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柴油低温流动性能改进剂的研制

张宏喜  
【摘要】:随着我国国民经济的快速发展,对能源的需求也日益增长,其中对柴油的需求十分 紧迫。然而,柴油不仅在供应上不够充分,而且在使用方面还受到温度的限制(柴油在 冷滤点附近就无法正常使用),从而使柴油的供求矛盾更为明显。使用柴油低温流动性能 改进剂则不仅可以缓解上述两个问题,而且还能为炼油厂创造一定的经济效益。 本文的目的在于制备和筛选出效果较好的柴油低温流动性能改进剂。在参考文献的 基础上,为了进一步了解掌握柴油低温流动性能改进剂的研究与应用情况,首先对目前 市售的五种柴油低温流动性能改进剂的成分进行了分析与比较。通过对结果的分析发现: 这五种柴油低温流动性能改进剂的高聚物成分均为聚乙烯-醋酸乙烯酯,其区别仅在于 醋酸乙烯酯的含量不同。而五种柴油低温流动性能改进剂的溶剂为石脑油或芳香烃馏分。 通过对文献的阅读、分析、比较和总结,选用了甲基丙烯酸高级酯、马来酸双高级 酯、醋酸乙烯酯、苯乙烯、丙烯酰胺等单体,分别选用其中的若干种进行组合,合成了 一系列二元、三元、四元、五元聚合物。 其中,单体甲基丙烯酸高级酯和马来酸双高级酯均为自制,其酯化率的高低决定着 单体的纯度。影响酯化反应的因素较多,为此采用正交试验的方法确定了它们的最佳酯 化条件。 以吐哈 0 号柴油、吐哈-10 号柴油、吐哈-20 号柴油柴油为样品,测试了上述四种共 聚物的低温改进效果。为了了解这三种柴油中正构烷烃的种类和含量,采用尿素络合法 将其提出,并用气相色谱-质谱联用仪进行了测定。实验结果表明:吐哈 0 号柴油中十 六烷的相对含量最大,十七烷和十五烷的含量比较大且数值接近,这三者的总相对百分 含量为 45%;吐哈-10 号柴油中十七烷的相对百分含量最大,十六烷与之接近,十八烷的 含量也较大,三者的总和为 48%;吐哈-20 号柴油柴油中十七烷的相对含量最大,十六烷 的含量与之相近,其次为二十二烷,三者的相对含量之和为 57%。 因此,在合成共聚物时,本着提高感受性的原则,在合成聚合单体时,十六醇和十 八醇的含量应该较大,具体比例为十二醇酯:十四醇酯:十六醇酯:十八醇酯=1:1:2:2。 通过参考文献和试验,选用偶氮二异丁腈作为引发剂,甲苯作为溶剂,采用正交试 WP=3 验,考察了单体比例、单体浓度、引发剂用量和反应温度对聚合反应的影响。 为了表征共聚物的平均分子量,测定了四种共聚物稀溶液的特性粘度,研究了特性 粘度与冷滤点降、特性粘度与凝固点降之间的关系,对它们之间的规律进行了描述。确 定了各聚合物的最佳特性粘度和最佳聚合反应条件。 通过对四种共聚物的结构分析,对它们的降凝机理进行了初步探讨。


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