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柴油的低溫流動性
閱讀：3446 發(fā)布時間：2013-7-12
柴油的低溫流動性
1.質量要求
油品的地低溫流動性能是指油品在低溫下使用時，維持正常流動，順利輸送的能力。例如，我國“三北”地區(qū)冬季氣候寒冷，室外發(fā)動機或機器的啟動溫度與環(huán)境溫度基本相同，流動性差的柴油，往往造成不能可靠供油，嚴重時甚至使發(fā)動機無法工作。
因此，輕柴油和車用柴油要求有良好的低溫流動性能，以保證在使用條件下無結晶析出，不堵塞濾清器，容易泵送，供油正常，發(fā)動機易于啟動。
2.評定指標及意義
評定車用柴油低溫流動性的指標主要有凝點和冷濾點。
（1）凝點 石油產品是多種烴類的復雜混合物，在低溫下油品時逐漸失去流動性的，沒有固定的凝固溫度。根據組成不同，油品失去流動性的原因有兩種。其一是黏溫凝固，對含蠟很少或不含蠟的油品，溫度降低，黏度迅速增大，當黏度增大到一定程度時，就會變成無定形的粘稠玻璃狀物質而失去流動性，這種現象稱為黏溫凝固，影響?zhàn)啬痰氖怯推分械哪z狀物質以及多環(huán)短側鏈的環(huán)狀烴；其二是構造凝固，對含蠟較多的油品，溫度降低，蠟就會逐漸結晶出來，當析出的蠟形成網狀骨架時，就會將液態(tài)的油包在其中而失去流動性，這種現象稱為構造凝固，影響構造凝固的是油品中高熔點的正構烷烴、異構烷烴及帶長烷基側鏈的環(huán)狀烴。黏溫凝固和構造凝固，都是指油品剛剛失去流動性的狀態(tài)，事實上，油品并未凝成堅硬的固體，仍是一種黏稠的膏狀物，所以“凝固”一詞并不十分確切。
由于油品的凝固過程是一個漸變過程，所以凝點的高低與測定條件有關。油品的凝點（或稱凝固點）是指油品在規(guī)定的條件下，冷卻至液面不移動時的zui高溫度，以℃表示。凝點是油品*失去流動性的溫度，我國輕柴油和車用柴油按凝點劃分牌號，如-10號車用柴油，其凝點不高于-10℃，余此類推。不同地區(qū)和氣溫下，選用不同牌號的油品。
油品凝點的高低與其化學組成密切相關。當碳原子數相同時，柴油以上餾分的各類烴中，通常正構烷烴熔點zui高，帶長側鏈的芳烴、環(huán)烷烴次之，異構烷烴則較小，因此石蠟基原油直餾柴油的凝點會明顯增高。膠質、瀝青質、表面活性劑等能吸附在石蠟結晶中心的表面上，阻止石蠟結晶的生長，防止、延緩石蠟形成網狀結構，致使油品的凝點下降，因此加入某些表面活性物質（將凝添加劑），可以降低油品的凝點，使油品的低溫流動性能得到改善，這是降低柴油凝點zui為經濟、簡便的措施，廣泛應用于油品生產中。此外，凝點較高的柴油中摻入裂化柴油也可以明顯降低其凝點，如凝點為-3℃的直餾柴油按1：1的比例摻入-6℃的催化裂化柴油，其調和凝點為-14℃。
表3-5 不同類型原油的直餾柴油餾分﹙200-300℃﹚的凝點比較
| 原油類型 | 大慶原油（石蠟基）柴油餾分 | 孤島原油（環(huán)烷基）柴油餾分 |
| 凝點／℃ | -21.5 | -48.0 |
（2）冷濾點 在規(guī)定條件下，柴油試樣在60s內開始不能通過過濾器20ml時的zui高溫度，稱為冷濾點，以℃﹙按1℃的整數倍﹚表示。
對柴油而言，并不是在失去流動性時才不能使用，大量的行車及冷啟動試驗表明，其zui低極限使用溫度是冷濾點。冷濾點測定儀是模擬車用柴油在低溫下通過濾清器的工作狀況而設計的，因此冷濾點比凝點更能反映車用柴油的低溫使用性能，它是保證車用柴油輸送和過濾性的指標，并且能正確判斷添加低溫流動改進劑（降凝劑）后的車用柴油質量，一般冷濾點比凝點高2-6℃，而添加了降凝劑的柴油其冷濾點可比凝點高10-15℃，zui高者可達30℃。 為保證柴油發(fā)動機正常工作，規(guī)定輕柴油和車用柴油要在高于其冷濾點5℃的環(huán)境溫度下使用。
3.測定方法
（1）凝點 柴油凝點的測定按GB/T510-83（91）《石油產品凝點測定法》進行。該標準方法適用于測定深色石油產品及潤滑油的凝點。測定時將試樣裝入規(guī)定的試管中，按規(guī)定條件預熱到50℃±5℃，然后將試管放入裝好冷卻劑的容器中。當試樣冷卻到預期的凝點時，將浸在冷卻劑中的試管傾斜45°。保持1min，觀察液面是否移動。然后，從套管中取出試管重新將試樣預熱到50℃±1℃，按液面有無移動的情況，用比上次試驗溫度低或高4℃的溫度重新測定，直至能使液面位置靜止不動而提高2℃又能使液面移動時，則取液面不動的溫度作為試樣的凝點。凝點的測定常用半導體制冷石油分析試驗儀,這類儀器具有體積小 、重量輕、無污染、無噪聲、無磨損，可連續(xù)工作等特點，是油品檢測的理想儀器。
（2）冷凝點 柴油冷濾點的測定按SH/T 0248-92 《餾分燃料冷濾點測定法》進行，該標準參照采用IP 309／98 《餾分燃料的冷率堵塞點》。 測定冷濾點時，先將45ml清潔的試樣注入試杯中，水浴加熱到30℃±5℃，再按規(guī)定條件冷卻，當試樣冷卻到比預期冷濾點高5-6℃時，以1.96kPa（200㎜H2O）壓力抽吸，使試樣通過規(guī)定的過濾器20ml時停止。同時停止秒表計時，繼續(xù)以1℃是時間間隔降溫，再抽吸。如此反復操作，直至60s內通過過濾器的試樣不足20ml為止，記錄此時的溫度，即為冷濾點。
4.影響測定的主要因素
預熱條件和冷卻速率時影響凝點、冷濾點測定的主要因素。不同預熱條件和冷卻速度下，石蠟在油品中的溶解程度、結晶溫度、晶體結構及形成網狀骨架的能力均不相同，可致使測定結果出現明顯誤差。因此，試驗時只有嚴格遵守操作規(guī)程，才能得到正確的具有可比性的數據。