柴油低温流动性的研究

柴油低温流动性的研究

朱明伟

（浙江海洋大学316022）

【摘要】:社会科技日益进步，科技与生产对产品的要求日益提高。而产品本身如何能够适应不同的应用环境，则成为人们接下来考虑的问题。如何让柴油产品更好的在低温下工作，越来越成为人们在研究工作中的发展问题。低温下的柴油在一定程度下会产生蜡结晶，影响机械的正常工作，甚者损坏机械运作。本文浅析柴油低温流动性能。

【关键词】:柴油低温流动性改善

1引言

21世纪国内经济的迅速发展，带动了一系列产业的飞速发展，多种多样的产品应声而出。为了满足不断扩大的市场需求，方便于生产与生活，以柴油为发动原料的柴油机逐渐受到青睐。并且在近几年，柴油车在国内得到了广泛的投产与使用。

车用柴油的使用燃料，柴油的性质与发展也是人类研究的课题之一。如何高效的利用柴油，发现其隐藏的价值，在今天这样一个资源匮乏的时代，显得意义重大。因为社会交往，车辆行驶在不同的地域，需要经受温度等自然因素的影响。研究在低温时，柴油由于粘度的增大以及蜡晶格的形成，容易导致柴油失去流动性与通过性，探究其现象的根源，以及市场上通用的低温流动改善剂的工作原理以及未来发展趋势，是我们主要的话题。

2柴油

柴油主要是经过原油蒸馏、催化裂化等一系列生产过程，而得到的轻质石油产品。作为柴油机的使用燃料，被广泛应用于大型车辆、工业运输、生产活动，工程机械以及军事等用途。化石能源的日益减少，工业的发展趋势，日常生活的需求等因素，刺激了汽车发动机向柴油机化的发展进程。

近数十年来，在农业、工业、军用一系列领域，柴油机越来越受到社会以及商家的偏好。相较与柴油，汽油更加的清洁并且没有过多的杂质，但是在其燃烧后会产生有毒的气体，危害环境，有悖于现在保护环境的趋势。闪电较汽油要高，决定了柴油的危险性较小，使得其在大型工具以及装备中具有重大的意义。

3柴油低温流动性

用与反应在低温条件下，发动机燃烧系统过程中，柴油能否维持正产流动状态，产生蜡结晶影响正产的泵送以及油滤与燃烧进度的性能，我们称为柴油低温流动性。低质的柴油在低温下，形成的蜡结晶会阻断燃料的正常输送从而造成阻塞，中断供油会影响发动机的工作，进而影响工作进度。只有拥有优质性能的柴油才能经受低温的考验，完成工作的需求。

3.1评定指标

3.1.1凝点

凝点在国内被用来分类不同相对性质有差别的柴油，并记作牌号。一定低温下的柴油会其慢慢失去流动性，凝点表示了该状态的最高值。

相比于一些国家，国内的柴油产品含蜡量较高。根据柴油组分中含蜡量的多少来看，柴油在低温下失去流动性主要原因有如下两点。其一，黏温凝固，由于含蜡量较少或者基本不含蜡，在温度迅速降低的情况下，油品黏度逐渐怎大，不定形的黏稠玻璃状物质产生，进而失去流动性；其二，构造凝固，由于蜡含量较高，温度的降低也会导致蜡的析出，其表现形式为结晶体，将柴油包在其中相互连接形成网状的结构，从而导致油品不流动。以上两种都是柴油中蜡的主要表现形式。

以上两种形态都是指油品失去流动的的温度，也就是表示了凝点的油品状态。油品失去流动性时，并非是形成固态的表现，而是一种黏稠的膏体状态。

表3-1不同牌号的柴油的凝点

3.1.2浊点

在某温度下，柴油开始产生浑浊状态，其最高值被称为浊点。

在浊点下，蜡晶体开始逐渐析出，相互连接扩大进一步降低流动性。

3.1.3冷滤点

在规定条件下的柴油，经过冷却后不能流动通过过滤器或者在60S内通过样品不超过20ml等状态下的温度，取其最高至称为冷凝点。

冷凝点最能够反映柴油的实际使用状况，或者说是表示在低温下，柴油能够让发动机正常运行的最低温度，一个临界的数值。在测试试验中，评价柴油低温流动性的参考依据，国内外广泛使用了冷凝点。浊点温度下，蜡晶体开始形成，但由于颗粒较小不一定会引起发动机的反应。而凝点下，油品已经完全凝结，阻塞了机械管路。所以，相对于其它二者来说，冷凝点在实际操作中更加具有可用性。

4改善柴油低温流动性

4.1脱蜡

由于柴油是由烷烃，烯烃，苯等成分组成，而其烃类构分则决定了凝点的大小。例如，正构烷烃的组分的比例会造成凝点的同时升高，或者是相对分子质量较大的烷烃，也是会导致相同的效应。国内自产原油含有较多的石腊基，相对来说也是正构烷烃含量较大。通常正构烷烃在柴油中的比例约为15%-30%。低温下，基本上2%左右的正构烷烃就可以影响蜡结晶的析出与柴油低温性质。一定程度上析蜡量与柴油的组分、加工方案以及调和比例有关。并且，原料油的质量也是其中重要的因素之一。

另一方面，正构烷烃拥有较高的十六烷值，十六烷值是柴油机工作时，燃料的燃烧性能表现。十六烷值较低的燃料，相对来说很容易引起发动机的工作粗暴，降低了正常工作的效率，还会增加燃料的消耗。工作粗暴状态下的柴油机会给自身的机械造成极大的损害，压力的增大、负荷增大，甚至严重时损害轴承。

对于含有石腊基较多的原油，采用脱蜡工艺进行处理是降低凝点的方法。由上文可知，脱蜡之后，正构烷烃含量降低，十六烷值也要降低，之后会出现连带的影响。而对于脱蜡工艺本身来说，会导致柴油的产率降低，而在成本方面消耗较高。所以在今天的社会，高效的处理方面被人类挖掘出来。根据研究，多种类的改善剂与添加剂渐渐被推向了市场。

4.2降凝剂

降凝剂，又被称为低温流动改善剂，方便于改善油品的低温性能，并且对于不同的油品，可以使用不同的配制与添加方案。相对于脱蜡工艺，添加降凝剂更加的具有可行性，成本较低，并且对于不同地方出产的油品，对其进行化验等操作，就可以对不同的构成进行配制。

由柴油低温凝结原理可知，流动性失去是因为蜡结晶网状结构的形成，而低温流动改善剂可以阻止低温下，柴油中的蜡结晶形成网状的结构。由于网状结构不能形成或者被破坏，相同温度下柴油则可以进行流动，从而起到降低凝点与提升柴油流动性的目的。

5小结

轻柴油使人们日常生活中所需要使用的燃料。对于特殊地区与环境下，对于柴油的低温性能有着其他的要求，高凝点的柴油的无法满足。对于特殊环境的需求，柴油低温流动改善剂可以按照相关规定进行配置与添加，实现效益的最大化，提高了经济效益。

6参考文献：

【1】刘树峰，汪树军，柴油低温流动改进剂，石油大学化工学院，2001

【2】李林，韩长青，柴油低温流动改进的研究，《石油炼制与化工》，2001

【3】陈秀，袁银男，来永斌著，生物柴油的低温流动特性及其改善，《农业工程学报》，2010

【4】李会鹏，李会举，沈本贤，柴油低温流动改进的研究进展，《现代化工》，2006

【5】李会鹏，沈本贤，周晓龙著，柴油低温流动性改进剂的合成及其效果研究，《精细石油化工》，2005