柴油低温流动性能改进剂的研制

柴油低温流动性能改进剂的研制

姜佳一[1]2005年在《新型柴油低温流动性改进剂的开发研制》文中进行了进一步梳理本课题主要围绕着开发和合成新型柴油低温流动改进剂(Diesel Flow Improver,简称DFI)方面进行了深入地研究。主要完成了以下几个方面的工作:(1)合成了DFI 的聚合单体即叁种甲基丙烯酸长链烷基酯,得出最佳工艺条件,经薄层色谱、红外光谱、核磁共振和毛细管气相色谱等仪器测定,确定各单体结构,酯化产率可达到90% ,满足后续聚合的要求;(2)以甲基丙烯酸长链烷基酯、苯乙烯、马来酸酐、醋酸乙烯酯、十六胺、十八胺为原料,合成了十个系列的聚合物,产物通过红外光谱(IR)、乌氏黏度、分子量等测试考察了聚合产物的结构和收率。该方法具有合成线路短、产率高、成本低的特点;(3)通过使用毛细管气相色谱法测定柴油中直链烷烃的组成与含量,及柴油冷滤点(Cold filter plugging point 简称CFPP)的测定得出结论,DFI 对柴油的感受性不仅与药剂本身的烷基侧链、极性基团有关,也与柴油的直链烷烃的含量、馏分组成、加工工艺等有关。(4)为了提高DFI 在柴油中的感受性、油溶性和分散性,我们筛选了多种表面活性剂,并按不同比例与上述各种聚合物进行复配,开发了多种适合于不同组分柴油的DFI。(5)通过对中石油大连石化分公司以大庆原油为原料生产的调和柴油测试,可降低0#柴油的CFPP 3-5℃;对中石油锦西石化分公司以石蜡基和中间基原油混合炼制生产的0#柴油测试,可降低CFPP 3-5℃。

房娜[2]2013年在《新型高蜡柴油低温流动性改进剂的研制》文中研究指明柴油低温流动性改性剂(简称DFI)能够有效改善柴油的低温流动性,降低柴油的冷滤点(CFPP)和凝点(SP)。随着石油资源的日益枯竭,新开采石油的蜡含量越来越高,炼制的柴油的低温流动性越来越差,开发针对高蜡柴油的高效DFI变得日益紧迫。我国辽河原油、濮阳原油蜡含量较高,市售DFI对辽河、濮阳成品柴油的感受性较差,因此开发一种对这类柴油感受性好的DFI具有重要意义。本文主要围绕新型DFI的合成和筛选进行了探讨。本文的主要研究内容共分为叁个阶段:(1)第一阶段是DFI的合成。首先采用直接酯化法合成甲基丙烯酸高碳酯,它是DFI合成的重要单体,确定了最佳酯化条件。其次,利用上述合成的甲基丙烯酸高碳酯,有选择性地与苯乙烯、马来酸酐、醋酸乙烯酯进行聚合。在过氧化苯甲酰(BPO)为引发剂,甲苯做溶剂条件下,合成了多个系列的聚合物,产率几乎可达100%。最后,将上述聚合物与溶剂油、助剂调和,即得DFI。(2)第二阶段是针对高蜡柴油的DFI的筛选。考察了各种聚合物对辽河0#柴油以及濮阳0#柴油的降凝助滤效果。其中DMV13的降凝助滤效果最好,能使辽河0#柴油的冷滤点降低5℃,凝点降低6℃,濮阳柴油冷滤点降低5℃,凝固点降低7℃。对DMV13的聚合条件进行优化,最佳工艺条件为:过氧化苯甲酰0.1g、反应温度为85℃、反应时间5h、溶剂用量25ml。加剂量的多少会影响DFI的使用效果,通过实验确定加剂量为500ppm时降滤效果最好。(3)第叁阶段是小型装置的设计。在实验室制备DFI的基础上,开发了小型DFI生产装置,并对生产过程中的一些参数进行了考察。在最佳条件下生产的DFI,其降凝降滤效果好于实验室制备的DFI,可应用于柴油生产中。

吴坚[3]2008年在《柴油蜡晶分散助剂的研究》文中提出低温时,柴油中的长链正构烷烃会以蜡晶的形式析出,阻碍导管和滤清器功能的发挥,导致柴油机系统因供油不足而影响工作,必须采取一定的措施,来降低柴油的凝点,改善柴油的低温流动性。柴油低温流动改性剂是目前柴油生产中较常用的一种柴油添加剂。柴油中添加低温流动改进剂后,可使柴油中的烷基蜡以细小的结晶形式出现,从而使柴油保持良好的低温流动性能,方便柴油的储运和使用。研究具有良好效果的柴油低温流动改性剂具有重要意义。本文首先合成了刚性结构单体参与共聚的柴油低温流动改性剂,分别研究了支链,聚合反应条件,刚性结构单体量,聚合单体变化对柴油冷滤点的影响。二环戊二烯—苯乙烯—马来酸酯(酰胺)叁元共聚物可以有效改善柴油的冷滤点,其中酰胺化物的效果比酯化物好;反应条件的改变可以通过控制主链分子量分布,改善降冷滤点效果;聚合单体以丙烯酸酯效果为佳。其次,本文又分别设计合成了季戊四醇酯,长链烷基酰胺,对叔丁基苯甲酰胺叁种小分子蜡晶分散助剂,以对叔丁基苯甲酰胺与T1804C复配效果最好,可以使石家庄O#柴油的冷滤点下降3℃~9℃。最后,用合成的叁元共聚物与T1804B进行复配,考察了复配剂的降冷滤点效果及添加剂使用量对柴油冷滤点的影响,并分析了测试柴油的正构烷烃分布与加剂效果的关系。复配剂的使用效果普遍比原单剂好;使用量的选择需要在确定添加剂和柴油后,作工作曲线确定最佳值。

唐小华[4]2008年在《柴油降凝剂的研制与工艺过程开发》文中研究说明添加柴油降凝剂生产低凝柴油,可使部分蜡油馏分深度切割成为柴油馏分,拓宽了柴油馏程,节约了资源;同时具有操作灵活简便、费用低、见效快,保留高十六烷值的蜡组分等特点,是一种增产高品质柴油的有效方法,对于提升我国炼油企业的国际竞争力具有重要的作用。本论文主要研究以下两部分内容第一部分:针对兰炼生产的柴油的特点,采用溶液聚合法制备丙烯酸酯-苯乙烯-马来酸酐叁元共聚物作为柴油降凝剂。运用正交分析法筛选出最佳工艺条件:单体配比(n(丙烯酸酯):n(苯乙烯):n(马来酸酐))9:1:1,引发剂用量为原料总质量的0.8%,反应温度90℃,反应时间8小时,最佳条件下制备的降凝剂收率为64.15%,加剂量为0.1%(质量比)时,兰炼生产的叁种柴油的凝点分别降低了10℃、5℃、7℃,具有良好的降凝效果。同时提出了降凝剂的生产工艺过程,对主体反应设备进行了设计型计算,为降凝剂的工业化生产提供了依据。第二部分:为了克服浓硫酸作为催化剂带来的弊端,研制了SO_4~(2-)/ZrO_2-TiO_2固体酸催化剂代替浓硫酸作为丙烯酸酯合成的催化剂。结果表明:固体酸的最佳制备条件是0.5 mol·L~(-1)硫酸浸泡6 h,550℃焙烧3 h,Zr/Ti原子比为0.25。将催化剂用于丙烯酸酯的合成,酯化率可达92.6%,高于未加入TiO_2的SO_4~(2-)/ZRO_2催化剂。

高山[5]2007年在《新型柴油流动性改进剂的开发研制及降凝机理研究》文中研究指明本课题主要针对柴油在低温下流动性差,使用和运输不方便等问题,围绕着新型柴油低温流动改进剂的开发与合成方面进行了深入地研究,并结合大量的实验数据对加剂后柴油与添加剂的相互作用机理进行讨论和研究。并与大连石油添加剂厂合作开发生产了多种适应于北方地区柴油的低温流动性改进剂,已取得阶段性成功。总结上述工作可以分为以下几个阶段:第一,柴油低温流动性改进剂基本原料的合成即聚合单体甲基丙烯酸长链烷基酯的合成,通过对目前多种合成方法及各种方法中采用的多种催化剂等的筛选得出最佳工艺条件,并进行了工业放大实验,经红外光谱、核磁共振和毛细管气相色谱等仪器测定,确定了单体结构,其酯化产率达到90%以上,纯度满足后续聚合的要求;第二阶段,柴油低温流动性改进剂的合成,经查阅大量文献和专利,考虑到低毒、经济、高效等因素,我们最终确定以甲基丙烯酸十八酯、苯乙烯、马来酸酐、醋酸乙烯酯、十六胺、十八胺等为基本原料,按不同配比合成了多个系列的聚合物,并进行了详细的筛选,产物通过红外光谱、乌氏黏度、分子量等测试考察了聚合产物的结构和性质,同样在实验室小试成功之后也进行了工业化放大实验并取得成功;第叁阶段为测试部分,首先我们分析了各种柴油的性质,利用毛细管气相色谱法测定柴油中直链烷烃的组成与含量,采用国标法测试基础柴油的冷滤点。并对柴油加入添加剂前后的性质变化进行了对比分析,结合所测定的各种数据,推断和总结,得出柴油低温流动性改进剂与柴油的相互作用机理。并利用验证实验对中石油大连石化分公司生产的几种0~#测试油进行冷滤点测试,最终可降低冷滤点4.5℃,此效果在国内已是先进水平。证实我们得出的结论,合成柴油低温流动性改进剂首要分析所测柴油的正构烷烃总量和最高含量等因素,这些因素决定了所合成的添加剂的结构。因此所合成添加剂的侧链,除了要与所测定柴油的正构烷烃相匹配外,还要考虑添加剂本身的侧链结构和侧链的间距。

韩伟[6]2008年在《生物柴油低温流动改良剂的研制》文中提出生物柴油是一种优良的石化柴油替代能源,具有环保和可再生等优点,大力发展生物柴油产业可从一定程度上解决困扰人类社会发展的能源和生态两大难题。然而,与石化柴油相比,生物柴油的低温流动性能较差,从而使其推广应用受到一定限制。本文围绕生物柴油低温流动性这一生物柴油品质改良技术研究中的重点问题,针对生物柴油低温结晶特点以及现有柴油低温流动改进剂不适用于生物柴油的现状,借鉴柴油低温流动改进剂的作用机制,在新型生物柴油低温流动改良剂的合成、研制与开发方面,进行了深入研究,主要完成了以下几个方面的工作:1、不同原料生物柴油品质研究采用碱催化酯交换法制备了菜籽油、棕榈油、大豆油3种生物柴油,对照国家生物柴油产品质量标准,对其质量特性进行了分析与研究,以获得质量稳定与可靠的研究材料。采用气相色谱对3种生物柴油的脂肪酸组成和分布进行测定与分析,为进一步设计与合成低温流动改良剂提供参考数据。2、生物柴油低温流动改良剂的合成与表征根据生物柴油脂肪酸组成和分布及其低温结晶特点,选择甲基丙烯酸高级酯为单体,合成了一系列甲基丙烯酸单酯、混合酯的均聚物,并分别与马来酸酐、苯乙烯和甲基丙烯酸-2-羟基乙酯等单体,合成了一系列二元、叁元共聚物。考察了引发剂种类及用量、溶剂种类及用量、反应时间和反应温度等4个重要因素对聚合反应的影响。通过正交实验,得到了聚合反应的最佳工艺和技术参数:引发剂用量为酯总质量的1.0%,溶剂用量为酯总量的40%,反应时间为6h,反应温度为80℃。采用红外光谱分析技术对产物结构表征,结果表明:聚合反应按预期进行,形成的产物为酯类聚合物,在此基础上,利用聚合物稀溶液特性粘度表征了聚合物的平均分子量。3、生物柴油低温流动改良剂性能评价将研制的一系列低温流动改良剂应用于所制备的3种生物柴油,以冷滤点降低的程度为评价其性能优劣的指标,结果表明,改良剂可使生物柴油冷滤点降低7~8℃,分别使菜籽油生物柴油、棕榈油生物柴油和大豆油生物柴油冷滤点下降至-20℃、0℃、-8℃。甲基丙烯酸混合酯的均聚物降滤效果优于甲基丙烯酸单酯的均聚物,甲基丙烯酸的二元共聚物降滤效果优于叁元共聚物。合成低温流动改良剂与市售T818流动改良剂复配表现出较好的协同效应,可使RME、PME、SME冷滤点分别下降12℃、8℃、8℃,降滤效果强于改良剂单独使用。聚合物对生物柴油的降滤效果与其平均分子量关系密切,当均聚物、二元共聚物、叁元共聚物特性粘度分别为68.90mL/g、45.29mL/g和55.90~56.28mL/g时,其对菜籽油生物柴油的降滤效果最好;当分别为48.52~49.55mL/g、45.29~56.00mL/g和44.95~45.41mL/g时,其对棕榈油生物柴油的降滤效果最好;当分别为44.60mL/g、45.29mL/g和44.95~45.41mL/g时,其对大豆油生物柴油的降滤效果最好。对加剂生物柴油长期贮存是否存在冷滤点回升反弹现象进行初步研究,结果表明生物柴油种类是其重要影响因素。加剂RME冷滤点出现略微上升,尤其低温流动改良剂PMA_(12-16-18)出现冷滤点较大幅度的反弹现象,冷滤点升高4℃。而加剂PME冷滤点比较稳定,变化温度在1℃范围以内。

张宏喜[7]2004年在《柴油低温流动性能改进剂的研制》文中认为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、叁元、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。为了了解这叁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,这叁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,叁者的总和为 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,叁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。

陆清洁[8]2008年在《高蜡柴油流动性改进剂的研制及降凝机理探究》文中提出柴油低温流动改进剂能够显着改善柴油的低温流动性质,对于增产柴油、提高柴汽比,增加炼油厂柴油生产的灵活性,提高经济效益。我国柴油以高蜡柴油为主,现有的柴油流动改进剂对高蜡柴油的感受性较差,因此开发对高蜡柴油感受性好的柴油流动改进剂具有重要意义。本课题主要对柴油流动改进剂的开发与合成方面进行了深入地研究,并结合大量的实验数据对加剂后柴油与添加剂的相互作用机理进行讨论和研究。主要完成了以下叁个方面的工作:第一,柴油流动性改进剂降凝效果的影响因素的归纳总结,并提出室内DFI合成、筛选及评价的方法步骤。通过查阅大量的文献,从内因和外因两个方面讨论了影响柴油流动性改进剂降凝效果的因素。而内因是影响柴油流动性改进剂降凝效果的根本因素,它包括柴油的组成性质和降凝剂的结构特点。除此之外,加剂处理过程等外在因素也对柴油流动性改进剂的降凝效果有一定的影响。第二,单体和聚合物的合成。首先是α-甲基丙烯酸长链酯的合成。因为甲基丙烯酸长链烷基酯是一种重要的聚合单体,其均聚物或与苯乙烯、马来酸酐等单体的共聚物可作为成品油流动改进剂及原油降凝剂。其次是聚合物DFI的合成。经查阅大量文献和专利,考虑到低毒、经济、高效等因素,根据可能的降凝机理,我们最终确定以甲基丙烯酸十八酯、苯乙烯、马来酸酐、醋酸乙烯酯、十六胺、十八胺等为基本原料,按不同配比合成了多个系列的聚合物,并用红外光谱(IR)法对产物的结构进行了表征。第叁阶段为测试部分。利用毛细管气相色谱法对柴油中正构烷烃的组成与含量进行了测定,并采用国标法测试基础柴油的冷滤点(简称CFPP)。结合所测定的各种数据,对加剂前后柴油的性质变化进行了对比分析,推断和总结柴油低温流动性改进剂的降凝机理。然后再以降凝机理作为指导,合成具有针对性的柴油流动性改进剂。实验证明,本实验室合成的降凝剂可使以大庆原油为原料中石油大连石化分公司生产的几种0#高蜡柴油的冷滤点降低3-5℃。

杨智勇, 王一平, 周丹, 胡瑞杰, 张金利[9]2004年在《EVA型柴油低温流动性能改进剂的研制》文中指出制备了EVA型柴油低温流动性能改进剂,对影响聚合过程的四个主要因素———聚合压力、反应温度、引发剂含量以及醋酸乙烯酯含量分别进行了考察,获得了其影响聚合产物粘度、酯含量和降低冷滤点效果的规律;同时利用XRD和DSC初步探讨了该降凝剂的降凝机理。

王一平, 周丹, 张金利, 杨智勇, 韩立君[10]2002年在《AA-MA型柴油低温流动性能改进剂的研制》文中认为用丙烯酸高碳醇酯和马来酸酐的共聚物经高碳数脂肪酸的胺化合成了AA MA型柴油低温流动改进剂 ,分析了该降凝剂的结构和降凝机理 ,结果表明它对大港油田炼制的 5# 和 0 # 柴油有良好的降凝效果。

参考文献:

[1]. 新型柴油低温流动性改进剂的开发研制[D]. 姜佳一. 辽宁师范大学. 2005

[2]. 新型高蜡柴油低温流动性改进剂的研制[D]. 房娜. 辽宁师范大学. 2013

[3]. 柴油蜡晶分散助剂的研究[D]. 吴坚. 北京化工大学. 2008

[4]. 柴油降凝剂的研制与工艺过程开发[D]. 唐小华. 兰州大学. 2008

[5]. 新型柴油流动性改进剂的开发研制及降凝机理研究[D]. 高山. 辽宁师范大学. 2007

[6]. 生物柴油低温流动改良剂的研制[D]. 韩伟. 华中农业大学. 2008

[7]. 柴油低温流动性能改进剂的研制[D]. 张宏喜. 新疆大学. 2004

[8]. 高蜡柴油流动性改进剂的研制及降凝机理探究[D]. 陆清洁. 辽宁师范大学. 2008

[9]. EVA型柴油低温流动性能改进剂的研制[J]. 杨智勇, 王一平, 周丹, 胡瑞杰, 张金利. 化学工业与工程. 2004

[10]. AA-MA型柴油低温流动性能改进剂的研制[J]. 王一平, 周丹, 张金利, 杨智勇, 韩立君. 现代化工. 2002

标签:;  ;  ;  ;  ;  ;  

柴油低温流动性能改进剂的研制
下载Doc文档

猜你喜欢