Ингибитор засорения низкосернистого дизельного топлива, способ его получения и его применение Российский патент 2023 года по МПК C07C59/74 C07C47/225 C07C47/42 C07C57/26 C11C3/00 C10M129/40 C10N30/06 C10L1/188 C10L10/08 

Область техники

Изобретение относится к технической области ингибиторов засорения на биологической основе и, в частности, относится к соединению, используемому в качестве ингибитора засорения на основе растительного масла, и способу его получения, ингибитору засорения на основе растительного масла, способу его получения и применению, а также к ингибитору засорения низкосернистого дизельного топлива, содержащему ингибитор засорения на основе растительного масла, и низкосернистому дизельному топливу с использованием указанного ингибитора засорения.

Уровень техники

Потребление дизельного топлива увеличивается с каждым годом вместе с широким использованием дизельных двигателей. Однако большой расход дизельного топлива неизбежно приводит к дополнительному увеличению выбросов вредных веществ от автотранспорта. Поскольку выбросы вредных веществ оказывают серьезное воздействие на окружающую среду, здоровье человека и экономическое развитие, правительства различных стран последовательно вводят строгие нормы выбросов, ограничивая выбросы опасных отходов дизельным автотранспортом. Согласно внедренному национальному-V стандарту в Китае в отношении выбросов дизельного топлива, предельное значение содержания серы в дизельном топливе будет снижено до уровня менее 10 частей на миллион, требования к десульфурированному дизельному топливу были внедрены на отечественных нефтеперерабатывающих заводах. В настоящее время в Китае применяют технологии снижения содержания серы, такие как гидроочистка и гидрокрекинг, так что содержание серы в топливном масле значительно снижается, однако содержание полярных соединений в дизельном топливе чрезмерно низкое, поэтому смазывающая способность дизельного топлива значительно снижается, возникают явления истирания и повреждения большого количества дизельных насосов, часто возникает проблема засорения сетчатого фильтра и сопла двигателя, что сокращает срок службы дизельных насосов.

Чтобы решить проблемы истирания и повреждения дизельных насосов, в дизельное топливо обычно добавляют противоизносные присадки. Имеющиеся в настоящее время на рынке противоизносные присадки в основном включают ненасыщенные жирные кислоты, сложные эфиры ненасыщенных жирных кислот и их амидные производные, при этом противоизносные присадки кислотного типа составляют около 70% рынка, противоизносные присадки сложноэфирного типа и противоизносные присадки амидного типа составляют около 30% рынка.

Проблема смазывающей способности дизельного топлива может быть при необходимости решена путем добавления растительной олеиновой кислоты в низкосернистое дизельное топливо. Однако растительная олеиновая кислота в большинстве случаев содержит определенное количество насыщенной жирной кислоты с высокой температурой конденсации; поскольку температура кипения насыщенной жирной кислоты близка к температуре кипения растительной олеиновой кислоты, трудно полностью отделить насыщенную жирную кислоту от растительной олеиновой кислоты с помощью существующих средств разделения, таких как способ вымораживания и/или способ очистки перегонкой, так что температура конденсации растительной олеиновой кислоты на рынке обычно выше -8°С, и стандарт использования ингибитора засорения кислотного типа с температурой конденсации не выше -12°С, указанный в стандарте предприятия Q/SHCG 57-2014 «Смазочная присадка для дизельного топлива», определенный Sinopec Group, не может быть достигнут.

Кроме того, противоизносная присадка не может в достаточной степени решить проблему, связанную с недостаточной подачей масла из-за засорения сетчатого фильтра и сопла двигателя, так что масляная форсунка изнашивается и двигатель выходит из строя, что сокращает срок службы дизельного насоса. Следовательно, необходимы дополнительные исследования и разработка ингибитора засорения, подходящего для низкосернистого дизельного топлива.

Краткое описание изобретения Для устранения недостатков предшествующего уровня техники изобретение обеспечивает ингибитор засорения на основе растительного масла, способ его получения и применение. Ингибитор засорения на основе растительного масла, полученный в соответствии с изобретением, обладает такими преимуществами, как низкая температура конденсации, низкое кислотное число, низкий коэффициент смешивания, требуемая смазывающая способность и т.п., и смешанный продукт ингибитор засорения может соответствовать требованиям по смазывающей способности и температуре конденсации, установленным национальным-V стандартом Китая.

В первом аспекте изобретение обеспечивает соединение, представленное формулой (I):

где х и у оба представляют собой целое число от 0 до 4; m и n оба представляют собой целое число от 3 до 9 и 10≤m+n≤14; R₁ и R₂ соответственно выбраны из Н, С1-С6 линейной или разветвленной алкильной группы или С3-С6 циклоалкильной группы.

Предпочтительно m=4 или m=5, и m+n=12.

Предпочтительно каждый из х и у независимо равен 0 или 1. Значения х и у одинаковы или различны.

Предпочтительно R₁ и R₂ соответственно выбраны из Н, метила или этила. R₁ и R₂ являются одинаковыми или различными.

Во втором аспекте изобретение относится к применению указанного соединения в качестве ингибитора засорения на основе растительного масла.

В третьем аспекте изобретение обеспечивает способ получения ингибитора засорения на основе растительного масла, включающий следующие стадии:

(1) проведение контактной реакции (haptoreaction) не сопряженного растительного масла со щелочью или спиртовым раствором щелочи в условиях реакции изомеризации;

(2) подкисление и промывание продукта, полученного в результате контактной реакции, с последующим отделением водной фазы с получением модифицированной жирной кислоты растительного масла;

(3) приведение модифицированной жирной кислоты растительного масла в контакт с ненасыщенным диальдегидом в условиях реакции присоединения Дильса-Альдера;

(4) удаление непрореагировавшего сырья для получения ингибитора засорения на основе растительного масла.

Предпочтительно несопряженное растительное масло на стадии (1) представляет собой растительное масло, имеющее несопряженные углерод-углеродные двойные связи и содержание линоленовой кислоты не более 0,6%, и йодное число не менее 60 мг KOH/г, предпочтительно не менее 85 мг KOH/г; несопряженное растительное масло предпочтительно представляет собой одно или более масел, выбираемых из группы, состоящей из кукурузного масла, хлопкового масла, арахисового масла, кунжутного масла и масла ксантоцераса рябинолистного.

Предпочтительно щелочь на стадии (1) представляет собой гидроксид калия и/или гидроксид натрия, при этом используемое количество составляет 0,5-0,6 от количества несопряженного растительного масла по массе; спирт представляет собой насыщенный двухатомный спирт, предпочтительно насыщенный двухатомный спирт С2-С5, предпочтительно по меньшей мере один спирт из этиленгликоля, 1,3-пропандиола и 1,4-бутандиола, и используемое количество указанного спирта в 2,5-3,5 раза превышает количество не сопряженного растительного масла по массе.

Предпочтительно условия реакции изомеризации на стадии (1) включают температуру 180-220°С и время 3-5 часов.

Предпочтительно ненасыщенный диальдегид на стадии (3) имеет 4-12 атомов углерода, предпочтительно он представляет собой один или более диальдегидов, выбранных из группы, состоящей из 2-бутендиальдегида, 2-пентендиальдегида, 2-гексендиальдегида, 3-гексендиальдегида, 2-гептендиальдегида, 3-гептендиальдегида, 2-октендиальдегида, 3-октендиальдегида и 4-октендиальдегида, молярное отношение ненасыщенного диальдегида к жирной кислоте растительного масла предпочтительно составляет 0,5:1-3:1, более предпочтительно 0,8:1-2:1.

Предпочтительно время приведения в контакт на стадии (3) составляет 0,5-2 часа, а температура предпочтительно составляет 190-210°С.

Предпочтительно способ удаления непрореагировавших сырьевых материалов включает перегонку при пониженном давлении смеси, полученной в процессе приведения в контакт, при давлении 30-150 Па, предпочтительно 65-120 Па, и температуре 180-220°С, предпочтительно 195-205°С.

В четвертом аспекте изобретение дополнительно обеспечивает ингибитор засорения на основе растительного масла, полученный с помощью вышеуказанного способа получения ингибитора засорения на основе растительного масла, и композицию ингибитора засорения низкосернистого дизельного топлива, содержащую ингибитор засорения на основе растительного масла.

Предпочтительно композиция ингибитора засорения низкосернистого дизельного топлива содержит 70-90 масс. % ингибитора засорения на основе растительного масла, 0,2-2 масс. % антиоксиданта и 8-29 масс. % ароматического углеводородного масла-растворителя, в расчете на общее количество композиции ингибитора засорения низкосернистого дизельного топлива. Предпочтительно композиция ингибитора засорения низкосернистого дизельного топлива состоит из ингибитора засорения на основе растительного масла, антиоксиданта и ароматического углеводородного масла-растворителя.

В пятом аспекте изобретение дополнительно обеспечивает низкосернистое дизельное топливо с улучшенным свойством ингибирования засорения, содержащее низкосернистое дизельное топливо и ингибитор засорения, где ингибитор засорения представляет собой вышеуказанный ингибитор засорения на основе растительного масла или композицию ингибитора засорения низкосернистого дизельного топлива.

Предпочтительно содержание указанного ингибитора засорения на основе растительного масла (т.е. соединения, представленного формулой (I), или сочетания двух или более таких соединений) составляет 0,008-0,01 массовых частей на 100 массовых частей низкосернистого дизельного топлива.

В шестом аспекте изобретение дополнительно обеспечивает способ улучшения свойства ингибирования засорения низкосернистого дизельного топлива, где способ включает добавление вышеуказанного соединения, или ингибитора засорения на основе растительного масла, или композиции ингибитора засорения низкосернистого дизельного топлива в низкосернистое дизельное топливо.

Предпочтительно содержание указанного ингибитора засорения на основе растительного масла (т.е. соединения, представленного формулой (I), или сочетания двух или более таких соединений) составляет 0,008-0,01 массовых частей на 100 массовых частей низкосернистого дизельного топлива.

В изобретении используют растительное масло в качестве сырья и сначала получают модифицированную жирную кислоту растительного масла, а затем вводят полярную группу ненасыщенного диальдегида с определенной длиной цепи в молекулярную цепь модифицированной жирной кислоты растительного масла, так что полученный продукт может при необходимости решить проблему засорения сопла фильтра двигателя, уменьшить количество отказов двигателя, увеличить срок службы двигателя и уменьшить количество используемого ингибитора засорения. Причина может заключаться в том, что молекула содержит две альдегидные группы и одну карбоксильную, что не только увеличивает полярность молекулы, но и способствует тому, что алифатическая кольцевая структура проводит уменьшение действия межмолекулярного связывания, что может решить проблему размножения бактерий в дизельном топливе и позволяет избежать явлений размножения бактерий и возникновения засорения фильтра продуктами метаболизма бактерий в дизельном топливе после длительного хранения. Кроме того, соединение также обладает смазывающей способностью, и по сравнению с существующими противоизносными присадками кислотного типа для низкосернистого дизельного топлива продукт имеет более низкую температуру конденсации и кислотное число, обладает лучшим смазывающим эффектом, снижает коэффициент смешивания, предотвращает коррозию дизельных двигателей и особенно подходит для использования в холодных регионах.

Показатели эффективности ингибитора засорения на основе растительного масла, полученного согласно изобретению, такие как температура конденсации, температура воспламенения, содержание металла, стабильность при хранении при низких температурах, могут соответствовать требованиям к смазывающей способности, указанным в национальном-V стандарте Китая. Изобретение характеризуется простотой и удобством технологического процесса, доступностью сырья, низкой стоимостью и простотой промышленного производства.

Краткое описание чертежей

На фиг. 1 и фиг. 2 показана спектрограмма ядерного магнитного резонанса водорода модифицированной жирной кислоты соевого масла, полученной на стадии (1), и продукта - ингибитора засорения, полученного на стадии (2) по примеру 1 изобретения, соответственно.

На фиг. 3 и фиг. 4 показана инфракрасная спектрограмма модифицированной жирной кислоты соевого масла, полученной на стадии (1), и продукта ингибитора засорения, полученного на стадии (2) по примеру 1 изобретения, соответственно.

На фиг. 5 показана времяпролетная масс-спектрограмма ингибитора засорения, полученного в примере 1.

На фиг. 6 показана спектрограмма ядерного магнитного резонанса углерода (¹³С-ЯМР) ингибитора засорения, полученного в примере 1.

На фиг. 7 показана спектрограмма ядерного магнитного резонанса водорода (¹Н-ЯМР) ингибитора засорения, полученного в примере 1.

Подробное описание предпочтительных воплощений

Конечные значения и любое значение диапазонов, раскрытых в данном документе, не ограничиваются точными диапазонами или значениями, такие диапазоны или значения следует понимать как включающие значения, смежные с этими диапазонами или значениями. Что касается численных диапазонов, конечные значения различных диапазонов, конечные значения и отдельные значения точек различных диапазонов, а также отдельные значения точек могут быть объединены друг с другом с получением одного или более новых численных диапазонов, которые следует считать специально раскрытыми в этом документе.

В изобретении несопряженное растительное масло означает растительное масло, содержащее несопряженные двойные связи, при этом оно содержит различные насыщенные жирные кислоты и ненасыщенные жирные кислоты, например, линейную или разветвленную жирную кислоту, имеющую 12-22 атомов углерода. Предпочтительно содержание ненасыщенных жирных кислот составляет не менее 70 масс. %, предпочтительно не менее 75 масс. %, в расчете на общее количество несопряженного растительного масла. Насыщенная жирная кислота представляет собой, например, стеариновую кислоту и/или пальмитиновую кислоту. Ненасыщенная жирная кислота относится к жирной кислоте, содержащей ненасыщенные двойные связи, количество указанных ненасыщенных двойных связей может составлять одну, две, три или более, предпочтительно количество ненасыщенных двойных связей в несопряженном растительном масле равно 2-5, и она относится к таким жирным кислотам, как одна или более, выбранных из группы, состоящей из олеиновой кислоты, линолевой кислоты и линоленовой кислоты. Предпочтительно содержание жирной кислоты, содержащей две или более ненасыщенных двойных связей, составляет не менее 40 масс. %, в расчете на общее количество несопряженного растительного масла; содержание линолевой кислоты составляет более предпочтительно 40-70 масс. %, еще более предпочтительно 45-65 масс. %. Содержание ненасыщенных жирных кислот с сопряженными двойными связями (например, альфа-элеостеариновой кислоты) составляет менее 60 масс. %, предпочтительно менее 50 масс. %, еще более предпочтительно менее 40 масс. %, в расчете на общее количество несопряженного растительного масла.

В изобретении содержание различных насыщенных жирных кислот и ненасыщенных жирных кислот измеряют способом газовой хроматографии.

В изобретении содержание олеиновой кислоты, линолевой кислоты, стеариновой кислоты и т.п. в несопряженном растительном масле можно определить, подвергая несопряженное растительное масло газовой хроматографии и сравнивая несопряженное растительное масло со стандартными образцами, такими как олеиновая кислота, линолевая кислота, стеариновая кислота, и количество ненасыщенных двойных связей можно дополнительно определить относительно количества ненасыщенных двойных связей различных жирных кислот.

Предпочтительно йодное число несопряженного растительного масла составляет 60-155 мг (I₂) (100 г)^-1, более предпочтительно 85-130 мг (I₂) (100 г)^-1.

Кислотное число несопряженного растительного масла предпочтительно составляет 180-210 мг (KOH) г^-1, более предпочтительно 190-200 мг (KOH) г^-1.

В изобретении кислотное число и йодное число не сопряженного растительного масла измеряют в соответствии со способами, описанными в национальных стандартах Китая GB/T5530-2005 и GB/T5532-2008, соответственно.

Предпочтительно молекулярная масса несопряженного растительного масла составляет 700-1000, предпочтительно 850-950.

Поскольку типы жирных кислот растительного масла в природе известны специалистам в данной области техники, различные жирные кислоты уже тщательно разделены. Специалистам в данной области техники может быть известен состав жирных кислот несопряженного растительного масла путем предварительного получения газовых хроматограмм различных стандартных образцов жирных кислот и последующего сравнения газовых хроматограмм указанного несопряженного растительного масла с различными стандартными образцами жирных кислот, чтобы получить (среднюю) молекулярную массу несопряженного растительного масла. В изобретении указанный способ используют для определения молекулярной массы не сопряженного растительного масла.

В изобретении несопряженные растительные масла предпочтительно представляют собой одно или более масел, выбранных из группы, состоящей из кукурузного масла, хлопкового масла, арахисового масла, кунжутного масла и масла ксантоцераса рябинолистного.

В изобретении щелочь на стадии (1) может представлять собой любое из различных щелочных веществ, способных обеспечить среду для реакции изомеризации, и предпочтительно представляет собой гидроксид калия и/или гидроксид натрия.

Используемое количество указанной щелочи предпочтительно составляет 0,5-0,6 от массы несопряженного растительного масла.

В изобретении несопряженное растительное масло можно непосредственно подвергать реакции изомеризации в присутствии щелочи. Согласно предпочтительному воплощению изобретения щелочь используют в виде спиртового раствора щелочи. Предпочтительно спирт представляет собой насыщенный двухатомный спирт, более предпочтительно насыщенный двухатомный спирт, содержащий 2-7 атомов углерода, еще более предпочтительно насыщенный двухатомный спирт, содержащий 2-4 атома углерода, и особенно предпочтительно по меньшей мере один спирт из этиленгликоля, 1,3-пропандиола и 1,4-бутандиола. Используемое количество спирта предпочтительно в 2,5-3,5 раза превышает массу несопряженного растительного масла.

На стадии (1) несопряженное растительное масло, неорганическую щелочь и возможно содержащийся двухатомный спирт смешивают и перемешивают для реакции при температуре 160-180°С в течение 3-5 часов. Скорость перемешивания предпочтительно составляет 100-500 об/мин и более предпочтительно 300-400 об/мин. Реактор может представлять собой традиционно используемый реактор с функцией перемешивания, и предпочтительно автоматически контролировать температуру, давление, скорость перемешивания и т.п.

В изобретении подкисление на стадии (2) предпочтительно проводят до рН 2-3 с использованием неорганической кислоты, которая может представлять собой по меньшей мере одну кислоту из соляной кислоты, серной кислоты и азотной кислоты.

В изобретении процесс промывки предпочтительно осуществляют с использованием дистиллированной воды, деионизированной воды и т.п.до тех пор, пока промывочная вода не станет нейтральной, и водную фазу отделяют после отстаивания и расслоения.

На стадии (1) по меньшей мере часть несопряженных двойных связей в несопряженных ненасыщенных жирных кислотах в несопряженном растительном масле может быть преобразована в сопряженные двойные связи путем изомеризации. Возникновение реакции можно проверить с помощью методов ядерного магнитного резонанса и инфракрасного обнаружения.

В изобретении ненасыщенный диальдегид на стадии (3) представляет собой ненасыщенный диальдегид, имеющий 4-12 атомов углерода, предпочтительно один или более диальдегидов, выбранных из группы, состоящей из 2-бутендиальдегида, 2-пентендиальдегида, 2-гексендиальдегида, 3-гексендиальдегида, 2-гептендиальдегида, 3-гептендиальдегида, 2-октендиальдегида, 3-октендиальдегида и 4-октендиальдегида.

Вышеуказанные ненасыщенные диальдегиды коммерчески доступны, или их получают известными способами, например, 2-пентендиальдегид может быть получен реакцией бромциана с пиридиновым кольцом для превращения атома азота в кольце из трехвалентного атома азота в 5-валентный атом азота и проведение реакции гидролиза пиридинового кольца с получением пентендиальдегида; в качестве альтернативы, проводят реакцию тиоцианата с хлорамином Т с образованием хлорциана, который затем подвергают реакции с изоникотиновой кислотой и гидролизу с образованием пентендиальдегида (см. CHEN Hui-zhu, et al., "Determination of thiocyanate in milk and dairy products by spectrophotometry", Cineza of Health Laboratory technofogy_, 2012(08): 46-48). 3-гексендиальдегид можно получить путем окисления 3-гексен-1,6-диола (коммерчески доступен) с медным катализатором. 4-октендиальдегид можно получить окислением 1,5-циклооктадиена. Вышеуказанные конкретные способы хорошо известны специалистам в данной области техники и не будут здесь повторяться.

В соответствии с предпочтительным воплощением изобретения молярное отношение ненасыщенного диальдегида к жирной кислоте растительного масла (общее количество ненасыщенной жирной кислоты и насыщенной жирной кислоты) составляет 0,5:1-3:1, предпочтительно 0,8:1-2:1.

На стадии (3) изобретения модифицированную жирную кислоту растительного масла и ненасыщенный диальдегид помещают в реактор и подвергают реакции в течение 0,5-2 ч при температуре 180-220°С, предпочтительно 190-210°С.

Предпочтительно контактирование на стадии (3) проводят в ультразвуковых условиях, и более предпочтительно весь процесс контактирования на стадии (3) проводят в ультразвуковых условиях. Мощность ультразвука предпочтительно составляет 100 Вт-600 Вт, более предпочтительно 200-300 Вт.

На стадии (3) сопряженную ненасыщенную двойную связь в ненасыщенной жирной кислоте и ненасыщенную связь в ненасыщенном диальдегиде подвергают реакции присоединения Дильса-Альдера и циклизации с получением соединения, имеющего структуру, представленную формулой (I). Образование/существование соединения со структурой, представленной формулой (I), можно подтвердить с помощью газовой хроматографии, времяпролетной масс-спектрометрии, инфракрасной спектроскопии, спектрометрии ядерного магнитного резонанса водорода и спектрометрии ядерного магнитного резонанса углерода. Например, образование нового характеристического пика в газовой хроматографии может свидетельствовать о протекании реакции, а в сочетании с времяпролетной масс-спектрометрией можно получить информацию о молекулярной массе нового соединения, образующегося в результате реакции; инфракрасную спектроскопию можно использовать для определения и изучения механизма реакции и конкретной функциональной группы нового соединения, образующегося в результате реакции; информацию о молекулярной массе из времяпролетной масс-спектрометрии и информацию о функциональных группах из инфракрасной спектроскопии используют в сочетании с результатами спектрометрии ядерного магнитного резонанса водорода и спектрометрии ядерного магнитного резонанса углерода, так что может быть получена молекулярная структура продукта - нового соединения, образованного в результате реакции.

В изобретении непрореагировавшие сырьевые материалы в смеси, полученной после реакции на стадии (3), можно удалять различными способами и предпочтительно путем перегонки при пониженном давлении. Предпочтительно перегонку при пониженном давлении проводят при давлении 30-150 Па, более предпочтительно 65-120 Па, и температуре 180-220°С, более предпочтительно 195-205°С. Если иное не указано в изобретении, давление относится к абсолютному давлению.

Следует отметить, что из-за высокой стереоселективности реакции присоединения Дильса-Альдера вышеописанным способом получают смесь двух изомеров, причем два изомера имеют близкие химические сдвиги, сходную полярность и одинаковую молекулярную массу, таким образом два изомера обычно существуют в виде смеси. Если в изобретении не указано иное, соединение, представленное формулой (I), или ингибитор засорения на основе растительного масла представляет собой в точности смесь двух изомеров.

В третьем аспекте изобретение дополнительно обеспечивает ингибитор засорения низкосернистого дизельного топлива, содержащий ингибитор засорения на основе растительного масла, который в основном содержит 70-90 масс. % ингибитора засорения на основе растительного масла, 0,2-2 масс. % антиоксиданта и 8-29 масс. %. ароматического углеводородного масла-растворителя.

Антиоксидантом могут быть различные вещества со стойкостью к окислению, подходящие для ингибитора засорения дизельного топлива, и обычно выбирают фенольный антиоксидант. Фенольный антиоксидант может представлять собой монофенол, бисфенол, дифенол и полифенол или их смесь в любой пропорции. Они могут быть такими как о-трет-бутилфенол, п-трет-бутилфенол, 2-трет-бутил-4-метилфенол, 6-трет-бутил-2-метилфенол, 6-трет-бутил-3-метилфенол; 4-трет-бутил-2,6-диметилфенол, 6-трет-бутил-2,4-диметилфенол; 2,4-ди-трет-бутилфенол, 2,5-ди-трет-бутилфенол, 2,6-ди-трет-бутилфенол; 2,5-ди-трет-бутил-4-метилфенол, 2,6-ди-трет-бутил-4-метилфенол (ВНТ, антиоксидант Т501), 4,6-ди-трет-бутил-2-метилфенол; 2,4,6-три-трет-бутилфенол, 2-аллил-4-метил-6-трет-бутилфенол, 2-втор-бутил-4-трет-бутилфенол, 4-втор-бутил-2,6-ди-трет-бутилфенол, 4-нонил-2,6-ди-трет-бутилфенол, 2,6-ди-трет-бутил-4-этилфенол (антиоксидант ДБЭФ), 2,6-ди-трет-бутил-4-н-бутилфенол (антиоксидант 678); 2(3)-трет-бутил-4-гидроксианизол (БГА), 2,6-ди-трет-бутил-альфа-метокси-п-крезол (ВНТ-МО), 4-гидроксиметил-2,6-ди-трет-бутилфенол (антиоксидант 754), 2,6-ди-трет-бутил-альфа-диметиламино-п-крезол (антиоксидант 703), 4,4'-изопропилиденбисфенол (бисфенол А), 2,2'-бис-(3-метил-4-гидроксифенил)пропан (бисфенол С), 4,4'-дигидроксибифенил (антиоксидант DOD), 4,4'-дигидрокси-3,3',5,5'-тетра-трет-бутилбифенил (антиоксидант 712), 2,2'-метилен-бис-(4-метил-6-трет-бутилфенол) (антиоксидант бисфенол 2246), 4,4'-метилен-бис-(2-метил-6-трет-бутилфенол) (антиоксидант метилен 736), 2,2'-метилен-бис-(4-этил-6-трет-бутилфенол) (антиоксидант 425), 2,2'-метилен-бис-(4-метил-6-циклогексилфенол) (антиоксидант ZKF), 2,2'-метилен-бис[4-метил-6-(альфа-метилциклогексил)фенол] (антиоксидант WSP), 2,2'-метилен-бис-(6-альфа-метилбензил-п-крезол), 4,4'-метилен-бис-(2,6-ди-трет-бутилфенол) (антиоксидант Т511), 4,4'-метилен-бис-(2-трет-бутилфенол) (антиоксидант 702), 2,2'-этилен-бис-(4-метил-6-трет-бутилфенол) (антиоксидант 2246), 4,4'-бутилен-бис-(6-трет-бутил-м-крезол) (антиоксидант ВВМ, антиоксидант ТСА) и тому подобные.

В изобретении низкосернистое дизельное топливо относится к дизельному топливу, имеющему содержание серы менее 10 частей на миллион.

Когда соединение, представленное формулой (I) согласно изобретению, используют для улучшения свойства ингибирования засорения низкосернистого дизельного топлива, это соединение может быть непосредственно добавлено в базовое масло для низкосернистого дизельного топлива или может быть смешано с другими присадками, такими как антиоксидант, для образования формулы (композиции) ингибитора засорения, а затем добавлено в низкосернистое дизельное топливо с получением низкосернистого дизельного топлива с улучшенным свойством ингибирования засорения.

В изобретении для разграничения дизельного топлива до и после добавления указанного ингибитора засорения, это дизельное топливо обозначают как низкосернистое дизельное топливо и низкосернистое дизельное топливо с улучшенным свойством ингибирования засорения, соответственно. Улучшенное свойство ингибирования засорения означает, что свойство ингибирования засорения указанного дизельного топлива улучшается независимо от величины улучшения по сравнению с дизельным топливом до добавления ингибитора засорения.

Ингибитор засорения низкосернистого дизельного топлива на основе растительного масла, способ его получения и эффект от его применения дополнительно описаны ниже со ссылкой на примеры. Примеры осуществлены в соответствии с технической схемой изобретения и содержат подробные воплощения и конкретные рабочие процессы, но объем защиты изобретения не ограничивается нижеследующими примерами.

Если не указано иное, каждый из экспериментальных способов в нижеследующих примерах относится к общепринятым способам в данной области техники. Все реагенты являются коммерчески доступными продуктами или приготовлены обычными способами.

Кислотное число продукта - ингибитора засорения, полученного согласно изобретению, измеряли в соответствии со способом, указанным в национальном стандарте GB/T7304 Китая, температуру конденсации определяли в соответствии со способом, указанным в национальном стандарте GB/T510 Китая, и диаметр пятна износа (соответствующий смазывающей способности) низкосернистого дизельного топлива измеряли в соответствии со способом, указанным в стандарте нефтехимической промышленности Китая SH/T0765.

Степень конверсии жирных кислот растительного масла A=(m₁-m₂)/m₁×100%, где m₁ обозначает массу жирной кислоты растительного масла, загружаемую на второй стадии реакции; m₂ обозначает массу жирной кислоты растительного масла, отделенной после реакции.

Модели оборудования и условия анализа, выбранные для испытания газовой хроматографии, были следующими: образцы готовили в соответствии с национальным стандартом GB/T17376 «Жиры и масла животного и растительного происхождения. Получение метиловых эфиров жирных кислот» Китая; прибор представлял собой Thermo DSQ II, хроматографическая колонка представляла собой Agilent DB-1 НТ; условия были следующими: начальная температура составляла 170°С, температуру поддерживали 1 мин, температуру повышали до 350°С со скоростью подъема температуры 5°С/мин, затем температуру поддерживали 5 мин, температура на входе пробы составляла 260°С, температура детектора составляла 280°С, коэффициент деления потока составлял 20:1, объем вводимой пробы составлял 1 мкл.

В изобретении модели оборудования и условия анализа, выбранные для инфракрасной спектроскопии, были следующими: прибор представлял собой Thermo NICOLET 6700; условия были следующими: покрытие CaF₂, диапазон сканирования составлял 400-4000 см^-1, разрешение составляло 4 см^-1, число сканирований составляло 32 раза.

Модель оборудования и условия анализа, выбранные для анализа спектрограммы ядерного магнитного резонанса водорода, были следующими: прибор представлял собой модель Bruker AVANCE III 500; условия были следующими: температура испытания составляла 300K, резонансная частота (SFO1) составляла 500 МГц, растворитель представлял собой дейтерированный хлороформ, внутренней меткой являлся тетраметилсилан, ширина (SWH) спектра составляла 10000 Гц, длительность (Р1) импульса составляла 10 мкс, время выборки составляло 3,27 с, количество (NS) выборок 64 раза, время (D1) задержки составляло 10 с.

Модель оборудования и условия анализа, выбранные для анализа спектрограммы ядерного магнитного резонанса углерода, были следующими: прибор представлял собой модель Bruker AVANCE III 500; условия были следующими: температура испытания составляла 300К, резонансная частота (SFO1) составляла 125 МГц, растворитель представлял собой дейтерированный хлороформ, внутренней меткой являлся тетраметилсилан, ширина (SWH) спектра составляла 10000 Гц, длительность (Р1) импульса составляла 10 мкс, время выборки составляло 3,27 с, количество (NS) выборок составляло 64 раза, время (D1) задержки составляло 10 с.

Модель оборудования и условия анализа, выбранные для времяпролетной масс-спектрометрии в изобретении, были следующими: прибор представлял собой времяпролетный масс-спектрометр Bruker microfex с лазерной десорбцией и ионизацией с использованием матрицы; условия были следующими: дитранол (дитранол, 20 мг/мл) и трифторацетат натрия (10 мг/мл) растворяли в тетрагидрофуране для приготовления растворителя для использования. Матрица представляла собой а-циано-4-гидроксикоричную кислоту (НССА), НССА растворяли в указанном растворителе и подвергали растворению с использованием ультразвука с получением насыщенного раствора, который центрифугировали для готовности; определяемый образец растворяли в растворителе (10 мг/мл), отбирали раствор полипептида и надосадочную жидкость матричного раствора в равном объеме и однородно смешивали, затем 1 мкл смешанного раствора по каплям добавляли в плоскую чашку для образцов для естественной сушки и кристаллизации. Затем кристалл отправляли в масс-спектрометр для анализа. Детектирование выполняли в режиме отражения катионов, при этом напряжение отражения составляло 19 кВ. Один сигнал сканирования передавали 200 раз для получения масс-спектрограммы, коррекцию базовой линии и маркировку пиков выполняли с использованием встроенного программного обеспечения для анализа указанного прибора.

Пример 1

1) 1000 г кукурузного масла (с йодным числом 125 мг KOH/г и другими свойствами, показанными в нижеследующей таблице 1), 3500 г этиленгликоля и 600 г KOH помещали в реактор и смешивали до однородности, подвергали перемешиванию и проводили реакцию при 160°С в течение 5 часов, продукт подкисляли соляной кислотой до рН 2,5, а затем промывали водой до нейтральной реакции, продукт подвергали отстаиванию с расслоением для отделения водной фазы, таким образом получая модифицированную жирную кислоту кукурузного масла.

(2) Отбирали 100 г модифицированной жирной кислоты кукурузного масла и 44,5 г 2-бутендиальдегида (также известного как малеиновый диальдегид, производитель Shanghai Jinjinle Industrial Co., Ltd., чистота 99%, описанный ниже продукт был таким же) и добавляли в ультразвуковой реактор, соединения подвергали перемешиванию со скоростью 300 об/мин и проводили реакцию в течение 1 часа при температуре реакции 130°С и мощности ультразвука 200 Вт для завершения реакции; после охлаждения реакционной системы до комнатной температуры проводили перегонку при пониженном давлении, собирали фракции, образовавшиеся при температуре 200°С и давлении 65 Па, с получением продукта ингибитора засорения. Степень превращения жирной кислоты кукурузного масла составила 48,2%, продукт имел кислотное число 122,5 мг KOH/г и температуру конденсации - 26,5°С.

На фиг. 1 и фиг. 2 показаны газовые хроматограммы модифицированной жирной кислоты кукурузного масла и продукта, который не отделился после реакции циклоприсоединения, соответственно; как видно, характеристический пик целевого продукта появлялся при времени работы 14,04 мин после реакции циклоприсоединения, а характеристический пик, представляющий модифицированную жирную кислоту кукурузного масла, исчезал при времени выполнения примерно 7,8 мин, это доказывает что в системе протекала реакция присоединения Дильса-Альдера.

На фиг 3 и фиг 4 показана инфракрасная спектр о грамма жирной кислоты модифицированного кукурузного масла и продукта, полученного после разделения, соответственно, при этом пик поглощения при 985 см^-1 был характеристическим пиком сопряженной двойной связи углерод-углерод, пик поглощения при 2751 см^-1 был характеристическим пиком альдегидной группы; можно определить, что прореагировавший продукт содержит альдегидную функциональную группу, кроме того, характеристический пик сопряженной двойной связи углерод-углерод практически исчез, это доказывает, что альдегидная группа была успешно введена в молекулярную цепь модифицированной жирной кислоты кукурузного масла по реакции присоединения Дильса-Альдера.

На фиг 5 показана времяпролетная мае с-спектрограмма приготовленного ингибитора засорения, и можно сделать вывод, что молекулярная масса продукта составила 364. Можно определить, что продукт имел карбоксильную функциональную группу в молекуле продукта в пересчете на кислотное число 122,5 мг KOH/г продукта и молекулярную массу указанного продукта.

На фиг 6 показана спектрограмма ядерного магнитного резонанса углерода (¹³С-ЯМР) полученного ингибитора засорения, где химический сдвиг δ=178 м. д. относится к углероду в карбоксильной группе; химический сдвиг δ=204 м. д. относится к углероду в альдегидной группе; химический сдвиг δ=132 м. д. относится к углероду в двойной углерод-углеродной связи. Судя по интенсивности пика поглощения, число альдегидных групп в молекуле продукта было в 2 раза больше, чем у карбоксила, а количество углерод-углеродных двойных связей было таким же, как и у карбоксила.

Поскольку продукт имел в молекуле функциональную карбоксильную группу, продукт содержал 2 альдегидные группы и 1 углерод-углеродную двойную связь.

На фиг 7 показана спектрограмма ядерного магнитного резонанса водорода (¹Н-ЯМР) полученного ингибитора засорения, где химические сдвиги δ=9,7 м. д., δ=5,9 м д., δ=2,7 м д., δ=2,2 м. д., δ=1,3 м. д., δ=0,9 м. д. были соответственно приписаны -HC=СН-, также CH₂- и CH₃ при различном химическом окружении, и можно сделать вывод, что структурная формула указанного продукта представляла собой смесь на основании чисел расщепления.

Как видно из приведенных выше спектрограмм, относящихся к сырьевым материалам, алифатическая кольцевая структура и полярная функциональная группа на основе альдегида были успешно введены в молекулярную цепь жирной кислоты растительного масла посредством реакции модификации, полученный продукт ингибитор засорения точно представлял собой смесь соединений со структурой, представленной формулой (I), где х=0, у=0, m=5, n=7, каждый из R₁ и R₂ представлял собой Н, и х=0, у=0, m=4, n=8, и каждый из R₁ и R₂ представлял собой Н.

Пример 2

(1) 1000 г кукурузного масла, 2500 г этиленгликоля и 500 г KOH помещали в реактор и смешивали до однородности, подвергали перемешиванию и проводили реакцию при 180°С в течение 3 часов, продукт подкисляли соляной кислотой до достижения рН 2, а затем промывали водой до нейтральной реакции, продукт подвергали отстаиванию с расслоением для отделения водной фазы, таким образом получая модифицированную жирную кислоту кукурузного масла.

(2) Отбирали 100 г жирной кислоты модифицированного кукурузного масла и 58,8 г 2-бутендиальдегида и добавляли в ультразвуковой реактор, соединения подвергали перемешиванию со скоростью 300 об/мин и проводили реакцию в течение 2 часов при температуре реакции 110°С и мощности ультразвука 100 Вт для завершения реакции; после охлаждения реакционной системы до комнатной температуры проводили перегонку при пониженном давлении, собирали фракции, образовавшиеся при температуре 200°С и давлении 65 Па, с получением продукта - ингибитора засорения. Степень превращения жирной кислоты кукурузного масла составила 47,2%, продукт имел кислотное число 122,1 мг KOH/г и температуру конденсации -26,3°С.

Ядерно-магнитный резонанс, инфракрасная спектроскопия, газовая хроматография и времяпролетная масс-спектрометрия показали, что продукт точно представлял собой смесь соединений со структурой, представленной формулой (I), где х=0, у=0, m=5, n=7, R₁ и R₂ каждый представлял собой Н, и х=0, у=0, m=4, n=8, и каждый R₁ и R₂ представлял собой Н.

Пример 3

(1) 1000 г кукурузного масла, 3000 г этиленгликоля и 550 г KOH помещали в реактор и смешивали до однородности, подвергали перемешиванию и проводили реакцию при 170°С в течение 4 часов, продукт подкисляли соляной кислотой до достижения рН 3, затем промывали водой до нейтральной реакции, продукт подвергали отстаиванию с расслоением для отделения водной фазы, получая таким образом модифицированную жирную кислоту кукурузного масла.

(2) Отбирали 100 г жирной кислоты модифицированного кукурузного масла и 24,7 г 2-бутендиальдегида и добавляли в ультразвуковой реактор, соединения подвергали перемешиванию при 300 об/мин и проводили реакцию в течение 0,5 ч при температуре реакции 150°С и мощности ультразвука 300 Вт для завершения реакции; после охлаждения реакционной системы до комнатной температуры проводили перегонку при пониженном давлении, собирали фракции, образовавшиеся при температуре 200°С и давлении 65 Па, с получением продукта ингибитора засорения. Степень превращения жирной кислоты кукурузного масла составила 49,3%, продукт имел кислотное число 121,7 мг KOH/г и температуру конденсации -27,0°С.

Ядерно-магнитный резонанс, инфракрасная спектроскопия, газовая хроматография и времяпролетная масс-спектрометрия показали, что продукт точно представлял собой смесь соединений со структурой, представленной формулой (I), где х=0, у=0, m=5, n=7, каждый из R₁ и R₂ представлял собой Н, и х=0, у=0, m=4, n=8, и каждый из R₁ и R₂ представлял собой Н.

Пример 4

Способ получения и рабочие условия в примере 4 были такими же, как и в примере 1, за исключением того, что в качестве исходного материала реакции для получения продукта ингибитора засорения использовали хлопковое масло (с йодным числом 108 мг KOH/г). Степень превращения жирной кислоты хлопкового масла составила 45,3%, продукт имел кислотное число 122,4 мг KOH/г и температуру конденсации -26,8°С.

Ядерно-магнитный резонанс, инфракрасная спектроскопия, газовая хроматография и времяпролетная масс-спектрометрия показали, что продукт точно представлял собой смесь соединений со структурой, представленной формулой (I), где х=0, у=0, m=5, n=7, каждый из R₁ и R₂ представлял собой Н, и х=0, у=0, m=4, n=8, и каждый из R₁ и R₂ представлял собой Н.

Пример 5

Способ получения и рабочие условия в примере 5 были такими же, как и в примере 1, за исключением того, что в качестве исходного материала реакции для получения продукта - ингибитора засорения использовали арахисовое масло (с йодным числом 95 мг KOH/г). Степень превращения жирной кислоты арахисового масла составила 25,5%, продукт имел кислотное число 122,0 мг KOH/г и температуру конденсации -26,8°С.

Ядерный магнитный резонанс, инфракрасная спектроскопия, газовая хроматография и времяпролетная масс-спектрометрия показали, что продукт точно представлял собой смесь соединений со структурой, представленной формулой (I), где х=0, у=0, m=5, n=7, каждый из R₁ и R₂ представлял собой Н, и х=0, у=0, m=4, n=8, и каждый из R₁ и R₂ представлял собой Н.

Пример 6

Способ получения и рабочие условия в примере 6 были такими же, как и в примере 1, за исключением того, что в качестве исходного материала реакции для получения продукта ингибитора засорения использовали масло ксантоцераса рябинолистного (с йодным числом 116 мг KOH/г). Степень превращения жирной кислоты масла ксантоцераса рябинолистного составила 39,5%, продукт имел кислотное число 122,2 мг KOH/г и температуру конденсации -26,8°С.

Ядерный магнитный резонанс, инфракрасная спектроскопия, газовая хроматография и времяпролетная масс-спектрометрия показали, что продукт точно представлял собой смесь соединений со структурой, представленной формулой (I), где х=0, у=0, m=5, n=7, каждый из R₁ и R₂ представлял собой Н, и х=0, у=0, m=4, n=8, и каждый из R₁ и R₂ представлял собой Н.

Пример 7

Способ получения и рабочие условия в примере 7 были такими же, как и в примере 1, за исключением того, что в качестве исходного материала реакции для получения продукта - ингибитора блокировки использовали 50,8 г 2-пентендиальдегида. Степень превращения жирной кислоты кукурузного масла составила 44,2%, продукт имел кислотное число 119,6 мг KOH/г и температуру конденсации -25,8°С.

Ядерный магнитный резонанс, инфракрасная спектроскопия, газовая хроматография и времяпролетная масс-спектрометрия показали, что продукт точно представлял собой смесь соединений со структурой, представленной формулой (I), где х=0, у=1, m=5, n=7, каждый из R₁ и R₂ представлял собой Н, и х=0, у=1, m=4, n=8, и каждый из R₁ и R₂ представлял собой Н.

Пример 8

Способ получения и рабочие условия в примере 8 были такими же, как и в примере 1, за исключением того, что в качестве исходного материала реакции для получения продукта - ингибитора засорения использовали 57,2 г 3-гексендиальдегида. Степень превращения жирной кислоты кукурузного масла составила 42,5%, продукт имел кислотное число 117,4 мг KOH/г и температуру конденсации -24,3°С.

Ядерно-магнитный резонанс, инфракрасная спектроскопия, газовая хроматография и времяпролетная масс-спектрометрия показали, что продукт точно представлял собой смесь соединений со структурой, представленной формулой (I), где х=1, у=1, m=5, n=7, каждый из R₁ и R₂ представлял собой Н, и х=1, у=1, m=4, n=8, и каждый из R₁ и R₂ представлял собой Н.

Пример 9

Способ получения и рабочие условия в примере 9 были такими же, как и в примере 1, за исключением того, что в качестве исходного материала реакции для получения продукта - ингибитора засорения использовали 70,0 г 4-октендиальдегида. Степень превращения жирной кислоты кукурузного масла составила 30,5%, продукт имел кислотное число 115,7 мг KOH/г и температуру конденсации -20,3°С.

Ядерно-магнитный резонанс, инфракрасная спектроскопия, газовая хроматография и времяпролетная масс-спектрометрия показали, что продукт точно представлял собой смесь соединений со структурой, представленной формулой (I), где х=2, у=2, m=5, n=7, каждый из R₁ и R₂ представлял собой Н, и х=2, у=2, 4, n=8, и каждый из R₁ и R₂ представлял собой Н.

Пример 10

Способ получения и рабочие условия в примере 10 были такими же, как и в примере 1, за исключением того, что вместо этиленгликоля использовали 1,3-пропандиол для получения продукта - ингибитора засорения. Степень превращения жирной кислоты кукурузного масла составила 44,1%, продукт имел кислотное число 122,4 мг KOH/г и температуру конденсации -26,3°С.

Пример 11

Способ получения и рабочие условия в примере 11 были такими же, как в примере 1, за исключением того, что вместо этиленгликоля использовали 1,4-бутандиол для получения продукта - ингибитора засорения. Степень превращения жирной кислоты кукурузного масла составила 40,2%, продукт имел кислотное число 122,2 мг KOH/г и температуру конденсации -26,5°С.

Сравнительный пример 1 Способ получения и рабочие условия в сравнительном примере 1 были такими же, как и в примере 1, за исключением того, что ингибитор засорения был приготовлен с использованием пальмового масла, имеющего йодное число 49 мг KOH/г, в качестве исходного материала для реакции. Степень превращения жирной кислоты пальмового масла была менее 6,4%, и степень превращения для указанного ингибитора засорения была слишком низкой, так что экономическая выгода не была получена.

Сравнительный пример 2 Способ получения и рабочие условия в сравнительном примере 2 были такими же, как и в примере 1, за исключением того, что для реакции непосредственно использовали растительное масло и ненасыщенный диальдегид, но продукт не может быть синтезирован, поскольку реакция не протекала.

Сравнительный пример 3 Способ получения и рабочие условия в сравнительном примере 3 были такими же, как и в примере 1, за исключением того, что в качестве исходного материала для реакции использовали тунговое масло с сопряженными двойными связями, реакционная система генерировала побочную реакцию сшивания, степень превращения жирной кислоты тунгового масла составила 51,2%, а температура конденсации продукта составила -9°С. Температура конденсации была слишком высокой, поэтому продукт не соответствовал требованиям применения.

Испытательный пример 1 Испытания проводили с использованием низкосернистого дизельного топлива (низкосернистое дизельное топливо-1), имеющего содержание серы менее 10 м. д., и дизельного топлива, подвергнутого гидроочистке (низкосернистое дизельное топливо-2), имеющего диаметр пятна износа более 580 мкм, их конкретные свойства показаны в таблице 2. Ингибиторы засорения, приготовленные в примерах и сравнительных примерах, были соответственно добавлены в вышеуказанное низкосернистое дизельное топливо для проведения эксплуатационных испытаний продукта, и результаты испытаний представлены в таблице 3 и таблице 4.

Как видно из таблицы 3 и таблицы 4, смазывающий эффект низкосернистого дизельного топлива был неудовлетворительным, когда непосредственно использовали растительное масло или продукт стадии (1), смазывающая способность низкосернистого дизельного топлива не соответствовала требованиям к смазывающей способности дизельного топлива китайского национального-V стандарта, а модификатор осаждался при температуре -20°С или -30°С. Жирная кислота растительного масла, модифицированная согласно изобретению, явно улучшала смазывающую способность низкосернистого дизельного топлива; когда добавленное количество составляло 80 м. д. или 100 м. д., смешанное низкосернистое дизельное топливо может соответствовать требованиям к смазывающей способности дизельного топлива в соответствии с национальным-V стандартом (диаметр пятна износа составлял не более 460 мкм), и не происходило осаждение указанного модификатора при температуре -20°С или -30°С. Это продемонстрировало, что приготовленный продукт - ингибитор засорения обладал очевидным смазывающим эффектом и низкой температурой конденсации, и используемое количество было небольшим.

Испытательный пример 2

Чтобы продемонстрировать, что продукт по изобретению обладает свойством ингибирования засорения, брали 1 л каждого продукта низкосернистого дизельного топлива-1 соответственно и добавляли к 20 мл воды, смесь сильно встряхивали и затем хранили в замкнутом пространстве, сравнивали общее количество загрязняющих веществ в образцах дизельного топлива при добавлении продуктов согласно примерам и сравнительным примерам (общее количество загрязняющих веществ в основном включало бактерии, образующиеся в дизельном топливе, и продукты их метаболизма, и фильтр может быть засорен из-за чрезмерно высокого общего содержания загрязняющих веществ), обнаружение общего количества загрязняющих веществ было проведено в соответствии с национальным стандартом GB/T33400 Китая, и результаты представлены в таблице 5 следующим образом.

Как видно из таблицы 5, общее содержание загрязняющих веществ в дизельном топливе без добавления ингибитора засорения увеличивалось вместе с увеличением времени отстаивания; добавленный продукт явно улучшал антибактериальные свойства низкосернистого дизельного топлива; когда количество добавки составляло 80 м. д., общее содержание загрязняющих веществ в основном оставалось неизменным после того, как смешанное низкосернистое дизельное топливо простояло в течение 6 месяцев.

Изобретение относится к области ингибиторов засорения низкосернистого дизельного топлива, конкретно к соединению на основе растительного масла, используемому в качестве ингибитора засорения, способу его получения, композиции на его основе, топливу, содержащему ингибитор, а также способу улучшения свойств ингибирования с использованием указанного ингибитора засорения. Соединение представляет формулу (I), где каждый из x и y представляет собой целое число от 0 до 4, каждый из m и n представляет собой целое число от 3 до 9 и 10≤m+n≤14, R1 и R2 выбраны из H. Техническим результатом изобретений является предоставление ингибитора засорения с низкой температурой конденсации, низким кислотным числом, низким коэффициентом смешивания и соответствующего всем требованиям по смазывающей способности. 5 н. и 9 з.п. ф-лы, 7 ил., 5 табл., 11 пр.

1. Соединение, представленное формулой (I)

где каждый из x и y представляет собой целое число от 0 до 4; каждый из m и n представляет собой целое число от 3 до 9 и 10≤m+n≤14; R1 и R2 соответственно выбраны из H.

2. Соединение по п. 1, в котором m равно 4 или 5;

предпочтительно каждый из х и y независимо равен 0 или 1;

предпочтительно m+n=12.

3. Способ получения ингибитора засорения на основе растительного масла, содержащего соединение по п. 1, включающий следующие стадии:

(1) проведение контактной реакции несопряженного растительного масла с щелочью или спиртовым раствором щелочи в условиях реакции изомеризации;

(2) подкисление и промывание продукта, полученного в результате контактной реакции, с последующим отделением водной фазы c получением модифицированной жирной кислоты растительного масла;

(3) приведение модифицированной жирной кислоты растительного масла в контакт с ненасыщенным диальдегидом в условиях реакции присоединения Дильса-Альдера;

(4) удаление непрореагировавших сырьевых материалов из продукта, полученного посредством процесса приведения в контакт стадии (3).

4. Способ по п. 3, в котором несопряженное растительное масло на стадии (1) представляет собой растительное масло, имеющее несопряженные углерод-углеродные двойные связи и содержание линоленовой кислоты не более 0,6%, и йодное число не менее 60 мг КОН/г, предпочтительно не менее 85 мг КОН/г; несопряженное растительное масло предпочтительно представляет собой одно или более масел, выбранных из группы, состоящей из кукурузного масла, хлопкового масла, арахисового масла, кунжутного масла и масла ксантоцераса рябинолистного.

5. Способ по п. 3 или 4, в котором щелочь на стадии (1) представляет собой гидроксид калия и/или гидроксид натрия, при этом используемое количество составляет 0,5-0,6 от количества несопряженного растительного масла по массе; спирт представляет собой насыщенный двухатомный спирт, предпочтительно по меньшей мере один спирт из этиленгликоля, 1,3-пропандиола и 1,4-бутандиола, и используемое количество указанного спирта в 2,5-3,5 раза превышает количество несопряженного растительного масла по массе.

6. Способ по любому из пп. 3-5, в котором условия реакции изомеризации на стадии (1) включают температуру 180-220°C и время 3-5 часов.

7. Способ по любому из пп. 3-6, в котором ненасыщенный диальдегид на стадии (3) имеет 4-12 атомов углерода, предпочтительно он представляет собой один или более диальдегидов, выбранных из группы, состоящей из 2-бутендиальдегида, 2-пентендиальдегида, 2-гексендиальдегида, 3-гексендиальдегида, 2-гептендиальдегида, 3-гептендиальдегида, 2-октендиальдегида, 3-октендиальдегида и 4-октендиальдегида, причем молярное отношение ненасыщенного диальдегида к жирной кислоте растительного масла предпочтительно составляет 0,5:1-3:1, более предпочтительно 0,8:1-2:1.

8. Способ по любому из пп. 3-7, в котором условия реакции присоединения Дильса-Альдера стадии (3) включают температуру 190-210°C и время 0,5-2 часа.

9. Способ по любому из пп. 3-8, в котором способ удаления непрореагировавших сырьевых материалов на стадии (4) включает перегонку при пониженном давлении смеси, полученной в процессе приведения в контакт, при давлении 30-150 Па, предпочтительно 65-120 Па, и температуре 180-220°С, предпочтительно 195-205°С.

10. Композиция ингибитора засорения низкосернистого дизельного топлива, содержащая соединение по любому из пп. 1, 2, причем композиция содержит 70-90 масс.% ингибитора засорения на основе растительного масла, 0,2-2 масс.% антиоксиданта и 8-29 масс.% ароматического углеводородного масла-растворителя в расчете на общее количество композиции ингибитора засорения низкосернистого дизельного топлива.

11. Низкосернистое дизельное топливо с улучшенным свойством ингибирования засорения, содержащее низкосернистое дизельное топливо и ингибитор засорения, где ингибитор засорения представляет собой соединение по любому из пп. 1, 2 или композицию ингибитора засорения низкосернистого дизельного топлива по п. 10.

12. Низкосернистое дизельное топливо по п. 11, в котором ингибитор засорения представляет собой соединение по любому из пп. 1, 2 и содержание указанного ингибитора засорения составляет 0,008-0,01 массовых частей на 100 массовых частей базового масла низкосернистого дизельного топлива; ингибитор засорения представляет собой композицию ингибитора засорения низкосернистого дизельного топлива по п. 10, причем содержание указанной композиции ингибитора засорения низкосернистого дизельного топлива в пересчете на ингибитор засорения на основе растительного масла составляет 0,008-0,01 массовых частей на 100 массовых частей базового масла низкосернистого дизельного топлива.

13. Способ улучшения свойства ингибирования засорения низкосернистого дизельного топлива, в котором способ включает добавление соединения по любому из пп. 1, 2 или композиции ингибитора засорения низкосернистого дизельного топлива по п. 10 в низкосернистое дизельное топливо.

14. Способ по п. 13, в котором ингибитор засорения представляет собой соединение по любому из пп. 1, 2 и содержание указанного ингибитора засорения составляет 0,008-0,01 массовых частей на 100 массовых частей базового масла низкосернистого дизельного топлива; или ингибитор засорения представляет собой композицию ингибитора засорения низкосернистого дизельного топлива по п. 10, причем содержание указанной композиции ингибитора засорения низкосернистого дизельного топлива в пересчете на ингибитор засорения на основе растительного масла составляет 0,008-0,01 массовых частей на 100 массовых частей низкосернистого дизельного топлива.