固体苦味酸亚铁配方的制备方法及用途组成比例

本发明专利技术提供了一种固体苦味酸亚铁配方的制备方法，常温下，金属铁与苦味酸在可溶性有机溶剂中反应至金属铁被腐蚀干净，然后移除溶剂，得到的固体物质即为固体苦味酸亚铁配方；金属铁与苦味酸的摩尔比为1：(2～2.5)。本发明专利技术以金属铁、苦味酸、有机溶剂为原料，选料简单，纯度高，有效减少了杂质的引入；制备得到的固体苦味酸亚铁配方，苦味酸与苦味酸亚铁的比例不超过0.1:1，从而避免现有燃油添加剂中因苦味酸使用过量而带来的潜在危害；制备方法简单、通用，易于在本领域内广泛推广。采用本发明专利技术提供的固体苦味酸亚铁配方用于制备燃油添加剂，大大减小了可能存在的潜在危害，同时可以使的经燃油添加剂处理的燃油的马力得到有效提高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于添加剂
，涉及一种燃料添加剂，具体涉及一种便于使用的固体苦味酸亚铁配方的制备方法及制得的固体苦味酸配方作为燃料添加剂方面的用途。
技术介绍
自1940年代美国专利(US 2,506,539)以来，出现了大量基于苦味酸亚铁/苦味酸的燃油添加剂。从1944年7月7日开始申请第一个美国专利开始，产生了大量的专利申请，主要涉及含铁的苦味酸配方的制备及其使用方法。普遍用苦味酸亚铁作为燃油添加剂，包括美国专利U.S.2,506,539；3,282,858；4,073,626；4,099,930；4,129,421；4,145,190；4,265,639；4,397,654；4,424,063；4,455,150；5,087,268；5,359,103；5,720,783；5,925,153；6,670,495；6,833,466；6,969.773；7,157,593；7,335,238；20030213166；20040152909；20040158089；20050055872；澳大利亚专利621243；624964；5790490；6311090；1987Pl1834；1988Pl6588；1989PJ2620；1989PJ7868；1990057904；1990063110；1990PJ9044；1993PL8875；1994067889；DE2759055；及WO1994026689。许多后来的工作重点集中在那些以前需要隔离和处理具有潜在爆炸可能性的苦味酸亚铁的安全制造方面。其它的工作重点集中在控制含水量、防止产品氧化、保持产品稳定性和延长保质期等各个方面。添加剂所有能够带来的显著效果和实质性好处都广泛地记载在技术文献中。应用范围包括处理乙醇燃料、汽油、柴油、燃料油、渣油，以及固体燃料比如煤。处理后的燃油既可用于点燃式发动机，可用于压燃式发动机，也可用于明火场景(如锅炉)。添加剂带来的好处包括提高燃油经济性，增加功率，减少排放，降低发动机磨损，增加润滑油寿命和减少引擎积碳。在明火应用中带来的好处包括减少酸腐蚀、提高热交换效率、减少灰分排放、减少碳渣、及提高燃油经济性。所有的这些好处似乎都与添加剂组合物里的苦味酸亚铁成分有关。尽管有大量的好处，在苦味酸亚铁/苦味酸燃料添加剂的制造与使用方面却存在一些风险和困难。所有的配方似乎都需要过量使用苦味酸。过量苦味酸需要较高pH值的酸性环境，继而导致积铁。西门斯(Simmons)在美国专利3,282,858中指出，为了实现化合物稳定性，苦味酸与苦味酸亚铁的比例可能高达100:1，这等于苦味酸对铁元素成份的比例高达917:1。如此过量的苦味酸成分使产品极具腐蚀性，从而导致产品有毒性、并对环境有害。泄漏、溢出，以及溶剂的挥发则会带来比较高的爆炸风险。干燥的残留物很容易被点着。含铜的金属容器特别容易被腐蚀，随后所泄漏的液体可能产生高危险性的亚铜苦味酸。除了基于苦味酸亚铁的燃油添加剂中固体成份的爆炸性和腐蚀性外，溶剂自身的易燃或可燃性也带来一些不便和有害性。液体在存储和使用过程中容易泄露和溢出。液体产品同样有容器兼容性和完整性问题。液体产品会带来各组份间的兼容性问题，并且发生问题的速度会更快。由于溶剂的挥发性，在几个早期产品中还存在低闪点问题。与制造和使用液体苦味酸/苦味酸亚铁制剂的固有问题相比，在制造，存储，运输和使用等方面固体产品似乎有更多的优点。对于只需要处理少量燃油的普通消费者来说更是如此，比如只需要在每次加油的时候加入一小片。此外，即使在大量使用的场合，固体产品也有许多优点。尽管固体产品和其大量的技术及产品的商品化能够带来许多好处，但是所有过去的技术主要涉及液体产品的制造和使用。极少有基于苦味酸亚铁的固体燃油添加剂被设想过，更极少有被实践和商业化。其中一个重要的原因是对于固体苦味酸亚铁燃油添加剂，苦味酸亚铁在烃类燃料中不具溶解性。另一个原因是在无水状态下，苦味酸亚铁非常活跃，在摩擦冲击和撞击的时候可能引致爆炸。另一个障碍是在制造，装卸，储存和使用苦味酸亚铁时需要接触大量苦味酸，苦味酸在其干燥状态下有毒、有腐蚀性并且是有爆炸可能性的。苦味酸亚铁的分子结构被二价铁所包裹，导致苦味酸亚铁天生的不稳定性，这也对使用固体苦味酸亚铁形成了进一步的潜在限制。液体苦味酸亚铁制剂似乎对空气中的氧气也具敏感性，从而需要在惰性气体的环境下制造和包装。苦味酸亚铁制剂的不稳定性几乎总是由于添加过量苦味酸造成的，过量苦味酸可以提供酸性环境来稳定含苦味酸亚铁制剂。然而过量的苦味酸在稳定制剂的同时，增加了毒性，腐蚀性和爆炸风险。使用明显又必须含有过量苦味酸的苦味酸亚铁制剂还有另外一个重要的缺点，那就是意外的泄露使其存在潜在的环境污染风险。使用固体苦味酸亚铁/苦味酸制剂的另外一个障碍是苦味酸固有的染色性，它可以染黄任何接触过它的东西，甚至只是偶然接触一下。固体苦味酸亚铁/苦味酸燃油添加剂由于含有苦味酸亚铁成分，使其被确信具有敏感的爆炸属性，从储存、运输、使用和对环境的潜在危害考虑，这是不可接受的风险。另一个使用固体苦味酸亚铁的障碍是普遍都认为固体苦味酸亚铁容易氧化成三价铁苦味酸，三价铁苦味酸对于燃油添加剂来说是没有任何效果的，并且可能有损燃料燃烧和产品稳定性。还有一个要考虑的是报道称苦味酸亚铁制剂对水的敏感性。由于大气中可能含有高达3％的水分，固体苦味酸亚铁产品将不可避免与水分接触，此问题会在固体产品中放大。除非通过使用固体燃料可溶性载体、令人惊奇地克服所有这些问题，从而实现既安全又有效，固体苦味酸亚铁燃油添加剂才会得到应用。
技术实现思路
本专利技术的一个目的在于，提供一种固体苦味酸亚铁配方的制备方法，该制备方法是通过各种形式的金属铁与苦味酸在各种条件下的反应来获得固体苦味酸亚铁配方。本专利技术的另外一个目的是上述固体苦味酸亚铁配方的用途，用于制备固体燃油添加剂。为了达到上述目的，本专利技术采取以下技术方案来实现。本专利技术提供了一种固体苦味酸亚铁配方的制备方法，常温下，金属铁与苦味酸在可溶性有机溶剂中反应至金属铁被腐蚀干净，然后移除溶剂，得到的固体物质即为固体苦味酸亚铁配方；金属铁与苦味酸的摩尔比为1：(2～2.5)，通过调整金属铁与苦味酸的重量比，可以调整最后得到的苦味酸亚铁和苦味酸的比例，使得最终产物中苦味酸与苦味酸亚铁的重量比不超过0.1:1。上述固体苦味酸亚铁配方的制备方法中，金属铁可以以各种形式存在，例如钢丝、铁粉、铸铁等。上述固体苦味酸亚铁配方的制备方法中，采用可溶性有机溶剂，主要用于溶解苦味酸以及提供反应环境。由于可溶性有机溶剂并不参与反应，可以从常规有机溶剂中选择，例如丙酮、异丙酮、异辛烷、异丙烷等。可溶性有机溶剂的用量并没有严格规定，只要能够保证反应进行即可。上述固体苦味酸亚铁配方的制备方法中，金属铁与苦味酸优选的是在搅拌状态下在有机溶剂中反应至金属铁被腐蚀干净。搅拌可以加快两者的反应，但搅拌不是必须的，本专利技术对于搅拌速率也没有严格限定，只要将金属铁腐蚀干净即可。上述固体苦味酸亚铁配方的制备方法中，可以采用本领域常用的减压蒸馏方法移除溶剂。由于目的是移除溶剂，本领域技术人员很容易想到用其它常用方式来替代。任何常规移除溶剂的方法均在本专利技术的保护范围内。上述本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种固体苦味酸亚铁配方的制备方法，其特征在于，常温下，金属铁与苦味酸在可溶性有机溶剂中反应至金属铁被腐蚀干净，然后移除溶剂，得到的固体物质即为固体苦味酸亚铁配方；金属铁与苦味酸的摩尔比为1：(2～2.5)。

【技术特征摘要】
2015.10.23 CN 20151069863811.一种固体苦味酸亚铁配方的制备方法，其特征在于，常温下，金属铁与苦味酸在可溶性有机溶剂中反应至金属铁被腐蚀干净，然后移除溶剂，得到的固体物质即为固体苦味酸亚铁配方；金属铁与苦味酸的摩尔比为1：(2～2.5)。2.根据权利要求1所述的固体苦味酸亚铁配方的制备方法，其特征在于，所述金属铁为钢丝、铁粉、铸铁。3.根据权利要求1所述的固体苦味酸亚铁配方的制备方法，其特征在于，所述可溶性有机溶剂包括丙酮、异丙酮、异辛烷、异丙烷。4.根据权利要求1所述的固体苦味酸亚铁配方的制备方法，其特征在于，采用减压方法移除溶剂。5.根据权利要求1至4任一所述的固...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭和，
申请(专利权)人：成都马孚科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51