[发明专利]一种低硫柴油抗磨剂及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及一种低硫柴油抗磨剂及其制备方法，所述柴油抗磨剂含有烯基多羧酸。本发明所述低硫柴油抗磨剂是由下所述制备方法制备的：由含有C₈～C₂₄不饱和脂肪酸(酯)的原料与C₄～C₆不饱和二羧基酸酐进行加成反应，得到烯基琥珀酸酐的反应中间体；所述的烯基琥珀酸酐经水解反应，得到烯基多羧酸。本发明所述柴油抗磨剂在硫含量小于500mg·kg^‑1的柴油中加入50‑500mg·kg^‑1，可大大改善低硫柴油的润滑性。

技术领域

本发明属于柴油添加剂，确切地说是柴油抗磨剂，是改善低硫柴油润滑性的添加剂。

背景技术

随着环保法要求的日益严格，柴油低硫化是必然趋势。我国柴油国Ⅳ和国Ⅴ标准已经实施，柴油的硫含量降到10mg·kg^-1以下，脱硫柴油已在国内炼厂实施，目前国内采取加氢处理和加氢裂化等降硫技术。

柴油润滑性的强弱取决于其中抗磨物质的含量，多环芳烃、含氮化合物都具有良好的抗磨作用，而硫化物不仅不抗磨，反而促进磨损，但柴油中的硫化物大多以杂环形式存在于芳烃和多环芳烃中，因硫化物严重污染环境而大力提倡被脱除的同时，也脱除了具有润滑性能的芳烃和多环芳烃以及其它具有润滑性的组分。为了避免柴油发动机随着柴油中硫含量的减少而出现的磨损和损坏，向低硫柴油中加入抗磨剂是最简便，也是目前最广泛采用的改善低硫柴油润滑性能的方法。使用添加剂的方法具有成本小、生产灵活、污染小等优点，在工业上受到广泛重视。

低硫柴油抗磨剂多为脂肪酸、脂肪酸烷基酯、胺或酰胺的衍生物。这些物质具有极性键或极性结构，有利于在缺电子金属表面生成紧密的吸附膜，从而改善摩擦副的磨损。尽管柴油抗磨剂的种类较多，但是真正有效的抗磨剂主要还是脂肪酸类抗磨剂，其含有极性强的羧基，活性较强，容易吸附在摩擦副接触面之间，在金属表面能形成致密的吸附膜，在用量较少的情况下也能有效减少摩擦和磨损。例如，专利US 2009/0056203A1公开了用一种用支链羧酸作为低硫柴油抗磨剂，采用的支链羧酸包括：异硬脂酸、新癸酸、异壬酸、异戊酸等等，两种或者多种支链羧酸配合起来使用的抗磨效果更好。

精制妥尔油脂肪酸是目前应用最多、效果得到广泛认可的一种酸型抗磨剂。妥尔油脂肪酸是由木材(主要是松树)制造纸浆时的副产品通过硫化钠碱溶液分解后再酸化制得，一方面，这种产品在国外如北欧和北美产量较大，我国妥尔油脂肪酸产量小而且产品质量差；另一方面，妥尔油脂肪酸中含有一定的松香酸，即使通过精制后仍会有残留，影响抗磨剂产品的质量。另外，妥尔油脂肪酸生产过程中由于使用含硫化合物会造成产品中硫含量过高，也需要进一步脱硫处理，造成抗磨剂产品的生产成本较高。

因此，为充分发挥脂肪酸型抗磨剂的润滑效果，有必要研发出润滑性能更好，制备过程简单的低硫柴油抗磨剂。

发明内容

本发明以现有技术为基础，提供一种柴油抗磨剂，该抗磨剂具有制备流程短，制备过程简单、易操作，在基础柴油中添加量小，润滑性能好等优点。

本发明还供上述柴油抗磨剂的制备方法。

本发明还提供含有上述抗磨剂的柴油组合物。

第一方面，本发明所述的柴油抗磨剂含有结构式1所示的烯基多羧酸：

其中，R₁、R₂为含或不含双键的烃基，R₁和R₂的总碳数8～24，优选12～22，更优选16-20，总不饱和度(总双键数)为0、1或2，例如R₁和R₂可以是烷基、烯基、二烯基等等；R₃为氢或C₁-C₄的烃基，优选为氢、甲基或乙基；R₄为C₁-C₃的烃基，优选为亚甲基。