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由于柴油机的各种优势,世界各国纷纷开始推广柴油机的应用范围,这使得柴油的使用大幅增加;然而世界能源紧张,提高现有能源利用率及寻找替代能源势在必行。目前,在柴油中添加一定数量的替代能源制成柴油调和油是一种简单易行的扩展柴油供应量的方法,这种柴油调和油可以直接在柴油机中使用,达到普通柴油的使用功率,而无需对柴油机进行改装,而且,它在使用时可以适量减少碳烟气体的排放。柴油调和油已经在多个国家推广使用,大量存在于加油零售站。
在柴油大幅使用的同时,柴油的低温流动性格外引起人们的关注。由于柴油中所含有的长链正构烷烃在低温下极易结晶,使得柴油在低温时失去流动性,这给柴油的运输和使用都带来了极大的困难。因此,对柴油低温流动性改进剂的研究一直是研究的热点问题。目前我国的低温流动性改进剂研究状况远远落后于国际水平,所使用的改进剂通常由国外进口。
本文主要就0#柴油调和油的低温流动性进行探讨,对几类常见的长链烷基脂肪酸甲酯各自的低温流动性改善作用进行了研究,发现长链烷基脂肪酸甲酯在作为柴油调和油组分的同时能起到改善柴油调和油低温流动性能的作用:将硬脂酸甲酯、油酸甲酯、亚油酸甲酯、棕榈酸甲酯和月桂酸甲酯分别与0#柴油以不同比例进行混合,测定调和油的低温流动性。研究表明调和油运动粘度(Vt)随着0#柴油含量的增加迅速下降,同时冷滤点(CFPP)相对0#柴油而言有不同变化趋势,以棕榈酸甲酯为代表,在0#柴油含量为70%~90%(vol%)时,棕榈酸甲酯-0#柴油调和油冷滤点有显著降低,较之0#柴油最高可下降12℃。同时,测定三种生物柴油-废动物油生物柴油(AME)、餐饮废油生物柴油(WME)和预处理后的棕榈油生物柴油(PME)分别与0#柴油以不同比例进行混合的调和油的低温流动性,发现在0#柴油含量为75%时,PME-0#柴油调和油的冷滤点相对0#柴油降低17℃,相对PME而言降低29℃。进一步研究几种生物柴油-0#柴油调和油以及亚油酸甲酯、油酸甲酯的低温运动粘度,发现随着温度降低亚油酸甲酯的运动粘度升高幅度最大,在-1℃时其运动粘度达到56.4mm2/s,表明生物柴油中高含量的亚油酸甲酯是调和油低温流动性差的一个重要原因。
另外,对提高原油采油率的三次采油用表面活性剂长链烷基硫酸钠复配体系的界面张力进行了研究。测定单一烷基硫酸钠体系中原油-水动态界面张力,并将烷基硫酸钠与非离子型表面活性剂进行复配,达到了超低界面张力,取得了很好的效果。