生物柴油组成与组分结构对其低温流动性的影响

在分析生物柴油分子结构的基础上,应用色-质联用仪、低温性能测试仪、溶液结晶原理和相似相溶原理研究生物柴油的低温流动性。提出了生物柴油是由高熔点饱和脂肪酸甲酯和低熔点不饱和脂肪酸甲酯组成的伪二元组分溶液的观点。基于46种生物柴油组成与冷滤点的实验结果,建立了相关性很好的冷滤点预测模型。研究表明,生物柴油主要由14～24个偶数碳链的脂肪酸甲酯组成,低温流动性主要取决于饱和脂肪酸甲酯的含量和分子结构;生物柴油的冷滤点随着饱和脂肪酸甲酯含量的增加呈线性增加,饱和脂肪酸甲酯烷基碳链越长增加幅度越大;根据组成可直接预测生物柴油的冷滤点。     

生物柴油组成与组分结构对其低温流动性的影响

在分析生物柴油分子结构的基础上,应用色-质联用仪、低温性能测试仪、溶液结晶原理和相似相溶原理研究生物柴油的低温流动性.提出了生物柴油是由高熔点饱和脂肪酸甲酯和低熔点不饱和脂肪酸甲酯组成的伪二元组分溶液的观点.基于46种生物柴油组成与冷滤点的实验结果,建立了相关性很好的冷滤点预测模型.研究表明,生物柴油主要由14～24个偶数碳链的脂肪酸甲酯组成,低温流动性主要取决于饱和脂肪酸甲酯的含量和分子结构;生物柴油的冷滤点随着饱和脂肪酸甲酯含量的增加呈线性增加,饱和脂肪酸甲酯烷基碳链越长增加幅度越大;根据组成可直接预测生物柴油的冷滤点.     

生物柴油低温流动性能研究

采用气相色谱法测定了菜籽油生物柴油、大豆油生物柴油和花生油生物柴油中脂肪酸甲酯的分布和含量,采用燃料低温性能测定仪和旋转黏度计考察了生物柴油的低温流动性能及流变特性。结果表明:生物柴油的低温流动性能与其饱和脂肪酸甲酯的分布和含量密切相关。花生油生物柴油的饱和脂肪酸甲酯含量比菜籽油生物柴油的高10.5%,其冷滤点和凝点比菜籽油生物柴油的高8℃,0℃时花生油生物柴油黏度比菜籽油生物柴油高57.42 mPa·s。生物柴油在低温下失去流动性的主要原因是析出晶体,并连接成网状结构,将低熔点的柴油吸附于其中。     

生物柴油在低温下析出晶体的热力学规律研究

以大豆油、地沟油、花生油生物柴油为研究对象,利用黏温曲线法得到了生物柴油的浊点,利用高速离心分离法结合气相色谱法得到生物柴油在不同温度下的结晶量及析出晶体的组成,研究生物柴油在低温下析出晶体的热力学规律。试验结果表明:生物柴油在低温下析出的晶体主要由饱和脂肪酸甲酯组成,且析出的晶体中高碳数脂肪酸甲酯的质量分数大于低碳数脂肪酸甲酯;生物柴油中饱和脂肪酸甲酯的含量越高,浊点越高,低温下的结晶量越多,黏度越大,低温流动性能越差。     

生物柴油在低温下析出晶体的热力学规律研究

以大豆油、地沟油、花生油生物柴油为研究对象,利用黏温曲线法得到了生物柴油的浊点,利用高速离心分离法结合气相色谱法得到生物柴油在不同温度下的结晶量及析出晶体的组成,研究生物柴油在低温下析出晶体的热力学规律。试验结果表明：生物柴油在低温下析出的晶体主要由饱和脂肪酸甲酯组成,且析出的晶体中高碳数脂肪酸甲酯的质量分数大于低碳数脂肪酸甲酯;生物柴油中饱和脂肪酸甲酯的含量越高,浊点越高,低温下的结晶量越多,黏度越大,低温流动性能越差。     

直馏柴油馏分凝点、倾点、冷滤点的相关性研究

对不同基属原油柴油馏分的凝点、倾点、冷滤点及其相关性进行研究。结果表明,各基属原油柴油馏分的凝点与倾点具有比较好的相关性;石蜡基原油柴油馏分的凝点与冷滤点具有一定的相关性,低硫中间基原油柴油馏分的凝点与冷滤点相关性较好,而含硫及高硫中间基原油柴油馏分的凝点与冷滤点相关性较差;石蜡基原油柴油馏分的倾点与冷滤点相关性较差,低硫中间基原油柴油馏分的倾点与冷滤点有一定的相关性,含硫及高硫中间基原油各柴油馏分的倾点与冷滤点相关性差; 环烷基原油柴油馏分的凝点与冷滤点、倾点与冷滤点的相关性都比较好。     

生物柴油低温凝固机理探讨

采用气相色谱法研究菜籽油生物柴油、大豆油生物柴油和花生油生物柴油中脂肪酸甲酯的分布和含量;采用多功能低温性能测定仪和旋转粘度计研究生物柴油的低温流动性及粘温性。结果表明,生物柴油低温流动性与其脂肪酸甲酯相对含量关系密切;温度高于生物柴油冷滤点时,其表观粘度与温度关系不大;温度低于生物柴油冷滤点时,其表观粘度随温度降低而增大;随温度降低,生物柴油中析出针状蜡晶,并逐渐聚结形成三维网状结构,将液态的生物柴油吸附于其中,使生物柴油整体上失去流动性。     

柴油低温性能指标与冷滤点试验

本文比较了凝点、倾点、冷滤点、浊点作柴油低温性能指标的合理性,叙述了冷滤点试验的发展与应用,以及它与柴油实际低温使用性能的关系,作为加流动改进剂柴油的质量规格方法的可靠性.     

棕榈油生物柴油低温流动性能及结晶形态的研究

针对棕榈油生物柴油(PME)流动性差的问题,分析了PME的化学组成,测定PME、0号柴油(0PD)及PME与0PD调合油的冷滤点,观测PME和调合油在低温环境下的结晶过程。实验结果表明,PME中的饱和脂肪酸甲酯与不饱和脂肪酸甲酯的质量分数分别为40.13%和59.57%,饱和脂肪酸甲酯含量较高使PME流动性变差;PME和0PD的质量比为10∶90时,调合油的冷滤点可达到-4℃;随温度的降低,PME结晶为规则的薄片状,并逐渐变大相互联结在一起;PME与0PD调和能使PME不能形成规则的结晶形状,从而改善PME的低温流动性能。     

典型原料生物柴油低温流动性的研究

在应用气-质联用仪和杂化轨道理论研究典型原料生物柴油的组成及其分子结构的基础上,运用结晶理论研究其低温流动性。提出了与低温石油柴油调合和添加低温流动性改进剂两种改善低温流动性的措施。研究表明：生物柴油的主要组成为长链脂肪酸甲酯（C14∶0～C24∶0、C16∶1～C22∶1、C18∶2和C18∶3）,其中饱和脂肪酸甲酯的碳链呈直线＂之＂字形排列;不饱和脂肪酸甲酯的C-C碳链呈直线＂之＂字形排列,C=C使碳链发生弯曲。生物柴油的低温流动性随着饱和脂肪酸甲酯含量的增加而变差,-10PD、PME、CME、SME和RME的冷滤点分别为-7℃、8℃、6℃、-5℃和-7℃;与-10PD调合冷滤点最低降到-12℃;在添加FlowFit、FlowFitK和T818的体积分数〈1.5%时,PME、CME、SME和RME的冷滤点分别最低降到2℃、0℃、-7℃和-11℃。     

柴油低温流动改进剂在-35号柴油调和中的应用

柴油低温流动改进剂可以有效地改善油品的冷滤点,其在-35号柴油调和中发挥着重要作用。以抚顺石油三厂冬季生产的-35号柴油为例,采用小样实验的方法,比较了-35号柴油调和中各组分油的冷滤点大小,分析了导致其冷滤点不合格的0号柴油组分以及不同含量0号柴油组分对其冷滤点的影响,并通过对含有不同0号柴油组分含量的-35号柴油逐步添加柴油低温流动改进剂,分析加剂量对其冷滤点的变化趋势,从而找出生产的最佳配比,以此为企业实际生产提供参考。实验结果显示,多组分油调和的-35号柴油中,0号柴油组分含量在25％～35％时,柴油低温流动改进剂对油品效果明显,可以使其冷滤点降低至产品要求,但加剂量不应超过0．1％。     

生物柴油对低硫柴油润滑性的增进作用

用菜籽油、大豆油以及芸香籽油制备了多种脂肪酸低碳醇酯即生物柴油，用高频往复试验机法（HFRR）考察了生物柴油对低硫柴油润滑性的增进作用。研究结果表明，生物柴油对低硫柴油润滑性有增进作用，但添加质量分数在0．2％以下时效果不明显；柴油组分不同，对生物柴油的感受性也不同：对于馏分较重、粘度较大的柴油，生物柴油的添加量只需超过2．0％其润滑性就能满足标准要求（磨斑直径不大于460／μm）；而对于馏分较轻、粘度较小的柴油，需添加4．0％～5．0％才能使其润滑性满足要求；生物柴油的烷氧基链长对其润滑性没有明显影响，而甘油单酸酯或游离脂肪酸等杂质能够显著提高其润滑性；以不同植物油为原料制备的生物柴油在较低的添加比例下对低硫柴油的润滑性没有明显的不同，超过2．0％以后略有差别。     

富马酸高级醇酯-醋酸乙烯酯共聚物的制备及其对柴油低温流动性能的影响

以C8～18富马酸高级醇酯(FA)和醋酸乙烯酯(VA)为原料、过氧化苯甲酰(BPO)为引发剂,共聚合成了FA-VA共聚物(PFA),并将其作为柴油降凝剂。在温度80℃、w(BPO)=1%(基于原料)、n(VA)∶n(富马酸十二醇酯)=3∶1的优化条件下,合成了富马酸十二醇酯-VA共聚物(PFA-12)降凝剂。通过对加入PFA降凝剂的大庆原油产-20#柴油的凝点和冷滤点,考察了PFA的降凝效果。实验结果表明,当PFA-12降凝剂在-20#柴油中的质量分数为0.1%时,PFA-12降凝剂可将柴油的凝点降低18.0℃、冷滤点降低7.0℃;将PFA-12、富马酸十四醇酯-VA共聚物、富马酸十六醇酯-VA共聚物、富马酸十八醇酯-VA共聚物4种降凝剂按质量比16∶2∶2∶2进行复配得到的复合降凝剂,可将柴油的凝点降低22.0℃、冷滤点降低8.0℃。     

MSVA柴油低温流动性改进剂的研制

研究了马来酸酐 苯乙烯 醋酸乙烯酯 丙烯酸高碳醇酯四元共聚物的合成方法及其降凝助滤效果。针对 吐哈0 柴油用正交实验设计法研究了单体配比,引发剂用量,溶剂用量,聚合温度对共聚物助滤效果的影响。 结果表明该剂使吐哈-10 、0 柴油的凝点分别下降20℃和18℃,冷滤点分别下降12℃和9℃;使独山子 -10 柴油凝点下降18℃,冷滤点降了8℃;使石化-10 柴油的凝点下降14℃,冷滤点下降6℃。     

大豆油生物柴油低温流动性改进剂研究

采用多功能低温性能测定仪和旋转粘度计考察了烯烃-醋酸乙烯酯聚合物（VAE）、聚甲基丙烯酸酯（PMA）、乙烯-醋酸乙烯共聚物（PEV）三种低温流动改进剂对大豆油生物柴油低温流动特性及粘温特性的影响,采用偏光显微镜研究了加剂前后生物柴油的低温晶态特征。结果表明,低温流动改进剂改善大豆油生物柴油低温流动性的效果不同,其中VAE可明显降低生物柴油的凝点和冷滤点。低温下,生物柴油表观粘度急剧增大,且形成三维网状结晶使生物柴油失去流动性,低温流动改进剂通过减缓生物柴油表观粘度增大以及阻止网状结晶形成,改善了生物柴油低温流动性。     

无甘油副产生物柴油的组分分析及其燃烧性能

以氢氧化钾为催化剂催化棕榈油和新型甲酯化试剂MC进行酯交换反应制备生物柴油,采用气相色谱和气质联用的方法对反应产物进行了定性、定量分析。分析结果表明,由该工艺制得的生物柴油由主产物脂肪酸甲酯和副产物甘油碳酸酯组成。测定了生物柴油的主要物理性能指标,同时在柴油机未作任何调整的情况下进行了台架试验,考察了生物柴油与0#柴油混合燃料对柴油机燃烧过程、经济性和排放性的影响。实验结果表明,制得的生物柴油的密度、酸值和运动黏度均符合国家标准,将其与0#柴油混合(生物柴油体积分数20%)后可直接应用于柴油机,MC和甘油碳酸酯对缸内燃烧过程和经济性影响很小;燃用添加MC和甘油碳酸酯的混合燃料能有效降低柴油机碳烟、碳氢化合物和CO的排放量,NOx排放量稍有增加。     

三元共聚物MHV柴油低温流动改进剂的研究

 介绍了柴油低温流动性改进剂MHV的合成和降凝助滤性能。以马来酸酐、醋酸乙烯酯和十六烯为原料单体，以甲苯作为溶剂，以过氧化苯甲酰为引发剂，在恒温80℃下聚合（N₂保护条件下）得到三元共聚物。同时，依据对胜利海科加氢0^# 柴油石蜡的正构烷烃的碳数分布及含量的色谱分析结果，经过分子设计及制备，筛选混合醇比例进行醇解，制得理想柴油低温流动性改进剂MHV。通过柴油低温流动性能测试，制得的MHV勇于胜利海科加氢0^# 柴油，可降低其冷滤点4℃；与宜兴EVA复配使用，可降低其冷滤点8℃。MHV改进柴油低温流动性的效率由其自身结构和柴油正构烷烃的组分分布决定。     

磁性固体碱催化剂在棕榈油制备生物柴油中的应用研究

采用煅烧法制得磁性固体碱催化剂CaO/Fe3O4，考察了该催化剂催化24℃分提棕榈油与甲醇酯交换反应制备生物柴油的最佳反应条件及催化剂使用寿命。结果表明，最佳反应条件为醇油摩尔比8、催化剂用量4％、反应温度65℃、反应时间2.0 h。在该条件下制得的生物柴油中脂肪酸甲酯含量为98.2%，其性能指标均达到国家标准GB/T-20828-2007的要求。在棕榈油制备生物柴油过程中重复利用催化剂CaO/Fe3O4进行酯交换反应8次，产物中脂肪酸甲酯含量均在96.5％以上。