CN1055103C - 含氮燃油清净剂 - Google Patents

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金芝珊
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Abstract

本发明提供了一种汽油及柴油清净剂与抗沉积剂，其由聚丁烯胺10～30%，烷基胺酰胺1～15%，精制矿物油30～60%，长链脂肪酯2～6%及二甲苯组成。实验室台架试验表明该清净剂添加到汽油和柴油中可以有效地降低积炭的产生。

Description

含氮燃油清净剂
本发明叙述了一种含氮燃油清净剂。
汽油和柴油作为人类主要能源的地位已持续了几十年，并将延续至下一世纪。目前世界运输行业年均需要燃油约20亿吨，我国的燃油年需求量也在4000万吨以上。本世纪八十年代，以美国为代表的西方发达工业国家的汽车在设计上采用孔式燃料喷射器代替汽化室，以达到节省燃油及降低排气污染的目的。之后不久人们即发现该喷射器极易因为喷嘴的积炭而严重影响其使用性能；同时使用汽化室的发动机也易在汽化室，进气和排气阀等部位产生积炭而影响其性能。以上部位的积炭将导致燃油耗增加，动力损失，排气污染增大，点火不良，燃烧噪音及操作不灵等。解决积炭问题最有效的方法是在燃油中添加清净剂。
本发明旨在提供一种含多种成份的燃油清净剂的配方及其制备方法。该清净剂对汽化室，燃料喷嘴及进气阀都上有良好的清净性，可以有效地防止以上部位积炭的产生及沉积。
本发明由①聚烯胺，②烷基胺酰胺，③精制矿物油，④长链脂肪醇及⑤溶剂苯衍生物组成。具体配方由聚烯胺10～30％，烷基胺酰胺1～15％、精制矿物油30～60％、长链脂肪醇2～6％及余量的二甲苯组成(重量百分含量)。本发明的聚烯胺可以选用聚丁烯四乙烯戊胺、聚丁烯戊二胺与聚丁烯乙二胺的混合物、聚异丁烯四乙烯五胺、聚异丁烯二乙烯三胺与聚异丁烯四乙烯五胺的混合物、聚异丁烯三乙烯四胺等等。本发明的胺基酰胺为油酸乙胺酰胺。精制矿物油选用50℃下粘度在20～200mm2/s的矿物油。长链脂肪醇为正辛醇和异辛醇。
聚烯胺可采用聚烯烃经过氧化胺化的方法制备。其制备方法包括：
a.取数均分子量为500的聚丁烯500g，在190℃以210ml/min的流速通入O2反应3h，获得了分子中氧含量为8.50wt％的氧化聚丁烯，510g。
b.取a中制备的氧化聚丁烯200g加入四乙烯五胺34g，在140℃～150℃下搅拌反应5h，分离获得了聚丁烯胺。元素分析及凝胶色谱分析表明该聚丁烯胺含氮量为5.1wt％，平均分子量约为660。
c.取a中制备的氧化聚丁烯200g加入乙二胺与戊二胺1∶1摩尔比的混合物14.6g，在140℃下搅拌反应3h，分离获得了聚丁烯乙二胺与聚丁烯戊二胺的混合物。元素分析及凝胶色谱分析表明该聚丁烯胺中氮含量为2.2wt％，平均分子量约为630。
d.取数均分子量为1000的聚异丁烯1000g，在180℃185℃下以210ml/min的流速通入氧气，反应2h，制备了分子中氧含量为3.5wt％的氧化聚异丁烯1020g。
e.取数均分子量为1000的聚异丁烯500g，在190℃下以210ml/min的流速通入O2，反应1h，制得了分子中氧含量为1.2wt％的氧化聚异丁烯506g。
f.取d中制备的氧化聚异丁烯200g加入四乙烯五胺18.9g，在150℃下搅拌反应4h，分离获得了聚异丁烯四乙烯五胺。无素分析表明氮含量为1.3wt％，凝胶色谱分析表明其平均分子量约为1100。
g.取d中制备的氧化聚异丁烯200g加入二乙烯三胺与四乙烯五胺1∶1摩尔比的混合物14.6g，在150℃下搅拌反应3.5h，分离获得了聚异丁烯二乙烯三胺与聚异丁烯四乙烯五胺的混合物。无素分析表明氮含量为1.2wt％，凝胶色谱分析表明其平均分子量约为1100。
h.取e中制备的氧化聚异丁烯200g，加入三乙烯四胺10.0g，150℃下搅拌反应3.5h，分离获得了聚异丁烯三乙烯四胺。元素分析表明氮含量为1.8wt％，凝胶色谱分析表明其平均分子量约为1100。
聚烯胺以一定的比例与烷基胺酰胺，精制直构矿物油，长链脂肪醇混合，然后将该混合物以一定的重量百分比溶解在混合二甲苯中即可获得所需的燃油清净剂。
现结合具体配方(重量百分含量)对本发明进行更具体地描述：配方1：
聚丁烯四乙烯戊胺                             15％
油酸乙胺酰胺                                 10％
精制直构矿物油(50℃，30mm2/s)               35％
异辛醇                                       5％
混合二甲苯                                   35％配方2：
聚丁烯戊二胺与聚丁烯乙二胺的混合物           20％
油酸乙胺酰胺                                 15％
精制直构矿物油(50℃，30mm2/s)               30％
异辛醇                                       5％
混合二甲苯                                   30％配方3：
聚异丁烯四乙烯五胺                           20％
油酸乙胺酰胺                                 10％
精制直构矿物油(50℃，50mm2/s)               30％
异辛醇                                       5％
混合二甲苯                                   35％配方4：
聚异丁烯二乙烯三胺与聚异丁烯四乙烯五胺       25％
油酸乙胺酰胺                                 10％
精制直构矿物油(50℃，50mm2/s)               30％
异辛醇                                       5％
混合二甲苯                                   35％配方5：
聚异丁烯三乙烯四胺                           20％
油酸乙胺酰胺                                 10％
精制直构矿物油(50℃，50mm2/s)               30％
正辛醇                                       3％
混合二甲苯                                   37％
对上述五种添加剂配方分别进行了清净性模拟试验。清净性模拟试验包括燃油氧化试验及进气阀积炭模拟试验。燃油氧化试验采用440C不锈钢浸于汽油中于100℃下以2ml/min通空气反应48h，通过测定440C不锈钢片上沉积物(积炭)的多少而评定燃油产生积炭倾向的大小，该方法可有效地模拟汽油在发动机燃料喷嘴上积炭的产生。进气阀积炭模拟试验则是通过连续地滴落汽油于一高温端为400℃低温端为120℃的倾斜铝片上，并通过观察铝片上积炭的多少而定性地评价积炭产生的一种方法。该方法可以有效地模拟积炭在进气阀部位产生的倾向。
用以上两种方法分别评价了兰炼生产的90#汽油和十六烷值为50的柴油，以及所制备的五种配方以500ppm或1000ppm加到90#汽油或柴油中所产生积炭量的多少，结果分别列入表1、表2和表3中。
                    表1.90#汽油氧化试验结果
样品   90#汽油(无清净剂) 配方1500ppm  配方2500ppm  配方3500ppm  配方4500ppm  配方5500ppm
积炭(mg)   3.87 1.88  1.81  1.59  1.53  1.60
(直径22mm，厚2mm的440C不锈钢三片，300ml汽油，100℃，48h)
                    表2.柴油氧化试验结果
样品   柴油(无清净剂) 配方1500ppm 配方2500ppm 配方3500ppm 配方4500ppm 配方5500ppm
积炭(mg)   4.48   2.11  2.04  1.68  1.61  1.74
                    表3.进气阀积炭模拟试验结果
样品 90#汽油(无清净剂) 配方11000ppm 配方21000ppm 配方31000ppm 配方41000ppm 配方51000ppm
积炭(mg) 极多 中 中 少 少 少
由表1、表2及表3的结果可以看出，本发明所研制的五种清净剂配方都具有良好的清净效果。由于燃油氧化试验与喷嘴积炭具有良好的关联性，而进气阀模拟试验与发动机试验中进气阀的积炭也有很好的相关性，因而该发明所研制的五种配方皆为有效的汽油和柴油清净剂。

Claims (3)

1.一种含氮燃油清净剂由聚烯胺10～30％，油酸乙胺酰胺1～15％、精制矿物油30～60％、正辛醇和异辛醇2～6％及余量的二甲苯组成(重量百分含量)。
2.如权利要求1所述的清净剂，其特征在于聚烯胺为聚丁烯四乙烯戊胺、聚丁烯戊二胺与聚丁烯乙二胺的混合物、聚异丁烯四乙烯五胺、聚异丁烯二乙烯三胺与聚异丁烯四乙烯五胺的混合物、聚异丁烯三乙烯四胺。
3.如权利要求1所述的清净剂，其特征在于精制矿物油选用50℃下粘度在20～200mm2/s的矿物油。
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