关于柴油流动改进剂的研究

引言

实现柴油增产最关键的一个问题就是如何改善柴油低温流动性能。通过加入改进剂来改善柴油的低温流动性能不仅能够降低成本, 而且操作也较为简便, 因此在工业应用广泛。

一、几种改进剂类型

柴油低温流动改进剂有以下几种类型。

降蚀剂:降浊剂中有较长的油溶性以及极性基团, 对于低于蚀点的蜡结晶有增溶的作用, 因此可以能够降低蚀点。此外, 对于进一步形成的蜡结晶还有屏蔽功能, 可避免蜡结晶相互粘结, 促使蜡结晶更加细小, 进而降低柴油的凝点[1]。柴油降蚀剂的价格同其他流动改进剂相比要高。

降凝剂:柴油降凝剂也叫做倾点抑制剂, 在蜡结晶中的作用机理可视为阻抑蜡结晶成长的机理。使用柴油降凝剂对结晶出的石蜡数量以及晶格都没有影响, 只是对于其外形和大小有影响。

冷滤点改进剂:此种添加剂含有氮剂其他强极性的基团。在油品中添加冷滤点改进剂能够使蜡晶体从60um减小到1um, 使得蜡晶体的结构发生变化, 从斜方体向六方体改变。此类改进剂通常同降凝剂配合使用, 在使得蜡结晶大小发生变化的基础上来改善柴油的低温流动性。此外, 冷滤点改进剂还能防蜡沉积。

二、柴油流动改进剂作用机理

1. 实验部分

试剂及油样:取不同油厂的柴油A、B、C、D、E。在A、B、C、D、E类柴油中加入改进剂MJ4改进剂。

实验方法:用SH/T2048馏分燃聊冷滤点测定柴油的冷滤点;以甲醇为活化剂分离柴油中的正构烷烃;用GC14A气象色谱分析正构烷烃[2]。

2. 实验结果

(1) 改进及对不同类型柴油的作用

研究改进剂在柴油流动中的降滤效果发现, 同种改进剂在不同的柴油中的降滤效果是不同的。在这几种种柴油中同时加入0.05%的MJ4改进剂, MJ4改进剂对这几种不同柴油的降滤效果如表1所示。

从表1可以看到柴油A的冷滤点从9oC下降到-2柴油C时, 改进剂的降滤效果从0提高到了30C, 柴油的感受性变好。当冷滤点从柴油D-3降到柴油E17时, 降滤效果从6下降到4, 感受性变差。由此可见, 改进剂效果同柴油冷滤点有很大的关系。

(2) 正构烷烃含量对柴油冷滤点影响

正构烷烃含量对冷滤点影响:在油样C中通过分离法获取柴油中的正构烷烃, 依据一定的比例加入脱蜡后的C油样中并测试其冷滤点及对改进剂的感受性。结果发现, 改进剂同正构烷烃含量存在最佳匹配点, 高于某个含量时, 正构烷烃的含量就越高, 感受性就越差。反之, 低于一定的量, 则含量低且感受性差。因此, 柴油流动改进剂的作用同正构烷烃之间出现了吸附作用。

3. 改进方法

引入极性化合物:通过引入进行化合物能够调节降凝剂在溶液中的结晶度, 而且还能够提高其分散蜡晶体的能力。而且极性基团包在蜡晶周围能提高蜡品极性。当在柴油中添加改进剂后, 分子会吸附在蜡品表面, 而分子中的含氧气基团就会阻止蜡晶成长, 进而毒化蜡晶[3]。

由于柴油对改进剂有较高的选择性, 单一的改进剂对一种柴油能够起到作用, 但是对另外一种柴油可能无作用。因此对不同炼油厂生产的柴油在使用改进剂时为了更好的达到效果, 可通过复配使用改进剂的方法。通过复配使用的方法还能够降低凝点和冷滤点, 这也是当前柴油流动改进剂发展的主要趋势[4]。

摘要：我国在经济持续发展的过程中, 柴油的供需矛盾也不断凸显。在国内外, 使用柴油流动改进剂对实现柴油增产, 节省煤油, 缓解柴油供需矛盾意义重大。本文基于对柴油流动改进剂种类的阐述, 探讨柴油流动改进剂的作用机理。

关键词：柴油,流动改进剂,研究

参考文献

[1] 商红岩, 王洛秋, 江少明等.柴油低温流动性改进剂的研制及性能评价.燃料化学学报, 2010, 28 (1) :63~66.

[2] 吕涯, 尹玖黎.用正构烷烃析出热力学模型研究柴油流动改进剂效果的差异性[J].华东理工大学学报 (自然科学版) , 2008, 06:78.