车用甲醇汽油金属腐蚀抑制剂的研究-论文.pdf

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1、2014年第21卷第2期化工生产与技术ChemicalProductionandTechnology·19·车用甲醇汽油金属腐蚀抑制剂的研究李志刚彭东辉罗勇(上海化工研究院，上海200062)摘要为解决甲醇汽油对车用金属构件腐蚀性加剧问题，以均匀设计安排实验、采用静态腐蚀挂片法，研究开发了新型金属腐蚀抑制剂。其作用机理是各组分“协合”作用，在金属表面形成了有效的保护膜．抑制酸腐蚀和其他腐蚀行为。结果表明．在质量浓度460mg／L甲酸的M30甲醇汽油介质中，质量浓度454mg／L该腐蚀抑制荆(其中有机羧酸、不饱脂肪酸、有机含氮杂环化合物及一种活性

2、阴离子的质量浓度分别为68．0、322、32．0、32．0ing／L)对45钢、H65黄铜、T2紫铜的缓蚀率可分别达到97．06％、97．46％和99．O8％。关键词甲醇汽油：金属腐蚀抑制剂：缓蚀效率：均匀设计中图分类号TQ047．5文献标识码AD0I10．39696．issn．1006—6829．2014．02．004从20世纪70年代研发甲醇燃料至今，我国车凝管、广口瓶(1L)、恒温水浴、电子天平(精度0．1用甲醇燃料研发经历了模拟探讨、创新实验和产业mg)，金属试片40mmxl3mmx2inm，有机羧酸(R)、化示范3个阶段，得出了在现代

3、工业快速发展的中不饱脂肪酸(Y)、有机含氮杂环化合物(B)及一种活国发展车用甲醇燃料符合中国国情的结论。“以醇代性阴离子(K)，无水乙醇和丙酮(分析纯)。油”，可以节约石油资源、降低大气污染、保护环境。1_2腐蚀性评价方法然而，大多数学者研究发现，甲醇汽油在使用过参照GB／T378—64等的方法．选用静态腐蚀挂程中主要存在2个问题：一是相分离问题；二是由于片法。实验步骤如下：甲醇汽油中水分的存在将激活金属的酸腐蚀和电化金属试片用粒度为600#,800和1000的砂纸学腐蚀问题．当汽油中不含水分时，酸性腐蚀是很弱逐级打磨至光亮，依次用无水乙醇和丙

4、酮洗涤后风的。主要是活性硫化物引起的铜片腐蚀，而甲醇汽油机吹干、称量。分别浸入到含有定量甲酸、腐蚀抑制中水分的存在。将引起酸的电离，激活金属的酸腐蚀剂，以及含有定量甲酸、无腐蚀抑制剂的M30甲醇和其他腐蚀行为，其原因是：甲醇本身在生产、运输汽油腐蚀试液中，用橡胶塞封口，外接冷凝管与大气及燃烧过程中发生游离基反应：接通，每组平行试样2～3个，时间为168h。实验结CH3OH+O2—}HC0OH+H2O，束后，取出试样，在流动自来水中除去腐蚀产物，再生成的氧化产物甲酸等有机酸对环带金属的腐用无水乙醇脱水，丙酮擦洗、干燥、称量，计算腐蚀率蚀I。和缓蚀

5、效率。国内也有很多学者发表了他们的研究成果，在金属腐蚀速率的计算：此基础上。本研究提出了新的解决方案f3卅。根据金v=(mo-m1)／(st)。属腐蚀机理，对金属腐蚀抑制剂的组成和用量进行式中：为腐蚀速率，mo和m分别为金属试样了实验，以期解决汽车供油系及储运设备的金属腐腐蚀前、后的质量，．s为试样表面积，t为腐蚀时间。蚀问题。缓蚀效率卵的计算：1实验部分"q=(Vo-'Vi)xl00％／v0。1．1仪器与试剂式中：。和i分别为空白和含腐蚀抑制剂的金数显游标卡尺(精度O．02mm)、温度计、蛇形冷属试样腐蚀速率。基金项目：上海市科委人才计划(1

6、2XD1421700)收稿日期：2014—01—06·20·李志刚等车用甲醇汽油金属腐蚀抑制剂的研究研究与开发2结果与讨论白实验(不加腐蚀抑制剂)作对照，每组平行实验3片，结果取3片的平均。2．1甲醇汽油腐蚀试液的组成2．4．1对黄铜H65的缓蚀效果甲醇汽油对车用金属构件的腐蚀与汽油相比较腐蚀抑制剂对黄铜H65的缓蚀效果见表2。严重，甲醇以及甲醇燃烧反应过程中产生的甲醛、甲表2黄铜H65的4因素均匀设计及实验结果酸、大量水蒸汽、未燃甲醇等均对金属表面有腐蚀Tab2Fourfactorsofuniformdesignand性．会给发动机燃料系统造

7、成腐蚀I。甲酸和大量水experimentalresultsofbrassH65蒸汽是弓l起甲醇汽油腐蚀金属的主要原因．在做腐蚀实验时．在甲醇汽油模拟实验液中加入了一定量甲酸作为腐蚀促进剂。参照国外乙醇汽油研究专利中的方法191，在实验液中加入质量浓度为460mg／L的甲酸，甲酸含量与国外学者研究乙醇汽油时加入乙酸的含量相比有所提高，腐蚀环境更为苛刻。实验液组成：质量分数分别为70％的汽油、25％的甲醇、5％的腐蚀抑制剂和质量浓度460mg／L的甲酸。由表2可以看出，在实验范围内，6组腐蚀抑制2．2金属腐蚀抑制剂的配制剂用量充足，对黄铜H65有

8、很好保护效果，缓蚀效选取有机羧酸(R)、不饱脂肪酸(Y)、有机含氮率在97％以上。杂环化合物(B)及一种活性阴离子(K)的质量浓度42．4．2对紫铜T