侯建红,曲 涛,朱宏君,田 野,杨 韬
(1.中国人民解放军驻中石油抚顺石化公司军事代表室,辽宁抚顺 113008;2.中国石油抚顺石化公司石油三厂,辽宁抚顺 113008)
柴油低温流动改进剂(俗称降凝剂),是一种加入很少的量却效果明显的油品添加剂,其在低凝柴油的生产调和中能显著改善蜡的结晶过程,使油品在低温下有较好的流动性,特别是在-35 号柴油的调和应用中发挥着非常重要的作用。表征柴油的低温流动性能指标有浊点、冷滤点、倾点和凝点,柴油低温流动改进剂能改善油品的凝点、倾点和冷滤点,不能改进油品的浊点,但是,通过大量的行车试验证明,冷滤点能够真实的反映柴油低温下实际操作界限温度,正确判断柴油的低温性能,因此当前包括我国在内的各国普遍采用冷滤点来判断柴油的低温性能[1-3]。
抚顺石油三厂生产柴油的组分油主要有分子筛拔头油、抽余油,北蒸馏一线油、三线油、塔底油,中压加氢侧线油、塔底油,重整切尾油等,其中北蒸馏三线油、塔底油和中压加氢塔底油是生产0 号柴油主要组分。在冬季生产-35 号柴油时由于受原料不足限制,为更好的满足市场需求,进一步优化产品结构和提高经济效益,为增加产量往往要混入部分0 号柴油组分来进行调和,由此使-35 号柴油的原有组分结构发生变化,导致其冷滤点偏高而达不到产品要求,因此需要加入柴油低温流动改进剂来改善。本文通过对混入不同比例0 号柴油组分的-35 号柴油添加柴油低温流动改进剂后的冷滤点进行考察,找出生产最佳配比,从而为企业实际生产提供参考。
冷滤点测定仪,上海石油仪器厂;BASF 系列柴油低温流动改进剂,德国进口;丙酮、正庚烷分析纯等。
根据SH/T0248-2006 柴油冷滤点测定方法进行实验。
冷滤点[4](简称CFPP),试样在规定条件下冷却,当试样不能流过过滤器或20 mL 试样流过过滤器的时间大于60 s 或试样不能完全流回试杯时的最高温度,以“℃”(按1 ℃的整数)表示。0 号和-35 号柴油冷滤点,(见表1)。
表1 0 号柴油和-35 号柴油冷滤点指标Table1 0#and -35#diesel oil of CFPP index
对各组分油进行冷滤点的小样实验,结果(见表2)。由表2 可以看出,分子筛拔头油、抽余油,北蒸馏一线油,重整切尾油和中压加氢侧线油,这些组分油都远低于或接近-35 号柴油冷滤点。而北蒸馏三线油、北蒸馏塔底油、中压加氢塔底油冷滤点都较高,与-35 号柴油冷滤点相差甚多,可以推断正是由于这些0 号柴油组分的加入,导致-35 号柴油冷滤点偏高的原因。
表2 各组分油冷滤点实验值Table2 Each component oil of CFPP experimental value
由实际生产可知,0 号柴油组分含量在25 %以下时,-35 号柴油质量基本不受影响。因此分别选取25%、30 %、35 %、40 %、45 %含量0 号柴油组分的-35 号柴油小样进行冷滤点小样实验,结果(见表3)。由表3 可以看出,25 %含量0 号柴油组分的-35 号柴油冷滤点最小,为-24 ℃,与-35 号柴油冷滤点较接近。随着混入0 号柴油组分的比例增大,其冷滤点呈上升趋势,逐步升高,当达到45 %含量0 号柴油组分时,冷滤点上升至-12 ℃,远远高于-35 号柴油冷滤点。
为进一步了解柴油低温流动改进剂对-35 号柴油冷滤点的感受性,分别选取25 %、35 %、45 %含量的0号柴油组分的-35 号柴油小样进行逐步加剂试验,判断柴油低温流动改进剂对-35 号柴油冷滤点影响。加剂量按照所占质量分数的百分比从0,0.01,0.02,0.03,0.04,0.05,0.06,0.07,0.08,0.09,0.1 的 比 例 进 行实验。
表3 不同0 号柴油组分含量对应-35 号柴油冷滤点实验值Table3 Different 0#diesel oil component content to -35#diesel oil of CFPP experimental value
2.3.1 25 %含量0 号柴油组分的-35 号柴油冷滤点与加剂量的关系变化 由图1 可以看出,25 %含量0 号柴油组分的-35 号柴油冷滤点随着加剂量的逐步增加,冷滤点由-24 ℃逐步降至-38 ℃。但是到加剂量在0.1 %时,冷滤点趋于稳定,降至-38 ℃左右。说明再增加加剂量对降低-35 号柴油的冷滤点作用不大。
图1 25 %含量0 号柴油组分的-35 号柴油冷滤点与加剂量关系Fig.1 0#diesel oil component content of 25 % of -35#diesel CFPP and add dose relationship
2.3.2 35 %含量0 号柴油组分的-35 号柴油冷滤点与加剂量的关系变化 由图2 可以看出,35 %含量0 号柴油组分的-35 号柴油冷滤点随着加剂量的逐步增加,冷滤点由-19 ℃逐步降低至-32 ℃左右,但当加剂量在0.1 %时,冷滤点略有回升,回升幅度不大。说明此时加剂量已趋于饱和,再增加加剂量对降低-35 号柴油的冷滤点作用也不大。
图2 35 %含量0 号柴油组分的-35 号柴油冷滤点与加剂量关系Fig.2 0#diesel oil component content of 35 % of -35#diesel CFPP and add dose relationship
2.3.3 45 %含量0 号柴油组分的-35 号柴油冷滤点与加剂量的关系变化 由图3 可以看出,45 %含量0 号柴油组分的-35 号柴油冷滤点随着加剂量的逐步增加,冷滤点由-12 ℃逐步降低至-17 ℃左右,变化很平缓。当加剂量在0.1 %时,冷滤点趋于稳定,不再降低,再增加加剂量对降低-35 号柴油的冷滤点不起作用。
图3 45 %含量0 号柴油组分的-35 号柴油冷滤点与加剂量关系Fig.3 0#diesel oil component content of 45 % of -35#diesel CFPP and add dose relationship
柴油低温流动改进剂在含有0 号柴油组分调和的-35 号低凝柴油中,其冷滤点并不能随着加剂量的增多而无限的降低,与所含组分油密度有关。抚顺石油三厂在冬季生产-35 号柴油中对混入的部分0 号柴油组分,通过添加少量的柴油低温流动改进剂来降低冷滤点使其达到产品要求。通过实验表明,-35 号柴油调和中,0 号柴油组分在25 %~35 %时,柴油低温流动改进剂对油品的效果明显,使其冷滤点改善至符合产品要求,但加剂量不应超过0.1 %。
[1] 王晶晶.柴油低温流动改进剂的合成及性能研究[D].新疆:新疆大学,2007.
[2] 张颖,何丽萍.筛选低温流动改进剂生产低凝点柴油[J].石油商技,2002,20(3):26-28.
[3] 马志研,龙小柱,田彦文,等. 一种多元酯类柴油低温流动改进剂的合成与应用[J]. 炼油技术与工程,2008,38(5):51-54.
[4] SH/T0428-2006. 柴油和民用取暖油冷滤点的测定法[S].2006.