浅谈柴油的组分对柴油润滑性的影响.pdf

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1、浅谈柴油的组分对柴油润滑性的影响史莹(天津市产品质量监督检测技术研究院,天津300384)摘要:随着经济发展我国越来越重视对周围环境的保护,因此对于汽车尾气的排放指标要求也变得越来越严格。为了能够有效的达到柴油低硫的要求,炼油厂使用各种技术来生产低硫柴油,例如说加氢裂化、加氢改质等工艺,但是随着柴油精度深度的加强,柴油中的天然润滑性物质也逐渐降低,油泵失去了润滑逐渐增加了磨损,从而降低了使用寿命。本文分析了柴油润滑性的发展和影响柴油润滑性的物质,并逐一分析了柴油组分对于柴油润滑性产生的影响。关键词:柴油;组分;润滑性;为了能够更好地控制

2、柴油汽车的尾气排放,21世纪以来世界各国都发布了清洁柴油的标准,对于汽车使用的柴油硫含量设置了严格的要求。目前北美地区的柴油现行标准是其中的柴油硫含量不超过15m∥kg,日本国家则是要求不超过10m∥kg,我国的标准中车用柴油硫含量的要求由开始的不大干500m∥kg,后期更改为不大于350m∥kg,现行标准中车用柴油硫含量的要求不大于lOmJkg。在柴油的生产过程中,由于使用加氢工艺降低了硫含量,导致柴油中的部分抗磨物质丧失,降低了柴油的润滑性,所以目前柴油成分对于柴油润滑性影响成为重要的研究课题。1柴油润滑性探究工作起源西方国家在80

3、年代末就已经开始强制性的减少柴油中的硫含量,避免柴油在排放过程中造成有毒物质从而对环境产生污染。在1991年瑞典就上市了含硫量小于20∥kg的环保柴油,但是紧接着在美国和瑞典等国家在硫含量减少的同时发生了大规模的燃油泵失效问题,首先是使用的燃油泵出现磨损,随后性能也下降到了无法工作使用的程度,人们才开始正视柴油润滑性的问题。随后国际机构组织联合开始研究这一问题,随之在低硫柴油的润滑性提升工作上有了很大的突破,主要是因为加氢脱硫工艺而导致柴油组分中的润滑性逐渐减少。由于我国目前一直没有针对柴油的润滑性提出要求,但是随着环境保护要求越来越严

4、格,同时也需要满足更高的排放水平,随着柴油加工工艺的不断升级,柴油中的有利于润滑性的成分变少,因此为了防止高压泵的过度磨损,必须要在柴油标准中加入润滑性指标。2影响柴油润滑性的物质柴油属于混合物,混合物质比较复杂,主要有烃类和非烃类,烃类主要包含有烷烃、环烷烃还有芳香烃,非烃类主要包含有硫、氮和含氮化合物。据研究显示能够对柴油的润滑性产生影响的物质主要是芳香烃还有含氮和含氮化合物质。由于在研究过程中使用的柴油属于加氢精制柴油,本身的杂质含量比较高、润滑性比较好,因此在此基础之上添加的物质而产生影响的因素也比较多。3柴油组分对于柴油润滑性

5、的影响分析3.1芳烃对于柴油润滑性的影晌首先选择加氢裂化柴油,然后再其中加入不同比例的甲基萘和十二烷基苯,然后再测试一下出现磨斑的直径。通过实验可以证明,在柴油中加入芳烃之后,柴油的磨斑直径有所改善,说明了芳烃的润滑性相比起烷烃和环烷烃来说都要好。然后再分别在柴油中加入甲基萘和十二烷基苯,再观察磨斑,可以看出甲基萘比十二烷基苯的润滑性较好一些,但好的十二烷基苯和双环的烷基苯对于柴油出现磨斑的直径影响都不明显,因此可以得出结论,柴油组中单环和双环的芳烃含量,对于柴油的润滑性能够产生的影响不大。3.2硫化物对于柴油润滑性的影响同样是选择加氢

6、裂化柴油,然后加入不同比例的苯并噻吩、辛基硫醇、二环已基二硫化物和正十二硫醇,然后通过计算和分析其中的硫含量,再测试产生的柴油磨斑直径可见,不同的硫化物质对于柴油会产生不同直径的磨斑,例如说硫醇,低分子量的辛基硫醇对于磨斑直径没有直接影响,但是高分子量的正十二硫醇却会在一定程度上影响柴油的润滑性。加入1%的正十二硫醇之后,可观察到柴油的磨斑直径从606斗m变成了431pm,而柴油中的硫含量高达1589m∥kg。在研究中发现,二环已基二硫化物还有苯并噻吩产生磨斑没有任何改变,因此可以判断对于柴油润滑性的影响不大,基本不会产生影响,再加入二

7、环己基二硫化物之后磨斑的直径变化不大,但是硫含量达到了2540m∥kg。那么通过实验可以论证出,柴油中的硫含量对于柴油的润滑性其实影响并不大,并不能够用硫含量的大小来统一判断柴油的润滑性。3.3氮化物对于柴油润滑性产生的影响首先选择在加氢裂化柴油当中加入不同比例的碱性喹啉和非碱性的吲哚,然后计算或者是分析出其中的含氮量,开始测试柴油中产生的磨斑直径。那么可以看出在柴油中加入这两种含氮化合物之后能够有效的降低柴油中的磨斑直径,例如说在柴油中加入了0.25%的碱性喹啉,柴油中的磨斑直径从606斗m变成了310斗m,此时的柴油中的氮含量是27

8、6m∥kg,所以通过实验可以证实,含氮化合物能够有效的改善柴油的润滑性。3.4含氧化合物对柴油润滑性的影响在加氢裂化柴油中先加入不同比例的苯酚和环烷酸,分析完成柴油的酸度达标只有开始测试柴油中的磨斑直径。通

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