趙 映, 劉艷輝

(湖南理工學(xué)院 化學(xué)化工學(xué)院, 湖南 岳陽(yáng) 414006)

DZY柴油降凝劑的研究

趙 映, 劉艷輝

(湖南理工學(xué)院 化學(xué)化工學(xué)院, 湖南 岳陽(yáng) 414006)

對(duì)DZY柴油降凝劑進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)室評(píng)價(jià)和對(duì)比. 結(jié)果表明, DZY降凝劑對(duì)長(zhǎng)煉0#柴油具有顯著的降冷濾點(diǎn)效果,在國(guó)內(nèi)產(chǎn)品中居于領(lǐng)先地位.

柴油; 降凝劑; 冷濾點(diǎn); 凝固點(diǎn)

柴油降凝劑(又稱柴油低溫流動(dòng)改進(jìn)劑)是柴油生產(chǎn)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(dòng)性能, 對(duì)于增產(chǎn)柴油、節(jié)能、增效, 是一種簡(jiǎn)潔而有效的方法, 也是一項(xiàng)增產(chǎn)柴油的成熟技術(shù), 對(duì)提高柴汽比、增加煉油廠的經(jīng)濟(jì)效益具有重要意義[1]. 目前, 國(guó)內(nèi)外研制的柴油降凝劑在使用過程中存在著對(duì)柴油的感受性問題[2.3],對(duì)柴油感受性好的降凝劑, 可使柴油的凝點(diǎn)和冷濾點(diǎn)同時(shí)下降; 對(duì)感受性差的只能降低凝點(diǎn), 對(duì)冷濾點(diǎn)改善不明顯. 我們研制開發(fā)的DZY柴油降凝劑對(duì)柴油具有較好的感受性, 本文主要就該降凝劑的實(shí)驗(yàn)室評(píng)價(jià)結(jié)果進(jìn)行討論.

1 柴油降凝劑的作用機(jī)理

目前世界上柴油降凝劑作用機(jī)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(rèn)為[5], 在蠟形成晶核時(shí), 降凝劑起晶核作用而產(chǎn)生降凝效果; 在蠟晶增長(zhǎng)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(jié)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(jié)形成三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu), 抑制石蠟結(jié)晶生長(zhǎng), 而使加劑柴油保持良好的低溫流動(dòng)性能[6].

不加降凝劑的柴油, 在濁點(diǎn)時(shí)開始析出石蠟, 隨著溫度進(jìn)一步降低, 蠟結(jié)晶迅速長(zhǎng)大到200um大小,且形成板狀菱形結(jié)晶. 這些結(jié)晶相互連接, 形成三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu). 把油包住, 使其失去流動(dòng)性.

加降凝劑的柴油, 在濁點(diǎn)附近降凝劑會(huì)作為成核劑與石蠟共同析出, 破壞蠟晶的完整性, 使蠟結(jié)晶細(xì)化. 或者吸附在蠟結(jié)晶表面上, 從而破壞蠟的結(jié)晶行為和取向性, 抑制石蠟結(jié)晶長(zhǎng)大, 作為蠟結(jié)晶生長(zhǎng)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(dòng)性能.

2 柴油對(duì)降凝劑的感受性

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

從生產(chǎn)柴油的原油來源看, 環(huán)烷基生產(chǎn)柴油的原油加降凝劑后效果最好; 中間基生產(chǎn)柴油的原油次之;石蠟基生產(chǎn)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(diào)油配方看, 一般多組分調(diào)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(yīng)有適當(dāng)?shù)酿s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(gòu)烴的碳數(shù)分布相關(guān)聯(lián)的. 埃克森公司的經(jīng)驗(yàn)數(shù)值是: 20～90%餾出物溫差＞100℃, 90%的餾出物溫度與干點(diǎn)之差＞25℃, 干點(diǎn)＞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(diǎn)＞360℃的柴油所含正構(gòu)烴碳數(shù)分布寬, 單一碳數(shù)正構(gòu)烷烴相對(duì)含量低; 90%的餾出物溫度與干點(diǎn)之差＞25℃的柴油中高碳數(shù)正構(gòu)烷烴碳數(shù)分布寬, 因而柴油在低溫蠟沉析量少, 而且是一點(diǎn)一點(diǎn)較均勻地析出, 這樣有利于柴油降凝劑與石蠟相互作用, 達(dá)到較好的效果.

3 實(shí)驗(yàn)部分

3.1 分析方法

柴油冷濾點(diǎn)分析按SY 2413-83方法進(jìn)行; 柴油凝點(diǎn)按GB/T 510測(cè)定; 餾程按GB/T 6536測(cè)定; 閃點(diǎn)按GB/T 261測(cè)定; 密度按GB/T 1884測(cè)定.

3.2 實(shí)驗(yàn)室油樣性質(zhì)

油樣1是用長(zhǎng)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(diào)和而成的調(diào)和柴油.調(diào)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(zhǎng)煉運(yùn)銷公司取的未加劑的0#柴油. 兩種油樣性質(zhì)見表1.

從表1所列兩種油樣的餾程可以看出, 油樣1、2符合埃克森公司經(jīng)驗(yàn)數(shù)值的20～90%餾出物的溫差＞100℃, 干點(diǎn)＞360℃這兩個(gè)數(shù)值. 說明油樣1、2所含的正構(gòu)烴碳數(shù)分布寬, 單一碳數(shù)正構(gòu)烷烴相對(duì)含量低.

表1 油樣性質(zhì)

4 結(jié)果與討論

4.1 DZY降凝劑對(duì)油樣1的降冷濾點(diǎn)效果

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

表2 DZY對(duì)油樣1 的降冷濾點(diǎn)效果

4.2 DZ Y降凝劑對(duì)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(zhì)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(shí), 柴油的冷濾點(diǎn)從0℃降至-19℃, 最大降幅為19℃. 說明DZY降凝劑對(duì)油樣2具有良好的感受性(降凝、降濾效果). 當(dāng)加劑量≥300ug/g時(shí), 冷濾點(diǎn)降低到-6℃, 達(dá)到-10#柴油的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn); 當(dāng)加劑量≥800ug/g時(shí), 冷濾點(diǎn)降低到-14℃以下, 達(dá)到-20#柴油的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn). 通過加降凝劑可將0#柴油調(diào)和成-10#、-20#柴油, 提高了兩個(gè)牌號(hào), 且DZY柴油降凝劑對(duì)油品的閃點(diǎn)、密度等質(zhì)量指標(biāo)無明顯影響.

表3 油樣2加劑前后性質(zhì)的變化

4.3 考查DZY降凝劑有無冷濾點(diǎn)回升情況

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

表4 油樣2加劑后冷濾點(diǎn)隨時(shí)間的變化

4.4 與其它降凝劑降冷濾點(diǎn)效果的比較

我們選用國(guó)內(nèi)現(xiàn)已生產(chǎn)和使用的T1804和某研究所已工業(yè)化的降凝劑(簡(jiǎn)稱F劑)做了與DZY劑降冷濾點(diǎn)效果的對(duì)比試驗(yàn). 對(duì)比數(shù)據(jù)見表5.

表5 油樣2加入不同降凝劑的降冷濾點(diǎn)效果

從表5的數(shù)據(jù)可知, 加劑量相同時(shí), DZY的降冷濾點(diǎn)效果優(yōu)于F劑和T1804.

5 結(jié)論

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

(2)加入量為300ug/g～400ug/g時(shí)可以將0#柴油調(diào)和成-10#柴油; 加入量為800ug/g左右時(shí)可以將0#柴油調(diào)和成-20#柴油, 且不會(huì)影響柴油的其它質(zhì)量指標(biāo).

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

[2] 史英君. 加降凝助劑生產(chǎn)-10號(hào)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(dòng)性改進(jìn)劑的研制及性能評(píng)價(jià)I.低溫流動(dòng)性改進(jìn)劑對(duì)柴油的感受性[J]. 燃料化學(xué)學(xué)報(bào), 2000, 28(1): 63～66

[4] 牟建海. 原油降凝劑研究進(jìn)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(xué)學(xué)報(bào), 2001, 25(6)

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

[7] 張景河, 韓長(zhǎng)寧. 現(xiàn)代潤(rùn)滑油與燃料添加劑[M]. 北京: 中國(guó)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(xué)院化學(xué)化工學(xué)院工程師. 主要研究方向: 煉油催化技術(shù)