一种高效汽油辛烷值促进剂

摘要

本发明公开了一种高效汽油辛烷值促进剂，由活性组分、清净剂、抗氧剂、增效剂和助溶剂组成。制备时，首先将活性组分、清净剂和抗氧剂加入合成釜中搅拌，再加入增效剂和助溶剂使溶解完全并搅拌均匀，制得成品。本发明所述高效辛烷值促进剂的生产原料易得、产品无毒且不含重金属、绿色环保，具有良好的动力经济性，同时还兼有金属钝化、抗氧防胶、分散性强，辛烷值增加幅度大等特点。本发明与石脑油等组分和非烃组分油有良好的互溶性和分散性，不影响汽油蒸汽压、馏程、铜腐、硫含量、苯含量等指标，对汽车氧气传感器无不良影响。

权利要求

1.一种高效汽油辛烷值促进剂，其特征在于：该促进剂由下述质量比的物质原料制成：活性组分10-18，清净剂1-3，抗氧剂0.5-3，增效剂15-26，助溶剂50-70，其中所说的活性组分为下列的芳香酯类化合物的一种：异辛酸苯甲酯、异辛酸苯酯、草酸二苯酯、碳酸二苯酯、邻苯二甲酸二(2,6-二叔丁基对甲)苯酯、邻苯二甲酸二(对甲基)苯酯、4-甲基邻苯二甲酸二(对甲基)苯酯、4,5-二甲基邻苯二甲酸二(对甲基)苯酯、4-甲基邻苯二甲酸二(2,6-二叔丁基对甲)苯酯、4,5-二甲基邻苯二甲酸二(2,6-二叔丁基对甲)苯酯；

所说的清净剂为聚异丁烯胺、聚异丁烯丁二酸季戊四醇酯或者它们的混合物；

所说的抗氧剂为对苯二酚、2,6-二叔丁基对甲苯酚或者它们的混合物；

所说的增效剂为丙二酸二甲酯和/或丙二酸二乙酯和/或丙酮和/或异辛酸甲酯；

所说的助溶剂为乙酸乙酯、乙酸异丁酯或乙醇；

用于制备该促进剂的方法是：将活性组分、清净剂和抗氧剂加入合成釜中于常温下搅拌3-6小时，完成后加入增效剂和助溶剂，完全溶解后于常温下再通过循环泵循环搅拌3-6小时，制得成品。

2.根据权利要求1所述的高效汽油辛烷值促进剂，其特征在于：所说的活性组分为邻苯二甲酸二(2,6-二叔丁基对甲)苯酯、邻苯二甲酸二(对甲基)苯酯、4-甲基邻苯二甲酸二(对甲基)苯酯、4,5-二甲基邻苯二甲酸二(对甲基)苯酯、4-甲基邻苯二甲酸二(2,6-二叔丁基对甲)苯酯或4,5-二甲基邻苯二甲酸二(2,6-二叔丁基对甲)苯酯。

3.根据权利要求1或2所述的高效汽油辛烷值促进剂，其特征在于：所说的活性组分为邻苯二甲酸二(2,6-二叔丁基对甲)苯酯或邻苯二甲酸二(对甲基)苯酯。

4.根据权利要求1所述的高效汽油辛烷值促进剂，其特征在于：所说的抗氧剂为

2,6-二叔丁基对甲苯酚。

5.根据权利要求1所述的高效汽油辛烷值促进剂，其特征在于：所说的增效剂为丙二酸二甲酯和/或异辛酸甲酯。

6.根据权利要求1所述的高效汽油辛烷值促进剂，其特征在于：所说的助溶剂为乙酸乙酯。

说明书

一种高效汽油辛烷值促进剂

技术领域

[0001] 本发明属于精细化工产品的制备技术领域，涉及一种高效汽油辛烷值促进剂。

背景技术

[0002] 汽油在汽缸中燃烧时如果油汽混合不正常会造成爆震现象。爆震产生的根源是汽油中某些组分容易氧化生成过氧化物，使汽油自燃点降低造成的。在发动机火花塞点火前，活塞压缩汽缸中的油气混合物，气体体积减小温度上升，高温高压下自燃的油气混合物和火花塞点燃产生的爆炸相互撞击就产生了爆震。爆震现象会造成缸内温度和压力急剧上升，冲击被撞击的汽缸壁而产生敲击声，这样就会降低发动机效率，造成内部零件毁损。

[0003] 辛烷值是用来衡量汽油抗爆性的重要指标，一般的说，汽油的辛烷值越高其抗爆性能越好。对于辛烷值达不到要求的汽油，为降低或消除爆震，可人为给汽油中加入适量的辛烷值促进剂。目前普遍认同的辛烷值促进剂的作用机理是：抗爆剂组分和焰前反应的活性物过氧化物反应分解之，从而延长反应诱导期，将燃料燃烧的速度控制在正常范围内，使燃料平稳正常燃烧，避免爆震。

[0004] 辛烷值促进剂包括金属有灰类和有机无灰类两大类。金属有灰类辛烷值促进剂是人类最早使用的辛烷值促进剂产品，其中四乙基铅(TEL)、二茂铁、甲基环戊二烯三羰基锰(MMT)等是其典型代表。金属有灰类辛烷值促进剂是目前为止抗爆效率最为优异的辛烷值促进剂品种，但金属类辛烷值促进剂长期使用一般都存在残留问题，会造成发动机火花塞堵塞、缸体磨损以及使汽车的三元催化系统中毒等问题，有的金属类辛烷值促进剂还有较大的毒性(如TEL、MMT等)，人体接触后会造成很严重的健康隐患。有机无灰类辛烷值促进剂主要是含氧有机化合物和含氮有机化合物，其主要代表性物质有甲基叔丁基醚(MTBE)、甲醇、碳酸二甲酯(DMC)、氮甲基苯胺等。和金属类辛烷值促进剂相比，有机无灰类辛烷值-6促进剂添加剂量相对较大，例如一般的，汽油中MMT添加剂量为10 级，而MTBE添加剂量为-2 -4
10 级，二者相差10 ，从这一数据可以看出MMT抗爆效率要高于MTBE数千倍之多。此外相对金属类辛烷值促进剂而言，有机无灰类辛烷值促进剂还具有燃烧后无胶质产生、不会造成诸如缸体磨损、火花塞堵塞等汽车硬件受损问题的优点，而且可使汽油充分燃烧，减少污染物排放。但是有机无灰类辛烷值促进剂整体抗爆性能有限，添加量一般也较金属类辛烷值促进剂要大。

发明内容

[0005] 本发明的目的在于对现有技术存在的问题加以解决，进而提供一种环保绿色无污染且整体抗爆性能好的高效汽油辛烷值促进剂。

[0006] 为实现上述发明目的而采用的技术解决方案是这样的：所提供的高效汽油辛烷值促进剂由下述质量比的物质原料制成：活性组分10-18，清净剂1-3，抗氧剂0.5-3，增效剂15-26，助溶剂50-70，其中

[0007] 所说的活性组分为下列的芳香酯类化合物的一种：异辛酸苯甲酯、异辛酸苯酯、草酸二甲酯、草酸二苯酯、碳酸二苯酯、丙二酸二甲酯、丙二酸二异丙酯、6,6-二甲基富烯、特戊酸乙酯、邻苯二甲酸二(2,6-二叔丁基对甲)苯酯、邻苯二甲酸二(对甲基)苯酯、4-甲基邻苯二甲酸二(对甲基)苯酯、4,5-二甲基邻苯二甲酸二(对甲基)苯酯、4-甲基邻苯二甲酸二(2,6-二叔丁基对甲)苯酯、4,5-二甲基邻苯二甲酸二(2,6-二叔丁基对甲)苯酯；

[0008] 所说的清净剂为聚异丁烯胺、聚异丁烯丁二酸季戊四醇酯或者它们的混合物，其作用是防止汽油中多烯烃组分燃烧产生的胶质沉积在发动机中；

[0009] 所说的抗氧剂为对苯二酚、2,6-二叔丁基对甲苯酚或者它们的混合物，可提高汽油的氧化安定性；

[0010] 所说的增效剂用于增强汽油辛烷值促进剂的抗爆性，为丙二酸二甲酯和/或丙二酸二乙酯和/或丙酮和/或异辛酸甲酯；

[0011] 所说的助溶剂为乙酸乙酯、乙酸异丁酯或乙醇；

[0012] 用于制备该促进剂的方法是：将活性组分、清净剂和抗氧剂加入合成釜中于常温下搅拌3-6小时，完成后加入增效剂和助溶剂，完全溶解后于常温下再通过循环泵循环搅拌3-6小时，制得成品。所得的成品为淡黄色或琥珀色透明液体，密度0.95±0.1g/mL，闪点(闭口)≥70℃，凝点≤-5℃。

[0013] 本发明技术解决方案中，所说活性组分的优选化合物为邻苯二甲酸二(2,6-二叔丁基对甲)苯酯、邻苯二甲酸二(对甲基)苯酯、4-甲基邻苯二甲酸二(对甲基)苯酯、4,5-二甲基邻苯二甲酸二(对甲基)苯酯、4-甲基邻苯二甲酸二(2,6-二叔丁基对甲)苯酯或4,5-二甲基邻苯二甲酸二(2,6-二叔丁基对甲)苯酯。其中最优选化合物为邻苯二甲酸二(2,6-二叔丁基对甲)苯酯或邻苯二甲酸二(对甲基)苯酯。

[0014] 本发明技术解决方案中，所说抗氧剂的优选化合物为2,6-二叔丁基对甲苯酚。

[0015] 本发明技术解决方案中，所说增效剂的优选化合物为丙二酸二甲酯和/或异辛酸甲酯。

[0016] 本发明技术解决方案中，所说助溶剂的优选化合物为乙酸乙酯。

[0017] 本发明所述汽油辛烷值促进剂的作用机理是：在高温下，该汽油辛烷值促进剂与烃类氧化生成的过氧化物及其裂变产生的自由基发生氧化反应，使自由基被化合成稳定的化合物，从而减少或者消除了爆震，提高汽油的辛烷值，用方程式近似的表述如下：

[0018]

[0019] 本发明的汽油辛烷值促进剂的理化性质如表1。

[0020] 表1高效汽油辛烷值促进剂理化性质

[0021]

[0022]

[0023] 在93#汽油中加入，加剂量为2.0%，分别在室温和-35℃下考察与汽油的溶解性，结果见表2。

[0024] 表2与汽油的溶解性考察

[0025]

[0026] 在空白汽油中加入进行辛烷值测定，考察其抗爆性能。结果见表3。

[0027] 表3空白汽油加入实验结果

[0028]

[0029]

[0030] 由上表可以看出空白汽油中加入辛烷值促进剂后研究法辛烷值增加了4.5，抗爆指数提高了3.8，诱导期由原来的635min，延长到1285min，大大提高了汽油的氧化安定性。加入辛烷值促进剂后，汽油的其他各项性质基本没有变化。

[0031] 在93#汽油中加入，按照GB/T17930-2011质量指标要求进行全项分析测定，与空白汽油对比，考察加入汽油其他理化性能的影响。试验结果见表4。

[0032] 表493#汽油中加入的实验结果

[0033]

[0034]

[0035] 由上表可以看出市售93号汽油中加入辛烷值促进剂后研究法辛烷值增加了4.6，抗爆指数提高了2.65，诱导期由原来的698min，延长到1289min，大大提高了汽油的氧化安定性。加入辛烷值促进剂后，汽油的其他各项性质基本没有变化。

[0036] 在93#汽油中加入2%。按照GB/T18297-2001汽车发动机性能试验方法对发动机排气污染物及动力经济性测试，与空白汽油对比，以考察的动力经济性及排放性能的影响。经西安汽车产品质量监督检验站测试，结果如下：

[0037] （1）、4G15S汽油机燃用添加辛烷值促进剂汽油与燃用93#汽油相比，外特性在4200r/min，功率增大0.9kW，为1.7%;有效燃料消耗率平均下降2.14%。

[0038] （2）、4G15S汽油机燃用添加辛烷值促进剂汽油与燃用93#汽油相比，2000r/min、2400r/min、3000r/min、3400r/min负荷特性上有效燃料消耗率分别下降2.17％、1.98％、
1.92％、1.74％；平均下降1.95％。

[0039] （3）、4G15S汽油机燃用添加辛烷值促进剂汽油与燃用93#汽油相比，在怠速（900r/min）工况下CO排放量由0.46%下降到0.44%，HC排放量由120ppm下降到113ppm；高怠速（2000r/min）工况下，CO排放量由0.65%下降到0.61%，HC排放量由83ppm下降到
70ppm。

[0040] 由以上结构可见，本发明所述高效辛烷值促进剂的生产原料易得、产品无毒且不含重金属、绿色环保，具有良好的动力经济性，同时还兼有金属钝化、抗氧防胶、分散性强，辛烷值增加幅度大等特点。本发明与石脑油等组分和非烃组分油有良好的互溶性和分散性，不影响汽油蒸汽压、馏程、铜腐、硫含量、苯含量等指标，对汽车氧气传感器无不良影响。

具体实施方式

[0041] 以下将结合实施例对本发明内容做进一步阐明，但本发明的实际应用形式并不只限定于下述的实施例。

[0042] 实施例1

[0043] 取活性组分异辛酸苯甲酯15g、清净剂聚异丁烯胺2g、抗氧剂对苯二酚1g加入合成釜中混合后搅拌3小时，完成后加入增效剂丙二酸二甲酯20g，助溶剂乙酸乙酯62g进入釜中，使溶解完全后，于常温下再搅拌3小时，制得成品。

[0044] 实施例2

[0045] 取活性组分草酸二甲酯15g、清净剂聚异丁烯丁二酸季戊四醇酯2g、抗氧剂2,6-二叔丁基对甲苯酚1g加入合成釜中混合后，于常温下搅拌3.5小时，完成后加入增效剂丙二酸二乙酯20g，助溶剂乙酸异丁酯62g使溶解完全，常温下搅拌3.5小时，制得成品。

[0046] 实施例3

[0047] 取活性组分草酸二苯酯15g、清净剂聚异丁烯丁二酸季戊四醇酯2g、抗氧剂2,6-二叔丁基对甲苯酚1g加入合成釜中混合后于常温下搅拌3小时，完成后加入增效剂异辛酸甲酯20g，助溶剂乙醇62g使溶解完全，常温下搅拌3.5小时，制得成品。

[0048] 实施例4

[0049] 取活性组分碳酸二苯酯15g、清净剂聚异丁烯丁二酸季戊四醇酯2g、抗氧剂2,6-二叔丁基对甲苯酚1g加入合成釜中混合后，于常温下搅拌3.5小时，完成后加入增效剂丙二酸二甲酯20g，助溶剂乙醇62g使溶解完全，常温下搅拌3小时，制得成品。

[0050] 实施例5

[0051] 取活性组分丙二酸二甲酯15g、清净剂聚异丁烯丁二酸季戊四醇酯2g、抗氧剂2,6-二叔丁基对甲苯酚1g加入合成釜中混合后，于常温下搅拌3.5小时，完成后加入增效剂异辛酸甲酯20g，助溶剂乙酸乙酯62g使溶解完全，常温下搅拌5小时，制得成品。

[0052] 实施例6

[0053] 取活性组分丙二酸二异丙酯15g、清净剂聚异丁烯丁二酸季戊四醇酯2g、抗氧剂2,6-二叔丁基对甲苯酚1g加入合成釜中混合后，于常温下搅拌4小时，完成后加入增效剂异辛酸甲酯20g，助溶剂乙醇62g使溶解完全，常温下搅拌5.5小时，制得成品。

[0054] 实施例7

[0055] 取活性组分6,6-二甲基富烯15g、清净剂聚异丁烯胺2g、抗氧剂2,6-二叔丁基对甲苯酚1g加入合成釜中混合后，于常温下搅拌4小时，完成后加入增效剂异辛酸甲酯20g，助溶剂乙醇62g使溶解完全，常温下搅拌3小时，制得成品。

[0056] 实施例8

[0057] 取活性组分特戊酸乙酯15g、清净剂聚异丁烯胺2g、抗氧剂2,6-二叔丁基对甲苯酚1g加入合成釜中混合后，于常温下搅拌4小时，完成后加入增效剂异辛酸甲酯20g，助溶剂乙醇62g使溶解完全，常温下搅拌4小时，制得成品。

[0058] 实施例9

[0059] 取活性组分邻苯二甲酸二(2,6-二叔丁基对甲)苯酯15g、清净剂聚异丁烯胺2g、抗氧剂2,6-二叔丁基对甲苯酚1g加入合成釜中混合后，于常温下搅拌4小时，完成后加入增效剂异辛酸甲酯20g，助溶剂乙醇62g使溶解完全，常温下搅拌4.5小时，制得成品。

[0060] 实施例10

[0061] 取活性组分邻苯二甲酸二(对甲基)苯酯15g、清净剂聚异丁烯胺2g、抗氧剂2,6-二叔丁基对甲苯酚1g加入合成釜中混合后于常温下搅拌4.5小时，完成后加入增效剂异辛酸甲酯20g，助溶剂乙醇62g使溶解完全，常温下搅拌4小时，制得成品。

[0062] 实施例11

[0063] 取活性组分4-甲基邻苯二甲酸二(对甲基)苯酯15g、清净剂聚异丁烯胺2g、抗氧剂2,6-二叔丁基对甲苯酚1g加入合成釜中混合后，于常温下搅拌5小时，完成后加入增效剂异辛酸甲酯20g，助溶剂乙醇62g使溶解完全，常温下搅拌4小时，制得成品。

[0064] 实施例12

[0065] 取活性组分4,5-二甲基邻苯二甲酸二(对甲基)苯酯15g、清净剂聚异丁烯胺2g、抗氧剂2,6-二叔丁基对甲苯酚1g加入合成釜中混合后于常温下搅拌5小时，完成后加入增效剂异辛酸甲酯20g，助溶剂乙醇62g使溶解完全，常温下搅拌6小时，制得成品。

[0066] 实施例13

[0067] 取活性组分4-甲基邻苯二甲酸二(2,6-二叔丁基对甲)苯酯15g、清净剂聚异丁烯胺2g、抗氧剂2,6-二叔丁基对甲苯酚1g加入合成釜中混合后，于常温下搅拌6小时，完成后加入增效剂异辛酸甲酯20g，助溶剂乙醇62g使溶解完全，常温下搅拌4小时，制得成品。

[0068] 实施例14

[0069] 取活性组分4,5-二甲基邻苯二甲酸二(2,6-二叔丁基对甲)苯酯15g、清净剂聚异丁烯胺2g、抗氧剂2,6-二叔丁基对甲苯酚1g加入合成釜中混合后，于常温下搅拌6小时，完成后加入增效剂异辛酸甲酯20g，助溶剂乙醇62g使溶解完全，常温下搅拌3小时，制得成品。

[0070] 实施例1-14添加2%辛烷值促进剂的效果

[0071]