發(fā)布時(shí)間:2025-04-24
降凝劑是一種油品添加劑,在烴類(lèi)油中加入很少量(50~200mg/kg)即能大大改變烴類(lèi)油中蠟晶的形態(tài),改變體系的界面狀態(tài)及流變能力,從而降低原油和油品的傾點(diǎn)及流動(dòng)性。
隨著工業(yè)技術(shù)的進(jìn)步,礦物油基潤(rùn)滑油面臨著越米越多的挑戰(zhàn):使用壽命短、潤(rùn)滑性差、工作溫度受限等相關(guān)因素。礦物油平均的傾點(diǎn)相對(duì)較高(>-15℃),抑制了其在寒冷季節(jié)中的應(yīng)用范圍。當(dāng)油溶性聚醚類(lèi)產(chǎn)品與烴類(lèi)礦物油進(jìn)行復(fù)配后并不能達(dá)到理想的降低傾點(diǎn),提高流動(dòng)性的性狀,阻礙了在一些領(lǐng)域中的應(yīng)用(例如空壓機(jī)油、齒輪油、蝸輪蝸桿油等),同時(shí)限制了在一些極寒區(qū)域中的使用及增加了使用成本,例如需要建立大型暖房,加熱套等措施。加入非常少最油品降凝劑后,油品會(huì)改善共低溫流動(dòng)性,需要對(duì)降凝劑的機(jī)理和添加量的掌控進(jìn)行的探討和研究。
關(guān)于降凝劑的機(jī)理,月前較為主流有四大類(lèi)型:
(1)品核作用,油品降凝劑在高于油品析蠟溫度下結(jié)晶析出,它起著品核作用成為蠟晶發(fā)育的中心使原油中小蠟晶增多,不易形成大的蠟團(tuán)。
(2)吸附作用,油品降凝劑在已經(jīng)析出的蠟晶晶核活動(dòng)中心上,從而改變蠟晶的取向,使其難以形成三維網(wǎng)月結(jié)構(gòu),減弱蠟品間的粘附作用。
(3)共品作用,降凝劑在析蠟點(diǎn)下與蠟共同析出,從而改變蠟的結(jié)品行為和取向性,并減弱蠟品繼續(xù)發(fā)展的取向,蠟分子在降凝劑分子的烷基鏈上結(jié)晶。當(dāng)降凝劑分子中的碳鏈與蠟中碳鏈長(zhǎng)度和等時(shí),降凝劑效果最好。由于降凝劑分子結(jié)構(gòu)的空間效應(yīng),并不是所有的側(cè)鏈中的碳原了數(shù)都參與結(jié)晶。因此,降凝劑分子巾的烷基長(zhǎng)度大于碳鏈長(zhǎng)度時(shí),降凝劑效果最好。
(4)增溶作用,降凝劑的側(cè)鏈和油品中的石臘相互作用形成一個(gè)絡(luò)合體,提供石臘分子中餾分的溶解度。
在低溫電子顯微鏡下可以觀察到,不加入降凝劑的油品在低溫下形成針狀或星狀結(jié)品,當(dāng)加入降凝劑后,降凝劑起著支配蠟晶成長(zhǎng)方向的作用,使之不生成兼顧的三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。當(dāng)無(wú)降凝劑存在的條件下,一個(gè)正常的蠟單品的成長(zhǎng)方式如下圖1所示,在X軸和Z軸方向迅速生長(zhǎng),并形成大的片狀或針狀的結(jié)品,這些結(jié)品通過(guò)其棱角的相互連接,故而形成了三維網(wǎng)狀骨架。當(dāng)加入降凝劑后,由于蠟品表而的吸附與共品,對(duì)蠟品生長(zhǎng)產(chǎn)生了定向的左右,即抑制蠟品向X軸與Z軸方向的生長(zhǎng),促使其向著 Y軸方向生長(zhǎng),從而形成比較均一的等方形結(jié)品,增大了品體的體積對(duì)表面積之比,另方面,蠟品表面存在降凝劑(極性基團(tuán)和芳核官能團(tuán))有陽(yáng)止蠟品直接相互的粘結(jié)的作用,降低共表面能,使之難于形成三維網(wǎng)狀凝膠結(jié)構(gòu)。蠟單晶生產(chǎn)方向與降凝劑低溫時(shí)的分子構(gòu)象及共結(jié)晶如下圖2,故而提高油品了在低溫下的流動(dòng)性。
(本文作者:陶氏化學(xué)(中國(guó))投資有限公司趙勇)