低硫柴油润滑性的分子动力学模拟

针对低硫柴油存在的润滑性问题,采用分子动力学(MD)模拟方法研究了低硫柴油(以正十六烷为模拟组分)在Fe (001)表面间的吸附润滑机理。结果表明,剪切速率低于20 m/s时,正十六烷润滑膜处于稳定工作状态,润滑膜的剪切应力以及润滑膜在铁表面间的吸附能和膜的内聚能都不受剪切速率的影响,整个润滑膜的温度也可维持在相对较低的水平。在剪切速率高于20 m/s时,随着剪切速率的增加,润滑膜的剪切应力线性增加,吸附能和内聚能都降低,同时润滑膜内部的温度急剧上升,开始出现温度失稳现象。由于吸附作用,正十六烷润滑膜在铁表面间呈对称波动分布的层状结构;按质量分数分布可分为类固态区和液态区,对应的速率分布则为扰动区和静流区。当剪切速率达到100 m/s时,正十六烷润滑膜发生了非常强烈的层间滑移,此时润滑膜处于润滑失效的状态。这些结论有助于从微观上理解低硫柴油的润滑性问题。     

生物柴油组分在铁表面吸附的分子动力学模拟

采用分子动力学(MD)模拟的方法,考察了生物柴油的典型组分(8种脂肪酸酯)在Fe (110)表面的吸附行为。结果表明,脂肪酸酯的酯基或双键以平行于表面的方式吸附在铁表面上,脂肪酸端中引入双键或羟基以及增加醇端的链长都能提高脂肪酸酯与铁表面之间的结合强度。双键或羟基的引入可提高脂肪酸酯在铁表面形成的吸附膜的致密性,醇端链长的增加可增大吸附膜的厚度。这是因为双键或羟基可增强吸附膜中分子间的静电作用,从而提高吸附膜的内聚能,其中羟基的影响更为明显;醇端链长的增加增强了分子间的范德华作用,也可提高吸附膜的内聚能。     

脂肪酸及其衍生物对低硫柴油润滑性影响的分子动力学模拟及实验研究

In this work, fatty acid and its derivatives were adopted as lubricity additives for low sulfur diesel. Tribological evaluation obtained from the High-Frequency Reciprocating Rig (HFRR) apparatus showe...     

苯甲酸铵盐在蜡晶表面吸附行为的分子模拟研究

利用分子模拟技术研究了苯甲酸铵盐类柴油低温流动性改进剂在蜡晶表面的低能吸附构象及结合能,发现柴油冷滤点降低值与结合能有着密切的关系,苯甲酸铵盐主要依靠其长的烷基链吸附在蜡表面;流动性改进剂在蜡晶表面的吸附越强,降低冷滤点的效果越明显;而烷基链大小有一个较合适的范围     

活性炭表面官能团对苯吸附性能影响的分子模拟

利用Material Studio(MS)软件构建了具有氢基、羟基、羰基和羧基不同官能团的活性炭结构模型,并使用巨正则蒙特卡洛方法,在微观层面上分析了活性炭吸附苯分子的吸附等温线、等量吸附热、吸附作用能以及吸附构型.结果表明:活性炭中引入羧基和羰基官能团有利于提高其对苯分子的吸附量和吸附速率,且羧基的影响程度要高于羰基...     

NaX沸石吸附储氢的分子模拟

采用巨正则系综蒙特卡罗(GCMC)方法,模拟了温度40～293K、压力10000kPa下,氢气在NaX沸石中的吸附行为。结果表明,氢吸附量随温度的升高而下降,随压力的增加而增加,40K时氢的最大吸附量为2.63%(质量分数)。吸附温度对氢在NaX沸石中的吸附位有重要影响,在较低温度下,阳离子和沸石骨架原子(O、Si和Al原子)是氢分子的稳定吸附位;而在较高温度下,仅沸石骨架原子是氢分子的稳定吸附位。     

低硫柴油抗磨剂作用机理的研究进展

介绍了几种柴油抗磨剂,简述了抗磨剂作用机理的研究方法,详述了抗磨剂成膜及作用机理的研究进展,包括吸附润滑膜、氧化反应膜和摩擦聚合物膜。最后对柴油抗磨剂作用机理的发展方向提出展望。     

基于分子模拟的纳米孔内甲烷吸附与扩散特征

页岩气是目前非常规油气研究热点,加强甲烷渗流机理研究对页岩气藏开发具有重要意义。基于分子动力学模拟甲烷分子在纳米孔隙中的流动行为,构建了狭缝孔隙模型,并在此基础上分析孔径、压力、矿物种类和孔隙含水量对甲烷分子扩散能力的影响,讨论了天然气在微观多孔介质中的扩散规律。研究表明,甲烷分子在温度升高和孔径增大时扩散加快,而在压力增大时扩散变缓。孔隙壁面的矿物类型对甲烷分子的扩散有显著影响,在有机质、石英和高岭石中扩散系数依次减小。石墨烯构成的有机质孔隙对甲烷的吸附能力大于无机孔隙,主要是因为石墨烯特有的结构和光滑的表面对甲烷分子的扩散有促进作用。水分子对甲烷分子的扩散起抑制作用,甲烷的扩散系数随含水量的增加逐步下降,在有机孔隙中水分子以团簇的形式阻碍甲烷分子的扩散,而无机孔隙中水分子则以\"水膜\"的形式吸附在孔隙壁表面。当无机矿物孔隙内水含量过高(ρ_w≥50%)时,孔隙内的水分子会聚集形成\"水桥\",导致无机孔隙内甲烷的扩散系数低于有机孔隙。     

基于分子模拟润滑改进剂对喷气燃料润滑性能的影响

自1990年以来,美军在地面柴油机装备上使用单一燃料时燃料泵出现了严重的磨损失效。本文采用分子模拟理论来模拟喷气燃料润滑改进剂分子,并采用HFRR试验机和BOCLE试验机来评价并验证润滑改进剂的抗磨性能。结果表明,抗磨剂在摩擦表面上的吸附能与其抗磨性能相关,二聚酸的吸附能高于环烷酸的吸附能,二聚酸具有相对较好的润滑性能,摩擦学试验结果表明二聚酸的摩擦学性能优于环烷酸;抗磨剂在一定浓度时能够满足燃料用作喷气燃料润滑性的需求,当满足燃料用作柴油润滑性需求时,需要添加更高的浓度。     

基于分子模拟的降凝剂分子设计与性能研究

针对高蜡原油聚合物降凝剂合成中功能性单体筛选问题,利用分子模拟技术,模拟了蜡晶的微观结构和宏观形貌,研究了不同单体合成的降凝剂聚合物对蜡晶表面的影响。通过分散聚合法合成了聚(苯乙烯-2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸-甲基丙烯酸十八酯)(PSAS)降凝剂,通过实验对其降凝效果进行考察并对模拟结果进行验证,发现降凝剂PSAS净降凝为13℃,具有比市售EVA(净降凝8℃)更好的降凝效果。实验结果表明,PSAS与原油具有更强的作用效果,与模拟结果吻合。     

植物脂肪酸甲酯清洁柴油的研究

以菜子油油脚为原料制取植物脂肪酸甲酯,考察了该脂肪酸甲酯作为柴油替代燃料在性能方面与柴油的差别;研究了作为柴油添加组分,其加人量对油品性能的影响。结果表明,植物脂肪酸甲酯直接作为柴油使用,其部分物性数据与0号柴油标准指标之间存在一定的差距;作为柴油添加组分,在混合油物性数据满足0号柴油标准指标的前提下,其在0号商品柴油中的最大加人量(体积分数)可达50％。     

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。     

食用植物油所制备生物柴油的低温流动性能

以我国常用的7种食用植物油为原料,采用碱催化酯交换法制成纯植物油生物柴油．并测定了各种生物柴油中脂肪酸甲酯的分布、凝点、冷滤点、倾点和粘度。通过比较发现．当植物油制成生物柴油后其凝点和倾点显著升高,但冷滤点降低。从凝点看,其中菜籽油生物柴油能满足我国-10号柴油的要求,葵花籽油、玉米油、芝麻油和大豆油的生物柴油能满足0号柴油的规格,花生油生物柴油的凝点则较高。纯植物油生物柴油的低温流动性能主要与生物柴油中的饱和脂肪酸甲酯的含量和分布有关,饱和脂肪酸甲酯的含量越高,饱和脂肪酸甲酯中的长链脂肪酸甲酯含量越多,该生物柴油的低温性能越差。     

脂肪酸类和脂肪酸酯类柴油润滑性改进剂使用性能评价

对常用脂肪酸类和脂肪酸酯类柴油润滑性改进剂的使用性能进行了考察,并对进口与国产润滑性改进剂进行了比较。试验结果表明:无论是脂肪酸还是脂肪酸酯润滑性改进剂用柴油稀释后的添加效果好于原剂,润滑性改性剂与基础柴油体积比为1∶1时,其磨痕直径比直接添加原剂下降12~16μm;润滑性改性剂与基础柴油体积比为1∶2时,其磨痕直径比直接添加原剂下降18~39μm。水的存在会降低润滑性改进剂的使用效果,使用脂肪酸酯类润滑性改进剂时,控制柴油中含水量(质量分数)不大于0.02%,否则出现浑浊现象。脂肪酸类和脂肪酸酯类润滑性改进剂与硝酸酯类十六烷值改进剂和防静电剂具有良好的配伍性。     

脂肪酸衍生物低硫柴油抗磨剂的研究

介绍了脂肪酸衍生物柴油抗磨剂的合成。对脂肪酸的碳链长度、与脂肪酸反应的各种含氧、含氮化合物如多元醇、多烯多胺、醇胺等对添加剂效果的影响进行考察。研究了脂肪酸衍生物柴油抗磨剂对柴油的低温流动性、氧化安定性、十六烷值等的影响,以及与柴油中其他添加剂的相互作用。结果表明,随着脂肪酸碳链增加,抗磨剂效果增强;在碳数为18的脂肪酸中,油酸、亚油酸、蓖麻酸效果比硬脂酸好;并优选出丙二醇和三乙醇胺;脂肪酸衍生物柴油抗磨剂对柴油的氧化安定性和低温流动性几乎无影响,与柴油稳定剂、柴油流动改进剂无对抗作用;但对柴油十六烷值有影响,并与硝酸酯类十六烷值改进剂有对抗作用。     

低硫柴油润滑添加剂

低硫柴油的润滑性差,导致燃油泵严重磨损.对醇、醚、胺、酰胺、羧酸和酯等低硫柴油润滑添加剂进行了综述,认为多元醇酯具有良好的润滑性,是低硫柴油理想的润滑添加剂.     

出口车用柴油与进口生物燃料油质量对比分析

通过对比分析:出口车用柴油与进口生物燃料油有9个相同的检验项目,有7个检验项目的检验结果相同或相近;进口生物燃料油有3个检验项目检验结果优于出口车用柴油的检验结果,特别是硫含量,进口生物燃料油中的硫质量分数仅为0.000 23%和0.000 71%,而出口车用柴油中的硫质量分数则为0.010%和0.015%;出口车用柴油采用国标和石化行业标准的试验方法,进口生物燃料油采用ASTM和欧盟标准的试验方法;进口生物燃料油除含有质量分数为4.02%和4.60%的脂肪酸甲酯外,其他检验结果均符合车用柴油质量指标要求。     

脂肪酸甲酯型含氮硼酸酯的合成及摩擦学性能研究

以脂肪酸甲酯为原料合成了一种新型含氮硼酸酯添加剂。通过红外对所合成添加剂进行了表征;采用四球摩擦试验仪考察了其在不同基础油中的摩擦学性能;同时考察了摩擦时间、载荷对菜籽油磨斑直径(WSD)的影响;并用扫描电子显微镜(SEM)和能谱仪(EDS)分析了含氮硼酸酯添加剂对钢球摩擦表面膜的组成和化学状态的影响。结果表明:含氮硼酸酯添加剂具有良好的极压抗磨效果。在钢球磨损表面发现含有硼元素;表明在摩擦过程中;通过物理吸附和化学反应在摩擦表面生成了含硼的润滑膜;起到了极压抗磨的作用。     

改性大豆油在数码速印油墨中替代矿物油的研究

利用一定比例的改性大豆油(大豆油脂肪酸甲酯)替代油墨中的矿物油类有机溶剂,尽可能减少有害有机溶剂在数码速印油墨中的使用量.考察了替代前后油墨样品的粘度、初干性、流动度、光泽度、贮存稳定性等性能,探讨其最佳替代比例.利用红外光谱及流变分析方法对油墨样品进行表征.实验结果表明,大豆油脂肪酸甲酯在数码速印油墨中替代矿物油的最...