一種復合柴油清凈劑的制備方法
【專利摘要】本發明公開了一種復合柴油清凈劑的制備方法，將聚異丁烯胺、對叔丁基苯胺、咪唑啉、雜環化合物和雙親性表面活性劑依次加入立式釜，攪拌速度為100-200轉/分，攪拌1-2h，過濾干燥即得復合柴油清凈劑。本發明的制備方法與現有技術相比，可以有效清除柴油發動機各部件產生的積炭等沉積物，并能有效改善柴油發動機尾氣當中有害物質的排放。
【專利說明】一種復合柴油清凈劑的制備方法
【技術領域】[0001]本發明涉及柴油添加劑【技術領域】，特別是涉及一種復合柴油清凈劑的制備方法。【背景技術】
[0002]內燃機在工業中應用非常廣泛，可以作為汽車、火車的動力來源，也可作其它很多機械的動力來源。在大功率的內燃機內絕大部分是使用柴油作燃料，但是由于柴油內的烴類成分的碳鏈長，含有不飽和烴等原因，在內燃機中通常難以燃燒完全尾氣煙度大，易積炭，造成熱效率不高，極大地污染了生態環境。另外，由于我國目前煉油工業的現狀，柴油中催化裂解組分增多，盡管加入了抗氧劑，在長期的存儲中，也會發生氧化反應而生成不溶性膠質，殘渣和沉積物，這些雜質很容易堵塞過濾器和噴嘴，使排煙增加，損失功率。因此，如何促進柴油完全燃燒、提高熱效率、節約燃料、減少尾氣含量等問題一直推動著清潔燃料配方的研究和柴油清凈劑的發展。
[0003]總的來說，柴油清凈劑分為兩大類:有灰型清凈劑和無灰型清凈劑。有灰型清凈劑也叫金屬清凈劑，主要是易失電子、電離能低的具強催化作用的金屬有機物。金屬清凈劑在助燃和消煙方面效果非常顯著，具有加快炭粒氧化的催化作用和阻止柴油在高溫缺氧下裂解成炭粒的反催化作用，可以降低柴油著火溫度，增加燃燒速度，促進柴油充分燃燒，減少排氣中的煙塵、CO和氮氧化物的生成。目前，市面上的金屬型清凈劑在制備和應用方面均存在一些不足，如含鋇的有機鹽存在毒性，鉬的有機鹽價格昂貴。
[0004]無灰型清凈劑按其化學結構大致可分為兩類:小分子胺類和低聚物胺類。小分子胺類為應用最早的清凈分散劑，但這類清凈劑高溫易分解，對發動機高溫部件清凈效果不好。低聚物胺類包括烷基胺化合物類異氰酸酯類衍生物、酸類和醚醇類等，這類清凈劑是國內外清凈分散劑研究的主要部分，但是這種清凈劑大多會導致燃燒室積炭的增加。
[0005]目前已公開的車用清凈劑如CN1133873A、CN1167136A、CN1227866A中主要有效成分為聚異丁烯丁二酰亞胺，普通的聚異丁烯和礦物油載液，這種類型的柴油清凈劑對柴油發動機的噴油嘴、進氣閥有良好的保潔和清洗作用，可有效的抑制和清洗柴油發動機在這些部位形成積炭。
【發明內容】
[0006]本發明的目的就是針對上述存在的缺陷而提供一種復合柴油清凈劑的制備方法。以聚異丁烯胺類清凈劑和對叔丁基苯胺類清凈劑為主要成分，再添加其他輔助組分，從而制備一種復合型柴油清凈劑的方法，本發明的制備方法與現有技術相比，可以有效清除柴油發動機各部件產生的積炭等沉積物，并能有效改善柴油發動機尾氣當中有害物質的排放。
[0007]本發明的一種復合柴油清凈劑的制備方法技術方案為，通過以下步驟合成的:將聚異丁烯胺、對叔丁基苯胺、咪唑啉、雜環化合物和雙親性表面活性劑依次加入立式釜，攪拌速度為100-200轉/分，攪拌l_2h，過濾干燥即得復合柴油清凈劑。[0008]各成分按重量比為:
聚異丁烯胺40-60份
對叔丁基苯胺30-50份
咪唑啉10-25份
雜環化合物10-20份
雙親性表面活性劑5-10份。
[0009]所述聚異丁烯胺是通過以下步驟合成的:
(1)烷基化反應:在惰性氣體保護下，向反應釜中依次加入5-10kg苯酚、20-38kg高活性聚異丁烯和1-2L甲苯，后加入AlCl3催化劑，催化劑用量為聚異丁烯的1-1.5wt%，控制反應溫度在80-10(TC，反應2-4h。反應結束后，真空干燥得到聚異丁烯苯酚；
(2)Mannich堿反應:在惰性氣體保護下，將所得聚異丁烯苯酚和0.2-0.6kg對甲苯磺酸，攪拌加熱，當溫度升至50-60°C時，加入5-9kg四乙烯五胺和3-5kg多聚甲醛，繼續升溫至80-120°C，反應2-5h，真空干燥得Mannich堿產物，為淡黃色粘稠液體；
(3)酸化: 向上述產物緩慢加入0.8-1.2kg有機酸，保持溫度在80-10(TC，反應l_2h，反應完成后減壓蒸餾去除未反應的小分子物質以及溶劑得到改性產物，為棕黃色粘稠液體，即聚異丁烯胺。
[0010]步驟(3)中有機酸為十二酸和/或十八酸。
[0011]所述對叔丁基苯胺是通過以下步驟合成的:
①Mannich堿反應:在惰性氣體保護下，取25_30kg對叔丁基苯酚和0.6-1.2kg對甲苯磺酸，開始攪拌加熱，當溫度升至50-60°C時，加入5-9kg四乙烯五胺和3-5kg多聚甲醛，繼續升溫至80-120°C，反應2-5h，真空干燥得Mannich堿產物，為淡黃色粘稠液體；
②酸化:向上述產物緩慢加入0.8-1.2kg有機酸，保持溫度在80-10(TC，反應l_2h，反應完成后減壓蒸餾去除未反應的小分子物質以及溶劑得到改性產物，為棕黃色粘稠液體，即對叔丁基苯胺。
[0012]步驟②中，有機酸為十二酸和/或十八酸。
[0013]其中所述雜環化合物為四氫呋喃、糖醇-2-甲基咪唑、N-甲基-2-2吡咯烷酮中的一種或兩種以上按任意比例的混合物。雜環化合物可以與其他組分形成協合溶液，可以有效除去進氣閥的沉積物；
所述雙親性表面活性劑為壬基酚聚氧乙烯醚、烷基苯磺酸鹽、聚氧乙烯脂肪醇醚或α-烯烴磺酸鈉中的一種或或兩種以上按任意比例的混合物。表面活性劑可以增加添加劑在柴油中的溶解和分散。
[0014]本發明的有益效果為:本發明是以聚異丁烯胺類清凈劑和對叔丁基苯胺類清凈劑為主要成分，再添加其他輔助組分，從而制備一種復合型柴油清凈劑的方法，本發明的制備方法與現有技術相比，可以有效清除柴油發動機各部件產生的積炭等沉積物，并能有效改善柴油發動機尾氣當中有害物質的排放。為說明本發明提供的柴油清凈劑的清潔作用，特在O號市售柴油中加入本發明清凈劑，與加入普通清凈劑的柴油作對比，結果如表1所示:
表1
【權利要求】
1.一種復合柴油清凈劑的制備方法，其特征在于，通過以下步驟合成的:將聚異丁烯胺、對叔丁基苯胺、咪唑啉、雜環化合物和雙親性表面活性劑依次加入立式釜，攪拌速度為100-200轉/分，攪拌l_2h，過濾干燥即得復合柴油清凈劑。
2.根據權利要求1所述的一種復合柴油清凈劑的制備方法，其特征在于，各成分按重量比為: 聚異丁烯胺40-60份 對叔丁基苯胺30-50份 咪唑啉10-25份 雜環化合物10-20份 雙親性表面活性劑5-10份。
3.根據權利要求1所述的一種復合柴油清凈劑的制備方法，其特征在于，所述聚異丁烯胺是通過以下步驟合成的: (1)烷基化反應:在惰性氣體保護下，向反應釜中依次加入5-10kg苯酚、20-38kg高活性聚異丁烯和1-2L甲苯，后加入AlCl3催化劑，催化劑用量為聚異丁烯的1-1.5wt%，控制反應溫度在80-10(TC，反應2-4h，反應結束后，真空干燥得到聚異丁烯苯酚； (2)Mannich堿反應:在惰性氣體保護下，將所得聚異丁烯苯酚和0.2-0.6kg對甲苯磺酸，攪拌加熱，當溫度升至50-60°C時，加入5-9kg四乙烯五胺和3-5kg多聚甲醛，繼續升溫至80-120°C，反應2-5h，真空干燥得Mannich堿產物，為淡黃色粘稠液體； (3)酸化:向上述產物緩慢加入0.8-1.2kg有機酸，保持溫度在80-10(TC，反應l_2h，反應完成后減壓蒸餾去除未反應的小分子物質以及溶劑得到改性產物，為棕黃色粘稠液體，即聚異丁烯胺。
4.根據權利要求3所述的一種復合柴油清凈劑的制備方法，其特征在于，步驟(3)中有機酸為十二酸和/或十八酸。
5.根據權利要求1所述的一種復合柴油清凈劑的制備方法，其特征在于，所述對叔丁基苯胺是通過以下步驟合成的: ①Mannich堿反應:在惰性氣體保護下，取25_30kg對叔丁基苯酚和0.6-1.2kg對甲苯磺酸，開始攪拌加熱，當溫度升至50-60°C時，加入5-9kg四乙烯五胺和3-5kg多聚甲醛，繼續升溫至80-120°C，反應2-5h，真空干燥得Mannich堿產物，為淡黃色粘稠液體； ②酸化:向上述產物緩慢加入0.8-1.2g有機酸，保持溫度在80-10(TC，反應l_2h，反應完成后減壓蒸餾去除未反應的小分子物質以及溶劑得到改性產物，為棕黃色粘稠液體，即對叔丁基苯胺。
6.根據權利要求5所述的一種復合柴油清凈劑的制備方法，其特征在于，步驟②中，有機酸為十二酸和/或十八酸。
7.根據權利要求1所述的一種復合柴油清凈劑的制備方法，其特征在于，其中所述雜環化合物為四氫呋喃、糖醇-2-甲基咪唑、N-甲基-2-2吡咯烷酮中的一種或兩種以上按任意比例的混合物。
8.根據權利要求1所述的一種復合柴油清凈劑的制備方法，其特征在于，所述雙親性表面活性劑為壬基酚聚氧乙烯醚、烷基苯磺酸鹽、聚氧乙烯脂肪醇醚或α-烯烴磺酸鈉中的一種或或兩種以上按任意比例的混合物。
【文檔編號】C10L1/236GK103710060SQ201310725284
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2013年12月25日 優先權日:2013年12月25日
【發明者】車春玲 申請人:濟南開發區星火科學技術研究院