柴油低温粘温特性和流变性研究

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1、柴油低温粘温特性和流变性研究科研开发化工科技,2006,14(2):8~12SCIENCE&TECHNOLoGYINCHEMICALINDUSTRY柴油低温粘温特性和流变性研究*李会鹏，李会举,沈本贤(i.辽宇石油化工大学石油化工学院，辽宁抚顺113001;2.辽宁石油化工大学网络中心•辽宁抚顺113001:3华东理工大学化工学院，上海200237)摘要:考察了柴油加入低温流动改进荆前后的低温粘温特性和流变特性•结果表明.随着温度降低,柴油的表观粘度和粘流活化能增大，棚度系数增大,流动特性指数减小•柴油的流变特性越来越偏离牛顿流体，非牛顿性越来越强•柴油在低温下为假

2、塑性非牛顿型流体.加入低温流动性改进荆T1804后•柴油的低温表现粘度和粘流活化能显着降低，柴油的流动特性指数值增大•棚度系数值减小,与未加荆柴油相比•更接近于牛顿流体.关键词:柴油;粘湿特性;流变性;低温流动性能中口分类号:TE626.24文献标识码：A文章编号:1008,0511(2006)02.0008.05为使柴油机易于启动，正常供油，柴油在使用环境温度下应具有良好的低温流动性，容易泵送,不堵塞滤清器•评价柴油低温流动性能的指标为凝点和冷滤点，凝点是在规定的实验条件下，油品开始失去流动性的温度，因为柴油在凝固之前已出现蜡晶，所以严格来说凝点并不能确切表明柴油实际使用

3、的最低温度•而冷滤点测定的条件近似于使用条件，可用来粗略判断柴油可以使用的最低温度[1.2]•凝点和冷滤点2个指标，并不能完全反映出柴油的低温流动性能•随着温度的降低，柴油的粘度将发生变化，这•变化伴随柴油的流体类型的变化，柴油将由牛顿型流体向非牛顿型流体转化，这是rh于柴油中蜡晶的析出而产生的，即柴油在低温下发生了相转变由均一的液相向液固相转变•因此很有必要结合柴油的低温粘温特性和流变性来研究柴油的低温流动性能.1实验部分1.1油样所选用的柴油样品为上海高桥石化0#柴油，柴油的冷滤点为o°C・柴油中的正构烷炷的质量分数如表1所示•柴油镭程分布如表2所示•加入低温流动改进剂

4、T1804后柴油冷滤点降低3°C.裹1柴油中正构烷桂的质量分教・％C6*C,zn-C13n-el4—CI5n-C16n-C17;I-CIH^一C19"一C2on-C21C22;2-c23,C24n-c25n-C262.37753.82304.44934.01543.52854.06523.73722.86502.31262.08481.69171.16290.71880.40280.23791.2实验仪器采用德国ThermoHaake公司的Rheostress收稿日期:2005.12-02作者简介:李会鹏（1973—）•男，辽宁黑山人，辽宁油化工大学讲师，博士，主要从事化

5、学工艺和石油化上方面的研究.*国家科技部重大基础研究前期研究争项课题（2003CCAo090）.600型同轴圆筒式旋转流变仪测定柴油在低温下（一4〜6°C）的表观粘度，所用的传感器为Z41Ti,剪切速率和温度可控制连续变化,低温下冷浴由在水浴中加入乙二醇控制温度，采用循环制冷方式控制达到低温环境，并用其所提供的专用软件第2期李会鹏，等柴油低温牯温特性和流变性研究?9?包来回归柴油在低温下的流变方程•柴油冷滤点依据SY2413-84进行测定•所用仪器为上海博立仪器设备有限公司SYP1022.2型多功能低温试验器.2结果与讨论2.1柴油的低温粘温特性在低温下，柴油由于有蜡晶析出

6、而发生液固相变，流体类型发生转变，流体的粘度不仅与温度有关，还与剪切速率有关，此时应该测定柴油的表观粘度•为更好地排除剪切稀化作用的影响，恒定剪切速率为0・5s.・,温度范围在一4〜6°C之间，在0〜O」min连续测定表观粘度，计算柴油的表观粘度平均值,以此为基础绘制的柴油粘温曲线如图la和图lb所示.图1加剂前后柴油低温粘温曲线从图la可以看出•在降温过程中，柴油的表观粘度在5~20000mPa.s较大范围内变化，为了更好地说明柴油的粘温变化情况,在粘温曲线中取一段温度区间内的粘温曲线绘制成图lb•可以看出，随着温度降低,柴油的表观粘度增大，当降低到一定温度时,柴油的表观

7、粘度显着增大.温度降低导致柴油的表观粘度增加，…方面是由于温度降低，柴油体系中分子热运动变慢,内摩擦增大，另一方面随着温度的降低，柴油发生液固相转变，生成大量的蜡晶，改变了体系内分子相互作用，后者对表观粘度变化的影响要明显大于前者，因此，当温度降低到一定值时，柴油表观粘度显着增加主要是因为柴油发生相变化,有蜡晶析出所致•在此温度之前，随着温度的降低，柴油的表观粘度增加的幅度不大，曲线变化和缓，呈线性变化，而在此温度之后,柴油的表观粘度呈指数增加（粘温方程为Im7二6.06—0・73t）・柴油有一段平缓的过渡期之后才