0 号车用柴油低温析蜡对凝点、冷滤点的影响

严亚宁，杜玉栋，马小桃，马 斌

（中国石油宁夏石化公司，宁夏银川 750026）

宁夏石化炼油装置自建成投产以来一直使用长庆原油，经原油评价可知，长庆原油含蜡量在16%（m/m）左右，属中间-石蜡基轻质原油，含蜡量相对较高。因此，通过研究车用柴油低温析蜡前后凝点、冷滤点的变化具有实际意义。宁夏石化车用柴油主要以常二线、常三线和催化柴油为原料，经过加氢精制而制得。0 号车用柴油未添加降凝剂，以生产0 号车用柴油工况为例，分别研究常二线、常三线、催化柴油、精制柴油和0 号车用柴油析蜡前后凝点和冷滤点的变化。

1 实验条件确定

油品脱蜡的方法有多种，目前适合实验室脱蜡的方法为冷冻结晶，然后用机械方法（离心分离、真空过滤方法）分离油、蜡。

1.1 实验设备、材料

实验设备：能实现数显温控、冷浴温度最低能达到-30.0 ℃，并且便于观察的冷浴装置；量筒（500 mL、分度为1 mL）；温度计（测温范围：-30.0～60.0 ℃）；真空泵；滤瓶（500 mL）；滤膜托板；离心机。

1.2 实验方法

分析试样的浊点，浊点是表征柴油温度降到较低的一个温度，柴油中会开始析出石蜡等一些物质，这时柴油就会变得浑浊，将这个温度作为浊点[1-2]。

将浊点脱水后的试样倒入500 mL 量筒中，并将量筒放置于比浊点温度高1.0～2.0 ℃开始实验观察，恒温至少30 min 观察一次是否析蜡，并以0.5 ℃/min 的速率进行降温，发现试样表面附着少量的白色蜡质，即为试样析蜡。在出现析蜡的温度下，保持温度不变，放置较长时间后，出现明显的油蜡分层现象。

由于实验条件有限，在分离过程中不能保证环境温度等同于析蜡点温度，因此，需要快速有效的将其中的蜡分离出来，以避免环境温度高，造成析出蜡溶解。依据实验室现有条件，分别用高速离心和真空抽滤两种方法进行实验，通过比较得知，离心虽然能很好的完成含蜡量分离，但是离心过程所用时间较长，在环境温度下，析出蜡将会有部分重新溶解。真空抽滤分离效果虽然稍差，但是分离时间短，含蜡量损失较少，为了进一步减少含蜡量损失，将抽滤装置置于0 ℃的防爆冰箱中进行冷却，以降低抽滤过程中环境温度，确保蜡不溶解在油中。

2 实验过程

2.1 常二线柴油

取常二线柴油分析其凝点和冷滤点，结果见表1。然后取过滤后的试样500 mL，将其置于比浊点温度高1.0 ℃的装置中，即-11.0 ℃的实验浴中进行实验观察。随着实验的进行，发现试样温度在-14.0 ℃时，开始出现析蜡现象，放置60 min 后，析出的含蜡量基本保持稳定，继续放置120 min，析出的蜡逐步出现油蜡分层现象。用抽滤装置对油蜡进行分离，并取分离后的油进行凝点和冷滤点的测定，测定结果见表1。

表1 常二线柴油析蜡前后凝点、冷滤点变化

由表1 可知，常二线柴油析蜡后的凝点未发生变化，冷滤点比析蜡前降低1.0 ℃。

2.2 常三线柴油

取常三线柴油分析其凝点和冷滤点，结果见表2。然后取500 mL 过滤后的试样，将其置于比浊点温度高1.0 ℃的装置中，即24.0 ℃实验浴中进行实验观察。随着实验的进行，发现试样温度达到22.0 ℃时，开始出现析蜡现象，放置40 min 后，析出的蜡逐步出现沉降现象；继续放置120 min，析出的蜡基本保持稳定不再增加。用抽滤装置对油蜡进行分离，并取分离后的油进行凝点和冷滤点的测定，测定结果见表2。

表2 常三线柴油析蜡前后凝点、冷滤点变化

由表2 可知，常三线柴油析蜡后的凝点和冷滤点均比析蜡前降低1.0 ℃。

2.3 催化柴油

取催化柴油分析其凝点和冷滤点，结果见表3。然后取500 mL 过滤后的试样将其置于比浊点温度高1.0 ℃的装置中，即-17.0 ℃的实验浴中进行实验观察。随着实验的进行，发现当试样温度达到-18.0 ℃时，放置30 min，试样上下均匀的出现浑浊现象；当温度达到-19.0 ℃时，试样表面出现一层白色的蜡膜，继续放置50 min，试样中逐渐出现少量米粒大小的蜡；当温度达到-20.0 ℃时，放置40 min，发现米粒大小的蜡聚在一起形成大块蜡悬浮在试样中；当温度降到-21.0 ℃时，放置50、70、100 min，现象与-20.0 ℃时保持一致，没有出现分层现象。用抽滤装置对油蜡进行分离，并取分离后的油进行凝点和冷滤点的测定，测定结果见表3。

表3 催化柴油析蜡前后凝点、冷滤点变化

由表3 可知，析蜡后催化柴油的凝点和冷滤点比析蜡前分别降低1.0 ℃。

2.4 加氢精制后柴油（精制柴油）

取精制柴油分析其凝点和冷滤点，结果见表4。然后取500 mL 过滤后的试样将其置于比浊点温度高1.0 ℃的装置中，即0 ℃的实验浴中进行实验观察。随着实验的进行，发现当试样温度达到-2.0 ℃时，放置40 min，有少量的针状物出现；当试样温度达到-3.0 ℃时，针状物明显增加，放置50 min 后，针状物不再增加并呈现减少趋势，继续放置60 min，析出蜡呈现分层现象。用抽滤装置对油蜡进行分离，并取分离后的油进行凝点和冷滤点的测定，测定结果见表4。

表4 精制柴油析蜡前后凝点、冷滤点变化

由表4 可知，精制柴油析蜡后的凝点和冷滤点比析蜡前分别降低1.0 ℃。

2.5 0 号车用柴油

取0 号车用柴油分析其凝点和冷滤点，结果见表5。然后取过滤后的0 号车用柴油500 mL，将其置于比其浊点温度高1.0 ℃的装置中，即2.0 ℃的实验浴中进行实验观察。随着实验的进行，发现当试样温度达到-1.0 ℃时，放置60 min，试样中慢慢出现针状物，试样温度达到-1.5 ℃后，放置60 min，针状物增加，继续放置60 min 后，析出蜡开始出现减少趋势，放置120 min后，析出蜡呈现分层现象，继续放置40 min，现象与之前保持一致。然后进行油蜡分离，对分离后的油进行凝点和冷滤点的测定，见表5。

表5 0 号车用柴油析蜡前后凝点、冷滤点变化

由表5 可知，0 号车用柴油析蜡后的凝点和冷滤点比析蜡前分别降低1.0 ℃。

3 结论

（1）常二线柴油、常三线柴油、精制柴油和0 号车用柴油，在低温下有针状物出现，随着温度的降低及放置时间增加，析蜡现象明显，并且析蜡量较多，出现油蜡分层现象，故判断它们为构造凝固。催化柴油析出蜡的现象与上述四个样品不同：无针状物，试样表面出现膜状物，并且试样中的蜡呈现块状，悬浮在试样中，长时间放置不出现分层现象，为黏温凝固。

（2）常二线柴油、常三线柴油、精制柴油和0 号车用柴油，在析蜡后除常二线柴油凝点未发生变化，其余凝点和冷滤点比析蜡前分别降低1.0 ℃。

（3）受实验室条件限制，在油蜡分离操作中，由于温度的变化，无法避免少量析出蜡重新溶解到油中，从而导致析蜡后样品的凝点和冷滤点结果与实际有差异。