[发明专利]提高生物柴油的氧化稳定性的方法

说明书

技术领域

本发明涉及提高生物柴油的氧化稳定性的方法。

背景技术

生物柴油，由植物油、动物脂肪以及用过的烹饪脂肪的单烷基酯组成，正日益成为普通柴油燃料的替代品。生物柴油通过在催化剂的存在下使油类，例如菜籽油、大豆油或向日葵油以及用过的烹饪用油与醇进行酯交换来获得。

因为最近生物柴油作为机动车辆领域中的替代柴油燃料的重要性不断提高，所以生物柴油的产量在过去的几年中也相应地增加。生物柴油具有高含量的不饱和脂肪酸酯，它能够容易地通过空气氧来氧化。所形成的产物(包括酸，树脂)能够导致注射泵和/或给料管道的腐蚀和阻塞。作为汽车燃料的可替代的生物柴油的使用增加导致了对氧化稳定的生物柴油的需求。根据现有技术，加入到生物柴油中的主抗氧化剂优选是2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚(BHT)，以便满足标准DINEN14214所需的氧化稳定性。

欧洲专利EP 0 189 049描述了2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚作为抗氧化剂的用途。该专利描述了使用10-100ppm量的2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚作为C₁₂-C₁₈脂肪酸范围的棕榈仁脂肪酸甲酯中的唯一稳定剂。

DE 102 52 714和WO2004/044104描述了通过添加二-2，6-叔丁基-4-羟基甲苯来提高生物柴油的氧化稳定性的方法。将含有溶于生物柴油中的15-60重量％的单-或二烷基羟基甲苯的液体储备溶液计量到生物柴油中，以生物柴油的全部溶液为基准计，达到0.005-2重量％的单-或二烷基羟基甲苯的浓度。

DE 102 52 715描述了提高生物柴油的储存稳定性的方法，其中将含有溶于生物柴油中的15-60重量％的2，4-二叔丁基羟基甲苯的液体储备溶液计量到所要稳定的生物柴油中，以生物柴油的全部溶液为基准计，达到0.005-2重量％的2，4-二叔丁基羟基甲苯的浓度。

发明内容

本发明的目的是提供提高生物柴油的氧化稳定性的改进方法；更具体地说，本发明的目的是提供生物柴油的老化稳定剂，与根据现有技术的生物柴油的添加剂例如2，6-二叔丁基羟基甲苯相比，它尤其具有改进的效力。

已经发现，令人惊奇的是，苯二胺类，以及通常用作橡胶的臭氧保护剂或用作合成润滑剂和化石燃料的稳定剂的二苯胺类，可有效稳定生物柴油。苯二胺类的该化合物类的效力在许多情况下高于迄今使用的酚类抗氧化剂，而二苯胺类的效力与酚类抗氧化剂的效力相当。由于效力明显提高，添加量可以显著减少，以便获得相同的生物柴油稳定性。

本发明因此提供了提高生物柴油的氧化稳定性的方法，其中将5-20000 ppm(w/w)的量的结构式I的至少一种老化稳定剂加入到所要稳定的该生物柴油中：

其中：

R＝氢，烷基，链烯基，炔基，烷氧基，烷芳基，芳烷基，环烷基，羟基或芳基，

A＝R₅(AI)或-NR₁R₂(AII)，和

B＝R₆(BI)，(BII)或(BIII)

其中R₁、R₂、R₃、R₄、R₅和R₆＝氢，烷基，链烯基，炔基，烷氧基，烷芳基，芳烷基，环烷基，羟基或芳基，是相同或不同的，以及结构式I、BII和BIII中的苯基或萘基结构单元具有一个或两个或三个R₃、R₄和/或R₅类型的取代基。

本发明进一步提供了结构式I的化合物作为提高生物柴油的氧化稳定性的老化稳定剂的用途。

本发明同样提供了其特征在于包括5-20000ppm(w/w)的至少一种结构式I的老化稳定剂的氧化稳定的生物柴油。

根据本发明的用于提高生物柴油的氧化稳定性的方法的特征在于，以5-20000ppm(w/w)，优选50-12000ppm(w/w)和更优选100-8000ppm(w/w)的量将至少一种结构式I的老化稳定剂加入到所要稳定的生物柴油中：

其中：

R＝氢，烷基，链烯基，炔基，烷氧基，烷芳基，芳烷基，环烷基，羟基或芳基，

A＝R₅(AI)或-NR₁R₂(AII)，和

B＝R₆(BI)，(BII)或(BIII)