朱丹丹 李云霞
鄭州旅游職業(yè)學(xué)院 河南鄭州 450007
實(shí)現(xiàn)柴油增產(chǎn)最關(guān)鍵的一個(gè)問題就是如何改善柴油低溫流動(dòng)性能。通過加入改進(jìn)劑來改善柴油的低溫流動(dòng)性能不僅能夠降低成本,而且操作也較為簡便,因此在工業(yè)應(yīng)用廣泛。
柴油低溫流動(dòng)改進(jìn)劑有以下幾種類型。
降蝕劑:降濁劑中有較長的油溶性以及極性基團(tuán),對(duì)于低于蝕點(diǎn)的蠟結(jié)晶有增溶的作用,因此可以能夠降低蝕點(diǎn)。此外,對(duì)于進(jìn)一步形成的蠟結(jié)晶還有屏蔽功能,可避免蠟結(jié)晶相互粘結(jié),促使蠟結(jié)晶更加細(xì)小,進(jìn)而降低柴油的凝點(diǎn)[1]。柴油降蝕劑的價(jià)格同其他流動(dòng)改進(jìn)劑相比要高。
降凝劑:柴油降凝劑也叫做傾點(diǎn)抑制劑,在蠟結(jié)晶中的作用機(jī)理可視為阻抑蠟結(jié)晶成長的機(jī)理。使用柴油降凝劑對(duì)結(jié)晶出的石蠟數(shù)量以及晶格都沒有影響,只是對(duì)于其外形和大小有影響。
冷濾點(diǎn)改進(jìn)劑:此種添加劑含有氮?jiǎng)┢渌麖?qiáng)極性的基團(tuán)。在油品中添加冷濾點(diǎn)改進(jìn)劑能夠使蠟晶體從60um減小到1um,使得蠟晶體的結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,從斜方體向六方體改變。此類改進(jìn)劑通常同降凝劑配合使用,在使得蠟結(jié)晶大小發(fā)生變化的基礎(chǔ)上來改善柴油的低溫流動(dòng)性。此外,冷濾點(diǎn)改進(jìn)劑還能防蠟沉積。
試劑及油樣:取不同油廠的柴油A、B、C、D、E。在A、B、C、D、E類柴油中加入改進(jìn)劑MJ4改進(jìn)劑。
實(shí)驗(yàn)方法:用SH/T2048餾分燃聊冷濾點(diǎn)測(cè)定柴油的冷濾點(diǎn);以甲醇為活化劑分離柴油中的正構(gòu)烷烴;用GC14A氣象色譜分析正構(gòu)烷烴[2]。
(1)改進(jìn)及對(duì)不同類型柴油的作用
研究改進(jìn)劑在柴油流動(dòng)中的降濾效果發(fā)現(xiàn),同種改進(jìn)劑在不同的柴油中的降濾效果是不同的。在這幾種種柴油中同時(shí)加入0.05%的MJ4改進(jìn)劑,MJ4改進(jìn)劑對(duì)這幾種不同柴油的降濾效果如表1所示。
表1 :不同柴油對(duì)MJ系列改進(jìn)劑的感受性
A 0 試管上層有蠟狀物,下層干凈B 752 油樣渾濁99-2 3 顆粒物體分布均勻D-3 -7 6 顆粒物體分布均勻E-5 -7 4 顆粒物體分布均勻C 1
從表1可以看到柴油A的冷濾點(diǎn)從9oC下降到-2柴油C時(shí),改進(jìn)劑的降濾效果從0提高到了30C,柴油的感受性變好。當(dāng)冷濾點(diǎn)從柴油D-3降到柴油E17時(shí),降濾效果從6下降到4,感受性變差。由此可見,改進(jìn)劑效果同柴油冷濾點(diǎn)有很大的關(guān)系。
(2)正構(gòu)烷烴含量對(duì)柴油冷濾點(diǎn)影響
正構(gòu)烷烴含量對(duì)冷濾點(diǎn)影響:在油樣C中通過分離法獲取柴油中的正構(gòu)烷烴,依據(jù)一定的比例加入脫蠟后的C油樣中并測(cè)試其冷濾點(diǎn)及對(duì)改進(jìn)劑的感受性。結(jié)果發(fā)現(xiàn),改進(jìn)劑同正構(gòu)烷烴含量存在最佳匹配點(diǎn),高于某個(gè)含量時(shí),正構(gòu)烷烴的含量就越高,感受性就越差。反之,低于一定的量,則含量低且感受性差。因此,柴油流動(dòng)改進(jìn)劑的作用同正構(gòu)烷烴之間出現(xiàn)了吸附作用。
引入極性化合物:通過引入進(jìn)行化合物能夠調(diào)節(jié)降凝劑在溶液中的結(jié)晶度,而且還能夠提高其分散蠟晶體的能力。而且極性基團(tuán)包在蠟晶周圍能提高蠟品極性。當(dāng)在柴油中添加改進(jìn)劑后,分子會(huì)吸附在蠟品表面,而分子中的含氧氣基團(tuán)就會(huì)阻止蠟晶成長,進(jìn)而毒化蠟晶[3]。
由于柴油對(duì)改進(jìn)劑有較高的選擇性,單一的改進(jìn)劑對(duì)一種柴油能夠起到作用,但是對(duì)另外一種柴油可能無作用。因此對(duì)不同煉油廠生產(chǎn)的柴油在使用改進(jìn)劑時(shí)為了更好的達(dá)到效果,可通過復(fù)配使用改進(jìn)劑的方法。通過復(fù)配使用的方法還能夠降低凝點(diǎn)和冷濾點(diǎn),這也是當(dāng)前柴油流動(dòng)改進(jìn)劑發(fā)展的主要趨勢(shì)[4]。
[1]商紅巖,王洛秋,江少明等.柴油低溫流動(dòng)性改進(jìn)劑的研制及性能評(píng)價(jià).燃料化學(xué)學(xué)報(bào),2010,28(1):63~66.
[2]呂涯,尹玖黎.用正構(gòu)烷烴析出熱力學(xué)模型研究柴油流動(dòng)改進(jìn)劑效果的差異性[J].華東理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2008,06:78.