趙 映, 劉艷輝

(湖南理工學院 化學化工學院, 湖南 岳陽 414006)

DZY柴油降凝劑的研究

趙 映, 劉艷輝

(湖南理工學院 化學化工學院, 湖南 岳陽 414006)

對DZY柴油降凝劑進行了實驗室評價和對比. 結果表明, DZY降凝劑對長煉0#柴油具有顯著的降冷濾點效果,在國內產品中居于領先地位.

柴油; 降凝劑; 冷濾點; 凝固點

柴油降凝劑(又稱柴油低溫流動改進劑)是柴油生產中一種重要的添加劑. 在柴油中添加少量的柴油降凝劑能改善柴油的低溫流動性能, 對于增產柴油、節(jié)能、增效, 是一種簡潔而有效的方法, 也是一項增產柴油的成熟技術, 對提高柴汽比、增加煉油廠的經濟效益具有重要意義[1]. 目前, 國內外研制的柴油降凝劑在使用過程中存在著對柴油的感受性問題[2.3],對柴油感受性好的降凝劑, 可使柴油的凝點和冷濾點同時下降; 對感受性差的只能降低凝點, 對冷濾點改善不明顯. 我們研制開發(fā)的DZY柴油降凝劑對柴油具有較好的感受性, 本文主要就該降凝劑的實驗室評價結果進行討論.

1 柴油降凝劑的作用機理

目前世界上柴油降凝劑作用機理主要有: 成核理論、吸附理論、共晶理論或三者協(xié)同作用[4]. 晶核、吸附和共晶協(xié)同作用認為[5], 在蠟形成晶核時, 降凝劑起晶核作用而產生降凝效果; 在蠟晶增長階段, 吸附或共晶起作用, 或兩者共同作用. 在低溫下, 柴油降凝劑與柴油中析出的石蠟發(fā)生共晶或吸附在蠟結晶表面上, 從而改變了蠟晶的形狀和尺寸, 避免了蠟晶間粘結形成三維網狀結構, 抑制石蠟結晶生長, 而使加劑柴油保持良好的低溫流動性能[6].

不加降凝劑的柴油, 在濁點時開始析出石蠟, 隨著溫度進一步降低, 蠟結晶迅速長大到200um大小,且形成板狀菱形結晶. 這些結晶相互連接, 形成三維網狀結構. 把油包住, 使其失去流動性.

加降凝劑的柴油, 在濁點附近降凝劑會作為成核劑與石蠟共同析出, 破壞蠟晶的完整性, 使蠟結晶細化. 或者吸附在蠟結晶表面上, 從而破壞蠟的結晶行為和取向性, 抑制石蠟結晶長大, 作為蠟結晶生長抑制劑; 另一方面, 降凝劑有阻止蠟晶間粘接的作用, 從而使柴油保持良好的低溫流動性能.

2 柴油對降凝劑的感受性

柴油降凝劑對柴油的組成非常敏感, 因此加降凝劑前, 柴油必須預先進行調油試驗. 加降凝劑效果常受柴油的原油種類、加工工藝、調油配方、餾分組成等多種因素的影響[7].

從生產柴油的原油來源看, 環(huán)烷基生產柴油的原油加降凝劑后效果最好; 中間基生產柴油的原油次之;石蠟基生產柴油的原油效果最差.

從加工工藝看, 催化裂化柴油、分子篩脫蠟柴油以及臨氫降凝柴油效果最好; 加氫裂化柴油與熱裂化柴油效果次之; 而直餾柴油與加氫精制焦化柴油效果最差.

從調油配方看, 一般多組分調配的柴油和含煤油餾分比例較大的柴油效果最好.

從柴油的餾分組成看[6], 柴油應有適當的餾分寬度、較多的輕組分油及少量的重組分油, 這種餾分上的差異, 是與正構烴的碳數分布相關聯(lián)的. 埃克森公司的經驗數值是: 20～90%餾出物溫差＞100℃, 90%的餾出物溫度與干點之差＞25℃, 干點＞360℃, 蠟含量＜3%的柴油才具有較好的感受性能. 20～90%餾出物溫差＞100℃, 且干點＞360℃的柴油所含正構烴碳數分布寬, 單一碳數正構烷烴相對含量低; 90%的餾出物溫度與干點之差＞25℃的柴油中高碳數正構烷烴碳數分布寬, 因而柴油在低溫蠟沉析量少, 而且是一點一點較均勻地析出, 這樣有利于柴油降凝劑與石蠟相互作用, 達到較好的效果.

3 實驗部分

3.1 分析方法

柴油冷濾點分析按SY 2413-83方法進行; 柴油凝點按GB/T 510測定; 餾程按GB/T 6536測定; 閃點按GB/T 261測定; 密度按GB/T 1884測定.

3.2 實驗室油樣性質

油樣1是用長嶺分公司80萬噸加氫裝置的精制催化柴油、1#常減壓的常二線、常三線柴油按一定比例調和而成的調和柴油.調和比例為: 加氫柴油:常二線柴油:常三線柴油=2.1:1.3:1; 油樣2是從長煉運銷公司取的未加劑的0#柴油. 兩種油樣性質見表1.

從表1所列兩種油樣的餾程可以看出, 油樣1、2符合?？松窘涷灁抵档?0～90%餾出物的溫差＞100℃, 干點＞360℃這兩個數值. 說明油樣1、2所含的正構烴碳數分布寬, 單一碳數正構烷烴相對含量低.

表1 油樣性質

4 結果與討論

4.1 DZY降凝劑對油樣1的降冷濾點效果

將DZY按不同的濃度加入到油樣1, 油樣1的冷濾點變化見表2.從表2可知, DZY柴油降凝劑對油樣1具有較好的降冷濾點效果.

表2 DZY對油樣1 的降冷濾點效果

4.2 DZ Y降凝劑對油樣2的加劑效果

將DZY按不同的濃度加入到油樣2, 油樣2的性質變化見表3. 從表3可以看出, DZY降凝劑的加劑量從0ug/g至900ug/g時, 柴油的冷濾點從0℃降至-19℃, 最大降幅為19℃. 說明DZY降凝劑對油樣2具有良好的感受性(降凝、降濾效果). 當加劑量≥300ug/g時, 冷濾點降低到-6℃, 達到-10#柴油的技術標準; 當加劑量≥800ug/g時, 冷濾點降低到-14℃以下, 達到-20#柴油的技術標準. 通過加降凝劑可將0#柴油調和成-10#、-20#柴油, 提高了兩個牌號, 且DZY柴油降凝劑對油品的閃點、密度等質量指標無明顯影響.

表3 油樣2加劑前后性質的變化

4.3 考查DZY降凝劑有無冷濾點回升情況

將加劑的油樣2放置15天, 重新測量其冷濾點,其結果見表4. 從表4可以看出, 油樣2放置15天后測試其冷濾點, 與15天前相比, 在測試儀器的誤差允許范圍內(誤差允許范圍為±1℃), 說明油樣2加DZY降凝劑不會發(fā)生冷濾點回升情況.

表4 油樣2加劑后冷濾點隨時間的變化

4.4 與其它降凝劑降冷濾點效果的比較

我們選用國內現(xiàn)已生產和使用的T1804和某研究所已工業(yè)化的降凝劑(簡稱F劑)做了與DZY劑降冷濾點效果的對比試驗. 對比數據見表5.

表5 油樣2加入不同降凝劑的降冷濾點效果

從表5的數據可知, 加劑量相同時, DZY的降冷濾點效果優(yōu)于F劑和T1804.

5 結論

(1)DZY柴油降凝劑降冷濾點效果優(yōu)于F劑和T1804, 對長嶺分公司兩個柴油樣品均具有良好的感受性, 降冷濾點效果十分顯著.

(2)加入量為300ug/g～400ug/g時可以將0#柴油調和成-10#柴油; 加入量為800ug/g左右時可以將0#柴油調和成-20#柴油, 且不會影響柴油的其它質量指標.

[1] 楊保安, 劉榮杰. 柴油降凝劑研究的進展[J]. 現(xiàn)代化工, 1997, (6): 19～21

[2] 史英君. 加降凝助劑生產-10號輕柴油[J]. 石油煉制與化工, 2000, 31(3): 5～7

[3] 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I.低溫流動性改進劑對柴油的感受性[J]. 燃料化學學報, 2000, 28(1): 63～66

[4] 牟建海. 原油降凝劑研究進展[J]. 發(fā)展論壇, 2001, (10)

[5] 宋昭崢, 葛際江, 張貴才, 等. 高蠟原油降凝劑發(fā)展概況[J]. 石油大學學報, 2001, 25(6)

[6] 郭翠梨, 張金利. 柴油低溫流動改進劑的研究進展[J]. 化學工業(yè)與工程, 1999, 16(3): 157～162

[7] 張景河, 韓長寧. 現(xiàn)代潤滑油與燃料添加劑[M]. 北京: 中國石化出版社, 1991: 283～292

Study on Diesel Oil Pour Point Depressants DZY

ZHAO Ying, LIU Yan-hui
(College of Chemistry and Chemical Engineering, Hunan College of Science and Technology, Yueyang 414006, China)

The article is related to laboratory evaluation and comparison of the DZY diesel oil pour point depressant. The research results show that DZY diesel oil pour point depressant hasremarkably decreased the cold filter plugging point (CFPP) of Changlian 0#diesel oil, which has leading position among the domestic products.

diesel oil; pour point depressants; cold filter plugging point; solid point

TE624. 8+6

A

1672-5298(2010)03-0063-03

2010-06-10

趙 映(1976- ), 女, 湖南臨湘人, 湖南理工學院化學化工學院工程師. 主要研究方向: 煉油催化技術