摘要：本文针对我厂柴油质量升级过程中出现的润滑性能降低的问题，通过优选适合我厂柴油性质的润滑性改进剂，提出通过添加适当比例的IOR650润滑性改进剂，可有效降低柴油磨痕直径，对柴油其他性质不造成影响，可满足柴油出厂质量要求。
关键词：润滑性改进剂；柴油；质量升级；磨痕直径
随着环保法规的日趋严格，世界各国执行的车用柴油质量标准也越来越高。总体来看，车用柴油质量升级的重点是不断降低柴油硫含量。柴油中的硫化物大多以杂环形式存在于芳烃和多环芳烃中，但是因硫化物严重污染环境而大力提倡脱除柴油硫化物的同时，也脱除了具有润滑性能的一些组分。因此使用柴油的发动机随着硫含量的减少出现磨损和损坏，缩短了使用寿命。添加润滑性改进剂是提高低硫柴油润滑性的根本途径。
本文针对我厂在升级过程中出现的润滑性能降低的问题，探讨了国内几种抗磨剂对我厂柴油润滑性能的改进作用，分析了导致柴油润滑性降低的原因，选择了合适的添加剂，解决了柴油润滑性能降低的问题。
1 柴油润滑性降低的原因分析
柴油中的含氧杂质、多环芳烃、含氮杂质等是影响柴油润滑性的决定性因素。文献[1]指出硫含量的高低仅仅反映了柴油中极性化合物含量的大小，对柴油润滑性无直接影响。朱军等[2]发现含硫化合物、单环和双环芳烃含量与柴油组分的磨损关系不大，含氮化合物和含氧化合物（尤其是环烷酸）是改善柴油润滑性的主要物质。
有国外机构研究表明：经深度脱硫的低硫柴油，由于除去了一些增加磨损的有机硫化物，从而使润滑性得到一定程度改善，但由于在脱硫过程中也将其具有抗磨性能的含氧化合物、含氮化合物、芳烃和多环芳烃以及其他具有抗磨性的组分脱除，导致低硫柴油抗磨性显著变差。
因此，石化厂调和柴油润滑性降低的原因是柴油降低硫含量过程中，导致含氧化合物、含氮化合物、多环芳烃以及其他具有润滑性组分减少，因此磨痕直径增大，润滑性能降低。
2 柴油润滑性改进剂的种类
柴油润滑性添加剂主要有醇、醚、脂肪酸及其酯、盐类或具有清净作用的胺类化合物。这些化合物是一种油性剂，极性基是羧酸及其酯，它们吸附在金属表面，减少金属的直接接触，起到边界润滑、减缓磨损的作用。添加剂量根据成分的种类、浓度的不同及柴油种类的不同而异，一般在80μg/g～300μg/g。国内目前使用较多的是脂肪酸类和脂肪酸酯类柴油抗磨剂。
3柴油润滑性改进剂实验
经前期调查及分析，石化厂对几类柴油润滑性改进剂进行小样试验，添加量控制在50—100ppm，结果如表1。
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表1 几种润滑性改进剂实验结果
样品磨痕直径，μm样品磨痕直径，μm样品磨痕直径/um
基础油473基础油456基础油416
基础油+100PPm
濮阳剂（酸类）395基础油+50PPm
润联剂剂Oil9900372基础油+100PPm濮阳剂2376
基础油+100PPm 润联剂IOR650363基础油+100PPm 润联剂剂Oil5500377基础油+100PPm润联剂IOR650375
基础油+100PPm西安剂A397基础油+100PPm西安剂C425--
基础油+100PPm西安剂B400基础油+100PPm西安剂D363--
根据实验结果，当基础油磨痕直径426μm，濮阳剂加入量100PPm时，磨痕直径降低78μm，润联剂加入量在100 PPm时，磨痕直降降低100PPm，因此，润联添加剂效果较濮阳佳华好。基础油磨痕直径456μm，润联剂Oil9900加入量50PPm时，磨痕直径降低84μm，润联剂Oil5500加入量在100PPm时，磨痕直降降低79PPm，因此，润联Oil9900效果比Oil5500效果好。基础油磨痕直径416μm，加入量在100PPm时，润联剂IOR650降低磨痕直径41μm，濮阳剂2降低磨痕直径40μm，西安剂D降低磨痕直径53μm，效果接近，可满足调和需求。
4 工业应用情况
调和1个5000方的柴油罐（302#罐），调和出约4000吨符合国Ⅳ质量指标的0#柴油；确定对302号罐柴油进行工业应用，对302#空白柴油的几项关键指标进行检测，检测结果见表2：
表2 302#空白柴油性质检测
项目空白柴油
酸度/（mgKOH/100mL）1.51
硫/mg/kg22.9
密度（um）/ kg/m3831
磨痕直径447
对302#空白柴油加注KMJ-031抗磨剂，抗磨剂单耗80ppm，加剂前后的空白柴油样品分别取样和留存，并对样品进行了检测。抗磨剂润滑性能检测结果见表3：
表3 抗磨剂工业加剂应用检测结果
空白柴油抗磨剂型号加剂量，ppm磨痕直径（um）/加剂前磨痕直径（um）/加剂后
空白柴油IOR65080447395
由表3可以看出：加入80ppm IOR650型号润滑性改进剂，柴油的磨痕直径从447 um降到395 um，能够满足中石油集团车用柴油内控指标（校正磨痕直径≤440um）；且IOR650型抗磨剂的润滑性能达到中石化标准Q/SH CG57-2014《柴油抗磨剂技术要求》（校正磨痕直径≤420um）。
5 结论
（1）随着柴油硫含量的降低，柴油组分中的含氧化合物、含氮化合物、芳烃和多环芳烃等具有润滑性的组分被脱出，导致了柴油润滑性能降低。
（2）实验室小试结果表明，选择的三种润滑性改进剂均能有效地降低柴油校正磨痕直径，其中，润联IOR650型添加剂在我厂进行了大罐调和及工业应用，效果较好。
参考文献：
[1] 范文琴，赵良.影响柴油润滑性因素初探[J].高桥石化，2005，20（3）：1-3.
[2]朱军，范文琴，张丽等.柴油的组成对其润滑性的影响[J].高桥石化，2005，20（4）：5-8.
论文作者:邵永进
论文发表刊物:《文化时代》2019年17期
论文发表时间:2020/1/16
标签：柴油论文; 直径论文; 润滑性论文; 芳烃论文; 基础油论文; 组分论文; 濮阳论文; 《文化时代》2019年17期论文;