低硫柴油润滑性改进剂的制备与性能评价研究

来源 :沈阳工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:edwinshi97531
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随着环保要求的提高,柴油生产逐渐向低硫和无硫方向发展。伴随着硫元素的脱除,一些具有润滑作用的组分也被除去,柴油自身润滑性变差,使用时会造成柴油机的磨损。向柴油中加入润滑添加剂(抗磨剂)是减小磨损行之有效的方法。本文阐述了脂肪酸型和脂肪酸酯型柴油抗磨剂的制备,并评价其润滑性能。选用大豆油酸、妥尔油酸和棉籽油酸为原料,采用多级冷冻压滤法提纯油酸制备酸型抗磨剂。多级冷冻压滤的条件是:过滤压力0.2~0.4MPa,滤布孔径25μm,冷冻时间20~24小时,冷冻次数3次,一级冷冻恒温3~4℃,二级冷冻恒温-6~-8℃,三级冷冻恒温-12~-15℃,三种油酸的冷冻温度略有差异,优选在凝点附近。提纯后三种油酸的产率均在80%以上。用气相色谱对三种原料和产物进行表征,结果表明,原料中不饱和脂肪酸含量为90%左右,产物中不饱和脂肪酸的含量在99%以上,饱和脂肪酸被除去,浊点和凝点均符合酸型柴油抗磨剂技术要求。用HFRR法评定三种产物润滑性能,结果表明:在两种低硫柴油中添加量为150mg/kg时,磨斑直径均符合中石化酸型抗磨剂加剂柴油润滑性不大于420μm的要求。酯型抗磨剂主要是不饱和脂肪酸多元醇酯。以对甲苯磺酸为催化剂,甲苯为携水剂,油酸和甘油为原料合成了二油酸甘油酯与三油酸甘油酯的混合物。实验考察了摩尔比、反应时间、反应温度和催化剂用量对酯化率的影响,并通过红外光谱对产品结构进行表征。结果表明,适宜的反应条件是:反应原料物质的量比n(丙三醇):n(油酸)=0.7:1;反应温度155~160℃;反应时间9h;催化剂用量5%;携水剂用量20%,在此条件下油酸的酯化率达99.4%,产物的酸值小于2mgKOH/g。用HFRR法评定产物润滑性能,结果表明:在低硫柴油中添加150mg/kg时,两种柴油的磨斑直径从分别从598μm和580μm降至386.6μm和377.4μm,符合中石化标准。制备的抗磨剂性质稳定。分别向两种评定柴油中加入制备的抗磨剂,添加量为150mg/kg时,加剂柴油的粘度、密度、氧化安定性和低温流动性几乎不变。添加酯型抗磨剂对柴油酸度几乎无影响,添加酸型抗磨剂后,柴油酸度明显增大,仍低于7mgKOH/100mL的国家标准。
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