CN101607880A - 一种异辛酸稀土盐的制备方法及其应用 - Google Patents

一种异辛酸稀土盐的制备方法及其应用 Download PDF

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李仙粉
史伟伟
李保山
任福民
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Abstract

一种异辛酸稀土盐的制备方法及其应用，所述方法包括以下步骤：在反应器中加入一定量的异辛酸和碱性溶液，搅拌反应进行皂化；向反应液中加入航空煤油，升温，当温度达到一定值时加入硝酸稀土盐溶液，保持此温度进行反应；一定反应时间后，将反应液静置分层，所得有机层为含异辛酸稀土盐的溶液。该异辛酸稀土盐可作为目前市售柴油的分散剂。本发明的特点是反应工艺简单，原料易得，加入到柴油中可促进柴油燃烧，减少燃烧过程中积炭的产生，并可降低发动机尾气中环境有害物质的排放。

Description

一种异辛酸稀土盐的制备方法及其应用
技术领域
本发明涉及一种异辛酸稀土盐的制备方法及其应用。
背景技术
随着对能源需求的急剧增加，以及环保要求的日益严格，柴油作为主要的车用燃油之一越来越受到人们的重视。然而相对于汽油清净剂而言，柴油清净剂的发展较晚。总的来说，柴油清净剂分为两大类：有灰型清净剂和无灰型清净剂。
有灰型清净剂也叫金属清净剂，主要是易失电子、电离能低的具强催化作用的金属有机物，如Ba、Ca、Mg、K、Fe、Mn、Cu、Ni、C0、Pt金属的有机物等。金属清净剂在助燃和消烟方面效果非常显著，具有加快炭粒氧化的催化作用和阻止柴油在高温缺氧下裂解成炭粒的反催化作用，可以降低柴油着火温度，增加燃烧速度，促进柴油充分燃烧，减少排气中的烟尘、SO和NOx的生成。
Golothan在单缸直喷式柴油机上实验表明，加入钡含量为0.05％的有灰清净剂后，烟度下降40％～50％。
Caton在单缸直喷式柴油机上对油溶性铂进行了考察结果在1900r/min时，CO下降61％，HC(总碳氢含量)下降68％。
目前，市面上的金属型清净剂在制备和应用方面均存在一些不足，如含钡的有机盐存在毒性，铂的有机盐价格昂贵。所以，研制出一种经济有效的金属型清净剂是非常有意义的。
研究发现，异辛酸的稀土盐也具有一定的分散和助燃作用。异辛酸的稀土盐具有溶解性好、使用数量少、纯度高、颜色浅、气味轻、粘度小等优点，可作为一种分散剂添加到柴油，对柴油的燃烧具有很好的促进作用。
提高汽车燃油质量和降低尾气中有害物质的排放，目前主要通过两种渠道解决：一是改进石油炼制工艺，提高支链烷烃和芳烃的产率，减少烯烃含量，以提高燃油辛烷值和抗氧化性能；另一方面是添加有效的添加剂，以提高燃烧效率，减少油路沉积物。前者资金投入大，周期较长；后者对装置没有特殊要求，投入少、见效快，可以极大地降低燃油消耗和有害气体的排放。随着我国能源和环境压力的不断加重，研制高效的金属型清净剂是非常有意义的。
发明内容
根据本发明的一方面，提供了一种制备异辛酸稀土盐的方法，所述方法包括以下步骤：
A.在反应器中加入一定量的异辛酸和碱性溶液，搅拌反应进行皂化；
B.向反应液中加入航空煤油，升温，当温度达到一定值时加入硝酸稀土盐溶液，保持此温度进行反应；
C.一定反应时间后，将反应液静置分层，所得有机层为含异辛酸稀土盐的溶液。
其中，在步骤A中，所述碱性溶液优选为氢氧化钾或氢氧化钠溶液。
在步骤B中，所述反应温度优选为80℃。并且，异辛酸、氢氧化钾或氢氧化钠、硝酸稀土盐三者的摩尔比为1∶0.6～0.9∶0.2～0.25。
在步骤C中，所述反应时间优选为20分钟。
根据本发明的另一方面，提供了将异辛酸稀土盐作为柴油清净分散剂的用途。
根据本发明的又一方面，提供了将异辛酸镧作为柴油清净分散剂的用途。
具体实施方式
实施例1
一种异辛酸稀土盐，其制备方法为：将0.1mol异辛酸和0.08mol的氢氧化钠加入到反应器中，加热搅拌反应进行皂化；然后加入75mL的航空煤油，继续升温到60℃后加入硝酸镧溶液(含硝酸镧0.02mol)，保持此温度20分钟，反应完成后，反应液静止分层，上层即为含溶剂的异辛酸镧。
实施例2
一种异辛酸稀土盐，其制备方法为：将0.1mol异辛酸和0.08mol的氢氧化钠加入到反应器中，加热搅拌反应进行皂化；然后加入75mL的航空煤油，继续升温到60℃后加入硝酸镧溶液(含硝酸镧0.025mol)，保持此温度20分钟，反应完成后，反应液静止分层，上层即为含溶剂的异辛酸镧。
实施例3
一种异辛酸稀土盐，其制备方法为：将0.1mol异辛酸和0.08mol的氢氧化钠加入到反应器中，加热搅拌反应进行皂化；然后加入75mL的航空煤油，继续升温到80℃后加入硝酸镧溶液(含硝酸镧0.02mol)，保持此温度20分钟，反应完成后，反应液静止分层，上层即为含溶剂的异辛酸镧。
实施例4
一种异辛酸稀土盐，其制备方法为：将0.1mol异辛酸和0.08mol的氢氧化钠加入到反应器中，加热搅拌反应进行皂化；然后加入75mL的航空煤油，继续升温到80℃后加入硝酸镧溶液(含硝酸镧0.025mol)，保持此温度20分钟，反应完成后，反应液静止分层，上层即为含溶剂的异辛酸镧。
清净效果试验1
用0#柴油为基础油，加入300ppm(异辛酸镧实际质量含量)上述产品的柴油与不加添加剂的柴油(空白)对比，柴油发动机试验测试尾气排放情况的结果如下：
Figure S2008101152858D00041
清净效果试验2
用0#柴油为基础油，加入500ppm(异辛酸镧实际质量含量)上述产品的柴油与不加添加剂的柴油(空白)对比，柴油发动机试验测试尾气排放情况的结果如下：
Figure S2008101152858D00042

Claims (9)

1、一种制备异辛酸稀土盐的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
A.在反应器中加入一定量的异辛酸和碱性溶液，搅拌反应进行皂化；
B.向反应液中加入航空煤油，升温，当温度达到一定值时加入一定浓度的硝酸稀土盐溶液，保持此温度进行反应；
C.一定反应时间后，将反应液静置分层，所得有机层为含异辛酸稀土盐的溶液。
2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述碱性溶液优选为氢氧化钾或氢氧化钠溶液。
3、根据权利要求2所述的方法，其特征在于，异辛酸、氢氧化钾或氢氧化钠、硝酸稀土盐三者的摩尔比为1∶0.8∶0.2～0.25。
4、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述反应温度为60～90℃。
5、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述反应时间为20分钟。
6、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述硝酸稀土盐溶液为硝酸镧溶液。
7、根据权利要求1所述的异辛酸稀土盐为异辛酸镧。
8、根据权利要求1所述的异辛酸稀土盐作为柴油清净分散剂的用途。
9、根据权利要求7所述的异辛酸镧作为柴油清净分散剂的用途。
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WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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