技術文章
柴油降凝劑又稱柴油低溫流動性改進劑或者柴油防蠟沉降劑,是目前柴油生產中一種常用的添加劑。柴油降凝劑對煉油廠增產柴油,提高生產的靈活性與柴、汽比,提高經濟效益有著顯而易見的作用。對于柴油的貯運和使用者來說,由于降凝劑的應用,可明顯地改善其低溫使用性能。
凝點和冷濾點是表征柴油低溫使用性能的重要指標。凝點(SP)是表明柴油在低溫環(huán)境中失去流動性的溫度;冷濾點(CFPP)則可表明柴油通過柴油發(fā)動機供油系統時能造成濾網堵塞的溫度。對輕柴油而言,冷濾點比凝點指標在實際使用中顯得更加重要。這是因為冷濾點與柴油的低溫使用性能直接相關,而凝點主要是與柴油的貯存、運輸有關。在柴油中加入很低濃度(1‰以下)的降凝劑就可大大改善柴油的低溫流動性,加劑方法靈活、簡便。由于加入量少,不會改變柴油的其它性能指標,同時,使柴油的單位生產成本遠遠低于其它降凝、降濾方法或途徑所投入的成本。
柴油在較低溫度下之所以凝固,是由于柴油中含有一定量的蠟(即正構烷烴),當溫度降低時,這些蠟會逐漸析出,并形成蠟晶。隨著溫度的進一步降低,蠟晶會迅速長大,首先形成平面狀結晶,這些結晶相互聯結,以至形成三維網狀結構,把油包在其中,使油失去流動性而呈現凝固狀態(tài)。
通常柴油中的正構烷烴含量約為15%~30%,當柴油被冷卻時,只要有2%左右的正構烷烴析出,就可使柴油凝固,柴油在一定溫度下的析蠟量取決于生產該柴油的原油類型、餾程及調合柴油的各餾分油的加工方案和調合比例。
柴油機在工作時,柴油經粗、細濾清器,再經過高壓泵、噴油嘴被噴入氣缸。當柴油溫度降至冷濾點溫度時,所形成的蠟晶就會阻塞濾清器而影響油路的正常供油,進而影響發(fā)動機的正常工作。
柴油中加入降凝劑后,當溫度降低,蠟晶剛一形成時,降凝劑就會起到成核劑的作用與蠟晶共同析出或吸附在蠟晶表面上,阻止了蠟晶間的相互粘接,防止生成連續(xù)的結晶網,使蠟晶顆粒更加細微,能很好地通過濾網。降凝劑這種破壞或改變蠟結晶的功能,就可降低柴油的冷濾點和凝點。
降凝劑的加入,可以改變蠟的結晶形態(tài)或蠟晶的大小,但并不能阻止蠟晶的析出及減少析蠟量。因此,在降凝劑的作用下,當柴油溫度降低到接近冷濾點時,柴油中會出現數量較多的細微蠟晶顆粒,使油品外觀變得渾濁,但這并不影響柴油順利通過濾網(或濾清器)。
輕柴油按照凝點分為不同的牌號,每種牌號都有對應的凝點和冷濾點指標。0號輕柴油就是指這一牌號的柴油凝點不高于0℃,其對應的冷濾點指標為不高于+4℃。因此人們常常會認為,0號柴油就表明它在0℃時還能正常使用,這實際是一種誤解。準確地講,凝點為0℃的0號柴油只能在高于其冷濾點+4℃的溫度時才能正常使用,而在冷濾點及其以下的溫度時,該柴油已經不能通過濾網(或濾清器);當溫度降到0℃時,該油會失去流動性而呈現凝固狀態(tài)。
將于2002年1月1日起實施的新的輕柴油國家標準中,對不同牌號的輕柴油所適合使用的溫度作了清楚的說明,各種牌號的柴油適于使用的溫度均為該牌號柴油冷濾點以上的溫度。也就是說,不同牌號的輕柴油,只有在其冷濾點以上的溫度下才能正常使用。
降凝劑的使用效果,不僅取決于降凝劑本身的性能,而且與所加入的油品組成密切相關。一種降凝劑加入組成不同的柴油中,降低冷濾點的幅度(即感受性)有較大的差異,因此首先要根據各種降凝劑對該油品的感受性選擇的降凝劑。其次,要根據所加入油品的組成和性質,經過實驗室內的小試,以確定的添加量。
幾乎所有的柴油降凝劑在較低溫度下都呈現為較為粘稠的狀態(tài),所以在較低溫度下貯存的降凝劑,使用前應加熱到20℃以上,以確保其在加入柴油之前呈溶液狀態(tài),并要在柴油的濁點以上溫度加入,也就是在還沒有蠟從柴油中析出時加入。添加量一般在0.5‰~1.0‰,但靈智降凝劑的添加比例更大。具體加劑方法是:按照實驗室小試所確定的添加比例,計算出所需的降凝劑量。首先,將這些降凝劑用欲加入的柴油按一定的比例調成母液。然后,再將母液加入柴油中充分攪拌,混合均勻即可。
第二代柴油降凝劑
經過產業(yè)的發(fā)展,柴油降凝劑現今已發(fā)展到第二代產品,為了區(qū)分與一代產品,第二代相關產品正式更名為柴油防凝劑。來自德國的世界高精全合成技術,與代普通柴油降凝劑相比,第二代柴油防凝劑的高適用性,具有革命性意義,有效降低柴油冷濾點和凝點,提高柴油的低溫流動性能,保障發(fā)動機冷啟動順暢,有效解決氣溫驟降、跨地區(qū)行駛給行車和儲運帶來的困擾。這一技術,目前由北京紅豪特高科技發(fā)展有限公司引入中國市場。
第二代柴油防凝劑的適用范圍是什么?
適用于所有柴油發(fā)動機,包括貨車、拖拉機、內燃機車、工程機械、船舶和發(fā)電機組等壓燃式發(fā)動機用輕柴油