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添加剂对柴油质量影响的研究

李俊涛  
【摘要】:加氢技术对柴油润滑性能有(以校正磨痕直径表示)很大影响:随着柴油加氢深度的提高,柴油中的极性物质,如含氧化合物、含氮化合物、多环芳烃等在柴油中天然存在,具有较强润滑性的组分含量逐渐减少,不能或者难以在金属表面形成吸附层,导致柴油的润滑性大幅降低。同时由于柴油十六烷值指标在不断提高,在目前石蜡基原油紧缺,并缺少加氢裂化装置的前提下,通过加氢虽然能提高柴油的十六烷值,但由于低十六烷值的催化柴油比例过重,成品柴油的十六烷值缺口较大。为提高柴油的润滑性和柴油的十六烷值,在目前的情况下,只能通过添加十六烷值改进剂,和抗磨剂来满足产品的需求。并且伴随着质量升级步伐的加快,这方面的矛盾会进一步凸显。因此对十六烷值改进剂和柴油抗磨剂的需求会进一步增加。目前使用的多为酸型抗磨剂和硝酸酯型十六烷值改进剂。随着抗磨剂和十六烷值改进剂的大量应用,在使用柴油十六烷值改进剂和抗磨剂的过程中也出现了一些问题。如由于十六烷值改进剂加入过量所造成的柴油在蒸馏过程中变黑,抗磨剂在使用后也出现有絮状物沉淀生成,造成车辆滤网堵塞、氧化安定性变差和不合格等诸多问题,因此非常有必要研究抗磨剂和十六烷值改进剂对柴油质量的影响。本论文研究了脂肪酸型抗磨剂和硝酸酯型十六烷值改进剂对不同性质柴油质量的影响,通过试验考察了脂肪酸型抗磨剂对柴油的校正磨痕直径、酸度、光安定性、氧化安定性、储存稳定性等质量指标的影响;十六烷值改进剂对柴油的十六烷值、外观等质量指标的影响;抗磨剂和十六烷值改进剂协同对柴油储存稳定性的影响。试验结果表明脂肪酸型抗磨剂对柴油的润滑性、酸度、光安定性、氧化安定性和储存稳定性影响较大,特别是对润滑性和储存稳定性影响最大;十六烷值改进剂对柴油的十六烷值影响最大。柴油中的胶质、碱性氮含量偏高以及调和储运中带入的杂质是造成柴油加入抗磨剂后储存稳定性差的一个重要原因。根据研究表明在脂肪酸型抗磨剂加入量控制在不大于300mg/kg,硝酸酯型十六烷值改进剂加入量控制在500mg/kg以内,同时保证空白油的精制深度(控制碱性氮和胶质等),两种添加剂对柴油质量的影响程度较小。在使用脂肪酸型抗磨剂时需保证抗磨剂的质量,要控制抗磨剂中饱和脂肪酸的含量,防止生成沉淀,同时需适当控制柴油中胶质和碱性氮含量,防止与酸发生化学反应,同时应注意与油品进行配伍性实验。在加入添加剂前需进行配伍性试验,确保柴油质量。国三柴油阶段由于加氢不彻底,柴油中胶质和碱性氮含量偏高,易于脂肪酸性发生反应,造成添加剂对国三柴油质量影响较大。随着柴油升级的进行,精制程度的提高,碱性氮和胶质等含量大幅下降,脂肪酸性抗磨剂与之配伍的质量风险大幅下降。


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