侯建紅,曲 濤,朱宏君,田 野,楊 韜
(1.中國人民解放軍駐中石油撫順石化公司軍事代表室,遼寧撫順 113008;2.中國石油撫順石化公司石油三廠,遼寧撫順 113008)
柴油低溫流動改進劑(俗稱降凝劑),是一種加入很少的量卻效果明顯的油品添加劑,其在低凝柴油的生產調和中能顯著改善蠟的結晶過程,使油品在低溫下有較好的流動性,特別是在-35 號柴油的調和應用中發揮著非常重要的作用。表征柴油的低溫流動性能指標有濁點、冷濾點、傾點和凝點,柴油低溫流動改進劑能改善油品的凝點、傾點和冷濾點,不能改進油品的濁點,但是,通過大量的行車試驗證明,冷濾點能夠真實的反映柴油低溫下實際操作界限溫度,正確判斷柴油的低溫性能,因此當前包括我國在內的各國普遍采用冷濾點來判斷柴油的低溫性能[1-3]。
撫順石油三廠生產柴油的組分油主要有分子篩拔頭油、抽余油,北蒸餾一線油、三線油、塔底油,中壓加氫側線油、塔底油,重整切尾油等,其中北蒸餾三線油、塔底油和中壓加氫塔底油是生產0 號柴油主要組分。在冬季生產-35 號柴油時由于受原料不足限制,為更好的滿足市場需求,進一步優化產品結構和提高經濟效益,為增加產量往往要混入部分0 號柴油組分來進行調和,由此使-35 號柴油的原有組分結構發生變化,導致其冷濾點偏高而達不到產品要求,因此需要加入柴油低溫流動改進劑來改善。本文通過對混入不同比例0 號柴油組分的-35 號柴油添加柴油低溫流動改進劑后的冷濾點進行考察,找出生產最佳配比,從而為企業實際生產提供參考。
冷濾點測定儀,上海石油儀器廠;BASF 系列柴油低溫流動改進劑,德國進口;丙酮、正庚烷分析純等。
根據SH/T0248-2006 柴油冷濾點測定方法進行實驗。
冷濾點[4](簡稱CFPP),試樣在規定條件下冷卻,當試樣不能流過過濾器或20 mL 試樣流過過濾器的時間大于60 s 或試樣不能完全流回試杯時的最高溫度,以“℃”(按1 ℃的整數)表示。0 號和-35 號柴油冷濾點,(見表1)。

表1 0 號柴油和-35 號柴油冷濾點指標Table1 0#and -35#diesel oil of CFPP index
對各組分油進行冷濾點的小樣實驗,結果(見表2)。由表2 可以看出,分子篩拔頭油、抽余油,北蒸餾一線油,重整切尾油和中壓加氫側線油,這些組分油都遠低于或接近-35 號柴油冷濾點。而北蒸餾三線油、北蒸餾塔底油、中壓加氫塔底油冷濾點都較高,與-35 號柴油冷濾點相差甚多,可以推斷正是由于這些0 號柴油組分的加入,導致-35 號柴油冷濾點偏高的原因。

表2 各組分油冷濾點實驗值Table2 Each component oil of CFPP experimental value
由實際生產可知,0 號柴油組分含量在25 %以下時,-35 號柴油質量基本不受影響。因此分別選取25%、30 %、35 %、40 %、45 %含量0 號柴油組分的-35 號柴油小樣進行冷濾點小樣實驗,結果(見表3)。由表3 可以看出,25 %含量0 號柴油組分的-35 號柴油冷濾點最小,為-24 ℃,與-35 號柴油冷濾點較接近。隨著混入0 號柴油組分的比例增大,其冷濾點呈上升趨勢,逐步升高,當達到45 %含量0 號柴油組分時,冷濾點上升至-12 ℃,遠遠高于-35 號柴油冷濾點。
為進一步了解柴油低溫流動改進劑對-35 號柴油冷濾點的感受性,分別選取25 %、35 %、45 %含量的0號柴油組分的-35 號柴油小樣進行逐步加劑試驗,判斷柴油低溫流動改進劑對-35 號柴油冷濾點影響。加劑量按照所占質量分數的百分比從0,0.01,0.02,0.03,0.04,0.05,0.06,0.07,0.08,0.09,0.1 的 比 例 進 行實驗。

表3 不同0 號柴油組分含量對應-35 號柴油冷濾點實驗值Table3 Different 0#diesel oil component content to -35#diesel oil of CFPP experimental value
2.3.1 25 %含量0 號柴油組分的-35 號柴油冷濾點與加劑量的關系變化 由圖1 可以看出,25 %含量0 號柴油組分的-35 號柴油冷濾點隨著加劑量的逐步增加,冷濾點由-24 ℃逐步降至-38 ℃。但是到加劑量在0.1 %時,冷濾點趨于穩定,降至-38 ℃左右。說明再增加加劑量對降低-35 號柴油的冷濾點作用不大。

圖1 25 %含量0 號柴油組分的-35 號柴油冷濾點與加劑量關系Fig.1 0#diesel oil component content of 25 % of -35#diesel CFPP and add dose relationship
2.3.2 35 %含量0 號柴油組分的-35 號柴油冷濾點與加劑量的關系變化 由圖2 可以看出,35 %含量0 號柴油組分的-35 號柴油冷濾點隨著加劑量的逐步增加,冷濾點由-19 ℃逐步降低至-32 ℃左右,但當加劑量在0.1 %時,冷濾點略有回升,回升幅度不大。說明此時加劑量已趨于飽和,再增加加劑量對降低-35 號柴油的冷濾點作用也不大。

圖2 35 %含量0 號柴油組分的-35 號柴油冷濾點與加劑量關系Fig.2 0#diesel oil component content of 35 % of -35#diesel CFPP and add dose relationship
2.3.3 45 %含量0 號柴油組分的-35 號柴油冷濾點與加劑量的關系變化 由圖3 可以看出,45 %含量0 號柴油組分的-35 號柴油冷濾點隨著加劑量的逐步增加,冷濾點由-12 ℃逐步降低至-17 ℃左右,變化很平緩。當加劑量在0.1 %時,冷濾點趨于穩定,不再降低,再增加加劑量對降低-35 號柴油的冷濾點不起作用。

圖3 45 %含量0 號柴油組分的-35 號柴油冷濾點與加劑量關系Fig.3 0#diesel oil component content of 45 % of -35#diesel CFPP and add dose relationship
柴油低溫流動改進劑在含有0 號柴油組分調和的-35 號低凝柴油中,其冷濾點并不能隨著加劑量的增多而無限的降低,與所含組分油密度有關。撫順石油三廠在冬季生產-35 號柴油中對混入的部分0 號柴油組分,通過添加少量的柴油低溫流動改進劑來降低冷濾點使其達到產品要求。通過實驗表明,-35 號柴油調和中,0 號柴油組分在25 %~35 %時,柴油低溫流動改進劑對油品的效果明顯,使其冷濾點改善至符合產品要求,但加劑量不應超過0.1 %。
[1] 王晶晶.柴油低溫流動改進劑的合成及性能研究[D].新疆:新疆大學,2007.
[2] 張穎,何麗萍.篩選低溫流動改進劑生產低凝點柴油[J].石油商技,2002,20(3):26-28.
[3] 馬志研,龍小柱,田彥文,等. 一種多元酯類柴油低溫流動改進劑的合成與應用[J]. 煉油技術與工程,2008,38(5):51-54.
[4] SH/T0428-2006. 柴油和民用取暖油冷濾點的測定法[S].2006.