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储存对柴油润滑性的影响2014

1 实 验
1.1 样 品 随机抽取我国大 陆 地 区 40 种 成 品 轻 柴 油,油
样 的 牌 号 及 数 量 列 于 表 1。
油样类型 数量 编号
表 1 实 验 样 品
0号柴油
-10 号 柴 油
22
12
1~22
23~34
-20 号 柴 油 6
35~40
1.2 实 验 方 法 1.2.1 储存 实 验 条 件 柴 油 样 品 储 存 实 验 条 件 为 避 光 、室 温 储 存 。 1.2.2 柴油 中 胶 质 分 离 方 法 采 用 固 相 萃 取 技 术,分离、富集柴油胶质组分。 分离过程中固?液体 积比为4∶1,分离完成后,用 CH2Cl2 冲洗分离柱, 回 收 脱 胶 质 油,采 用 一 定 体 积 比 的 CH2Cl2- C2H5OH 混合溶液回收胶质。 1.2.3 性 能 与 组 成 分 析 方 法 采 用 SH?T 0765— 2005柴油润滑性评定法(高频往复试验机法)进 行 柴油润滑性试验。通过该方法测得油样润滑下的 钢球磨斑 直 径。 钢 球 磨 斑 直 径 越 小,油 样 润 滑 性 越好。当钢球磨斑直径小于460mμ时,油样的 润滑 性符合标准要求。
2 结 果 与 讨 论
2.1 成 品 柴 油 储 存 前 后 润 滑 性 的 变 化 2.1.1 0 号 柴 油 润 滑 性 随 储 存 时 间 的 变 化 对22 个0号市售柴油样品储存前后的润滑性进行考察, 结 果 列 于 图 1 和 图 2。
从 图 1 可 见 ,对 于 0 号 柴 油 的 22 个 样 品 ,储 存 前 只 有 编 号 为 2 号 和 18 号 两 个 柴 油 样 品 试 验 的 磨 斑直径大于460mμ。储存 10 个 月 后,有 14 个 柴 油 样品试验的磨斑直 径 变 小,即 润 滑 性 变 好,占 总 数
图 6 -20 号 柴 油 储 存 15 个 月 前 后 润 滑 性 比 较
号样品试验的磨斑直径 比 初 始 值 大 1mμ 外,其 它 5 个柴油样品试验的磨斑直径均有不同程 度的 下 降,编号为35,36,40的-20号柴油样品试 验 的 磨 斑直径仍然 大 于 460mμ。 对 比 图 5 和 图 6 可 以 看 出,与初始油样相比,储存10 个月时,-20 号 柴 油 试验的磨 斑 直 径 的 磨 斑 直 径 均 有 变 大 的 趋 势,储 存15个月后,-20号柴油试验的磨斑直径虽 有 变 小 的 趋 势 ,但 变 化 幅 度 很 小 。 2.2 储 存 对 成 品 柴 油 润 滑 性 影 响 的 原 因 分 析 2.2.1 成品 柴 油 硫 含 量 对 储 存 后 柴 油 润 滑 性 变 化的影响 硫含量与柴油储存前后试验的磨斑直 径 变 化 量 的 关 系 见 图 7。
石 油 炼 制 与 化 工 2013年 第44卷
图 1 0 号 柴 油 储 存 10 个 月 前 后 润 滑 性 比 较 ■ — 初 始 油 样 ;■ — 储 存 10 个 月 后 油 样 。图 3、图 5 同
图 3 -10 号 柴 油 储 存 10 个 月 前 后 润 滑 性 比 较
收 稿 日 期 :2013-04-18;修 改 稿 收 到 日 期 :2013-05-27。 作 者 简 介:高 常 娟,女,硕 士 研 究 生,研 究 方 向 为 油 品 及 添
加剂。 通 讯 联 系 人 :高 常 娟 ,E-mail:gchj07192163.com。
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文献[1]指 出,链 烷 烃、环 烷 烃 等 烃 类 对 柴 油 润滑性影 响 不 大,芳 烃 类 物 质 特 别 是 多 环 芳 烃 对 柴油的润滑性有增 进 作 用,多 环 芳 烃 含 量 越 高,柴 油的润滑性越好。
从图3可以 看 出,对 于 -10 号 柴 油,储 存 前, 28号和34 号 柴 油 样 品 试 验 的 磨 斑 直 径 大 于 460 mμ。储存 10 个 月 后,有 8 个 样 品 试 验 的 磨 斑 直 径 变 小 ,占 总 数 的 66.7% 。 从 图 4 可 以 看 出 ,储 存 15 个月后,-10 号 柴 油 样 品 试 验 的 磨 斑 直 径 均 比 初 始样品试 验 的 磨 斑 直 径 小,即 润 滑 性 均 比 初 始 油 样 的 润 滑 性 好 。 对 比 图 3 和 图 4 可 以 看 出 ,与 初 始 油样试验的磨斑直径 相 比,储 存 10 个 月 后 样 品 试 验的磨斑直径变化幅 度 较 小,储 存 15 个 月 后 样 品
图 8 柴 油 中 多 环 芳 烃 含 量 与 储 存 10 个 月 前 后 试 验 的 磨斑直径变化量的关系
从图8可以看出:试 验 用 柴 油 样 品 中 有 21 个 样品的多环芳烃质量分数不小于 12%,储 存 10 个 月后,其中有6个柴 油 样 品 试 验 的 磨 斑 直 径 变 大, 15个柴油样品试验的磨斑直径变小;有 19 个 样 品 的多环芳 烃 质 量 分 数 小 于 12%,储 存 后 10 个 月 后,其中有11个柴油 样 品 试 验 的 磨 斑 直 径 变 大,8 个柴油样 品 试 验 的 磨 斑 直 径 变 小,变 化 值 离 散 且 变化幅度大,说明这 19 个 样 品 的 润 滑 性 改 变 情 况 存在很大的 差 异,即 多 环 芳 烃 含 量 小 于 12% 的 柴 油样品储存后润滑稳定性更容易变差。 2.2.3 烃族组成对储存后柴油润滑性的影响 选 取 储 存 10 个 月 后 润 滑 性 变 好 的 10 号 与 25 号 柴 油 样 品 和 储 存10 个 月 后 润 滑性变差的36号与37 号柴油 样 品 为 研 究 对 象,测 定 其 族 组 成,结 果 见 表 2。
图 5 -20 号 柴 油 储 存 10 个 月 前 后 润 滑 性 比 较
第 10 期
高 常 娟 ,等 .储 存 对 柴 油 润 滑 性 的 影 响
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直径变小,变 化 范 围 大 且 比 较 离 散。 从 以 上 分 析 结果可以推 测,硫 质 量 分 数 小 于 0.09% 的 柴 油 样 品储存后润滑稳定性更容易变差。 2.2.2 多环 芳 烃 含 量 对 储 存 后 柴 油 润 滑 性 变 化 的影响 多环芳烃含量与柴油储存前后试验的磨 斑 直 径 变 化 量 的 关 系 见 图 8。
图 4 -10 号 柴 油 储 存 15 个 月 前 后 润 滑 性 比 较
试验的磨 斑 直 径 基 本 都 变 小 且 变 化 幅 度 较 大,说 明-10号柴油经过长时间储存后润滑性得到 显 著 改善。 2.1.3 -20 号 柴 油 润 滑 性 随 储 存 时 间 的 变 化 对 6个-20号市售 柴 油 样 品 储 存 前 后 的 润 滑 性 进 行 考 察 ,结 果 列 于 图 5 和 图 6。
图 2 0 号 柴 油 储 存 15 个 月 前 后 润 滑 性 比 较 ■ — 初 始 油 样 ;■ — 储 存 15 个 月 后 油 样 。图 4、图 6 同
的63.6%。从图 2 可 见,储 存 15 个 月 后,22 个 柴 油样品试验的磨斑直径 均 不 大 于 460mμ,且 所 有 柴 油的润滑性均优于初始油样。对比图1和图2可 以看出,与初始油样试验的磨斑直径相比,储 存 10 个月后样 品 试 验 的 磨 斑 直 径 虽 都 有 变 化,但 大 部 分样品的变化幅度较 小,储 存 15 个 月 后 柴 油 样 品 试验的磨斑直径减小的幅度较大。说明0号柴油 经过短时 间 储 存 后 润 滑 性 变 化 不 明 显,经 过 长 时 间储存后润滑性得到改善。 2.1.2 -10 号 柴 油 润 滑 性 随 储 存 时 间 的 变 化 对 12个 -10 号 市 售 柴 油 样 品 储 存 前 后 的 润 滑 性 进 行 考 察 ,结 果 列 于 图 3 和 图 4。
关 键 词 :柴 油 润 滑 性 能 储 存 酸 度 碱 性 氮 化 物 胶 质
柴油机燃油供给系统在工作过程中主要依靠 燃油提供 润 滑,其 抗 磨 机 理 主 要 是 柴 油 中 的 有 效 抗磨组分 通 过 物 理 吸 附、化 学 吸 附 或 化 学 反 应 等 方式在金 属 表 面 形 成 了 一 层 边 界 膜,边 界 膜 阻 隔 了摩擦 副 直 接 接 触,从 而 起 到 润 滑 作 用 。 [1] 前 人 通过使用色谱-质 谱 联 合 分 析、红 外 光 谱 分 析 等 方 法对柴油 各 组 分 进 行 分 析,认 为 柴 油 中 的 有 效 抗 磨组分是其中的极 性 组 分,如 多 环 芳 烃 和 含 氧、氮 等杂环化合 物 。 [2-4] 然 而,这 些 有 效 抗 磨 组 分 本 身 是一些不 稳 定 的 物 质,在 储 存 过 程 中 会 产 生 不 安 定倾向,容易发生氧 化 缩 合 等 一 些 化 学 反 应,从 而 改变燃料的性能。当柴油中有效抗磨组分含量降 低到很低 时,其 产 生 的 微 弱 变 化 可 能 会 大 大 影 响 柴油的润滑性。已有很多有关储存对柴油氧化安 定 性 影 响 的 研 究 报 道[5-6],但 是 很 少 有 学 者 研 究 储 存对柴油 润 滑 性 的 影 响,因 而 考 察 储 存 前 后 柴 油 润滑性的 改 变 情 况,研 究 柴 油 中 影 响 其 润 滑 性 的 关键组分具有重要意义。
从图 5 可 以 看 出,对 于 -20 号 柴 油,编 号 为 35,36,40 的 样 品 储 存 前 试 验 的 磨 斑 直 径 均 大 于 460mμ,储存10个 月 后,与 初 始 油 样 试 验 的 磨 斑 直 径相比,除40号样品 试 验 的 磨 斑 直 径 略 微 变 小 一 些 ,其 余5 个 样 品 试 验 的 磨 斑 直 径 均 有 不 同 程 度 的 增 大 ,占 总 数 的 83.3% 。 从 图 6 可 以 看 出 ,储 存 15 个月之后,与初始油样试验的磨斑直径相 比,除 36
油品与添加剂
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