一种乙醇汽油多金属有机酸缓蚀剂及其制备方法与流程

1.本发明涉及汽油添加剂领域，特别涉及一种乙醇汽油多金属有机酸缓蚀剂及其制备方法。


背景技术：

2.作为地质勘探的主要对象之一，石油是一种粘稠的、深褐色液体，被称为“工业的血液”，其主要成分是各种烷烃、环烷烃、芳香烃的混合物。石油主要被用来炼制燃油和汽油。汽油由石油炼制得到的直馏汽油组分、催化裂化汽油组分、催化重整汽油组分等不同汽油组分经精制后与高辛烷值组分经调和制得，主要用作汽车点燃式内燃机的燃料。由于我国油气资源相对短缺，积极寻找新的车用替代能源成为缓解石油供需矛盾的主要途径之一。乙醇作为一种生物质能源，属于可再生资源。乙醇汽油作为一种新型的清洁燃料，是解决能源可替代问题和污染问题的重要产品之一。乙醇汽油由于乙醇的加入，不可避免的引入乙醇生产的副产物，例如乙酸、卤素离子和水等，醇类和其他物质使得油品对金属的腐蚀性加强，加重了对油罐、油路、气缸等的腐蚀问题，同时使其寿命缩短。因此，要充分利用乙醇汽油，必须解决乙醇汽油的抗腐蚀问题。目前，行业内一般采用向乙醇汽油中添加缓蚀剂的方法来减少或避免乙醇汽油的腐蚀问题。但不同的缓蚀剂对发动机和油路中的金属的防护效果并不相同。有些缓蚀剂配方中含有金属元素，会产生灰分，成发动机磨损和三元催化剂堵塞；有些缓蚀剂不易制备，制备过程较为繁琐；有些组分复杂，成本较高。
3.专利cn104830386公开了一种配方简单，能够有效减少腐蚀性的甲醇汽油缓蚀剂，但配方中使用了强碱性的氢氧化钠和聚乙二胺，这两种组分本身具有一定的腐蚀性，且配方中引入的金属离子钠燃烧后产生灰分。
4.专利cn106459811公开了一种用于燃料和润滑剂的缓蚀剂，实验中表现出较好的效果，但该缓蚀剂配方需要将原料二次反应，制备过程较为繁琐，增加了配制的难度和成本。
5.专利us5024677公开了一种乙醇汽油抗腐蚀剂，该抗腐蚀剂由具有抗腐蚀性能的咪唑类化合物和含有烷基酚琥珀酰胆碱的多胺化合物组成，该抗腐蚀剂虽然可以减少乙醇汽油的腐蚀性问题，但氮含量较高，使用过程中会生成氮氧化物，污染环境，而且组分功效化合物的取得不容易。
6.cn 111662755公开了一种燃料汽油用多金属缓蚀剂及制备方法，该缓蚀剂的配方中含有的十七烯基咪唑啉胺盐无灰防锈剂易吸水分解，结构中咪唑啉环容易打开，产品不稳定，导致产品易失效，且反应制取复杂，价格较贵。


技术实现要素：

7.为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明的目的是为了提供一种对紫铜、黄铜、铝、钢都有良好缓蚀作用、不会对燃油储存输送系统及发动机造成灰分影响、无腐蚀性、成本低的乙醇汽油多金属有机酸缓蚀剂及其制备方法。
8.为了达到上述目的，本发明采用了以下的技术方案：
9.根据本发明的第一方面，本发明提供了一种乙醇汽油多金属有机酸缓蚀剂，包括如下质量份数比的组分：甲基苯三唑15-25份、有机酸17-30份、乙炔醇5-8份、溶剂32-63份。
10.进一步地，所述乙醇汽油多金属有机酸缓蚀剂包括如下质量份数比的组分：甲基苯三唑15-25份、有机酸17-30份、乙炔醇5-8份、溶剂45-50份。
11.进一步地，所述有机酸包括十二烯基丁二酸和二聚亚油酸。
12.更进一步地，按质量份数计，所述有机酸包括：占缓蚀剂总质量份数比10-15份的十二烯基丁二酸、占缓蚀剂总质量份数比7-15份的二聚亚油酸。
13.进一步地，所述溶剂包括：异辛醇、n,n-二甲基甲酰胺和煤油。
14.更进一步地，按质量份数计，所述溶剂包括：占缓蚀剂总质量份数比15-25份的异辛醇、占缓蚀剂总质量份数比7-15份的n,n-二甲基甲酰胺、占缓蚀剂总质量份数比10-23份的煤油。
15.进一步地，所述乙醇汽油多金属有机酸缓蚀剂，其特征在于，包括如下质量份数比的组分：甲基苯三唑15-25份、十二烯基丁二酸10-15份、二聚亚油酸7-15份、乙炔醇5-8份、异辛醇15-25份、n,n-二甲基甲酰胺7-15份、煤油10-23份。
16.根据本发明的第二方面，本发明提供了一种乙醇汽油多金属有机酸缓蚀剂的制备方法，包括：向容器中按照上述任一所述的乙醇汽油多金属有机酸缓蚀剂的组分的质量份数比投料，先向容器中加入异辛醇、n,n-二甲基甲酰胺，再依次加入并溶解甲基苯三唑、乙炔醇，充分搅拌溶解后，依次加入煤油、十二烯基丁二酸、二聚亚油酸，搅拌均匀后过滤后，得到乙醇汽油多金属有机酸缓蚀剂。
17.实施本发明的一种乙醇汽油多金属有机酸缓蚀剂及其制备方法，具有以下的有益效果：本发明的乙醇汽油多金属有机酸缓蚀剂对发动机、燃油储存输送系统等油路中常见的金属黄铜、紫铜、铝和钢都具有良好的缓蚀作用，本发明的缓蚀剂中的组分：甲基苯三唑主要可以抑制对紫铜和黄铜的腐蚀；十二烯基丁二酸和二聚亚油酸主要可以抑制对铝和铁的腐蚀，由于钢主要是由铁和碳组成，因此十二烯基丁二酸和二聚亚油酸对钢也有一定的腐蚀抑制作用；乙炔醇主要可以抑制对钢的腐蚀。有机酸与乙炔醇形成一定的协同作用，共同使用可以有效减缓对钢的腐蚀。本发明的缓蚀剂中含有的有效成分可以对应的在金属表面形成防护膜，从而有效的防止乙醇汽油中的腐蚀性成分对金属的腐蚀。本发明的缓蚀剂在用量极少的情况下，添加200ppm即可使包括乙醇汽油在内的燃料汽油的腐蚀性达到铜片腐蚀1级别以下；在21天的金属片腐蚀实验中，对黄铜、紫铜、铝和20#钢的缓蚀率分别为97％、96％、95％、94％。本发明的缓蚀剂所用组分均为无灰型，使用过程中不会对燃油储存输送系统及发动机造成灰分影响，且这些组分本身无腐蚀性；本发明的缓蚀剂所含组分种类少，原料易取易得成本低，为生产制备和使用带来了极大的方便。
具体实施例
18.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
19.本发明提供了一种乙醇汽油多金属用有机酸缓蚀剂及其制备方法。本发明的缓蚀剂包括如下质量份数比的组分：甲基苯三唑15-25份、有机酸17-30份、乙炔醇5-8份、溶剂32-63份；以上组分按顺序混合均匀后即得乙醇汽油多金属用有机酸缓蚀剂。本发明的缓蚀剂应用在汽油中，对油路中的紫铜、黄铜、铝、钢有良好的缓蚀作用，特别地，即使是添加甲醇、乙醇的汽油，同样具有良好的缓蚀作用。本发明的缓蚀剂所用组分均为无灰剂型，不会对燃油储存输送系统及发动机造成灰分影响；同时所加组分本身无腐蚀性，组分种类少，原料成本低，为生产制备与使用带来了极大方便。
20.下面对本发明做进一步的详细描述：
21.本发明提供了一种乙醇汽油多金属有机酸缓蚀剂，包括如下质量份数比的组分：甲基苯三唑15-25份、有机酸17-30份、乙炔醇5-8份、溶剂32-63份。
22.进一步地，乙醇汽油多金属有机酸缓蚀剂包括如下质量份数比的组分：甲基苯三唑15-25份、有机酸17-30份、乙炔醇5-8份、溶剂50份。
23.进一步地，有机酸包括十二烯基丁二酸和二聚亚油酸。更进一步地，十二烯基丁二酸在中国市场的代号为t746，该型号产品均可用于本发明的配方而不会明显影响配方的效用。
24.更进一步地，按质量份数计，有机酸包括：占缓蚀剂总质量份数比10-15份的十二烯基丁二酸、占缓蚀剂总质量份数比7-15份的二聚亚油酸。
25.进一步地，本发明的乙醇汽油多金属有机酸缓蚀剂，包括如下质量份数比的组分：甲基苯三唑15-25份、十二烯基丁二酸10-15份、二聚亚油酸7-15份、乙炔醇5-8份、溶剂32-63份。
26.进一步地，溶剂包括异辛醇、n,n-二甲基甲酰胺和煤油。
27.更进一步地，按质量份数计，溶剂包括：占缓蚀剂总质量份数比15-25份的异辛醇、占缓蚀剂总质量份数比7-15份的n,n-二甲基甲酰胺、占缓蚀剂总质量份数比10-23份的煤油。其中，异辛醇、n,n-二甲基甲酰胺(简称“dmf”)、煤油在本发明的缓蚀剂中主要作为溶剂和助剂，在各自质量份数比的范围内，上述三种成分的总质量份数占缓蚀剂总质量份数的50份即可。
28.进一步地，本发明提供的一种乙醇汽油多金属有机酸缓蚀剂，包括如下质量份数比的组分：甲基苯三唑22份、十二烯基丁二酸12份、二聚亚油酸11份、乙炔醇5份、异辛醇20份、n,n-二甲基甲酰胺15份、煤油15份。
29.本发明还提供了一种乙醇汽油多金属有机酸缓蚀剂的制备方法，包括：向容器中按照上述任一所述的乙醇汽油多金属有机酸缓蚀剂的组分的质量份数比投料，先向容器中加入异辛醇、n,n-二甲基甲酰胺，再依次加入并溶解甲基苯三唑、乙炔醇，充分搅拌溶解后，依次加入煤油、十二烯基丁二酸、二聚亚油酸，搅拌均匀后过滤即得乙醇汽油多金属有机酸缓蚀剂。
30.进一步地，在溶解甲基苯三唑和乙炔醇时的条件为室温，也可选择适当进行加热，温度≤60℃，以加快固体组分的溶解，便于更好的均匀混合。60℃属于一般调配复合剂的常用温度范围内，更高的温度可能会带来副反应，且浪费能源。本发明的复合剂组分在制备中不会产生副反应。
31.实施本发明的一种乙醇汽油多金属有机酸缓蚀剂及其制备方法，具有以下的有益
效果：本发明的乙醇汽油多金属有机酸缓蚀剂对发动机、燃油储存输送系统等油路中常见的金属黄铜、紫铜、铝和钢都具有良好的缓蚀作用，本发明的缓蚀剂中的组分：甲基苯三唑主要可以抑制对紫铜和黄铜的腐蚀；十二烯基丁二酸和二聚亚油酸主要可以抑制对铝和铁的腐蚀，由于钢主要是由铁和碳组成，因此十二烯基丁二酸和二聚亚油酸对钢也有一定的腐蚀抑制作用；乙炔醇主要可以抑制对钢的腐蚀。本发明的缓蚀剂中含有的有效成分可以对应的在金属表面形成防护膜，从而有效的防止乙醇汽油中的腐蚀性成分对金属的腐蚀。本发明的缓蚀剂在用量极少的情况下，添加200ppm即可使包括乙醇汽油在内的燃料汽油的腐蚀性达到铜片腐蚀1级别以下；在21天的金属片腐蚀实验中，对黄铜、紫铜、铝和20#钢的缓蚀率分别为97％、96％、95％、94％。本发明的缓蚀剂所用组分均为无灰型，使用过程中不会对燃油储存输送系统及发动机造成灰分影响，且这些组分本身无腐蚀性；本发明的缓蚀剂所含组分种类少，原料易取易得成本低，调配简单，为生产制备和使用带来了极大的方便。
32.实施例
33.实施例1-10的组分及配比、实验条件见表1。同时，需要说明的是实施例1-10的制备方法如下：按照实施例1-10各自的组分添加配比，在烧杯中加入异辛醇、dmf，再加入甲基苯三唑、乙炔醇，在实施例1-10各自选用的温度下搅拌溶解，依次加入煤油、十二烯基丁二酸、二聚亚油酸，搅拌均匀后过滤得到各实施例的缓蚀剂产品。
34.表1实施例1-10的缓蚀剂总质量配比(以100份总质量计)
[0035][0036]
注：表1表格内“——”表示未添加该组分。
[0037]
实施例11
[0038]
在烧杯中加入20g异辛醇、15g dmf、再加入甲基苯三唑20g、聚乙烯吡咯烷酮10g，常温搅拌溶解后，再加入35g煤油、20g十七烯基咪唑啉胺盐无灰防锈剂，搅拌均匀后过滤得到缓蚀剂11#。
[0039]
从表1中可以看出，实施例5与实施例2的不同是删去了二聚亚油酸组分；实施例6与实施例2的不同是删去了十二烯基丁二酸组分；实施例7与实施例2的不同是十二烯基丁二酸、二聚亚油酸的添加量不在本发明的配方添加范围内；实施例8与实施例2的不同是十二烯基丁二酸、二聚亚油酸的添加量不在本发明的配方添加范围内；实施例9与实施例2的
不同是删去了乙炔醇组分，相应的增加了甲基苯三唑的添加量；实施例10与实施例2的不同是删去了甲基苯三唑组分，相应的增加了乙炔醇的添加量。
[0040]
分别使用上述实施例1-11配制的缓蚀剂1#-11#和北京兴普公司的市售缓蚀剂产品作为缓蚀剂12#，按200ppm的比例添加上述缓蚀剂到不含缓蚀剂的乙醇汽油中，样品编号分别为yp1-12#，将未添加缓蚀剂的乙醇汽油作为yp0#样品，进行金属片腐蚀试验，实验条件为46℃，21天，乙醇汽油中均含少量腐蚀促进剂。各组的金属缓蚀效果如表2。
[0041]
表2金属片腐蚀试验结果
[0042][0043]
注：缓蚀率＝(g0-g)/g0
×
100％
[0044]
g0，表示未加缓蚀剂的金属片腐蚀量；
[0045]
g，表示加入缓蚀剂后的金属片腐蚀量。
[0046]
由表2实验数据可以得出结论：使用本发明所述的缓蚀剂配方在用量极少的情况下仍然可以有效地减少乙醇汽油对金属片的腐蚀，相对于现有产品可以减少缓蚀剂的用量，避免影响汽油本身特性，同时节省成本。本发明的缓蚀剂配方应用后，可以延长发动机金属部件的使用寿命，降低腐蚀引起的故障率。本发明的缓蚀剂中十二烯基丁二酸和二聚亚油酸具有协同增强作用，二者同时使用可以提高对金属的缓蚀效果。
[0047]
本发明的一种乙醇汽油多金属有机酸缓蚀剂及其制备方法具有如下的有益效果：本发明的乙醇汽油多金属有机酸缓蚀剂对发动机、燃油储存输送系统等油路中常见的金属黄铜、紫铜、铝和钢都具有良好的缓蚀作用，本发明的缓蚀剂中的组分：甲基苯三唑主要可以抑制对紫铜和黄铜的腐蚀；十二烯基丁二酸和二聚亚油酸主要可以抑制对铝和铁的腐蚀，由于钢主要是由铁和碳组成，因此十二烯基丁二酸和二聚亚油酸对钢也有一定的腐蚀抑制作用；乙炔醇主要可以抑制对钢的腐蚀。本发明的缓蚀剂中的有机酸和乙炔醇具有一定的协同增强作用，按照本发明的缓蚀剂配方比例同时添加可以增强对钢的缓蚀效果。本发明的缓蚀剂中含有的有效成分可以对应的在金属表面形成防护膜，从而有效的防止乙醇汽油中的腐蚀性成分对金属的腐蚀。本发明的缓蚀剂在用量极少的情况下，添加200ppm即可使包括乙醇汽油在内的燃料汽油的腐蚀性达到铜片腐蚀1级别以下；在21天的金属片腐蚀实验中，对黄铜、紫铜、铝和20#钢的缓蚀率分别为97％、96％、95％、94％。本发明的缓蚀
剂所用组分均为无灰型，使用过程中不会对燃油储存输送系统及发动机造成灰分影响，且这些组分本身无腐蚀性；本发明的缓蚀剂所含组分种类少，原料易取易得成本低，调配简单，为生产制备和使用带来了极大的方便。
[0048]
以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。