加氫裂化柴油抗磨劑的效果對(duì)比分析

孫 研,徐 駿

(中國(guó)石化揚(yáng)子石油化工有限公司研究院, 江蘇 南京 210000)

加氫裂化柴油抗磨劑的效果對(duì)比分析

孫 研,徐 駿

(中國(guó)石化揚(yáng)子石油化工有限公司研究院, 江蘇 南京 210000)

考察了抗磨劑XL-66、油酸、油酸甘油酯、油酸三乙酰胺、XS-12對(duì)加氫裂化柴油酸值、抗磨性能、抗乳化性能的影響。結(jié)果表明：五種抗磨劑在添加量為400×10-6的條件下，柴油磨痕直徑都低于國(guó)標(biāo)460μm。XL-66和油酸抗乳化性能好，但是酸值較高；油酸甘油酯和油酸三乙酰胺酸值低，但是抗乳化性能不理想。抗磨劑XS-12抗磨性能好的同時(shí)，具有酸值低、抗乳化能力強(qiáng)的特點(diǎn)，全面滿足加氫裂化柴油抗磨劑的要求。

柴油;抗磨劑 ;酸值;抗乳化

隨著環(huán)保法要求的日益嚴(yán)格，柴油低硫化是必然趨勢(shì)。柴油中的多環(huán)芳烴、含氧雜質(zhì)、含氮雜質(zhì)和含硫化合物是影響柴油自身潤(rùn)滑性的主要物質(zhì)，柴油潤(rùn)滑性的強(qiáng)弱取決于其中抗磨物質(zhì)的含量，多環(huán)芳烴、含氮化合物都具有良好的抗磨作用，而硫化物不僅不抗磨，反而促進(jìn)磨損。但柴油中的硫化物大多以雜環(huán)形式存在于芳烴和多環(huán)芳烴中，但是因硫化物嚴(yán)重污染環(huán)境而大力提倡脫除柴油硫化物的同時(shí)，也脫除了具有潤(rùn)滑性能的芳烴和多環(huán)芳烴以及其它具有潤(rùn)滑性的組分。為了避免柴油的發(fā)動(dòng)機(jī)隨著硫含量的減少出現(xiàn)磨損和損壞，延長(zhǎng)其使用壽命，目前的解決方法是添加抗磨劑提高柴油的潤(rùn)滑性[1-2]。

低硫化是柴油的必然趨勢(shì)，因此研制適合低硫柴油的抗磨劑是目前需要迫切研究的重要課題[3]。由于柴油在生產(chǎn)、運(yùn)輸過程中，出現(xiàn)微量水的存在，因此，抗磨劑不僅要提高柴油的潤(rùn)滑性能，還要具有一定的抗乳化功能。若抗磨劑酸值過高，會(huì)增加柴油的腐蝕性，酸性添加劑與柴油中高堿值分散劑發(fā)生中和反應(yīng)，破壞膠體中心，生成羧酸的鈣鹽與鎂鹽，造成發(fā)動(dòng)機(jī)濾網(wǎng)堵塞，不能全面滿足低硫柴油抗磨劑的要求[4]。因此開發(fā)與柴油相容性好、低酸值、抗乳化性能好的低硫柴油抗磨劑是適應(yīng)當(dāng)前柴油發(fā)展需求的。

1 試驗(yàn)部分

1.1 試劑

加氫裂化柴油：揚(yáng)子石化芳烴廠二加裂餾出口取樣(其性質(zhì)見表1)

抗磨劑XL-66：上海鑫靈精細(xì)化工有限公司

抗磨劑XS-12：實(shí)驗(yàn)室自制

油酸甘油酯：實(shí)驗(yàn)室自制

油酸三乙酰胺：實(shí)驗(yàn)室自制

油酸：分析純，南京化學(xué)試劑有限公司

三乙酰胺：分析純，南京化學(xué)試劑有限公司

表1 加氫裂化柴油的理化性質(zhì)

表1(續(xù))

1.2 儀器設(shè)備

采用高頻往復(fù)實(shí)驗(yàn)機(jī)(HFRR)測(cè)定抗磨劑的抗磨性能(即鋼球的磨痕直徑，簡(jiǎn)稱WSD)，測(cè)定方法采用ISO12156-1。測(cè)定的磨痕直徑，以水蒸氣壓1.4kPa為基準(zhǔn)，經(jīng)過校正得到校正磨痕直徑WS1.4，國(guó)五柴油磨痕直徑國(guó)標(biāo)為460μm。

采用電位滴定儀測(cè)定添加劑的酸值，測(cè)定方法采用GB/T 7304-2000《石油產(chǎn)品和潤(rùn)滑劑酸值測(cè)定法(電位滴定法)》。

2 結(jié)果與討論

2.1 幾種抗磨劑對(duì)加氫裂化柴油抗磨性能的影響

表2 幾種抗磨劑對(duì)加氫裂化柴油抗磨性能的影響

由表2可以看出，表中幾種抗磨劑在添加劑量為400×10-6的情況下，均將空白加氫裂化柴油的磨痕直徑由605μm降低，滿足國(guó)標(biāo)國(guó)五柴油磨痕直徑460μm的標(biāo)準(zhǔn)。

2.2 抗磨劑的酸值

表3 幾種抗磨劑的酸值

從表3可以看出，油酸和XL-66的酸值相近，這和XL-66產(chǎn)品說明書中"脂肪酸與高碳數(shù)有機(jī)酯"的描述吻合，這兩種抗磨劑酸值較高。油酸甘油酯和油酸三乙酰胺的酸值比油酸大幅度降低。XS-12的酸值較低，大大降低了抗磨劑酸值過高容易與柴油中堿性分散劑反應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)。

2.3 抗磨劑對(duì)加氫裂化柴油抗乳化性能的影響

將加氫裂化柴油加入抗磨劑400×10-6，觀察12h后柴油的外觀變化。

將加氫裂化柴油加入抗磨劑400×10-6，然后加入1%水，觀察12h后柴油的外觀變化。

從表4可以看出，油酸、XL-66和XL-12的抗乳化性能優(yōu)越，油酸甘油酯抗水性能較差，導(dǎo)致加氫裂化柴油發(fā)白，油酸三乙酰胺導(dǎo)致含水加氫裂化柴油渾濁，抗乳化性能不理想。

對(duì)比表3和表4可知，脂肪酸類抗磨劑油酸和XL-66抗磨性能好、抗乳化能力強(qiáng)，但是其酸值高，容易與柴油中高堿值分散劑發(fā)生中和反應(yīng)。油酸甘油酯和油酸三乙酰胺酸值低，但是其抗乳化能力不佳，容易造成柴油遇水渾濁。XL-12抗磨性能好，同時(shí)抗乳化性能好、酸值低，是理想的加氫裂化柴油抗磨劑。

表4 抗磨劑對(duì)加氫裂化柴油抗乳化性能的影響

2.4 添加抗磨劑XS-12的加氫裂化柴油酸值

表5 添加抗磨劑XS-12的加氫裂化柴油酸值

從表5可知，添加抗磨劑XS-12的加氫裂化柴油酸值優(yōu)于國(guó)五柴油國(guó)標(biāo)(國(guó)五柴油國(guó)標(biāo)酸值為0.07mg(KOH)/mL)。

2.5 添加抗磨劑XS-12的加氫裂化柴油常規(guī)性質(zhì)

表6 添加抗磨劑XS-12的加氫裂化柴油常規(guī)性質(zhì)

由表6可以看到，添加了自制抗磨劑XS-12的加氫裂化柴油常規(guī)性質(zhì)沒有明顯變化，說明其與加氫裂化柴油相容性較好。

3 結(jié)語(yǔ)

(1)五種柴油抗磨劑在添加劑量為400×10-6情況下都能使加氫裂化柴油的磨痕指數(shù)由605μm降到460μm以下。

(2) XL-66和油酸抗乳化性能好，但是酸值較高；油酸甘油酯和油酸三乙酰胺酸值低，但是抗乳化性能不理想。自制抗磨劑XS-12抗磨性能好的同時(shí)，具有酸值低、抗乳化能力強(qiáng)的特點(diǎn)，因此全面滿足加氫裂化柴油抗磨劑的要求。

[1] 劉雙紅，藺建民，王 昆，等.柴油潤(rùn)滑性添加劑研究[J].潤(rùn)滑與密封，2007，32(5)：139-144.

[2] 林榮興，朱 軍，范文琴.柴油潤(rùn)滑性的影響因素考察[J].石油煉制與化工，2005，36(8)：31-34.

[3] 郝春來(lái)，冷 冰，趙秀明.改善低硫柴油潤(rùn)滑性能研究概括[J].化工技術(shù)與開發(fā)，2014，43(3)：21-23.

[4] 郭太勤，劉雙紅，王 昆.低硫柴油潤(rùn)滑添加劑[J].合成潤(rùn)滑材料，2006，33(1)：25-28.

(本文文獻(xiàn)格式：孫 研,徐 駿.加氫裂化柴油抗磨劑的效果對(duì)比分析[J].山東化工，2016，45(14)：11-12，15.)

The Comprison and analysis of Hydrocracking Diesel Antiwear Addictives

SunYan,XuJun

(Nanjing Research Institute of Sinopec Yangzi Petrochemical Company Ltd.,Nanjing 210000,China)

additives including XL-66、Oleic acid、1,3-Diolein、Oleic acid ethyl amide and XS-12 have been determined to investigate the effect of acid value、wear resistance、demulsibility property on hydrocracking diesel. The results show that, under the condition of adding amout of 400×10-6，hydrocracking diesel wear scar diameters are all lower than 460μm. XL-66 and Oleic acid have good anti-emulsification performance, but high acid value. 1,3-Diolein and Oleic acid ethyl amide have lower acid values, but the demulsibility property of them is not satisfactory. XL-12 has good wear resistance 、lower acid value and excellent demulsibility property which meets all the requirements of antiwear additives of hydrocracking diesel.

diesel;antiwear additives;acid aalue;demulsibility property

2016-05-18

孫 研(1982—)，女，江蘇睢寧人，碩士，工程師，中國(guó)石化揚(yáng)子石油化工有限公司研究院油品所，從事清潔燃料研究。

TE624.81

A

1008-021X(2016)14-0011-02