產(chǎn)品中心
東營(yíng)華致化學(xué)新材料有限公司是一家集生產(chǎn)、開(kāi)發(fā)、銷售石油化工以及石油化工助劑為主的高新技術(shù)企業(yè)
一.柴油潤(rùn)滑性改進(jìn)劑(抗磨劑)的研究背景
從20世紀(jì)90年代初期開(kāi)始,隨著柴油精制程度的提高,要求硫化物含量越來(lái)越低,許多國(guó)家連續(xù)出現(xiàn)了柴油發(fā)動(dòng)機(jī)高壓油泵和噴油器出現(xiàn)快速磨損失效的事故,如瑞典、加拿大和美國(guó)部分地區(qū),大規(guī)模的燃料泵失效,先是出現(xiàn)泵的粘著磨損,隨后泵的性能迅速下降到無(wú)法使用的程度。這些泵失效事故向人們敲響了警鐘,使人們逐漸意識(shí)到柴油潤(rùn)滑性開(kāi)始下降的問(wèn)題。
在柴油中主要是多環(huán)芳烴、含氧雜質(zhì)、含氮雜質(zhì)和含硫化合物影響其抗磨潤(rùn)滑性,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,所以在20世紀(jì)初因硫化物嚴(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。因此使用柴油的發(fā)動(dòng)機(jī)隨著硫含量的減少出現(xiàn)磨損和損壞,縮短其使用壽命。因此提高低硫柴油的抗磨性成為一項(xiàng)迫切需要研究的重要課題。
解決低硫柴油的潤(rùn)滑性問(wèn)題可從兩方面著手:
?. 分析發(fā)動(dòng)機(jī)油泵失效原因,改進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì);
‚. 采用加入抗磨性添加劑的方法解決。
由于改進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)的設(shè)備這項(xiàng)工程成本耗資巨大,且費(fèi)時(shí)較長(zhǎng),故國(guó)外石油公司主要是添加抗磨劑來(lái)提高柴油的潤(rùn)滑性,降低設(shè)備的損耗。添加抗磨劑提高柴油的潤(rùn)滑性是目前最經(jīng)濟(jì)也最行之有效的方法。
我國(guó)自加入WTO以來(lái),油品市場(chǎng)進(jìn)一步開(kāi)放,柴油的質(zhì)量必須與國(guó)際接軌。所以從2007年7月1日起,實(shí)施了相當(dāng)于歐IV的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),柴油向超低硫,低芳烴的方向發(fā)展,因此研究高效低毒有良好應(yīng)用價(jià)值的抗磨劑以阻止柴油機(jī)磨損成為國(guó)內(nèi)低硫柴油發(fā)展的必然趨勢(shì)。
二.柴油潤(rùn)滑性改進(jìn)劑(抗磨劑)的作用機(jī)理:
低硫柴油的抗磨劑一般都是具有極性的物質(zhì),在柴油中添加微量的抗磨物質(zhì),利用極性分子內(nèi)或分子間的作用力附著在金屬表面,生成較為牢固的有機(jī)吸附膜,從而提高低硫柴油防止黏著的能力。
三.制備低硫柴油潤(rùn)滑性改進(jìn)劑(抗磨劑)的設(shè)備及指標(biāo)
1. 設(shè)備:球盤(pán)試驗(yàn)機(jī)和高頻往復(fù)試驗(yàn)機(jī)(HFRR)
2. 指標(biāo):測(cè)定的鋼球磨斑直徑(WS1.4)作為抗磨性能的評(píng)價(jià)指標(biāo)。目前城市車用柴油指標(biāo)中已經(jīng)規(guī)定了抗磨性能測(cè)試指標(biāo),要求其磨斑直徑不大于 460μm。
3. 柴油性能的評(píng)定方法:
對(duì)抗磨性添加劑而言,除了能確保提供邊界抗磨外,在滿足抗磨性的同時(shí),還要求添加劑必須是高效的,不會(huì)對(duì)柴油的主要性能,如氧化安定性、清凈性、抗腐蝕性、分水性、以及環(huán)保性能產(chǎn)生明顯的負(fù)面影響,因此,需要對(duì)加劑柴油的性能進(jìn)行評(píng)定,所需的柴油性能的評(píng)定方法如表
柴油性能的評(píng)定方法
柴油性能 |
評(píng)定方法 |
冷濾點(diǎn)(CFPP) |
SH/T O2 48-92 |
凝點(diǎn)(SP) |
GB 51O-83 |
氧化安定性 |
SH/T 0175-2000 |
十六烷值 |
GB/T 386-91 |
四.低硫柴油潤(rùn)滑性改進(jìn)劑(抗磨劑)的研究進(jìn)展
添加抗磨劑是解決低硫柴油潤(rùn)滑性下降的根本途徑。國(guó)外已進(jìn)行了很多相關(guān)研究,并已開(kāi)發(fā)出成熟的柴油抗磨劑產(chǎn)品,而我國(guó)在這方面的研究工作起步較晚,研究較為滯后。針對(duì)未來(lái)柴油的發(fā)展要求,急需研究開(kāi)發(fā)適用于我國(guó)低硫柴油的高效抗磨劑。目前主要研究醇、醚、酯、羧酸以及酰胺等活性物質(zhì)作為低硫柴油抗磨劑。醇和醚都是含氧的極性化合物,但是作為抗磨劑需要較多的添加量。做抗磨性添加劑的羧酸主要為一些長(zhǎng)鏈的脂肪酸化合物,含有極性很強(qiáng)的羧基和長(zhǎng)的碳鏈,可以在金屬表面形成致密的吸附膜,能夠有效的減少摩擦和磨損,但是使用羧酸會(huì)堵塞燃料的過(guò)濾網(wǎng)。
五.本公司生產(chǎn)的柴油潤(rùn)滑性改進(jìn)劑(抗磨劑)性能
1. 目前我們生產(chǎn)制備的新型柴油抗磨劑是一種脂肪酸型柴油抗磨劑。這種新型酸類柴油抗磨劑和柴油中的其它添加劑具有很好的相容性。添加后不會(huì)在柴油中形成膠體或沉降,也不影響柴油的其它性能(如低溫流動(dòng)性,氧化穩(wěn)定性,十六烷值和抗靜電性能等)。同時(shí)克服了目前國(guó)內(nèi)廠家同類產(chǎn)品抗磨性能較低、使用量大等缺點(diǎn)。本產(chǎn)品具有較好的性能價(jià)格比,并且添加后對(duì)柴油產(chǎn)品質(zhì)量無(wú)任何不良影響,性能達(dá)到國(guó)外先進(jìn)水平,添加量在80-300ppm范圍之內(nèi),即可有顯著效果。
2. 本公司柴油潤(rùn)滑性改進(jìn)劑的基本性質(zhì)如下:
脂肪酸類抗磨劑
分析項(xiàng)目 |
質(zhì)量指標(biāo) |
試驗(yàn)方法 |
|||||
酸值/(mg KOH/g) |
185~210 |
GB/T 7304 |
|||||
凝點(diǎn)/℃ 不高于 |
-12 |
GB/T 510 |
|||||
濁點(diǎn)/℃ 不高于 |
-8 |
ASTM D2500 |
|||||
閃點(diǎn)(閉口)/℃ 不低于 |
160 |
GB/T 261 |
|||||
密度(20℃)/(kg/?) |
見(jiàn)報(bào)告 |
GB/T 13377 |
|||||
氮含量/(mg/kg) 不大于 |
200 |
NB/SH/T 0704 |
|||||
硫含量/(mg/kg) 不大于 |
100 |
NB/SH/T 0842 |
|||||
金屬含量(Na+K+Mg+Ca+Zn+Fe)/(mg/ kg) 不大于 |
50 |
GB/T 17476 |
|||||
磷含量/(mg/kg) 不大于 |
15 |
GB/T 17476 |
|||||
硼含量/(mg/kg) 不大于 |
15 |
GB/T 17476 |
|||||
硅含量/(mg/kg) 不大于 |
15 |
GB/T 17476 |
|||||
氯含量/(mg/kg) 不大于 |
15 |
中石化標(biāo)準(zhǔn)附錄一 |
|||||
飽和脂肪酸含量(質(zhì)量分?jǐn)?shù))%不大于 |
2.5 |
GB/T 17376/17377 |
|||||
水分(體積分?jǐn)?shù))/% 不大于 |
痕跡 |
GB/T 261 |
|||||
加劑后柴油總污染物(加劑量300mg/kg)/(mg/kg) 不大于 |
24 |
中石化標(biāo)準(zhǔn)附錄二 |
|||||
使用實(shí)驗(yàn)g |
空白柴油潤(rùn)滑性 WS1.4/μm |
460~520 |
521~600 |
601~700 |
>700 |
SH/T 0765 |
|
加劑柴油潤(rùn)滑性 WS1.4/μm 不大于 |
420 |
420 |
420 |
420 |
SH/T 0765 |
||
加劑量/(mg/kg) |
80 |
150 |
200 |
300 |
|
脂肪酸酯類抗磨劑
分析項(xiàng)目 |
質(zhì)量指標(biāo) |
試驗(yàn)方法 |
|||||
酸值/(mg KOH/g) 不大于 |
1 |
GB/T 7304 |
|||||
凝點(diǎn)/℃ 不高于 |
-16 |
GB/T 510 |
|||||
閃點(diǎn)(閉口)/℃ 不低于 |
160 |
GB/T 261 |
|||||
密度(20℃)/(kg/?) |
見(jiàn)報(bào)告 |
GB/T 13377 |
|||||
氮含量/(mg/kg) 不大于 |
200 |
NB/SH/T 0704 |
|||||
硫含量/(mg/kg) 不大于 |
100 |
NB/SH/T 0842 |
|||||
金屬含量(Na+K+Mg+Ca+Zn+Fe)/(mg/ kg) 不大于 |
50 |
GB/T 17476 |
|||||
磷含量/(mg/kg) 不大于 |
15 |
GB/T 17476 |
|||||
硼含量/(mg/kg) 不大于 |
15 |
GB/T 17476 |
|||||
硅含量/(mg/kg) 不大于 |
15 |
GB/T 17476 |
|||||
氯含量/(mg/kg) 不大于 |
15 |
中石化標(biāo)準(zhǔn)附錄一 |
|||||
飽和脂肪酸含量(質(zhì)量分?jǐn)?shù))%不大于 |
2.5 |
GB/T 17376/17377 |
|||||
水分(體積分?jǐn)?shù))/% 不大于 |
痕跡 |
GB/T 261 |
|||||
低溫儲(chǔ)存性能(100mL 樣品 2℃,5h) |
無(wú)析出物或沉淀 |
目測(cè) |
|||||
加劑后柴油總污染物(加劑量300mg/kg)/(mg/kg) 不大于 |
24 |
中石化標(biāo)準(zhǔn)附錄二 |
|||||
加劑柴油破乳性要求(加劑量600mg/kg) |
水層不混濁 |
中石化標(biāo)準(zhǔn)附錄三 |
|||||
使用實(shí)驗(yàn)g |
空白柴油潤(rùn)滑性 WS1.4/μm |
460~520 |
521~600 |
601~700 |
>700 |
SH/T 0765 |
|
加劑柴油潤(rùn)滑性 WS1.4/μm 不大于 |
420 |
420 |
420 |
420 |
SH/T 0765 |
||
加劑量/(mg/kg) |
80 |
150 |
200 |
300 |
|
六、使用方法
1. 脂肪酸型與脂肪酸酯型柴油抗磨劑加劑標(biāo)準(zhǔn):
使 用 實(shí) 驗(yàn) |
空白柴油潤(rùn)滑性 WS1.4/μm |
460~520 |
521~600 |
601~700 |
>700 |
加劑柴油潤(rùn)滑性 WS1.4/μm 不大于 |
420 |
420 |
420 |
420 |
|
加劑量/(mg/kg) 不大于 |
80 |
150 |
200 |
300 |
2. 將本劑直接加入柴油中,通過(guò)打循環(huán)的方式混合均勻即可。也可以用柴油將本劑稀釋,然后加入柴油中。
七、包裝貯存
1. 塑料桶/鍍鋅鐵桶(凈重180kg/桶)或槽罐車運(yùn)輸。
2. 應(yīng)貯存在陰涼、通風(fēng)的環(huán)境中,防止曝曬,遠(yuǎn)離火源。在室溫、密封貯存條件下儲(chǔ)存期為兩年