[发明专利]一种柴油抗磨剂的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种柴油抗磨剂的制备方法，属于柴油功能性添加剂制备技术领域。

背景技术

随着经济的快速发展，柴油的用量大大增加，环境问题也随之而来。低硫和超低硫柴油的使用是大势所趋，但其自身润滑性较差，容易导致机动车出现磨损失效。其中向柴油中加入抗磨剂是最简单有效的方法，也是目前石化行业最广泛采用的方法。

柴油抗磨剂是一种柴油的功能性添加剂，用于改善低硫柴油的润滑性能，降低柴油发动机的磨损。目前常用的抗磨剂主要为酸类柴油抗磨剂，酸类柴油抗磨剂的缺点在于加入柴油中后，会影响柴油的性能指标，同时也会提高柴油的酸值，进而提高柴油的腐蚀性，长时间使用该类柴油会造成柴油发动机不同程度的损坏。酯类抗磨剂虽然可以完全避开酸类柴油抗磨剂造成的缺陷，且对柴油性能指标无不良影响，也不会提高柴油的酸值。但目前酯类抗磨剂的应用比较少，主要原因在于，酯类抗磨剂的生产通常采用长链不饱和脂肪酸（油酸）和多元醇为原料，硫酸、对甲苯磺酸或碱（氢氧化钠、氢氧化钾）作为催化剂进行酯化反应。该方法生产的柴油抗磨剂缺点在于：采用普通油酸为原料生产的抗磨剂凝固点偏高（0℃以上），低温流动性差；采用硫酸、对甲苯磺酸为催化剂生产柴油抗磨剂后处理工艺复杂，且需要水洗脱酸，有大量的酸碱废水排放；采用碱（氢氧化钠、氢氧化钾）作为催化剂产品中有金属离子残留，无法达到抗磨剂指标要求；酯化反应为吸热反应，较高的反应温度可促进反应向正方向进行，但是反应温度过高会导致反应物沸腾，导致酯化率下降；得到的抗磨剂运动黏度低，导致抗磨性较差。

因此，亟待开发一种凝固点低、低温流动性好的柴油抗磨剂具有必要的意义。

发明内容

本发明所要解决的技术问题：针对传统柴油抗磨剂凝固点偏高、低温流动性差的弊端，提供了一种柴油抗磨剂的制备方法。

为解决上述技术问题，本发明采用如下所述的技术方案是：

（1）取混合油脂放入反应釜中，在50～60℃下混合预热，再加入复合催化剂，使用氢气保护，加压，升温至115～120℃后搅拌；

（2）在搅拌结束后，冷却至室温，出料，收集出料物，静置分层，收集油相，并对油相进行蒸馏，收集125～135℃区间的馏分，并置于-3～0℃下静置，过滤，收集过滤液；

（3）将过滤液、羧酸、有机胺及纳米铜放入反应器中，使用氮气保护，设定温度为134～142℃，进行反应，收集反应混合物，进行旋转蒸发，去除水，收集剩余物，并过滤，收集滤液，即可得柴油抗磨剂。

所述混合油脂为棕榄油、亚麻油、棉籽油和椰子油中任意两种按质量比1:1混合而成。

所述复合催化剂为钯炭催化剂及雷尼镍按质量比3:1混合而成，复合催化剂的加入量为混合油脂质量的0.9～1.8％。

所述步骤（1）加压的压力为1.5～2.3MPa。

所述步骤（3）中过滤液、羧酸、有机胺及纳米铜的质量比为6～8:4～7:5～9:0.6～0.9。

本发明与其他方法相比，有益技术效果是：

（1）本发明选用天然植物油作为基料，通过复合催化剂进行催化加氢，进行氢化处理，降低凝固点，同时形成脂肪醇类的物质，进而提高了柴油抗磨剂的抗磨性能；

（2）本发明利用脂肪醇类的物质促进胺化反应，在惰性气体的保护下，并在纳米铜的催化下促进羧酸与有机胺进行缩合酰化反应，同时伴随脂化，增加了极性物质，进一步增加了抗磨性能；

（3）本发明通过冷温处理，去除部分高凝固点的杂质，进一步降低了抗磨剂的凝固点，增加了流动性。

具体实施方式

混合油脂的制备：将棕榄油、亚麻油、棉籽油和椰子油中任意两种按质量比1:1混合而成。

复合催化剂的制备：将钯炭催化剂及雷尼镍按质量比3:1混合而成。

本发明柴油抗磨剂的制备方法，包括如下制备步骤：

（1）取混合油脂放入反应釜中，设定温度为50～60℃，以160r/min搅拌预热10～15min，再加入混合油脂质量0.9～1.8％的复合催化剂，使用氢气保护，并升压至1.5～2.3MPa，升温至115～120℃后，以180r/min搅拌4～6h；

（2）在搅拌结束后，冷却至室温，进行出料，收集出料物，静置分层，收集上层油相，并将油相放入蒸馏装置中，设定压力为0.06～0.08MPa，进行蒸馏，收集125～135℃区间的馏分，将馏分置于-3～0℃下静置2～4h后过滤，收集过滤液；