CN110628473A - 一种油品性能改性剂及其制备方法和应用 - Google Patents

一种油品性能改性剂及其制备方法和应用 Download PDF

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李俊诚
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郭良兰
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马国清
苗恒
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Abstract

一种油品性能改性剂及其制备方法和应用，所述制备方法包括：将费托合成产品分离成中间馏分和轻馏分及重馏分，其中，中间馏分的沸点介于轻馏分和重馏分之间；对中间馏分进行蒸馏切割，得到油品性能改性剂，其中所述中间馏分的馏程为120‑450℃，所述油品性能改性剂为120～360℃馏分或者190～450℃馏分；所述油品性能改性剂中正构烷烃的质量比在90％以上。本发明的油品性能改性剂具有无毒、低硫等特性，可调高目标产品质量。

Description

一种油品性能改性剂及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及燃料生产技术领域，具体涉及一种油品性能改性剂及其制备方法和应用。
背景技术
柴油发动机有害物质的排放与柴油的化学组成、杂质物质的含量等性质密切相关，其中以柴油中硫的影响最大，因而世界各国强烈要求降低柴油的硫含量以降低汽车尾气排放造成的健康和环境负面影响。另一方面，柴油应具有合适的运动粘度，以确保在柴油发动机处于高载荷工况下具有最小的摩擦系数，来达到节能效果。
现有的一些低标柴油中，硫含量、运动粘度等指标超出了国家规定的范围，对环境保护以及柴油发动机的性能造成了严重威胁，如何有效改善这些低标柴油的性能是亟需解决的问题。
发明内容
为了解决现有技术中的问题，本发明提出了一种油品性能改进剂及其制备方法和应用，通过与低标柴油进行调和可明显改善油品的性能。
为了达到上述目的，一方面，本发明提出了一种油品性能改性剂的制备方法，包括：
将费托合成产品分离成中间馏分和轻馏分及重馏分，其中，中间馏分的沸点介于轻馏分和重馏分之间；
对中间馏分进行蒸馏切割，得到油品性能改性剂，
其中所述中间馏分的馏程为120-450℃，
所述油品性能改性剂为120～360℃馏分或者190～450℃馏分；
所述油品性能改性剂中正构烷烃的质量比在90％以上。
优选地，所述费托合成产品为利用铁基或钴基催化剂生产的费托合成产品。
优选地，蒸馏切割时的压力为800-1000Pa，塔顶温度为30-160℃，回流比为5∶5，所述油品性能改性剂为150～340℃馏分，优选为150～300℃馏分。
优选地，蒸馏切割时的压力为800-1000Pa，塔顶温度为100-200℃，回流比为5∶5，所述油品性能改性剂为240～380℃馏分，优选为250～360℃馏分。
优选地，所述方法还包括将两种或以上的油品性能改性剂按比例调和得到调和油品性能改性剂。
另一方面，本发明还提出了利用所述制备方法制备的油品性能改性剂。
优选地，所述油品性能改性剂的碳数为C8-C21或者C11-C30，优选为C9-C17或C15-C20。
优选地，所述油品性能改性剂的硫含量小于5mg/kg，运动粘度为2-5mm2/s。
又一方面，本发明一种所述油品性能改性剂在改善柴油性能中的应用。
优选地，所述油品性能改性剂与柴油以1∶2-2∶1的比例混合。
与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下有益效果：
本发明的油品性能改性剂具有无毒、低硫等特性，可调高目标产品质量，在调和时会弥补F-T液体石蜡的不足，不会影响降低F-T液体石蜡自身优点，还可以降低成本，该方法重复性好，精密度高；
本发明可以解决费托合成产物中馏分的碳数分布不能满足运动黏度改性剂指标要求的问题，可以减少人力物力投资，达到减少能耗、降低成本。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，对本发明作进一步的详细说明。
本发明提出的油品性能改性剂的制备方法，包括：将费托合成产品分离成中间馏分和轻馏分及重馏分，其中，中间馏分的沸点介于轻馏分和重馏分之间；对中间馏分进行蒸馏切割，得到油品性能改性剂，其中所述中间馏分的馏程为120-450℃，所述油品性能改性剂中正构烷烃的质量比在90％以上。通过改变馏程范围，可以获得不同碳数分布的碳数分布油品性能改性剂，对应不同的运动黏度，可以解决费托合成产物中馏分的碳数分布不能满足运动黏度改性剂指标要求的问题。
实施例1
在该实施例中，费托合成反应的非气相产物质量分布如表1所示。
表1
碳数分布 n-烷烃 i-烷烃 烷烃 碳数含量％
C3 0 0 0
C4 0 0 0 0
C5 0 0 0 0
C6 0.00140392 0 0.00140392 0.00140392
C7 0.021095711 0 0.021095711 0.021095711
C8 0.269293789 0 0.269293789 0.269293789
C9 4.990612847 0.080791023 5.07140387 5.07140387
C10 9.089486517 0.565323527 9.654810044 9.654810044
C11 9.83162111 0.765275789 10.5968969 10.5968969
C12 10.74342993 0.86201589 11.60544582 11.60544582
C13 10.93360858 0.902111659 11.83572024 11.83572024
C14 10.16851392 0.72495486 10.89346878 10.89346878
C15 9.15966827 0.640519946 9.800188215 9.800188215
C16 7.71003521 0.522479718 8.232514928 8.232514928
C17 6.309600621 0.461893521 6.771494142 6.771494142
C18 5.133623207 0.396420137 5.530043344 5.530043344
C19 4.325557053 0.34543167 4.670988723 4.670988723
C20 3.194597164 0.293542927 3.488140091 3.488140091
C21 1.289022657 0.145018066 1.434040723 1.434040723
C22 0.0943801 0.018046884 0.112426984 0.112426984
C23 0.006653557 0 0.006653557 0.006653557
C24 0.003970214 0 0.003970214 0.003970214
SUM 93.27617438 6.723825616 100 100
将费托合成产品通过蒸馏得到120℃以下的轻馏分，120-450℃的中间馏分和450℃以上的重馏分。进一步将中间馏分蒸馏切割，得到150～340℃馏分，可作为油品性能改性剂A，碳数为C9-C17，其中的正构烷烃占比例90％以上，具体的制工艺参数如表2所示。
表2油品性能改性剂A的制备参数
按照GB-T 256对样品运动粘度进行测试，油品性能改性剂A样品的20℃运动粘度大于2mm2/s。按照GB-T 261对样品闪点进行测试，样品闪点大于50℃。按照SH/T0604对样品密度进行测试，样品密度小于0.79g/cm3。具体的油品性能改性剂A的性能指标如表3所示。
表3
将油品性能改性剂A与市场上购买的低标柴油以不同的体积比进行调和，检测结果如表4所示，可见低标柴油的性能得以显著改善，尤其是硫含量显著降低，提高了低标柴油的十六烷值，并将运动粘度调整至合适的范围。
表4
实施例2
在该实施例中，费托合成反应的非气相产物质量分布如表5所示。
表5
将费托合成产品通过蒸馏得到120℃以下的轻馏分，120-450℃的中间馏分和450℃以上的重馏分。进一步将中间馏分蒸馏切割，得到240～380℃馏分，可作为油品性能改性剂B，碳数为C15-C20，其中的正构烷烃占比例90％以上，具体的制工艺参数如表6所示。
表6油品性能改性剂A的制备参数
按照GB-T 256对样品运动粘度进行测试，油品性能改性剂B样品的40℃运动粘度大于3mm2/s。按照GB-T 261对样品闪点进行测试，样品闪点大于100℃。按照SH/T0604对样品密度进行测试，样品密度小于0.79g/cm3。具体的油品性能改性剂B的性能指标如表7所示。
表7
可见，油品性能改性剂B的运动粘度明显高于油品性能改性剂A，可以将两种改性剂配合使用来调整成品的运动粘度。在该实施例中，将油品性能改性剂B与实施例1中的油品性能改性剂A以一定的体积比调和后，再与市场上购买的低标柴油以一定的体积比调和，检测结果如表8所示，可见低标柴油的性能得以显著改善，尤其是硫含量显著降低，并提高了低标柴油的十六烷值，并将运动粘度调整至合适的范围。
表8
本发明从最终产品对特殊油品性能需求出发，选择合适的工艺路线、原料切割段数。本发明可以解决特殊油品性能问题且灵活性高、指标更好，可根据需要在合适的馏程范围内进行切割，根据所需场景确定目标产品，不但满足了一个新的应用市场，而且扩宽了产品的应用范围。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种油品性能改性剂的制备方法，其特征在于，包括：
将费托合成产品分离成中间馏分和轻馏分及重馏分，其中，中间馏分的沸点介于轻馏分和重馏分之间；
对中间馏分进行蒸馏切割，得到油品性能改性剂，
其中所述中间馏分的馏程为120-450℃，
所述油品性能改性剂为120～360℃馏分或者190～450℃馏分；
所述油品性能改性剂中正构烷烃的质量比在90％以上。
2.如权利要求1所述的制备方法，其中，所述费托合成产品为利用铁基或钴基催化剂生产的费托合成产品。
3.如权利要求1所述的制备方法，其中，蒸馏切割时的压力为800-1000Pa，塔顶温度为30-160℃，回流比为5∶5，所述油品性能改性剂为150～340℃馏分，优选为150～300℃馏分。
4.如权利要求1所述的制备方法，其中，蒸馏切割时的压力为800-1000Pa，塔顶温度为100-200℃，回流比为5∶5，所述油品性能改性剂为240～380℃馏分，优选为250～360℃馏分。
5.如权利要求1所述的制备方法，其中，所述方法还包括将两种或以上的油品性能改性剂按比例调和得到调和油品性能改性剂。
6.一种利用权利要求1-5任一项所述制备方法制备的油品性能改性剂。
7.如权利要求6所述的油品性能改性剂，其中，所述油品性能改性剂的碳数为C8-C21或者C11-C30，优选为C9-C17或C15-C20。
8.如权利要求6所述的油品性能改性剂，其中，所述油品性能改性剂的硫含量小于5mg/kg，运动粘度为2-5mm2/s。
9.一种权利要求6-8任一项所述油品性能改性剂在改善柴油性能中的应用。
10.如权利要求9所述的应用，其中，所述油品性能改性剂与柴油以1∶2-2∶1的体积比混合。
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