴和汽化器，这些部件对胶状沉积物非常敏感。

加氢精制燃油可使烯烃饱和，以提高燃油氧化安定性，但成本高，效率低，产品辛烷值低。所以添加抗氧剂成为一种经济有效的方法。

目前使用的汽油抗氧剂为苯二胺类，如N,N’-二异丁基苯二胺和烷基酚类，如4-甲基-2,6-二叔丁基苯酚。但都存在缺点。前者受储罐下部碱性水层影响，少量被水吸收，抗氧作用遭到减弱。后者加量较大，一般为50-100ppm。

当前比较新的抗氧剂是油溶性偶氮染料，是通过偶氮染料氧化反应生成氧化偶氮衍生物，它们是一种阻聚剂，防止烯烃的聚合。反应如下：

C.I.油溶红24(C.I.为Colour Index缩写，染料索引)作为目前常用的抗氧剂，它兼有着色剂作用。可以区别没有添加抗氧剂的燃油，而且还能减少燃烧室内的积碳。这类产品如BASF公司的Sudan Red 380,Sicostyren Red 38-005,Steuplast Red G-BN和Thermoplast XRed 380；卜内门(ICI)公司的Waxoline Red O及拜耳(Bayer)公司的Ceres Red BB它的分子结构式为：

由于分子中存在甲基，促使以上氧化反应加速进行，并有利于在燃油中的溶解度。它们在汽油中的溶解度为0.08-1.0％，不溶物含量≤2.5％。仍不适应大型石油加工厂的大规模生产。这种生产方式要求先配成浓度较高的母液，在储罐前管线中添加到储罐内，要求溶解度高于C.I.油溶红24，不溶物低于C.I.油溶红24，抗氧作用也需明显提高。

所以，目前使用的抗氧剂如苯二胺及烷基酚等，存在着用量大，吸收水等缺点，而C.I.油溶红24又存在燃油中溶解度低、不溶物多、抗氧性能差等缺点。

本发明的目的是克服上述缺点，提出一种新型的油溶性颜料抗氧剂。

本发明的另一个目的是提出一种上述油溶性颜料抗氧剂的制备方法。

按照本发明，在C.I.油溶红24中混合另一种甲基更多的红色油溶性颜料，以提高燃油中的溶解度和抗氧作用，再混合一种橙色油溶性颜料，使产品颜色与C.I.油溶红24完全相同。最终产品通过后处理去除重金属和钙土金属，使不溶物降低到允许极限值以下。油溶性颜料抗氧剂的一种制备方法如下：

1、将经过精制的油溶红24(10％-80％)、油溶红AO-4B(20％-90％)及油溶橙(6-10％)干燥并研细的物料在混合器中混合后包装。

另一种制备方法是：

油溶红24及油溶红AO-4B的氨基重氮化合物(A)和(B)、油溶橙2的中间体邻甲苯胺(C)，以一定比例同时经重氮化，并与乙萘酚偶合，分别得到三种油溶性颜料的混合物，即新油溶红。反应如下：

该混合颜料经过水洗去盐，分散螯合剂处理去除重金属后，70-80℃，烘干24-48小时，研磨到细度为60-100目，包装。