一种渣油流动改进剂合成研究.pdf

第38卷 第2期 化 工 技 术 与 开 发 VoI．38 No．2 2009年 2月 Technology DevelopmentofChemicalIndustry Feb．2009 一 种渣油流动改进剂的合成研究 李善建 (西安石油大学石油炼化工程技术研究中心，陕西 西安 710075) 摘 要：以甲基丙烯酸甲酯和十八醇为原料，对甲苯磺酸为催化剂 ，对苯二酚为阻聚剂 ，采用正交实验设计，探 讨了产物甲基丙烯酸十八酯的合成工艺条件。最佳合成条件为：甲基丙烯酸甲酯和十八醇的摩尔比为 1．2，对 甲苯 磺酸的含量为 1．0％(质量分数)，对苯二酚含量为0．7％，合成反应温度为 100℃，反应时间为5h，酯化产率可达 90．2％。合成产物经分离和纯化后进行了红外光谱表征。对合成产物和复合产品性能做了评价，结果表明，合成 产物有较好的降粘性能，甲基丙烯酸十八酯与乙醇的复合产品对渣油有较好的降粘能力。 关键词：渣油；降粘剂；酯交换反应；合成条件；复配 中图分类号：TE624．8 1 文献标识码：A 文章编号：1671—9905(2009)02一O006．04 渣油作为燃料油需要满足一定的质量标准，如 提出和完善，1944年Rehber等用酯交换方法 由丙 硫含量、灰分等。而渣油粘度很大，其低温粘度更 烯酸甲酯制备了一系列正构高级丙烯酸酯，详细研 大，即使降粘剂的低温降粘率达到 80％以上，粘度 究了正构烷烃长度的变化对正构高级丙烯酸酯的密 基数仍然很大，尤其是在凝点附近低温区，靠降凝剂 度、分子量、脆点、沸点、产率等物理性能的影响。 附带降粘是远远达不到实际应用要求的。渣油粘度 利用酯交换反应 由低级醇酯制备高级醇酯时， 能直观地表现该体系的流变性能，它的变化能反映 还常会因 RCOOR及 RCo0R 的共 聚或均聚使 渣油胶体组成、结构、胶体颗粒大小等变化的重要信 RCOOR产率降低，因此一般使用的阻聚剂略多。 息，为渣油储运、后期加工及应用等提供切实的指 1．3 实验方法 导。尤其在以渣油作为燃料的喷雾燃烧技术中，渣 1．3．1 正交实验 油的粘度是关键指标l1J。在渣油中加入油溶性流 采取四因素三水平进行试验，根据初步实验结 动性改进剂有众多优点，因此，开发更有效的化学降 果，将酯醇的摩尔比(A)、催化剂的用量 (B)、阻聚剂 凝降粘剂，以降低渣油的粘度，使其更好地雾化、充 的用量 (C)、反应时间(D)设为考察因素，温度应用 分燃烧、减少结焦和烟尘的排放，同时可以降低渣 程序升温法。正交实验的变量设计列入表 1。 油预热温度，减少能耗，提高经济效益和社会效益。 表 l (3)正交实验因子设计 1 试验部分 1．1 主要试剂 甲基丙烯酸甲酯 (分析纯)、对 甲苯磺酸 (分析 纯)、十八醇 (化学纯)、渣油(国外进 口)、对苯二酚 (分析纯)。 1．3．2 产物分离和纯化 1．2 合成特点及反应原理 反应结束后，将反应混合液倒人蒸馏瓶中，经减 酯的醇解反应也叫酯的交换反应，是在质子或 压蒸馏除去未反应的甲基丙烯酸甲酯和溶剂，将粗 醇钠作催化剂条件下的一个可逆反应，其反应方程 酯倒入分液漏斗中，用 叫(NaOH)为5％的溶液中 式的通式为：