吴坚[1]2008年在《柴油蜡晶分散助剂的研究》文中进行了进一步梳理低温时,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。
杨智勇[2]2005年在《柴油低温流动改进剂的制备和应用研究》文中指出柴油的低温流动性能是影响柴油冬季使用的主要因素,加入柴油低温流动性能改进剂是提高柴油低温流动性能的首选方案。研究具有良好使用效果的柴油低温流动性能改进剂具有重要的意义。本文首先在常压条件下,合成了苯乙烯和马来酸酐或富马酸共聚物的胺化和酯化衍生物,研究了不同侧链碳数的酯化物和胺化物对降低柴油冷滤点效果的影响,苯乙烯与马来酸酐或富马酸共聚物的酯化物、胺化物对柴油有一定的降凝效果,与富马酸的聚合物要比与马来酸酐的共聚物效果稍好,其原因为富马酸聚合物的刚性较好,极性部分分布均匀。此类降凝剂合成所用脂肪胺或酯的碳数影响其对柴油的降冷滤点效果,当侧链碳数为16或18时效果较好;其次,在高压条件下以乙烯和醋酸乙烯为单体,进行共聚,研究了反应温度、反应压力、引发剂用量、醋酸乙烯酯的用量对共聚物结构和降冷滤点效果的影响,进而考察了不同溶剂条件下和加入丙烯或异丁烯第叁单体对聚合物的结构和降冷滤点效果的影响;第叁,以邻苯二甲酸酐和不同碳数的胺合成邻苯二甲酸二烷基铵盐或酰胺化合物,考察胺碳数对降冷滤点效果的影响,极性含氮化合物单独使用对柴油具有降凝效果。其中单酰胺单铵盐的效果比双酰胺的效果要好,而且,胺和铵盐的碳氢链较长,使用效果好;最后用合成的各种柴油低温流动改进剂,进行复配,研究其最佳的复配方案,以达到加强柴油低温流动改进剂使用效果的目的。
曹磊昌[3]2012年在《生物柴油低温流动性及其降凝机理研究》文中认为生物柴油是一种含氧清洁燃料,是以可再生资源为原料而制成,然而由于其碳数分稚主要集中在14-18,造成其低温流动性较差,在低温情况下,易结晶和凝胶化,限制了生物柴油的应用。本课题拟首先采用模拟生物柴油研究不同来源、不同组成的生物柴油的组成与其低温流动性的构效关系,考察其在低温下晶型结构、形貌以及在热力学上发生相转变的机理,然后采用低温透射电镜、低温原位XRD探讨生物柴油低温流动改进剂自身的低温性能,最终选择代表性的流动改进剂研究其在低温下与生物柴油相互作用机理,并从计算化学的角度建立低温下生物柴油与流动改进剂相互作用理论模型与分子模拟,从而为开发新型的生物柴油流动改进剂提供理论基础。本研究对于生物柴油的市场推广具有极其重要的应用研究意义,有利于缓解我国能源紧张的现状,保障能源安全和保护生态环境。实验所得主要结论如下：(1)生物柴油中脂肪酸甲酯除去甲氧基部分的碳链结构中碳原子数大于或等于16个时,其量增加并不都是都可以降低体系的冷凝点。其次,随着钙碳链结构双键数的增加,降低体系冷凝点的效果趋于明显。但其中碳原子数相同时,含不含双键决定了随着其量增加会使体系冷凝点降低还是升高。随着硬脂酸甲酯在生物柴油中的量的增加,蜡晶的结晶速率变化不大,析出的晶体量也变少,同时使得体系的固液相变能变小,分散体系更加稳定,但是冷凝点升高。(2)随着亚麻酸甲酯在生物柴油中的量的增加,蜡晶的结晶速率减小,析出的晶体量变少,同时使得体系的固液相变能变小,分散体系更加稳定,冷凝点降低。(3)大部分常用的降凝剂都对生物柴油有一定的降凝效果,但是降凝效果大都不是特别显着,因此开发新型高效的生物柴油降凝剂或者设计优良的复配降凝剂就显得尤为重要。(4)由正交复配实验可知,10-330与AH-BSFH以1：8复配降凝效果最好,使生物柴油的凝点和冷滤点分别降低5℃和3℃。(5)DSC分析表明,在生物柴油中加入复配降凝剂后,降凝剂主要是通过其分子结构中的极性基团伸入脂肪酸甲酯晶体的晶核中,非极性基团分布在晶体表面来提高蜡晶所处分散体系的稳定性来起到降凝的作用。(6)偏光显微镜表明,生物柴油中添加复配降凝剂后,降凝剂通过其分子结构中的极性基团伸入到脂肪酸甲酯的晶核中与之发生共晶作用,从而改变晶体的形态与分散状态,进而提高生物柴油的低温流动性能。(7)低温XRD分析表明,在加剂生物柴油中降凝剂改变了蜡晶的成长方式,析出的正交晶的含量减少,单斜晶和斜方晶的含量增多,体系中晶体尺寸较小,更容易通过滤网,另外,加剂生物柴油中的蜡晶量也较少,,所以总的结果是加剂生物柴油的冷滤点更低。(8)考察了甲基丙烯酸酯类降凝剂10-320的不同加入量和生物柴油与0#柴油掺混油不同组成对其冷滤点的影响,发现降凝剂加入量为1%时,B60的冷滤点最低,为-10℃。(9)DSC分析表明,B60中晶体的结晶速率最慢,析出的晶体量也最少,同时它所处的体系固液相变能最小,为0.579J.g-1,晶体分散在其中更稳定,因而降冷滤点效果最好。(10)偏光显微镜表明,B60中析出的晶体为尺寸更小的球状颗粒,粒径<20μm,更容易通过滤网,因而冷滤点最低。分析原因一方面是降凝剂与掺混油发生共品作用,改变其结晶过程,另一方面,两种油之间出于组分的差异会产生一定的排斥作用,抑制蜡晶的生长聚集,使晶体尺寸较小。(11)低温XRD分析表明,B60中析出的晶体的量较少,其中正交晶与单斜晶峰面积比为0.086,正交晶的含量相对较少,单斜晶的含量相对较多,而单斜晶更易通过滤网,所以B60的冷滤点更低。
王晶晶[4]2007年在《柴油低温流动改进剂的合成及性能研究》文中研究指明新疆地产0#柴油蜡含量较高,本课题主要围绕合成和筛选能有效改善高蜡柴油低温流动性能的柴油流动改进剂(Diesel Flow Improver,简称DFI)的研究,本文主要完成了以下几方面的工作:(1)利用尿素络合法分离出新疆地产0#柴油中的正构烷烃,核磁共振技术测定了柴油平均碳原子数目;气相色谱-质谱联用(GC-MS),分析了柴油石蜡烃中正构烷烃的碳数分布及含量,为合成低温流动改进剂提供了参考数据;(2)合成了不同碳数的不饱和酸聚合单体-马来酸酐双链酯、富马酸双链酯、丙烯酸单酯(由实验小组合成),探讨了最佳工艺条件,产物通过红外确定;在此基础上,以各类不饱和酸酯为聚合母体分别与苯乙烯、醋酸乙烯酯、马来酸酐、十六胺、十八胺为原料,合成了不同种类的DFI,产物通过红外光谱进行确认。(3)以合成的DFI为原料,以新疆地产0#柴油为被测对象,结果表明可使吐哈0#柴油CFPP降低2-8℃;独山子0#柴油降低6-8℃;克拉玛依0#降低2-5℃,乌石化0#降低3-7℃达到了很好的降滤效果。DFI对柴油的感受性不仅与烷基侧链、极性基团、柴油的馏分组成等有关.为了提高其油溶性能和分散性,选取T1804以不同的比例与几种聚合物进行复配,测试结果表明复配后冷滤点降显着提高,达到了国内先进水平。(4)利用气相色谱-质谱、X射线衍射、低温显微技术对的降凝机理做了探讨研究,发现柴油的结蜡过程存在着量变和渐变,验证了石蜡烃的叁维网状结构,同时显示,柴油加剂后,DFI能有效阻止蜡晶的能长,起到了改善柴油在低温下的流动性能。
杜道林[5]2004年在《柴油低温流动改进剂的应用研究》文中研究指明本文研究了柴油低温流动改进剂的有效应用问题。在归纳了柴油低温流动改进剂的国内外研究现状、发展趋势和作用机理的基础上,首先对影响柴油低温流动改进剂感受性的因素进行理论分析,然后选择南阳柴油、燕化柴油、胜利柴油等国内几种柴油,以及T1804、T1805、PAE等几种国内柴油低温流动改进剂进行了感受性的实验研究。实验结果表明:柴油低温流动改进剂种类、柴油种类、油品温度及水含量、低温流动改进剂添加量及粘度和复配使用等因素对柴油低温流动改进剂感受性均有不同程度的影响。从理论上分析了以上因素造成柴油低温流动改进剂感受性差异的原因。根据柴油低温流动改进剂感受性的研究结果,从低温流动改进剂与柴油的匹配、低温流动改进剂的添加量、复配使用等方面指导柴油低温流动改进剂在柴油实际生产中的有效应用。针对柴油低温流动改进剂对高含蜡原油生产的柴油感受性普遍较差的情况,以南阳柴油和聚甲基丙烯酸高级酯类低温流动改进剂为代表,进一步研究、探讨了聚甲基丙烯酸高级酯类柴油低温流动改进剂及其改性产品和复配使用方法在高含蜡原油所生产的柴油上的有效应用。
高山[6]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》文中研究表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。
吕志敏[7]2006年在《新型柴油低温流动改进剂的实验研究》文中研究表明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、增加炼油厂的经济效益具有重要意义。本文在对国内外降凝剂文献调研的基础上,制备了几种柴油低温流动改进剂。根据测冷滤点的实验结果,合成的低温流动改进剂都具有一定的降滤效果。不同的低温流动改进剂对同一种柴油感受性存在差别。一般来说,柴油中正构烷烃的含量和分布是影响其低温流动改进剂使用效果的主要因素。其中,在T1804基础上复配的柴油蜡晶分散剂的降低冷滤点效果优于T1804,合成的物质对石家庄柴油具有很好的降滤效果,并对它们的作用机理进行了讨论。研究表明,混合的十六醇和十八醇合成的改进剂降冷滤点效果比单种醇合成的要好。当流动改进剂侧链的碳数与油样正构烷烃中碳数分布相匹配时,或者含有极性集团时能达到较好的降滤效果。
韩伟, 杨湄, 刘昌盛, 黄凤洪, 黄庆德[8]2008年在《生物柴油低温流动改进剂研究进展》文中认为添加生物柴油低温流动改进剂是改善生物柴油低温性能的最有效方法。文章介绍了低温流动改进剂的作用机理、主要影响因素及国内外研究现状,指出原料不同的生物柴油对低温流动改良剂具有较强的选择性,认为研制开发既经济又高效的新型生物柴油低温流动改进剂对促进生物柴油的应用具有重要作用。
廉翔[9]2017年在《大豆油生物柴油的催化制备及低温流动性的研究》文中研究说明近年来,能源消耗加剧,石油、煤等化石燃料储量日益紧缩,寻找可持续发展的新能源迫在眉睫。生物柴油因其绿色环保等优点有望成为传统化石燃料的替代者。在众多的生物柴油制备方法中,酸碱催化酯交换反应制备方法应用最为广泛。其中,固体碱催化剂因为产率高,反应速率快,产物易分离且活性高的优势有着良好的发展前景。本文利用廉价易得的蜗牛壳和高岭土经过800℃焙烧后,按照4:1的比例研磨掺混,再经过KBr (40wt.%)溶液浸渍,制备了一种新型、高效的蜗牛壳/高岭土固体碱催化剂。该催化剂在500℃活化后,用于催化大豆油和甲醇的酯交换反应制备生物柴油,当甲醇与大豆油的比例为6:1,反应时间为2h,反应温度为65℃时,生物柴油的产率高达98.5%。同时,所制备的蜗牛壳/高岭土催化剂在稳定性和可重复性试验中,都表现出良好的性能。进一步的,对所制备的生物柴油的组成和含量进行了分析,并重点研究了其低温流动性能,通过在生物柴油中添加低温流动改进剂乙酰乙酸甲酯,有效的改善了所制备的大豆油生物柴油的性能。进一步的,合成了一种二元聚合物低温流动改进剂,并对所合成的聚合物改进剂进行了分析表征。通过将聚合物改进剂添加到所制备的大豆油生物柴油中,系统的研究了聚合物改进剂对生物柴油低温流动性能的影响和作用机理。在本文中,由于催化剂合成方法简单,环境友好,成本低廉,催化活性高,重复使用性好,在当前的技术背景下,对于生物柴油的工业化生产极具发展前景,同时,开发廉价高效的生物柴油低温流动改进剂,同样对于生物柴油的产业化应用有着重要意义。
王介妮[10]2015年在《地沟油生物柴油低温流动性改进的研究》文中研究说明生物柴油因为其燃烧后硫含量低、无毒、污染小且具有可持续发展的特性,成为新一代绿色、环保生物质燃料。尽管早已被一些文献相继报道,但是在制备生物柴油时研究者们多数选取可食用的植物油等为原料油,制取成本较高。然而,对于我国这样一个人口大国,食用油的用量是相当大的,自然会导致餐饮废油(地沟油)量的增多,为此,选取地沟油为原料油制备生物柴油,可以将废弃油脂回收二次利用,这样可以更好的使得资源利用得到最大化。但当生物柴油在低温下(0℃左右)使用时,由于其中的脂肪酸甲酯容易结晶析出,会造成发动机阻塞,进而影响发动机的正常工作。因此,改善生物柴油的低温流动性,对生物柴油的推广显得尤为重要。本论文选取地沟油为原料油合成、制备地沟油生物柴油(BWCO),并对其进行低温流动性改进的研究。具体的研究内容和研究所得出的结论如下：(1)通过传统的碱催化酯交换反应实验,制备得到的生物柴油产率为95.46%。经测试,除了氧化稳定性不符合欧洲燃料标准(EN 14214)的要求,大部分性能满足美国燃料标准(ASTM D6751)和欧洲燃料标准(EN 14214),其冷凝点(SP)和冷滤点(CFPP)分别为-4℃和2-C。总体而言,地沟油是一种潜在的低成本、高品质的生物柴油生产原料。(2)对制备得到的BWCO低温流动性改进的研究。首先,选取四种商业聚合物类柴油降凝剂进行分析、研究,分别是：A-4,T-1804D,T803以及V-385,即：聚甲基丙烯酸甲酯(PMA)、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVAC)、聚α-烯烃(PAO)和聚马来酸酐(HPMA),通过将其按一定比例添加到BWCO中,研究BWCO的低温流动性、粘度以及粘度指数(VI)。此外,测定了燃料性能的其他重要参数,例如：热重(TG)、闪点(FB)、酸值(AV)以及氧化安定性(OS)等。最后,利用低温偏光显微镜和差示扫描量热仪对地沟油生物柴油在低温下的晶体结构以及结晶行为进行了研究。研究得出,在不降低生物柴油的重要燃料性能指标时,PMA是四种聚合物低温流动改进剂中的最佳选择。添加0.04% PMA于地沟油生物柴油中,可以使其PP和CFPP分别降低8℃和6℃。其它添加剂(例如,PAO和HPMA)对生物柴油低温流动性能的影响较小。(3)乙酰乙酸乙酯(EA)作为一种生物基的有机溶剂,从未被研究过作为添加剂应用到生物柴油中。本文选取EA研究其对BWCO低温流动性的影响,得出EA可以提高地沟油生物柴油的低温性能,在EA的体积百分比达到20时,生物柴油的SP和CFPP分别降低了4℃。并且,加入EA之后,其氧化安定性也会有所提高。(4)将煤直接液化加氢改质柴油(DDCL)和BWCO按照一定比例掺混后,通过IBMSPSS统计软件对实验结果进行方差分析(VA),发现在提高BWCO低温流动性的同时,其两者还可以很好地将优势、劣势进行互补：DDCL可以用来显着提高BWCO的性质。在掺混20vol%DDCL后,将其放置100天之后,SP和CFPP分别可以降低7.5℃和4℃,此改进效果也通过差式扫描量热仪(DSC)分析BWCO低温下的结晶过程得到证实。同时,BWCO的其他燃料性能也完全符合EN14214和ASTM D6751标准的规定。此外,和生物柴油掺混后的DDCL,无论掺混比例如何变化,其闪点和运动粘度也都满足欧洲燃料标准EN14214和和美国燃料标准ASTM D6751的要求。通过研究得出,将生物质能源和煤炭资源充分利用,可以有效缓解石油资源的匮乏。
参考文献：
[1]. 柴油蜡晶分散助剂的研究[D]. 吴坚. 北京化工大学. 2008
[2]. 柴油低温流动改进剂的制备和应用研究[D]. 杨智勇. 天津大学. 2005
[3]. 生物柴油低温流动性及其降凝机理研究[D]. 曹磊昌. 上海应用技术学院. 2012
[4]. 柴油低温流动改进剂的合成及性能研究[D]. 王晶晶. 新疆大学. 2007
[5]. 柴油低温流动改进剂的应用研究[D]. 杜道林. 天津大学. 2004
[6]. 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
[7]. 新型柴油低温流动改进剂的实验研究[D]. 吕志敏. 北京交通大学. 2006
[8]. 生物柴油低温流动改进剂研究进展[J]. 韩伟, 杨湄, 刘昌盛, 黄凤洪, 黄庆德. 可再生能源. 2008
[9]. 大豆油生物柴油的催化制备及低温流动性的研究[D]. 廉翔. 上海应用技术大学. 2017
[10]. 地沟油生物柴油低温流动性改进的研究[D]. 王介妮. 上海应用技术学院. 2015