對植物油基基礎(chǔ)油傾點改進的研究.pdf

1、由于環(huán)境和資源等問題日趨嚴重，因此可降解的植物油基基礎(chǔ)油的合成一直是科研開發(fā)重要的研究熱點。雖然以美國瑞安勃為首的企業(yè)利用轉(zhuǎn)基因基礎(chǔ)對植物油進行了改性，在可降解植物油開發(fā)方面取得了驕人的業(yè)績，但是由于植物油基基礎(chǔ)油存在兩大致命的弱點即較差的氧化安定性和較高的傾點，極大的限制了其在工業(yè)領(lǐng)域更加廣泛的應(yīng)用。以新疆精細化工工程技術(shù)研究中心為代表的植物油基基礎(chǔ)油開發(fā)團隊雖然在植物油基基礎(chǔ)油開發(fā)方面取得了階段性成果，可以使植物油基基礎(chǔ)油粘度從幾十

2、提高到幾百，可以滿足市場更廣泛的應(yīng)用，但是同樣遇到了傾點不夠低和抗氧化性不夠好的問題。因此，本文試圖通過烷基化產(chǎn)物和傳統(tǒng)降凝劑的添加，以及與PAO復(fù)配等措施來優(yōu)化植物油基基礎(chǔ)油的性能，為植物油基基礎(chǔ)油的工業(yè)應(yīng)用提供實踐依據(jù)。
　?。?）兩種烷基化產(chǎn)物的合成：
　　首先，本文以甲基磺酸為催化劑，以對甲苯酚為阻聚劑,合成了兩種烷基化產(chǎn)物（己基萘和己基聯(lián)苯），它們的合成條件如下：己基萘的最適合成工藝條件是萘與1-己烯摩爾比為1:3

3、，甲烷磺酸與1-己烯摩爾比為1，阻聚劑與1-己烯的摩爾比為0.3％，反應(yīng)溫度80℃，反應(yīng)時間5h，產(chǎn)物收率可達95.5%；己基聯(lián)苯的最適合成工藝條件是聯(lián)苯與1-己烯摩爾比為1:4，甲烷磺酸與1-己烯摩爾比為1，阻聚劑與1-己烯的摩爾比為0.3%，反應(yīng)溫度80℃，反應(yīng)時間5h，產(chǎn)物收率可達96.3%。烷基化產(chǎn)物傾點測試的結(jié)果表明，己基萘的傾點為-71℃，己基聯(lián)苯的傾點為-65℃，可用作降凝劑或低溫溶劑或低溫基礎(chǔ)油。
　?。?）幾種烷

4、基化產(chǎn)物對植物油基基礎(chǔ)油傾點的影響研究：
　　將大豆油基基礎(chǔ)油基礎(chǔ)油322加熱至100℃，分別按質(zhì)量分數(shù)0.1％、0.3％、0.5％、0.8％、1％添加己基萘與己基聯(lián)苯，恒溫攪拌2h后取出冷卻至室溫。測試傾點，結(jié)果表明：烷基萘型化合物比烷基聯(lián)苯型化合物更能有效降低基礎(chǔ)油的傾點，辛基萘比己基萘對基礎(chǔ)油的降凝效更有效，在加入量為0.8％（wt）時，可使基礎(chǔ)油的傾點由-9℃降低到-17℃。在同樣條件下，若烷基化合物的碳數(shù)增加，傾點不降反

5、升。
　?。?）兩種常用的降凝劑T803B和6100V對植物油基基礎(chǔ)油傾點的影響：
　　將菜籽油基基礎(chǔ)油58、菜籽油基礎(chǔ)油85、菜籽油基基礎(chǔ)油92、大豆油基基礎(chǔ)油230等植物油基基礎(chǔ)油加熱至100℃，分別添加6100V、T803B降凝劑，恒溫攪拌2h后取出冷卻至室溫。測試其傾點、粘度、閃點。結(jié)果表明：植物油基基礎(chǔ)油（菜籽油58、菜籽油85、菜籽油92、大豆油230）傾點降低值△Sp隨降凝劑T803B與6100V的添加量增大而

6、增大，T803B添加量為0.5％(質(zhì)量分數(shù))時，菜籽油58與菜籽油92的傾點可降低12℃。6100V添加量為0.5％(質(zhì)量分數(shù))時，菜籽油85的的傾點也為12℃。效果最佳。但整體效果分析發(fā)現(xiàn)T803B比6100V對植物油基基礎(chǔ)油降凝效果略好。T803B和6100V在菜籽油58中的添加量為菜籽油的0.5％時，菜籽油58的粘度指數(shù)能升高10，效果最佳。另外發(fā)現(xiàn)，T803B和6100V對植物油基基礎(chǔ)油閃點沒有影響。結(jié)論：這兩種降凝劑對植物油基

7、基礎(chǔ)油不但可以有效較低傾點，而且可以有效提高粘度指數(shù)，優(yōu)化了植物油基基礎(chǔ)油的綜合性能。
　?。?）合成基礎(chǔ)油PAO對植物油基基礎(chǔ)油性能的影響
　　將3種不同的植物油基基礎(chǔ)油（菜籽油基礎(chǔ)油92，大豆油基礎(chǔ)油230，葵花油基礎(chǔ)油270）與PAO4合成基礎(chǔ)油分別按不同比例（PAO4的質(zhì)量分數(shù)分別為5％、10％、15％、20％、25％、30％、35％、40％、45％、48％、50％）配制混合基礎(chǔ)油樣。將混合基礎(chǔ)油樣品加熱至100℃，

8、攪拌均勻。測試其傾點、粘度。
　　隨著PAO4加入比例的增加，（菜籽油基礎(chǔ)油92，大豆油基礎(chǔ)油230，葵花油基礎(chǔ)油270）與 PAO4的調(diào)和油的傾點均出現(xiàn)了先降低、后升高的趨勢；同時，粘度隨PAO4加入比例的增加均遞減。
　　PAO4質(zhì)量分數(shù)為25％時，對菜籽油基礎(chǔ)油92降凝效果最好，傾點降低值△Sp可達21℃； PAO4質(zhì)量分數(shù)為30％時，對大豆油基礎(chǔ)油230調(diào)和基礎(chǔ)油降凝效果最好，傾點降低值△Sp可達19℃；PAO4質(zhì)量

9、分數(shù)為45％時，對葵花油基礎(chǔ)油270調(diào)和基礎(chǔ)油降凝效果最好，傾點降低值△Sp可達26℃；
　　隨著PAO4加入比例的增加，調(diào)和油的粘度指數(shù)均出現(xiàn)了先升高、后降低的趨勢。PAO4質(zhì)量分數(shù)為25％時，對菜籽油基礎(chǔ)油92調(diào)和基礎(chǔ)油粘度改進效果最好，粘度指數(shù)由159增大到165；PAO4質(zhì)量分數(shù)為40％時，對大豆油基礎(chǔ)油230調(diào)和基礎(chǔ)油粘度改進效果最好，粘度指數(shù)由136增大到148；PAO4質(zhì)量分數(shù)為45％時，對葵花油基礎(chǔ)油270調(diào)和基礎(chǔ)