石油产品添加剂燃料添加剂

第五章石油产品添加剂第一节石油产品添加剂的特征第二节燃料添加剂第三节润滑油添加剂1添加剂样品2油品开发程序3添加剂定义添加剂：为了适应石油产品要求与改善石油产品的某些性能而添加到石油产品中的某些有机物，称为添加剂。特点：一般添加量少，万分之一到百分之五;品种多，价格高;高效;大多带有有气味。石油添加剂是一类能显著改进石油产品某些特性的化学品，其中绝大多数是人工合成的、能溶解于矿物油中的有机化合物.4第一节石油产品添加剂的特征

一、添加剂的作用1、增强油品在极端工作条件下有效地进行工作的能力。2、推迟油品在受周围环境影响而老化变质的时间，延长其使用寿命。3、保护机构表面不致受燃油破坏，不受燃烧产物沾污。5添加剂的作用(续)4、改进油品的物理性能，并形成新的性能。5、有些添加剂能加强油膜的强度，降低磨损率，赋予拉丝性和胶粘性等；有些添加剂起钝化（增加惰性）或减活（中和）作用，以消除金属的催化影响；还有些添加剂能降低润滑油、脂本身的及其接触表面破坏的化学活性。6二、石油产品添加剂的一般性能

1、添加剂与基础油的溶解性2、添加剂与水溶解无反应3、添加剂的颜色4、添加剂的挥发度低5、添加剂的稳定性6、添加剂的相容性7、无怪气味7三、石油产品添加剂的分类(1)

—使用场合分类燃料油添加剂润滑油（脂）添加剂复合添加剂8石油产品添加剂的分类(2)润滑材料添加剂分两大类：一类用以影响润滑油的物理性能，如降凝性、抗泡沫性、粘温特性等添加剂。另一类用以影响润滑油的化学特性，其效果常可通过某种工作性能特点加以衡量，如去垢、抗氧化、抗锈蚀、极压、抗磨损等添加剂。9添加剂的化学特性分类(3)按化学特性分的添加剂品种主要有：1)抗氧化剂2)抗腐蚀剂3)清净分散剂4)防锈剂5)油性剂6)极压抗磨剂7)金属钝化剂8)密封膨胀剂9)防腐剂按物理特性分类的添加剂品种主要有：1)降凝剂2)抗泡剂3)气味控制剂10四、石石油产产品添添加剂剂的分分组和和组号号1、、石油油添加加剂名名称的的一般般形式式以T102—中中碱性性石油油磺酸酸钙为为例，，T—添添加剂剂，102—品品种，，其中““1””：表表示清清净分分散剂剂（组组别））112、石石油产产品添添加剂剂的分分组1)润润滑剂剂添加加剂（分为为10组，，1～～10组））1清净净分散散剂；；2抗抗氧抗抗腐剂剂；3极压压抗腐腐剂；；4油油性剂剂和摩摩擦改改进剂剂；5抗氧氧剂和和金属属减活活剂；；6粘粘度指指数改改进剂剂；7防防锈剂剂；8降降凝剂剂；9抗泡泡沫剂剂；10抗抗乳化化剂。。12（分为15组组，第第11～25组组）11抗抗爆剂剂；12金金属钝钝化剂剂；13防防冰剂剂；14抗抗氧防防胶剂剂；15抗抗静电电剂；；16抗磨磨剂17抗抗烧蚀蚀剂；；18流动动改进进剂；；19抗腐腐蚀剂剂；20消消烟剂剂；21助助燃剂剂；22十十六烷烷值(CN)改改进剂剂；23清清净分分散剂剂；24热热安定定剂；；25染色色剂。(3)复复合添添加剂剂（3070组组）（（略））(2)燃燃料添添加剂剂13燃料中中使用用的添添加剂剂14全球燃燃料添添加剂剂消费费15第二节节燃燃料料添加加剂燃料油油添加加剂的的要求求特点点：(1)在在油品品中的的添加加剂浓浓度不不大而而效果果显著著;(2)能能燃烧烧完全全而不不产生生沉淀淀;(3)对对燃料料的其其它性性质不不能有有不利利的影影响;(4)要要溶于于燃料料油或或其组组分而而难溶溶于水水;(5)在在任何何使用用温度度下在在燃料料油中中都是是安定定的;(6)容容易得得到而而且价价钱便便宜;(7)无无毒或或毒性性小，，对环环境不不造成成污染染。16171、抗爆爆剂——1））烃类的的抗爆性性抗爆剂；；主要用用于改善善汽油的的燃烧特特性，提提高其辛辛烷值。。正构烷烃烃氧化生生成的过过氧化物物ＲＯＯＯＨ很容容易分解解生成两两个自由由基ＲＯＯ.和.ＯＨ,每个自由由基又引引发一个个新的反反应链,使未燃区区的过氧氧化反应应链越来来越多,过氧化物物浓度越越来越高高,温度超过过自燃点点形成爆爆震燃烧烧。芳香烃和和高度分分支的异异构烷烃烃生成的的过氧化化物分解解时不易易生成新新的反应应链。182）抗爆爆剂作用用原理Ｆｅ、ＮＮｉ、ＭＭｎ等金属的的有机化化合物及及衍生物物在助剂剂的协助助下,消消除了发发动机工工作时由由于汽油油燃烧而而产生的的过氧化化合物。。从而减减少了爆爆震现象象的发生生,改善善了发动动机的工工况,提提高了汽汽油的抗抗爆震性性。抗爆剂实实质上是是与正构构烷烃氧氧化生成成的过氧氧化物ＲＲＯＯＨＨ反应,生成醛醛、酮或或其他环环氧化和和物,中中断反应应链,提提高抗爆爆性。1920金属锰Mn含量量要求：：国Ⅲ不不大于0.016g/L;国国Ⅳ为不不大于0.008g/L;国国Ⅴ0.002g/L目前用的的汽油抗抗爆剂：：甲基环环戊二烯烯三羰基基锰，MMT。。C9H7Mn(CO)3；液态；见见光分解解MMT:MethylcyclopentadienylManganeseTricarbonyl2122MMT作作用机理理作用机理理与四乙乙基铅相相似，即即在燃烧烧条件下下分解为为活性氧氧化锰的的微粒，，由于其其表面的的作用，，破坏汽汽车发动动机中已已生成的的过氧化化物，导导致焰前前反应中中过氧化化物的浓浓度降低低，同时时有选择择的中断断一部分分链反应应，从而而阻碍自自动着火火，减缓缓了释出出能量的的速，使使燃料的的抗爆性性提高。。其中，液液态产品品中加入入了一定定助剂，，能有效效防止抗抗爆主剂剂的分解解凝聚；；同时，，助剂能能在汽油油燃烧后后将抗爆爆主剂燃燃烧产生生的金属属氧化物物导出机机外和促促进汽油油燃烧完完全，减减少尾气气污染物物排放量量，减少少燃烧室室积炭，，提高产产品综合合使用性性能。23NMT环环戊二烯烯三羰基基锰C5H5Mn(CO)3242、抗氧氧防胶剂剂—（1）油油品氧化化抗氧防胶胶剂：以改善油油品氧化化安定性性的添加加剂。燃料油在在储存和和运输过过程中，，由于与与空气接接触，并并在光、、热等条条件的作作用下，，某些不不安定的的不饱和和烃以及及含硫、、氮、氧氧的化合合物，发发生氧化化或叠合合反应生生成胶质质和油坭坭，直接接影响燃燃料油的的使用性性能。25烃类的自自由基链链式氧化化反应过过程1、链的的起始RHR·+H·(R··活泼)(RH+O2R·+HOO··)2、链转转移R·+O2ROO··过过氧化自自由基ROO··+RHROOH+R··3、链增增长ROOHRO·+·OH，RO·+RHROH+R··OH+RHH2O+R··4、链终终止ROO··+ROO·不活泼物物ROO··＋R·ROORR·＋＋R··RRROO··+IHROOH+I··，2ROO·+IH不活泼物物ROOH+D非自由基基物26抗氧防胶胶剂—（2）作作用机理理油品自由由氧化反反应是链链销反应应：过氧氧化物分分解使链链销反应应分支，，产生更更多的自自由基，，使氧化化反应加加速进行行。抗氧化添添加剂的的作用，，是降低低烃类和和过氧化化物生成成的自由由基，中中断氧化化反应链链。27酚型抗氧氧剂作用用机理自由基的的形成：：RH—→→R•+H•R•+O2—→ROO•自由基的的转变:AH+R•—→RH+A•AH+ROO•—→ROOH+A•自由基的的中止：：A•+A•—→A-AA•+ROO•—→ROOAAH更容容易夺取取电子。。28抗氧防胶胶剂—（3）种种类为了防止止油品氧氧化生成成胶质而而加入的的添加剂剂称为抗抗氧（防防胶）添添加剂。。抗氧化添添加剂主主要有胺胺系和酚酚系化合合物。即屏蔽酚酚：苯环上羟羟基的邻邻位上有有叔丁基基等较大大的基团团将羟基基遮蔽的的一类酚酚。如：2，，6-二二叔丁基基对甲酚酚（T501)；2，6-二叔丁丁基酚（（T502)。。位阻胺：：如对羟羟基二苯苯胺、ＮＮ-苯基基-Ｎ’’-仲丁丁基对苯苯二胺和和Ｎ-苯苯基--萘胺胺（T531)。。加入量50～500ppm293、金属属钝化剂剂—（1））作用用来抑制制活性金金属离子子（铜、、铁、镍镍、锰等等）对油油品氧化化的催化化作用的的物质，，以提高高油品的的安定性性，延长长储存期期。常与抗氧剂复合使用用于汽油油、喷气气燃料、、柴油等等轻质燃燃料中。。常用的如如N,N‘-二二亚水杨杨基丙二二胺。30油品在加加工、贮贮存运输输和使用用的过程程中不可可避免地地要与铜铜、铁等等金属接接触。这这些金属属对油品品的氧化化具有很很强的催催化活性性，是过过氧化物物的分解解剂，为为氧化链链提供了了恒定的的自由基基来源，，能使油油品在短短期内迅迅速氧化化，使油油品的性性能变差差。人们们普遍采采用加入入金属减减活剂的的方法来来抑制金金属的催催化作用用。金属钝化化剂和金金属离子子反应，，形成螯螯合物，，使金属属处于没没有促进进氧化作作用的钝钝化状态态。生成成的螯台台物溶于于油中，，并且在在很宽的的温度范范围内是是安定的的。31金属钝化化剂—（（2）种种类金属减活活剂主要要是含氮氮的双键键化合物物，以及及杂环化化合物。。目前，已已经工业业化生产产的有二二亚水杨杨酸基丙丙二胺、、苯三唑唑类衍生生物及噻噻二唑类类衍生物物。我国相应应的产品品牌号分分别为ＴＴ1201、ＴＴ551、Ｔ561。。Ｔ1201多多用于燃燃料油，，减少高高温沉积积物的生生成;Ｔ551、Ｔ561应应用在工工业润滑滑油中取取得良好好的使用用效果。。32金属钝化化剂—（（3）机机理金属减活活剂的作作用机理理有两种种：一种为成成膜型，即在金金属表面面生成化化学膜，，阻止金金属或变变为离子子进入油油中，减减弱其对对油品所所产生的的催化氧氧化作用用。这种种化学膜膜还有保保护金属属表面的的作用，，能防止止活性硫硫、有机机酸等对对金属表表面的腐腐蚀；另一种是是络合作作用，能与金金属离子子络合，，对金属属离子产产生掩蔽蔽作用。。总之，金金属减活活剂的作作用机理理主要是是通过在在金属表表面成膜膜或与金金属及其其离子成成盐以钝钝化其对对油品氧氧化的催催化活性性。334、十六六烷值提提高剂(柴油抗抗爆剂)1）十六烷值值改进剂剂定义十六烷值值改进剂剂是改善善柴油着着火性能能的添加加剂。十六烷值值低的柴柴油燃烧烧性能差差，易引引起爆震震；十六六烷值过过高的柴柴油则由由于来不不及与空空气混合合而造成成燃烧不不完全。342）十六六烷值提提高剂作作用机理理十六烷值值改进剂剂是一些些热稳定定性相对对较差的的化合物物,在在低温时时受热可可以分解解产生活活性自由由基。这这些自由由基参与与柴油的的氧化反反应和分分解反应应,以以这些自自由基为为中心,引发发氧化链链式反应应,从从而使得得柴油的的自燃活活化能大大大降低低,改改善了燃燃料的着着火性能能。35十六烷值值提高剂剂作用机机理（续续）柴油中加加入十六六烷值改改进剂后后,由由于自由由基的参参与使得得燃料能能够在较较低的温温度下也也可以发发生氧化化反应,并且反反应速度度加快,使得得燃烧滞滞燃期缩缩短,表表观上提提高了燃燃料的十十六烷值值。36十六烷值值改进剂剂是一些些热稳定定性相对对较差的的化合物物,在在低温时时受热可可以分解解产生活活性自由由基。这这些自由由基参与与柴油的的氧化反反应和分分解反应应,以以这些自自由基为为中心,引发发氧化链链式反应应,从从而使得得柴油的的自燃活活化能大大大降低低,改改善了燃燃料的着着火性能能。\柴油中中加入十十六烷值值改进剂剂后,由于自自由基的的参与使得得燃料能能够在较较低的温温度下也也可以发发生氧化反应,并且且反应速速度加快快,使使得燃烧烧滞燃期期缩短,表观上提提高了燃燃料的十十六烷值值。37383）十六六烷值提提高剂应应用注意意事项十六烷值值改进剂剂提高柴柴油十六六烷值的的幅度取取决于添添加剂及及燃料的的组成。。燃料中芳芳烃含量量越高,其十六六烷值也也就越低低,对添添加剂的的感受性性也就越越差添加剂在在低加入入量时的的效果比比高加入入量时好好。对芳烃含含量较高高的催化化裂化柴柴油来说说,仅靠靠添加剂剂来提高高十六烷烷值是不不经济的的。394）十六六烷值提提高剂种种类改善柴油油燃烧性性能的添添加剂有有脂肪族族烃、醛醛、酮、、醚、过过氧化物物、脂肪肪族及芳芳香族硝硝基化合合物。硝硝酸酯及及亚硝酸酸酯等,硝酸戊戊酯、二二硝酸酯酯的效果果都较好好。现在最广广泛采用用的是硝硝酸戊酯酯和2，2-二硝基丙丙烷。40添加剂十六烷值提高单位数0.5%1.0%2.0%3.0%4.0%丙酮过氧化物9.613.821.427.733.1硝酸乙酯6.711.718.123.327.7硝酸异戊酯7.012.118.824.028.65）CN添加剂剂效果415、抗静静电剂抗静电剂剂的作用用，就是是在油品品中增加加微量金金属离子子，使油油品的导导电度增增至50导电单单位以上上，迅速速导走油油品中的的静电荷荷，从而而确保油油品使用用的安全全。抗静电剂剂提高喷喷气燃料料等油品品的电导导率，避避免在高高速泵输输送及过过滤时防防止因摩摩擦起电电造成火火灾。抗静电剂剂有丁二二酸二异异辛酯磺磺酸钙盐盐等。426、汽油油清净剂剂车用汽汽油清清净剂剂(detergentadditiveforvehiculargasoline):添添加加到基基础燃燃料中用用来防止止整个发发动机进进气系统统产生沉沉积物或或者可带带走沉积积物的物物质，通通常是含含有一些些聚合体体的无灰灰有机物物。进气系系统(intakesystem):包括括节节气门门、进气气歧管、、废气再再循环系系统和曲曲轴箱强强制通风风孔、气气缸盖导导流板和和孔，进进气阀和和燃料喷喷嘴。其其功能是是配制空空气／燃燃料混合合物并将将其输送送到燃烧烧室。43进气阀阀沉积积物（（IVDs)intakevalvedeposits:指堆堆积积在进进气阀喇喇叭口部部分的物物质，通通常是由由碳、其其他燃料料、润滑滑油和添添加剂的的分解产产物以及及大气中中吸人的的污染物物组成。。总燃烧烧沉积积物（（TCDs)totalcombustiondeposits:由燃燃料或或润滑滑剂反应应生成的的或从外外部吸人人的任何何沉积在在燃烧室室（气缸缸盖和活活塞顶部部）部位位的物质质。4445（2）汽汽油清净净剂的作作用原理理汽油清净净剂中的的最关键键的有效效组份为为清净分分散剂。。清净分散剂剂为有机化化合物，一一般由油性性基团和极极性基团联联接而成。。清净分散剂剂为表面活活性物质。。46汽油清净剂剂的作用原原理（续））清净分散剂剂的非极性性基团延伸伸到燃料油油中，能有有效地屏蔽蔽积碳和胶胶状物相互互聚集，可可使粒子被被胶溶，分分散于油中中，其极性性基团整齐齐排列在金金属表面上上，增加其其表面活性性，阻止了了沉积物的的母体物质质沉积在金金属表面。。因此此，，清清净净分分散散剂剂能能减减少少油油中中沉沉积积物物，，保保持持燃燃料料系系统统清清洁洁，，分分散散燃燃料料中中已已形形成成的的沉沉渣渣，，使使微微小小的的颗颗粒粒保保持持悬悬浮浮状状态态，，以以抑抑制制或或减减少少沉沉积积物物的的产产生生。。474849（1））汽汽油油清清净净剂剂的的四四个个功功能能1））中中和和作作用用清清净净分分散散剂剂一一般般为为长长碳碳链链的的胺胺类类碱碱性性物物质质，，可可以以中中和和燃燃料料燃燃烧烧产产生生的的酸酸性性物物质质，，从从而而防防止止酸酸性性物物质质的的沉沉积积及及对对发发动动机机金金属属表表面面的的腐腐蚀蚀。。2））洗洗涤涤作作用用清清净净分分散散剂剂以以胶胶束束以以及及单单分分子子状状态态溶溶解解在在油油中中，，其其分分子子中中的的极极性性基基团团对对金金属属表表面面具具有有较较强强的的亲亲和和力力，，从从而而削削弱弱积积炭炭和和漆漆膜膜与与发发动动机机金金属属表表面面的的吸吸附附作作用用，，使使得得漆漆膜膜和和积积炭炭更更容容易易被被洗洗涤涤下下来来。。50（3））分分散散作作用用清清净净分分散散剂剂将将积积炭炭和和胶胶质质包包裹裹起起来来，，形形成成具具有有双双电电层层结结构构的的胶胶束束，，有有效效防防止止了了积积炭炭和和胶胶质质的的进进一一步步聚聚集集。。（4））增增溶溶作作用用清清净净分分散散剂剂与与非非油油溶溶性性的的胶胶质质形形成成载载荷荷胶胶束束，，使使胶胶质质中中的的黏黏性性基基团团失失去去活活性性，，进进而而抑抑制制漆漆膜膜和和积积炭炭的的形形成成，，即即清清净净分分散散剂剂分分子子由由于于长长卷卷曲曲链链结结构构，，将将胶胶质质包包围围在在胶胶束束内内，，防防止止漆漆膜膜、、积积炭炭的的形形成成。。51添加加汽汽油油清清净净剂剂的的好好处处改善善汽汽车车尾尾气气排排放放，，节节省省燃燃油油：：汽油油清清净净剂剂能能有有效效抑抑制制和和清清除除燃燃料料系系统统积积碳碳，，因因而而改改善善汽汽油油喷喷雾雾状状况况，，使使汽汽油油燃燃烧烧更更充充分分，，改改善善尾尾气气排排放放，，降降低低燃燃油油消消耗耗。。52（3））汽汽油油清清净净剂剂的的组组成成1)汽汽油油清清净净剂剂组组成成要要求求表面面活活性性剂剂极性性基基非极极性性基基532)汽汽油油清清净净剂剂的的成成分分清净净分分散散剂剂：：起起清清净净、、分分散散、、酸酸中中和和、、增溶溶作作用用；；防锈锈剂剂：：防止止发发动动机机部部件件因因燃燃烧烧而而产产生生的锈锈蚀蚀和和阀阀座座磨磨损损；；抗氧氧剂剂：：抑制制汽汽油油中中烯烯烃烃的的氧氧化化；；减摩摩剂剂：：提高高汽汽油油的的润润滑滑和和减减摩摩性性能能；；稀释释剂剂：：增加加汽汽油油清清净净剂剂与与汽汽油油的的混混溶溶性性。。543））汽汽油油清清净净剂剂的的发发展展第一一代代清清净净剂剂为为防防止止供供油油系系统统和和汽汽化化器器结结冰冰的的抗抗冰冰剂剂。。第二二代代清清净净剂剂能能清清除除汽汽化化器器节节气气阀阀上上的的沉沉积积物物。。第三三代代清清净净剂剂不不仅仅可可清清除除汽汽化化器器的的积积炭炭，，而而且且还还可可以以清清洗洗电电控控喷喷射射系系统统的的喷喷嘴嘴及及其其进进气气阀阀。。第四代代清净净剂的的功能能主要要是防防止并并清除除燃烧烧室里里形成成沉积积物（（积炭炭）。增加成成本（（零售售价增增加））0.004元元/升升！55聚异丁丁烯基基苯酚酚的曼曼尼希希加合合物作作为第第五代代的燃燃油清清净剂剂,具具有有前几几代燃燃油清清净剂剂不可可比拟拟的优优势,其清清净分分散性性能优优越,与其其它添添加剂剂的相相容性性较好好,降降低发发动机机燃烧烧室里里沉积积物的的能力力较强强,并并且具具有良良好的的抗氧氧、防防锈锈功能能。56第五代代汽油油清净净剂572009年年11月月以聚聚异丁丁烯胺胺为主主的第第四代代汽油油清净净剂含含包装装价是是2.45万万元元/t。。如果在在车用用汽油油中全全部添添加清清净剂剂,我我国国每年年汽油油清净净剂的的实际际需求求总量量在(2~3)万t。以以每吨吨1万万元元利润润计,年利利润要要达到到(2~3)亿亿元。585960617、流动性性改进进剂（1）柴油低低温流流动改改进剂剂的作作用流动改改进剂剂(ＰＰＤＤ)又称降降凝剂剂，它它们是是一类类能够够降低低石油油及油油品凝凝固点点(ＳＰ)、改善善其低低温流流动性性的物物质。。对柴油油来说说，只只须向向油中中添加加微量量的ＰＰＰＤＤ便能能够有有效地地降低低柴油油冷滤滤点(ＣＦＰＰＰ)。对增增产柴柴油、、节能能、提提高生生产灵灵活性性和经经济效效益来来说，，是一一种既既简便便而又又有效效的办办法，，因而而国内内外都都十分分重视视新型型高效效廉价价的柴柴油ＰＰＰＤＤ的研研究和和产品品开发发。6263柴油降降凝剂剂性能能要求求1）具具有良良好的的降ＣＣＦＰＰＰ功功能；；2）有有一定定的降降ＳＰＰ能力力:3）不不存在在加剂剂柴油油感受受性问问题或或问题题不明明显；；4）抗抗蜡分分层性性好；；5）不不存在在冷滤滤点逆逆转性性问题题；6）不不影响响柴油油其它它添加加剂的的性能能。64（2））柴油油低温温流动动改进进剂的的作用用机理理柴油低低温流流动改改进剂剂的作作用机机理可可以用用共晶晶吸附附机理理来解解释：：共晶吸吸附机机理认认为，，在低低温下下，柴柴油低低温流流动改改进剂剂与柴柴油中中析出出的石石蜡发发生共共晶或