[发明专利]一种十六烷值改进剂、生产工艺及用途

说明书

本发明提供一种十六烷值改进剂、生产工艺及用途，所述十六烷值改进剂的生产工艺包括以下步骤：以大孔径交联聚苯乙烯‑二乙烯苯小球为磺化载体，二氯乙烷或四氯化碳为溶胀剂在20℃‑70℃下溶胀；以浓硫酸的混合酸作为磺化试剂，在70‑90℃下与溶胀后的大孔径交联聚苯乙烯‑二乙烯苯小球反应，用减压蒸馏的方式除去四氯化碳，然后分别用硫酸和水洗涤产物；烘干洗涤后得到磺酸型固体酸催化剂；在盛装有叔戊醇的容器中加入磺酸型固体酸催化剂，逐滴缓慢加入双氧水，静置分液，上层清液为柴油十六烷值改进剂。本发明十六烷值改进剂的生产工艺简单，工业三废排放少，采用该工艺制备得到的十六烷值改进剂性能优良，成本低廉。

技术领域

本发明涉及十六烷值改进剂技术，尤其涉及一种十六烷值改进剂、生产工艺及用途。

背景技术

近年，随着工业化的不断发展，柴油机的应用范围正在逐渐广泛，柴油的需求也随之逐年上升。目前我国主要使用的柴油组成里，含有约9％的延迟焦化柴油，含有约25％-30％的催化裂化柴油，而这两类柴油十六烧值普遍较低，达不到国家的标准。十六烧值是柴油燃烧的一项重要指标，是衡量其质量的一个通用标准。如何改善柴油的燃烧，提高其燃烧效率就显得尤为重要。国内市场上的十六烷值改进剂主要以烷基硝酸酯为主，如硝酸异辛酯、硝酸戊酯、硝酸辛酯及硝酸环己酯等。其中，硝酸异辛酯的用量最多，市场最大。这些十六烷值改进剂有很好的改进效果，但是在其优异的改进效果下，也有无法克服的问题，随着柴油的燃烧，产生的尾气中会含有一定量的氮氧化物，这会造成环境污染。此外，在上述物质的制备过程中，会使用大量的浓酸，对设备腐蚀严重，而且在生产过程中也会产生大量的高污染废气排放。此外国外市场中，也有使用过氧化物这种类型的十六烷值改进剂，这类改进剂的改进效果较好，但是储存时间比较短，影响了其发展。市场急需一种结构简单，十六烷值改进效果优良，生产工艺简单的环境友好型十六烷值改进剂。

发明内容

本发明的目的在于，针对目前氧化物型十六烷值改进剂制备方法复杂、存储不便等问题，提出一种十六烷值改进剂的生产工艺，该十六烷值改进剂的生产工艺简单，工业三废排放少，采用该工艺制备得到的十六烷值改进剂性能优良，成本低廉，易于存储。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种十六烷值改进剂的生产工艺，包括以下步骤：

步骤一、磺酸型固体酸催化剂的制备

以大孔径交联聚苯乙烯-二乙烯苯小球为磺化载体，二氯乙烷或四氯化碳为溶胀剂在20-70℃下溶胀2-4h；以105硫酸和95％的浓硫酸的混合酸作为磺化试剂，在70-90℃(优选为80℃)下与溶胀后的大孔径交联聚苯乙烯- 二乙烯苯小球反应0.1-1h(优选为0.5h)，然后升温至100-110℃再反应3-4 小时后，用减压蒸馏的方式除去四氯化碳，然后分别用硫酸和水洗涤产物，直到所得的水的pH值为中性；烘干洗涤后产物得到磺酸型固体酸催化剂；

步骤二、柴油十六烷值改进剂的制备

在盛装有叔戊醇的容器中加入磺酸型固体酸催化剂，在搅拌的条件下，逐滴缓慢加入双氧水，反应在20-60℃下进行，在双氧水滴加完毕后，再继续搅拌3-6h，静置分液，上层清液为柴油十六烷值改进剂(二叔戊基过氧化物、叔戊基过氧化氢和极少量未反应的叔戊醇)，下层液体为水和少量双氧水。

进一步地，所述大孔径交联聚苯乙烯-二乙烯苯小球使用前需进行烘干。水分对固体酸的合成有干扰，降低产率，需将大孔径交联聚苯乙烯-二乙烯苯小球的水分含量烘干到5％以下。

进一步地，所述大孔径交联聚苯乙烯-二乙烯苯小球的孔径为 300-600nm，粒度为30-50目。

进一步地，所述大孔径交联聚苯乙烯-二乙烯苯小球与溶胀剂的质量比为 1:10-3:2；大孔径交联聚苯乙烯-二乙烯苯小球与磺化剂的质量比为10:1-30:1。

进一步地，所述105硫酸和95％硫酸的混合酸，其体积比为3:1-1:2；