DZY柴油降凝剂的研究

赵 映, 刘艳辉

(湖南理工学院 化学化工学院, 湖南 岳阳 414006)

DZY柴油降凝剂的研究

赵 映, 刘艳辉

(湖南理工学院 化学化工学院, 湖南 岳阳 414006)

对DZY柴油降凝剂进行了实验室评价和对比. 结果表明, DZY降凝剂对长炼0#柴油具有显著的降冷滤点效果,在国内产品中居于领先地位.

柴油; 降凝剂; 冷滤点; 凝固点

柴油降凝剂(又称柴油低温流动改进剂)是柴油生产中一种重要的添加剂. 在柴油中添加少量的柴油降凝剂能改善柴油的低温流动性能, 对于增产柴油、节能、增效, 是一种简洁而有效的方法, 也是一项增产柴油的成熟技术, 对提高柴汽比、增加炼油厂的经济效益具有重要意义[1]. 目前, 国内外研制的柴油降凝剂在使用过程中存在着对柴油的感受性问题[2.3],对柴油感受性好的降凝剂, 可使柴油的凝点和冷滤点同时下降; 对感受性差的只能降低凝点, 对冷滤点改善不明显. 我们研制开发的DZY柴油降凝剂对柴油具有较好的感受性, 本文主要就该降凝剂的实验室评价结果进行讨论.

1 柴油降凝剂的作用机理

目前世界上柴油降凝剂作用机理主要有: 成核理论、吸附理论、共晶理论或三者协同作用[4]. 晶核、吸附和共晶协同作用认为[5], 在蜡形成晶核时, 降凝剂起晶核作用而产生降凝效果; 在蜡晶增长阶段, 吸附或共晶起作用, 或两者共同作用. 在低温下, 柴油降凝剂与柴油中析出的石蜡发生共晶或吸附在蜡结晶表面上, 从而改变了蜡晶的形状和尺寸, 避免了蜡晶间粘结形成三维网状结构, 抑制石蜡结晶生长, 而使加剂柴油保持良好的低温流动性能[6].

不加降凝剂的柴油, 在浊点时开始析出石蜡, 随着温度进一步降低, 蜡结晶迅速长大到200um大小,且形成板状菱形结晶. 这些结晶相互连接, 形成三维网状结构. 把油包住, 使其失去流动性.

加降凝剂的柴油, 在浊点附近降凝剂会作为成核剂与石蜡共同析出, 破坏蜡晶的完整性, 使蜡结晶细化. 或者吸附在蜡结晶表面上, 从而破坏蜡的结晶行为和取向性, 抑制石蜡结晶长大, 作为蜡结晶生长抑制剂; 另一方面, 降凝剂有阻止蜡晶间粘接的作用, 从而使柴油保持良好的低温流动性能.

2 柴油对降凝剂的感受性

柴油降凝剂对柴油的组成非常敏感, 因此加降凝剂前, 柴油必须预先进行调油试验. 加降凝剂效果常受柴油的原油种类、加工工艺、调油配方、馏分组成等多种因素的影响[7].

从生产柴油的原油来源看, 环烷基生产柴油的原油加降凝剂后效果最好; 中间基生产柴油的原油次之;石蜡基生产柴油的原油效果最差.

从加工工艺看, 催化裂化柴油、分子筛脱蜡柴油以及临氢降凝柴油效果最好; 加氢裂化柴油与热裂化柴油效果次之; 而直馏柴油与加氢精制焦化柴油效果最差.

从调油配方看, 一般多组分调配的柴油和含煤油馏分比例较大的柴油效果最好.

从柴油的馏分组成看[6], 柴油应有适当的馏分宽度、较多的轻组分油及少量的重组分油, 这种馏分上的差异, 是与正构烃的碳数分布相关联的. 埃克森公司的经验数值是: 20～90%馏出物温差＞100℃, 90%的馏出物温度与干点之差＞25℃, 干点＞360℃, 蜡含量＜3%的柴油才具有较好的感受性能. 20～90%馏出物温差＞100℃, 且干点＞360℃的柴油所含正构烃碳数分布宽, 单一碳数正构烷烃相对含量低; 90%的馏出物温度与干点之差＞25℃的柴油中高碳数正构烷烃碳数分布宽, 因而柴油在低温蜡沉析量少, 而且是一点一点较均匀地析出, 这样有利于柴油降凝剂与石蜡相互作用, 达到较好的效果.

3 实验部分

3.1 分析方法

柴油冷滤点分析按SY 2413-83方法进行; 柴油凝点按GB/T 510测定; 馏程按GB/T 6536测定; 闪点按GB/T 261测定; 密度按GB/T 1884测定.

3.2 实验室油样性质

油样1是用长岭分公司80万吨加氢装置的精制催化柴油、1#常减压的常二线、常三线柴油按一定比例调和而成的调和柴油.调和比例为: 加氢柴油:常二线柴油:常三线柴油=2.1:1.3:1; 油样2是从长炼运销公司取的未加剂的0#柴油. 两种油样性质见表1.

从表1所列两种油样的馏程可以看出, 油样1、2符合埃克森公司经验数值的20～90%馏出物的温差＞100℃, 干点＞360℃这两个数值. 说明油样1、2所含的正构烃碳数分布宽, 单一碳数正构烷烃相对含量低.

表1 油样性质

4 结果与讨论

4.1 DZY降凝剂对油样1的降冷滤点效果

将DZY按不同的浓度加入到油样1, 油样1的冷滤点变化见表2.从表2可知, DZY柴油降凝剂对油样1具有较好的降冷滤点效果.

表2 DZY对油样1 的降冷滤点效果

4.2 DZ Y降凝剂对油样2的加剂效果

将DZY按不同的浓度加入到油样2, 油样2的性质变化见表3. 从表3可以看出, DZY降凝剂的加剂量从0ug/g至900ug/g时, 柴油的冷滤点从0℃降至-19℃, 最大降幅为19℃. 说明DZY降凝剂对油样2具有良好的感受性(降凝、降滤效果). 当加剂量≥300ug/g时, 冷滤点降低到-6℃, 达到-10#柴油的技术标准; 当加剂量≥800ug/g时, 冷滤点降低到-14℃以下, 达到-20#柴油的技术标准. 通过加降凝剂可将0#柴油调和成-10#、-20#柴油, 提高了两个牌号, 且DZY柴油降凝剂对油品的闪点、密度等质量指标无明显影响.

表3 油样2加剂前后性质的变化

4.3 考查DZY降凝剂有无冷滤点回升情况

将加剂的油样2放置15天, 重新测量其冷滤点,其结果见表4. 从表4可以看出, 油样2放置15天后测试其冷滤点, 与15天前相比, 在测试仪器的误差允许范围内(误差允许范围为±1℃), 说明油样2加DZY降凝剂不会发生冷滤点回升情况.

表4 油样2加剂后冷滤点随时间的变化

4.4 与其它降凝剂降冷滤点效果的比较

我们选用国内现已生产和使用的T1804和某研究所已工业化的降凝剂(简称F剂)做了与DZY剂降冷滤点效果的对比试验. 对比数据见表5.

表5 油样2加入不同降凝剂的降冷滤点效果

从表5的数据可知, 加剂量相同时, DZY的降冷滤点效果优于F剂和T1804.

5 结论

(1)DZY柴油降凝剂降冷滤点效果优于F剂和T1804, 对长岭分公司两个柴油样品均具有良好的感受性, 降冷滤点效果十分显著.

(2)加入量为300ug/g～400ug/g时可以将0#柴油调和成-10#柴油; 加入量为800ug/g左右时可以将0#柴油调和成-20#柴油, 且不会影响柴油的其它质量指标.

[1] 杨保安, 刘荣杰. 柴油降凝剂研究的进展[J]. 现代化工, 1997, (6): 19～21

[2] 史英君. 加降凝助剂生产-10号轻柴油[J]. 石油炼制与化工, 2000, 31(3): 5～7

[3] 商红岩, 王洛秋, 江少明, 等. 柴油低温流动性改进剂的研制及性能评价I.低温流动性改进剂对柴油的感受性[J]. 燃料化学学报, 2000, 28(1): 63～66

[4] 牟建海. 原油降凝剂研究进展[J]. 发展论坛, 2001, (10)

[5] 宋昭峥, 葛际江, 张贵才, 等. 高蜡原油降凝剂发展概况[J]. 石油大学学报, 2001, 25(6)

[6] 郭翠梨, 张金利. 柴油低温流动改进剂的研究进展[J]. 化学工业与工程, 1999, 16(3): 157～162

[7] 张景河, 韩长宁. 现代润滑油与燃料添加剂[M]. 北京: 中国石化出版社, 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

赵 映(1976- ), 女, 湖南临湘人, 湖南理工学院化学化工学院工程师. 主要研究方向: 炼油催化技术