朱丹丹 李云霞
鄭州旅游職業學院 河南鄭州 450007
實現柴油增產最關鍵的一個問題就是如何改善柴油低溫流動性能。通過加入改進劑來改善柴油的低溫流動性能不僅能夠降低成本,而且操作也較為簡便,因此在工業應用廣泛。
柴油低溫流動改進劑有以下幾種類型。
降蝕劑:降濁劑中有較長的油溶性以及極性基團,對于低于蝕點的蠟結晶有增溶的作用,因此可以能夠降低蝕點。此外,對于進一步形成的蠟結晶還有屏蔽功能,可避免蠟結晶相互粘結,促使蠟結晶更加細小,進而降低柴油的凝點[1]。柴油降蝕劑的價格同其他流動改進劑相比要高。
降凝劑:柴油降凝劑也叫做傾點抑制劑,在蠟結晶中的作用機理可視為阻抑蠟結晶成長的機理。使用柴油降凝劑對結晶出的石蠟數量以及晶格都沒有影響,只是對于其外形和大小有影響。
冷濾點改進劑:此種添加劑含有氮劑其他強極性的基團。在油品中添加冷濾點改進劑能夠使蠟晶體從60um減小到1um,使得蠟晶體的結構發生變化,從斜方體向六方體改變。此類改進劑通常同降凝劑配合使用,在使得蠟結晶大小發生變化的基礎上來改善柴油的低溫流動性。此外,冷濾點改進劑還能防蠟沉積。
試劑及油樣:取不同油廠的柴油A、B、C、D、E。在A、B、C、D、E類柴油中加入改進劑MJ4改進劑。
實驗方法:用SH/T2048餾分燃聊冷濾點測定柴油的冷濾點;以甲醇為活化劑分離柴油中的正構烷烴;用GC14A氣象色譜分析正構烷烴[2]。
(1)改進及對不同類型柴油的作用
研究改進劑在柴油流動中的降濾效果發現,同種改進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加入0.05%的MJ4改進劑,MJ4改進劑對這幾種不同柴油的降濾效果如表1所示。

表1 :不同柴油對MJ系列改進劑的感受性

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的冷濾點從9oC下降到-2柴油C時,改進劑的降濾效果從0提高到了30C,柴油的感受性變好。當冷濾點從柴油D-3降到柴油E17時,降濾效果從6下降到4,感受性變差。由此可見,改進劑效果同柴油冷濾點有很大的關系。
(2)正構烷烴含量對柴油冷濾點影響
正構烷烴含量對冷濾點影響:在油樣C中通過分離法獲取柴油中的正構烷烴,依據一定的比例加入脫蠟后的C油樣中并測試其冷濾點及對改進劑的感受性。結果發現,改進劑同正構烷烴含量存在最佳匹配點,高于某個含量時,正構烷烴的含量就越高,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,柴油流動改進劑的作用同正構烷烴之間出現了吸附作用。
引入極性化合物:通過引入進行化合物能夠調節降凝劑在溶液中的結晶度,而且還能夠提高其分散蠟晶體的能力。而且極性基團包在蠟晶周圍能提高蠟品極性。當在柴油中添加改進劑后,分子會吸附在蠟品表面,而分子中的含氧氣基團就會阻止蠟晶成長,進而毒化蠟晶[3]。
由于柴油對改進劑有較高的選擇性,單一的改進劑對一種柴油能夠起到作用,但是對另外一種柴油可能無作用。因此對不同煉油廠生產的柴油在使用改進劑時為了更好的達到效果,可通過復配使用改進劑的方法。通過復配使用的方法還能夠降低凝點和冷濾點,這也是當前柴油流動改進劑發展的主要趨勢[4]。
[1]商紅巖,王洛秋,江少明等.柴油低溫流動性改進劑的研制及性能評價.燃料化學學報,2010,28(1):63~66.
[2]呂涯,尹玖黎.用正構烷烴析出熱力學模型研究柴油流動改進劑效果的差異性[J].華東理工大學學報(自然科學版),2008,06:78.