一種抗積炭劑及其制備方法
【專利說(shuō)明】-種抗積炭劑及其制備方法 -、技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種抗積炭劑，其兼有清凈劑和抗氧化劑特征，尤其設(shè)及一種可防止 由麻風(fēng)樹(shù)種子油（或其它植物油）不經(jīng)甲醋化化學(xué)加工、而直接與粘度調(diào)整劑和十六燒值 改進(jìn)劑復(fù)配而成的生物柴油生成積炭用的抗積炭劑及其制備方法。 二、技術(shù)背景
[0002] 積炭（carbonexposition)是燃料、潤(rùn)滑油等在柴油機(jī)中由于不完全燃燒，在高溫 氧化、分解、聚合，逐漸形成的質(zhì)地堅(jiān)硬、粘附力強(qiáng)、難溶解的黑色固體狀的化合物。在柴油 機(jī)的氣Π、噴油嘴、活塞、燃燒室等逐漸產(chǎn)生的積炭使零部件的散熱性能下降、機(jī)械磨損加 劇甚至損傷，噴油不楊，難W打火啟動(dòng)，氣口不能正常關(guān)閉，使氣缸壓縮壓力下降及燃燒質(zhì) 量下降等，嚴(yán)重影響柴油機(jī)的動(dòng)力性能和使用性能。
[0003] W往對(duì)積炭控制的研究主要是針對(duì)化石柴油而進(jìn)行的，已公布的對(duì)柴油降積炭清 凈劑的發(fā)明專利大多是由幾種功能物質(zhì)組成的配方技術(shù)，CN1224685C公布了由聚異下締 下二酷亞胺、烷基酪、聚締控胺及有機(jī)溶劑構(gòu)成的配方型石化柴油清凈劑；CN100448961C 公布了由聚異下締下二酷亞胺、棚化無(wú)灰分散劑、聚酸胺、烷基稀±、烷基硝酸醋、有機(jī)酸醋 及有機(jī)溶劑構(gòu)成的多功能石化柴油清凈劑，亦是配方型的。近年來(lái)公布的屬于配方型的化 石柴油清凈劑的發(fā)明專利還有CN100482770C、CN101921638B。隨著替代化石能源的生 物柴油逐漸使用，對(duì)其產(chǎn)生積碳的研究亦逐漸開(kāi)展起來(lái)，但是，針對(duì)生物柴油抗積炭的清凈 劑的發(fā)明專利國(guó)內(nèi)基本未有公布。
[0004] 化石柴油燃料在柴油機(jī)中產(chǎn)生積炭的主要物質(zhì)是如膠質(zhì)、漸青及潤(rùn)滑油等分子量 較大的物質(zhì)；而麻風(fēng)樹(shù)油（或其它植物油）復(fù)配的生物柴油易生成積炭的物質(zhì)成份中除膠 質(zhì)外，還有由不飽和脂肪酸醋（其含量達(dá)74. 89%~79. 68%)在高溫及光照下氧化聚合成 分子量很大的分子等，都是容易形成不能完全燃燒的積炭物質(zhì)，因此由植物油復(fù)配得到的 生物柴油生成積炭的趨勢(shì)比石化柴油大很多。
[0005] 依據(jù)石化柴油抗積炭原理，一般采用極性大、具有表面活性及分散作用、易于在金 屬表面形成保護(hù)膜、且有微堿性的清凈劑來(lái)預(yù)防積炭的生成，比如聚酸胺，但對(duì)于不經(jīng)甲醋 化化學(xué)加工的植物油復(fù)配得到的生物柴油光有清凈劑是不夠的，因?yàn)橹参镉头肿又泻袠O 高的不飽和雙鍵，即不飽和脂肪酸，且植物油主要是由極性較高、分子量亦較高的甘油Ξ 醋、少量游離脂肪酸及構(gòu)成的，植物油脂的運(yùn)種特點(diǎn)使其容易氧化聚合成粘性很大的、易形 成積炭的大分子了物質(zhì)。
[0006] 目前，針對(duì)不飽和度高的植物油復(fù)配的可再生生物柴油或甲醋化生物柴油容易生 成積炭的有效抗積炭添加劑的研發(fā)是一項(xiàng)亟待解決的技術(shù)問(wèn)題。 Ξ、
【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 為解決上述中存在的問(wèn)題與缺陷，本發(fā)明提供了一種抗積炭劑及其制備方法。所 述技術(shù)方案如下：
[0008] 一種抗積炭劑，包括：
[0009] 所述抗積炭劑是由烷基酪聚氧乙締酸、甲苯二異氯酸醋和叔下基對(duì)苯二酪為原料 反應(yīng)生成的化合物。
[0010] 所述原料烷基酪聚氧乙締酸、甲苯二異氯酸醋和叔下基對(duì)苯二酪的摩爾比為 1. 0~1. 5:1. 0:1. 0~1. 2,甲苯二異氯酸醋的摩爾數(shù)為基酪聚氧乙締酸、甲苯二異氯酸醋 和叔下基對(duì)苯二酪Ξ種原料總摩爾數(shù)的27. 0~33. 3%。
[0011] 一種抗積炭劑的制備方法，包括：
[0012] A、在冰水浴中，首先將基酪聚氧乙締酸、甲苯二異氯酸醋在溶劑中進(jìn)行混合攬拌， 反應(yīng)10~30分鐘后，加入叔下基對(duì)苯二酪，撤去冰水浴，逐漸升溫至室溫（25°C);
[0013] B、將上述反應(yīng)體系升溫至6(TC，繼續(xù)攬拌反應(yīng)，直至抽樣紅外檢測(cè)異氯酸根 (-NC0)在第二峰區(qū)消失即為反應(yīng)終點(diǎn)，反應(yīng)3~5個(gè)小時(shí)，純化后得到酒紅色稠狀液體即得 抗積炭劑粗產(chǎn)物；
[0014] C、將上述粗產(chǎn)物依次用稀堿、飽和食鹽水、蒸饋水洗涂純化，得到酒紅色稠狀液體 產(chǎn)物，產(chǎn)物純度用TLC檢查。
[0015] 本發(fā)明提供的技術(shù)方案的有益效果是：
[0016] 本發(fā)明提供的抗積炭劑具有較理想的防止植物油復(fù)配或由植物油甲醋化得到的 生物柴油在柴油機(jī)噴油嘴、氣缸及氣口等處積炭的生成，即其抗積炭劑在柴油機(jī)噴油嘴、氣 缸及氣口等處表面具有較強(qiáng)的吸附性、分散性，W及具有較強(qiáng)的抑制油脂分子中不飽和鍵 在高溫下聚合成而形成大分子的作用，因而其具有綜合防止植物油脂或生物柴油生成積炭 的效果。 四、
【附圖說(shuō)明】
[0017] 圖1是玻璃焦化瓶的示意圖
[0018] 圖2是控溫焦化爐的示意圖 五、
【具體實(shí)施方式】
[0019] 為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將對(duì)本發(fā)明實(shí)施方式作進(jìn)一 步地詳細(xì)描述：
[0020] 本實(shí)施例提供了一種復(fù)配生物柴油或甲醋化生物柴油用的抗積炭劑。
[0021] 上述抗積炭劑是由烷基酪聚氧乙締酸、甲苯二異氯酸醋和叔下基對(duì)苯二酪為原料 反應(yīng)生成的產(chǎn)物。其所用原料烷基酪聚氧乙締酸、甲苯二異氯酸醋和叔下基對(duì)苯二酪的摩 爾比為1. 0~1. 5:1. 0:1. 0~1. 2,甲苯二異氯酸醋的摩爾數(shù)為烷基酪聚氧乙締酸、甲苯二 異氯酸醋和叔下基對(duì)苯二酪Ξ種原料總摩爾數(shù)的27. 0~33. 3%。
[0022] 上述烷基酪聚氧乙締酸是壬基酪聚氧乙締酸、辛基酪聚氧乙締酸、十二烷基酪聚 氧乙締酸之中的一種或多種。
[0023] 上述甲苯二異氯酸醋是甲苯-2, 4-二異氯酸醋、甲苯-2, 6-二異氯酸醋中的一種 或兩種。
[0024] 上述叔下基對(duì)苯二酪是2-叔下基對(duì)苯二酪、2, 3-二叔下基對(duì)苯二酪、2, 5-二叔下 基對(duì)苯二酪、2, 6-二叔下基對(duì)苯二酪中的一種或多種。
[00巧]上述的甲苯二異氯酸醋是下列化學(xué)通式物質(zhì)范圍中的一種或兩種，
[0026]
[0027] 式中，Ri二C化7、C化9、或?；?;R2二H、t-C 4Hg;R3二H、t-C化;R4二H、t-C化;η =5, 10, 15, 20 ；
[0028]
[0029] 式中，Ri=0化7、CgHig、或。2&5;尺2二Η、1：-〔化;1?3=Η、t-C化;1?4=Η、t-C化;η =5, 10, 15, 20 ；
[0030] 本實(shí)施例選用具有表面活性及分散作用的烷基酪聚氧乙締酸和具有抗氧化聚合 作用的叔下基對(duì)苯二酪兩種原料，用甲苯二異氯酸醋通過(guò)官能團(tuán)間的反應(yīng)將兩者聯(lián)接起 來(lái)。烷基酪聚氧乙締酸活性結(jié)構(gòu)部分通過(guò)表面活性作用及分散作用使植物油中較大分子組 分難W在柴油機(jī)燃油系統(tǒng)及油路中生成積炭，也能使初生的積炭不能在表面積累起來(lái)而形 成難W除去的硬垢；而叔下基對(duì)苯二酪活性結(jié)構(gòu)部分通過(guò)其良好的抗氧化聚合作用阻止植 物油脂（或甲醋化生物柴油）分子中不飽和鍵氧化聚合而生成易成積炭的大分子。
[0031] 本實(shí)施制備方法具體參見(jiàn)W下實(shí)施例： 陽(yáng)0巧實(shí)施例1
[0033] 先將Ξ口燒瓶置于冰水浴中，安裝攬拌器和回流冷凝管，加入200mL四氨巧喃，加 入壬基酪聚氧乙締酸66.Og使其溶解，攬拌情況下依次加入甲苯-2, 4-二異氯酸醋17. 4g; 0. 5小時(shí)后，加入2-叔下基對(duì)苯二酪16. 6g。