一种柴油十六烷值改进剂组合物的制作方法

文档序号:12688782阅读:267来源:国知局
本发明属于石油化工
技术领域
,具体涉及一种柴油十六烷值改进剂组合物。
背景技术
:随着国内环保压力及大气污染治理的迫切需求,对柴油质量的要求越来越高,尤其是对柴油的十六烷值指标及环保性能的要求越来越高。十六烷值是表示柴油点火性能的重要指标,对发动机的冷启动、尾气排放和噪音都有影响。2016年以后,我国实行了新的柴油规格标准国Ⅴ,规定柴油的十六烷值应达到47至50以上,许多炼油企业的柴油将达不到这个标准。因此,如何经济的提高柴油十六烷值成为了炼油企业所面临的迫切问题。对炼油企业来说,需要采用合理的炼油加工工艺及技术措施来提高柴油的十六烷值,但是采用这些加工工艺,设备投资很大,并且加工成本也比较高。在利用工艺和技术措施解决不经济的时候,采用十六烷值改进剂来提高柴油的十六烷值以解决柴油产品的质量问题便是一条经济、便捷的途径。也就是说,柴油十六烷值改进剂将会随着油品质量的升级及国内对环保柴油的需求而得到广泛应用。目前用于提高柴油十六烷值的添加剂主要为硝酸酯类添加剂。其中硝酸酯添加剂是传统的十六烷值改进剂,具有较好的提高柴油十六烷值的效果。但是,该类添加剂在生产过程中由于使用了硝酸或硫酸与硝酸的混合物为硝化剂,导致该工艺产生一定的环境污染。另外,由于硝化反应是一个剧烈的放热反应,反应过程比较难控制,生产过程中还存在着爆炸的危险。人为的添加含氮的有机化合物到柴油中,增加了尾气中氮化物的排放量,不利于越来越严的排放法规及发展清洁环保柴油的趋势。技术实现要素:本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足,提供一种改善油品的燃烧性能,提高了发动机的动力性能和经济性能,并改善了发动机的尾气排放污染的柴油十六烷值改进剂组合物。为解决上述技术问题,本发明采用的技术方案是,二异丙基乙二醚的制备方法,该方法包括如下:以异丙醇和乙二醇为原料,并加入催化剂,在120~150℃的温度下反应2~5小时,即得混合物;异丙醇与乙二醇的摩尔比为2.1~5:1;催化剂与乙二醇的质量比为0.02~0.09:1。进一步地,该催化剂为对苯甲磺酸。进一步地,该方法还包括如下:分离反应后的混合物:将混合物降温至80~95℃,回收未反应的异丙醇及乙二醇;再升温至100~120℃,蒸发出反应生成的水,产物冷却至室温,抽滤去除对甲苯磺酸,即得纯度为95~98%的二异丙基乙二醚。进一步地,该异丙醇与乙二醇的摩尔比为2.2~4:1。进一步地,该催化剂与乙二醇的质量比为0.03~0.06:1。本发明还公开了一种柴油十六烷值改进剂组合物,包含上述制备方法中制备所得的纯度为95~98%二异丙基乙二醚。进一步地,还包括质量含量为0.5~1.5%的抗氧剂、0.1~0.6%消泡剂和6~10%的稳定剂;抗氧剂、消泡剂、稳定剂和纯度为95~98%的二异丙基乙二醚的质量含量总量为100%。进一步地,该抗氧剂、消泡剂和稳定剂的质量含量分别为0.8~1.2%、0.2~0.5%和7~9%,余量为纯度为95~98%的二异丙基乙二醚,抗氧剂、消泡剂、稳定剂和纯度为95~98%的二异丙基乙二醚的质量含量总量为100%。进一步地,该抗氧剂为四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯或2,6-二叔丁基对甲酚;消泡剂为三羟基聚氧化丙烯醚;稳定剂为辛醇或异辛醇。本发明一种柴油十六烷值改进剂具有如下优点:1.有效的提高了柴油的十六烷值,改善油品的燃烧性能,提高了发动机的动力性能和经济性能,并改善了发动机的尾气排放污染;在炼油行业中具有广阔的应用前景。2.克服了使用有机含氮类的柴油十六烷值改进剂人为在柴油中加入含氮化合物,提高了柴油的环保性能。具体实施方式本发明中公开了二异丙基乙二醚的制备方法,二异丙基乙二醚的制备方法,该方法包括如下:以异丙醇和乙二醇为原料,并加入催化剂,在120~150℃的温度下反应2~5小时,即得混合物;异丙醇与乙二醇的摩尔比为2.1~5:1;所述催化剂与乙二醇的质量比为0.02~0.09:1。上述催化剂为对苯甲磺酸。上述异丙醇与乙二醇的摩尔比为2.2~4:1。上述催化剂与乙二醇的质量比为0.03~0.06:1。上述方法还包括如下:分离反应后的混合物:将混合物降温至80~95℃,回收未反应的异丙醇及乙二醇;再升温至100~120℃,蒸发出反应生成的水,产物冷却至室温,抽滤去除对甲苯磺酸,即得纯度为95~98%的二异丙基乙二醚。本发明还公开了二异丙基乙二醚,由异丙醇和乙二醇加入催化剂制备而得,异丙醇与乙二醇的摩尔比为2.1~5:1;催化剂与乙二醇的质量比为0.02~0.09:1。上述二异丙基乙二醚应用于柴油十六烷值改进剂。本发明还公开了一种柴油十六烷值改进剂组合物,包含上述制备方法中制备所得的纯度为95~98%二异丙基乙二醚。还包括质量含量为0.5~1.5%的抗氧剂、0.1~0.6%消泡剂和6~10%的稳定剂;所述纯度为95~98%的二异丙基乙二醚、抗氧剂、消泡剂和稳定剂的质量含量总量为100%。上述抗氧剂、消泡剂和稳定剂的质量含量分别为0.8~1.2%、0.2~0.5%和7~9%,余量为纯度为95~98%的二异丙基乙二醚,所述纯度为95~98%的二异丙基乙二醚、抗氧剂、消泡剂和稳定剂的质量含量总量为100%。上述抗氧剂为四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯或2,6-二叔丁基对甲酚;所述消泡剂为三羟基聚氧化丙烯醚;所述稳定剂为辛醇或异辛醇。实施例1在不锈钢反应釜中加入异丙醇132克、乙二醇62克,催化剂对苯甲磺酸1.9克,在120℃的温度下反应3小时。降温并在80~95℃回收未反应的异丙醇及乙二醇,再升温至100~120℃蒸出反应生成的水,产物冷却至室温,抽滤去除对甲苯磺酸,得到产物二异丙基乙二醚,用HPLC分析产物纯度为95%。取上述产物44.7克,加入抗氧剂四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯0.25克、消泡剂三羟基聚氧化丙烯醚0.05克和稳定剂辛醇5克,强力搅拌30分钟,即得柴油十六烷值改进剂组合物。实施例2在不锈钢反应釜中加入异丙醇190克、乙二醇93克,催化剂对苯甲磺酸2.8克,在135℃下反应3小时。降温至80~95℃回收未反应的异丙醇及乙二醇,再升温至100~120℃蒸出反应生成的水,产物冷却至室温,抽滤去除对甲苯磺酸,得到产物二异丙基乙二醚,用HPLC分析产物纯度为95.8%。取上述产物45克,加入抗氧剂四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯0.3克,消泡剂三羟基聚氧化丙烯醚0.2克,稳定剂辛醇4.5克,强力搅拌30分钟,即得柴油十六烷值改进剂组合物。实施例3在不锈钢反应釜中加入异丙醇185克、乙二醇92克和催化剂对苯甲磺酸1.8克,在130℃下反应3.5小时。降温至80~95℃回收未反应的异丙醇及乙二醇,再升温至100~120℃蒸出反应生成的水,产物冷却至室温,抽滤去除对甲苯磺酸,得到产物二异丙基乙二醚,用HPLC分析产物纯度为97%。取上述产物46克,加入抗氧剂四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯0.7克,消泡剂三羟基聚氧化丙烯醚0.3克,稳定剂异辛醇3.0克,强力搅拌30分钟,即得柴油十六烷值改进剂组合物。实施例4在不锈钢反应釜中加入丙醇260克、乙二醇124克和催化剂对苯甲磺酸3.2克,在140℃下反应4小时。降温至80~95℃回收未反应的异丙醇及乙二醇,再升温至100~120℃蒸出反应生成的水,产物冷却至室温,抽滤去除对甲苯磺酸,得到产物二异丙基乙二醚,用HPLC分析产物纯度为96.1%。取上述二异丙基乙二醚46克,加入抗氧剂2,6-二叔丁基对甲酚0.4克,消泡剂三羟基聚氧化丙烯醚0.25克,稳定剂辛醇3.35克,强力搅拌30分钟,即得柴油十六烷值改进剂组合物。实施例5在不锈钢反应釜中加入丙醇300克、乙二醇124克和催化剂对苯甲磺酸5.58克,在150℃下反应4小时。降温至80~95℃回收未反应的异丙醇及乙二醇,再升温至100~120℃蒸出反应生成的水,产物冷却至室温,抽滤去除对甲苯磺酸,得到产物二异丙基乙二醚,用HPLC分析产物纯度为97.5%。取上述二异丙基乙二醚46克,加入抗氧剂2,6-二叔丁基对甲酚0.7克,消泡剂三羟基聚氧化丙烯醚0.2克,稳定剂辛醇3.1克,强力搅拌30分钟,即得柴油十六烷值改进剂组合物。实施例6在不锈钢反应釜中加入丙醇480克、乙二醇124克和催化剂对苯甲磺酸6.2克,在145℃下反应4小时。降温至80~95℃回收未反应的异丙醇及乙二醇,再升温至100~120℃蒸出反应生成的水,产物冷却至室温,抽滤去除对甲苯磺酸,得到产物二异丙基乙二醚,用HPLC分析产物纯度为98%。取上述二异丙基乙二醚46克,加入抗氧剂2,6-二叔丁基对甲酚0.6克,消泡剂三羟基聚氧化丙烯醚0.2克,稳定剂辛醇3.2克,强力搅拌30分钟,即得柴油十六烷值改进剂组合物。实施例7在不锈钢反应釜中加入丙醇600克、乙二醇124克和催化剂对苯甲磺酸7.4克,在125℃下反应4小时。降温至80~95℃回收未反应的异丙醇及乙二醇,再升温至100~120℃蒸出反应生成的水,产物冷却至室温,抽滤去除对甲苯磺酸,得到产物二异丙基乙二醚,用HPLC分析产物纯度为96.5%。取上述二异丙基乙二醚46克,加入抗氧剂2,6-二叔丁基对甲酚0.4克,消泡剂三羟基聚氧化丙烯醚0.3克,稳定剂辛醇3.3克,强力搅拌30分钟,即得柴油十六烷值改进剂组合物。效果验证实例实施例8在某厂调和车间取CN(十六烷值)为45.1的调和基础柴油,将上述实施例1~7所得组合物按照1000ppm的加剂量添加到上述柴油中,检测十六烷值的提升效果,测试方法采用GB/T386检测。检测结果见下表1:表1检测结果列表项目基础柴油CN加剂柴油CNΔCN实施例145.147.62.5实施例245.147.82.7实施例345.148.23.1实施例445.148.02.9实施例545.148.43.3实施例645.148.63.5实施例745.148.13.0实施例9取市售国Ⅴ标准-20号柴油,CN(十六烷值)为49.3,作为调和基础柴油,将上述实施例1~7所得组合物按照1000ppm的加剂量添加到上述柴油中,检测十六烷值的提升效果,测试方法采用GB/T386检测。检测结果见下表2:表2检测结果列表项目基础柴油CN加剂柴油CNΔCN实施例149.351.62.3实施例249.351.82.5实施例349.352.22.9实施例449.352.02.7实施例549.352.33.0实施例649.352.53.2实施例749.352.12.8由上面的实施例可以看出,本发提供的环保型十六烷值改进剂合成工艺及十六烷值改进剂组合物,具有良好的十六烷值提升效果及感受性,能适用于不同组成柴油十六烷值的提升。当前第1页1 2 3 
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