x射线衍射对柴油和加剂柴油的低温结晶行为.pdfVIP

化 工 进 展 2009年第28卷增刊 CHEMICALDODUSTRyANDENGINEER玎VGPROGRESS ·255· x射线衍射对柴油及加剂柴油的低温结晶行为 韩生13，宋玉萍”，任天辉3，王鹏4 (1上海应用技术学院化学化工学院，上海200235；2中国石油天然气股份有限公司独山子石化分公司研究院，新疆独 摘要：采用x射线衍射方法研究了基础柴油及加剂柴油在低温下蜡的结晶行为．首先将柴油切割成窄馏分，选 择沸点最高的馏分段5F(沸点范围在325～350℃)作为原料，进行XRD测试，并且将该馏分用柱分离的方法分 离出其中的饱和烃5S，并且用尿素脱蜡的方法分离出馏分中正构烷烃5U，对其进行XRD分析，研究柴油中正构 烷烃、饱和烃及基础柴油的结晶形态及晶格结构，并研究柴油中加入添加荆后的结晶形态。实验结果表明在柴油 切割馏分5F在测试温度下有少量的晶体，大部分都是无定形态。而从切割馏分中获得的饱和烃5S比5F显示出 更长程有序，其结晶率稍高一些。正构烷烃5U显示出长程有序性，研究发现5F、5S及5U的结晶主要是正交晶 系。当在5S中加入降凝剂后，与未加剂的5s相比结晶强度和结晶率都有所降低，在5S中加入降凝剂后石蜡晶 体由正交晶系向低能态的无定形态转移。 关键词：柴油；XRD；结晶 柴油在低温下蜡的析出直至影响其流动性能 研究能在相对较高的温度下进行，将柴油切割成窄 的过程是一个蜡结晶的过程，由于蜡的组成复杂， 馏分进行测试，将柴油在减压的条件下切割为5个 其结晶过程也很复杂【l七】。Srivastava等【3】曾研究分 离的石蜡结构，研究加添加剂与不加添加剂时结 晶的变化，同时研究了将石蜡加入脱蜡油或者溶 选择沸点最高的馏分(沸点范围在325～350℃) 剂中时结晶的变化，并依据缺陷晶体机理解释了 添加剂对石蜡的作用机理【4】。Srivastava[5】在90年 的馏分5F用柱分离的方法分离出【9-10】，5F馏分中 的饱和烃5S，并且用尿素脱蜡的方法【lI-12J分离出 代利用x射线衍射研究了Bombay高含蜡中间馏分 油的中石蜡晶格。研究了中间馏分油中不同溶剂 5F馏分中正构烷烃5U。 对石蜡晶格的影响以及添加剂对石蜡晶格的影 响。Rubin[¨7】利用x射线衍射的方法研究了聚甲基油中正构烷烃、饱和烃及基础柴油的结晶形态及 丙烯酸十八酯以不同的降温方式对其的结晶形态 晶格结构，同时研究柴油中加入添加剂后的结晶 的影响。采用XRD方法研究柴油石蜡在低温下的 形态。 结晶形态以及柴油降凝剂对石蜡晶体晶型的影 l 实验部分 响，已经有力的推动了柴油降凝剂于柴油作用机 理的研究。 1．1柱分离方法分离5F中的饱和烃 甲基丙烯酸酯与马来酸酐二元共聚物是其中一 1．1．1实验仪器及试剂 种对各种不同类型柴油均有一定效果的广谱性柴油 分离柱西20×1400mm，硅胶60～100目(青 降凝剂，作者曾经系统研究了不同胺的结构类型与 岛海洋化工厂)，石油醚30～60℃(天津化学试剂 其降凝效果的分子构效关系18】。但对其低温下对柴 有限公司，分析纯)，二氯甲烷(中国医药集团上海 油中石蜡的作用机理缺少深入的研究，为了更好有 化学试剂公司，分析纯)，无水乙醇(安徽特酒总厂 效地指导开发此类降凝剂，本论文采用了x射线衍 中国医药公司，分析纯)。 射的方法(xRD)研究基础柴油及加剂后柴油的低1．1．2实验步骤 温结晶行为。 将硅胶缓慢倒入分离柱中，用吸耳球轻轻敲柱 将基础柴油直接进行XRD分析时，因为其组 子，使硅胶装填的均匀密实。用200mL的石油醚 成复杂而且馏分过宽，会影响其出峰的效果，并且