[发明专利]柴油燃料和润滑油消泡剂及其使用方法

说明书

                       发明背景

1.发明领域

本发明涉及石油产品(如柴油和润滑油)消泡剂和原油破乳剂，及其使用方法。

2.相关技术描述

柴油燃料是各种烃类的混合物。这些烃类大多数是脂肪族的，但也可能有占该燃料的可多达20～25％(重量)的芳香烃存在。该混合物也会包含煤油或粗柴油。柴油燃料常用于机动车辆，而且当它注入机动车辆的燃料箱中时有产生大量泡沫的趋势。因此，理想的是减少这样的发泡，这可以通过添加一种消泡剂来实现。

石油公司用有机添加剂例如洗涤剂、鲸蜡烷改进剂、减粘剂和偶尔用香料(总称“DAP”)处理柴油燃料。每家石油公司都有它自己偏爱的DAP，各该公司典型地只用这种DAP来与它自己的燃料混合。这些有机添加剂全部必须与该消泡剂兼容。

送到各加油站的柴油燃料也可能含有一定量的分散水或溶解水，这会对以前已知的消泡剂的性能特征产生有害影响。这种水引起消泡特征衰减，而且在一些极端情况下可能使该消泡剂增强发泡而不是抑制发泡。这样的湿消泡剂也会导致增加燃料箱中的油泥沉积。

授予Adams等人的美国专利No.4,690,688公开了一种用作消泡剂的典型先有技术聚硅氧烷，其中，该聚硅氧烷是一种有聚酯侧链的共聚物，这些侧链占该共聚物的至少25％(重量)。然而，这些聚硅氧烷共聚物对湿柴油燃料不太管用，因为作为一种亲水物质，这些醚类将倾向于稳定湿燃料的发泡。此外，为了恰如其分地起作用，这些聚硅氧烷在柴油燃料中的存在水平必须高于在发动机系统中的理想水平。

DE 4032006描述了通过添加一种含有带不饱和侧链的有机聚硅氧烷的泡沫抑制剂，使包括柴油在内的有机体系消泡和/或脱气的一种工艺。这种泡沫抑制剂的一个缺点是它含有高水平的硅，这会有害于发动机。此外，它可能与DAP不兼容，而且熟化得不太好。

润滑油往往包含一种烃类基料(例如矿物油)和润滑性能增强成分(例如酯类)的混合物。例如，典型的油含有高度精制的石蜡烃原料，或合成聚烯烃。在施用和使用期间(例如，在使齿轮箱或涡轮润滑时)，这样的润滑油产品有大量产生泡沫的趋势。这样的发泡，与运动机械零件截留空气的倾向相结合，会对润滑性产生有害影响，这对快速运动的机械零件会是有害的。润滑油的泡沫减少和迅速脱气是对润滑油使用的一个严格技术要求。

标准硅油可以用来防止润滑油发泡，而且在很低添加率(约10～20ppm)时就是高效消泡剂。然而，它们的使用通常导致一种所不希望的低脱气率。硅油消泡剂效率越高，脱气问题就越显著。例如，硅油典型地在通入的空气流关掉之后约10分钟内就能夹持和截留空气。

有机消泡剂(例如，目前技术上流行的聚丙烯酸酯基消泡剂)是有效的润滑油消泡剂，其浓度为约100～200ppm。然而，它们作为消泡剂的效率在浓度为约10～50ppm时是非常低的。虽然有机消泡剂提供令人满意的脱气速度，但处理速度高到所不希望的程度，甚至比硅油的处理速度高若干倍。

在测试这些当前消泡剂时，让一股强空气流在预定时间内通入油内，并测定这样的泡沫油密度随时间的变化。所形成泡沫的密度比新鲜无气油的密度低得多。脱气起快，意味着诸如10分钟后油的密度越高。因此，对于一种密度为0.872的油来说，由于空气搅入泡沫中的缘故，初始泡沫密度是0.810；10分钟后它又达到其未处理油的原来数值，而用10ppm硅油或200ppm有机消泡剂处理的油10分钟后的密度分别为0.832和0.844。

一般不说，在石油工业中，在油从炼油厂中装运之前，它必须通过一个破乳过程，从而使所不希望的水从原油中分离、除去。目前，破乳是用数量约100ppm的一种有机破乳剂例如TROS公司生产的TROS6002X进行的。这种有机破乳剂通常溶解在一种芳香族化合物中，然后添加到原油中进行破乳。破乳剂的数量取决于原油类型和原油中水的数量。

                      发明概要

因此，本发明的目的包括针对以上所述技术上的问题的消泡剂开发。