【背景及概况】[1][2]
BLN95添加剂是以N-甲基苯胺为基础研发的高清洁汽油抗爆添加剂,不含铅、铁、锰、硫等在汽油中被限制元素,也解决了MTBE和其他抗爆剂的含氧化合物超标问题。适用于各种汽油的调和,可直接添加,使用便捷、效果显著、性能稳定,也因此被国内外逐步推广应用。N-甲基苯胺为N烷基芳胺系列中主要产品,是精细化工的重要中间体。用途十分广泛。我国套生产装置由前苏联在50年代援建。产品主要用于制作炸药中定剂,常用于调和直馏汽油,由于直馏汽油正构烷烃较多,辛烷值较低一般在左右,因此部分技术人员将直馏汽油作为调和汽油的基础油,通过添加N-甲基苯胺来提高辛烷值,实现投资省、效益高的目的。N-甲基苯胺的抗爆效果较好,采用有机胺类化合物,能使混合气的点火极限范围加宽,点火成功率提高,能够有效地提高汽油辛烷值。在汽油中加入该类抗爆剂,根据汽油的原有性质及组成、溶剂的性质如极性或非极性,可提高研究法辛烷值一个单位。
BLN95添加剂曾在德国凯洛莫尔MMA的商品名中出售。N-甲基苯胺化合物具有电子转移性能,能与过氧化物通过电子转移的机理进行反应,发生作用,并且该反应会消除过氧化物,改变反应路径,延长未燃混合气自燃的诱导期,把燃料燃烧的速度限制在正常的燃烧范围内。可以推断,甲基苯胺的抗爆机理是在气缸内发生氧化作用,对汽油燃烧时产生的过氧化物有消除作用,从而降低过氧化物浓度,阻碍自动着火,减缓了释出能量的速度,减轻爆震,使燃料的抗爆性提高。
【特性】[5]
BLN95添加剂性能如下:

【生产工艺】[1][2][3][4]
BLN95添加剂是以N-甲基苯胺为基础研发的高清洁汽油抗爆添加剂,N-甲基苯胺的制备方法如下:
1. 传统的苯胺 N-甲基化方法以苯胺为原料,甲醇作为烷基化试剂,在 3.0 MPa 压力下,以硫酸为催化剂进行液相合成。 生成的粗品经蒸馏脱除甲醇、水、苯胺和 N,N-二甲基苯胺而得 N-甲基苯胺成品。反应式为:

该法的缺点是不能选择性生产N-甲基苯胺,且收率低、三废污染大、设备腐蚀严重己被大多数厂家淘汰。
2. 由苯胺和甲醇在铜锌铬催化剂作用下生成粗品,再经蒸馏而得本品,得到N-甲基苯胺的含量通常为96%,未反应的苯胺和N,N-二甲基苯胺的含量较低,后经精馏得到合格的N-甲基苯胺。目前工业生产大多采用该方法。

3. 三氯化磷催化法。苯胺与甲醇在三氯化磷存在下,于300℃、70大气压下反应,得到N-甲基苯胺的含量通常为60-65%,未反应的苯胺含量约15-20%,N,N-二甲基苯胺的含量约20%,后经精馏得到N-甲基苯胺。
4. 在实验室可用苯胺为原料,硫酸二甲酯作为甲基化剂制取:

将硫酸二甲酷滴加到10`C以下的苯胺和水的混合液中,搅拌1小时后,滴加30%氢氧化钠溶液,静置、分取上层有机相,下层用苯提取,提取液回收苯后所得油状物与有机相合并,此即苯胺、N-甲基苯胺和N,N-二甲基苯胺的混合物。用硫酸处理混合物,使苯胺生成硫酸盐结晶滤除,N,N-二甲基苯胺可与乙配经下列反应转化为N-甲基苯胺:

【应用】[3][5]
BLN95添加剂主要用于提高汽油抗爆剂的辛烷值性能,BLN95添加剂对不同汽油的感受性也不仅相同,但也有一定的规律:低辛烷值>高辛烷值汽油、直馏汽油>催化汽油>重整汽油>烷基>焦化汽油、石蜡基>环烷基,、可根据不同油品,在调配汽油前,添加不同数量做实验,以达到目标值。在不同油品中添加BLN95添加剂后,其辛烷提高值如下:

【参考文献】
[1] 徐华. N—甲基苯胺的生产与应用[J]. 贵州化工, 1997 (1): 53-55.
[2] 刘玲. N-甲基苯胺汽油抗爆剂综述[J]. 石油库与加油站, 2011, 20(3): 32-34.
[3] 吴世敏,印德麟 主编.简明精细化工大辞典.沈阳:辽宁科学技术出版社.1999.
[4] 徐龙, 祝一锋, 李小年. N-甲基苯胺和 N, N-二甲基苯胺合成研究进展[J]. 化工生產與技術, 2009, 16(3): 30-33+ 41.
[5] http://www.czbaolong.com/html/34.html