添加剂对轻柴油燃料润滑性能影响的研究

2005年5月润滑与密封May 2005第3期(总第169期)LUBRICATION ENGINEERINGNo. 3( serial No. 169)添加剂对轻柴油燃料润滑性能影响的研究王维民陈春会董芳(中国石化销售有限公司华北研究所天津300170)摘要:叙述了柴油中流动改进剂及十六烷值改进剂对润滑改进剂的影响。流动改进剂与润滑改进剂相互抑制，十六卜烷值改进剂能够降低润滑改进剂的添加效果。关键词:轻柴油;润滑性中图分类号: TK428.9文献标识码: B文章编号: 0254-0150 (2005) 3-153-2Study on the Effecting of Additive on LubrificationPerformance of Diesel Oil FuelWang Weimin Chen Chunhui Dong Fang( Huabei Research Institute of SINOPEC Sales Co . ,Tianjin 300170 ,China)Abstract: The effect of cold flow improving agents and cetane number improving agents on lubricant additive in lightdiesel fuels was discussed. The result shows cold low improving agents and lubricant improving agents restrain each other.Cetane number improving agents can reduce the effect of lubricant additives.Keywords :light diesel fuels ;lubrification随着我国环保意识的增强和汽车I业的不断发中的含氧杂质、含氮杂质、多环芳烃所决定23]。但展，要求与之相适应的汽、柴油的品质也在不断提随着柴油精炼程度的逐步加深，成品柴油中硫含量进高。而有关柴油车的排放标准也已陆续出台，如GB-步降低，柴油的润滑性问题也摆在了我们的面前。18352. 1-2001，GB 18352. 2-2001及GB 17691-2001为了改善轻柴油的各项理化性能及使用性能，柴油的“汽车排放污染物限值及测试方法”、“车用压燃式发制造商往往在轻柴油中加入各种添加剂，例如，流动动机排气污染物排放限制及测量方法”，这些方法对性改进剂、十六烷值改进剂、消烟剂、清净剂、抗氧目前柴油车的排放限值做出了详细的要求和规定。我剂、润滑性改进剂等。但这些添加剂的加入必须保证国环保法规的总体要求是从2000年开始执行EuroI它们之间具有良好的协同作用，否则会造成油品质量排放标准，从2004年开始执行Euro II 排放标准。我的变化。国于2003年制订并发布了《车用柴油》新标准GB/2柴油流动改进剂对润滑 改进剂的影响T 19147， 标准中规定HFRR磨痕直径不大于460在我国，一部分炼油企业为了多生产低凝点柴μm,硫含量不大于0.05%。 2004年5月国家发改委油，在柴油中加入了- -定量的流动改进剂。流动改进颁布实施的《汽车产业发展政策》中指出，支持石剂的加人能够降低轻柴油的冷滤点，但它对柴油中润化企业技术进步和产品升级，使成品油、润滑油等油滑改进剂的影响并未引起人们的足够重视。从表1[4)品质量达到国际先进水平，满足汽车产业发展的需可见，柴油中加入润滑改进剂能够大幅度降低柴油的要。这就要求石化企业车用成品油质量尽快赶上发达磨痕直径，即使加入25 mg/kg,也能使柴油磨痕直国家水平。径从535 μm降低到小于460 μm的指标要求。柴油1轻柴油 润滑性能的要求中加人流动改进剂也能提高柴油的润滑性，但当加有环保要求的不断提高，使得柴油车得到了迅速发流动改进剂的柴油再加人润滑改进剂时，流动改进剂展，柴油发动机的喷油系统由机械直列泵向电控单体将显著地影响润滑改进剂的性能。例如同时加有泵过渡，进而发展到共轨喷油系统,燃油喷射系统的Clariant公司流动改进剂和润滑改进剂的柴油，磨痕喷油压力由50MPa提高到250MPa,这就要求轻柴红年到365 μm, 但是没油应具有很好的润滑性。轻柴油的润滑性主要是由其有达Y片中国煤化工的水平，说明流动改进齐CNMHG产生这种现象的原收稿日期: 2004 -07-17因是，流动改进剂的表面活性高于润滑改进剂，当柴联系人:王维民，E-mail: shangys@ public. tpt j cn.油中同时含有这两种添加剂时，流动改进剂优先并牢154润滑与密封总第169期固地吸附在金属表面上，阻碍润滑改进剂的吸附。油中已加入了流动改进剂，如再加人润滑性改进剂，由于流动改进剂的抗磨损性能低于润滑改进剂，使得这时流动改进剂将抑制润滑改进剂的效果。Ethyl公柴油磨痕直径降低较少。司润滑改进剂4140对北京流动改进剂1804A 有反作表1流动改进剂对润滑改进剂的影响用，这说明不同厂家的添加剂同时加人到同一柴油中添加剂加剂量润滑性HFRR时要慎重。柴油中加入流动改进剂，也能使柴油的润公司名称/(mg.kg") 磨痕直径/μm 膜厚/%滑性得到改善，这主要是由于流动改进剂为高分子聚- 10'柴油(未加剂)535合物，当加入到柴油中时这些高分子聚合物能够起到2:44049减摩作用。BASF润滑改进剂5(367523 + 六烷值改进剂对润滑改进剂的影响Infineum润滑 改进剂我国轻柴油国家标准CB 252-2000规定十六烷值5027178不小于45,由中间基或环烷基原油生产的各号轻柴油Lubrizol润滑改进剂41154十六烷值允许不小于40，而《车用柴油》GB/T 19147-582003规定十六烷值最低不小于45。从近几年我们对市Ciba润滑改进剂44161场销售轻柴油的抽检情况看，十六烷值平均为45,基30479本能满足柴油车的要求，但随着成品轻柴油中二次加Octel润滑改进剂工组分的增多，我国今后轻柴油的十六烷值将成为挑30671战，加有十六烷值改进剂的轻柴油将会越来越多,十426六烷值改进剂与润滑改进剂的协同效应要引起人们的26674Clariant流动改进剂35046325重视。KanyCTHH B M, MrrycoBa T H等人51研究了十六烷值改进剂与润滑改进剂的相互影响，试验研究536555表明(见表3),柴油中加入十六烷值改进剂能够使流动改进剂柴油的润滑性降低，磨痕直径由598 μum 增加到707表2流动改进剂对润滑改进剂的影响μm，十六烷值改进剂能够显著地降低润滑改进剂的加剂量磨斑直冷滤润滑性能，在润滑改进剂加剂量相同的条件下，磨痕名称型号/(mg.kg*")径/mm点/C直径由不加十六烷值改进剂的390 μm升高到654 .0"柴油(未加剂)0. 723.+1um, 吸附膜厚由89%下降到33%。产生这种现象的Ethyl4598500原因是，十六烷值改进剂的极性大于润滑改进剂，当流动改进剂,北京1804A0.680表3十六烷值 改进剂对润滑改进剂的影响Ethyl41401000. 605添加剂类型添加量/%十六2000. 575+磨痕直径/μm°膜厚/%烷值柴油(添加剂)5984流动改进剂+0.607-十六烷值改进70751剂ADX734Ethy14598润滑改进剂0. 005390890. 583Ethy41400.2剂ADX734+65433000. 627+20. 595剂ADX734 +550E:hy41400. 01在实验室，我们用济南试验机厂生产的四球磨损试验机进行了流动改进剂对润滑改进剂影响的研究，中国煤化工)0试验条件为:实验负荷304 N;磨损时间40 min;室温下进行，试验数据见表2。从表2可以看出，EthylMHCNMHG公司润滑改进剂能很好地改善柴油的润滑性，但当柴柴油中同时含有这两种添加剂时，( 下转第166页)166润滑与密封总第169期抗极压、耐高温、抗水淋及泵送性能等方面综合考2.4终端压力控制器的选用与压力设定虑，以EP聚脲基润滑脂为佳。常用的终端压力控制器有机械触点式和电子压力2.2污染 控制开关两种，如图10所示。机械式通过压力油脂推动油脂润滑的关键在于轴承动静元件中形成的一层柱塞上行，继而推动触点开关的形式发出换向信号,油膜，如果有超过油膜厚度的沙粒等污染物存在于润实际压力靠机械式压力表显示。该形式的终端压力控滑剂之中，它就会破坏油膜，导致轴承的急剧磨损。制器结构复杂，压力设定不方便，盲管内的油脂不流另外，由于污染物的长期聚集会引起管道堵塞，导致动易固化,引起系统不换向压力持续升高导致管道损相关润滑点无法得到正常润滑,从而影响设备的效率坏等问题，适用于环境温度不高、换向周期较长的系和寿命。该系统设置的两道过滤装置，分别位于油桶统。电子压力开关集压力变送与数字显示于一体，具泵的出口(如图1的“4")和高压油脂泵单向阀之有结构简单、设定方便等特点、适用于控制精度较后(如图2中的“7")。 两处的过滤器要坚持每月拆高、换向周期较短的系统，安装时应注意隔热，最好洗检查，发现破损及时更换，否则会影响高压油脂远离高温热源。终端压力控制器的安装位置最好在系泵、分配器、轴承等的寿命，严重的会造成润滑事统中距润滑泵站最远的主管线上，以其后连接1~2故。轴承废油排出通道要保持畅通，定期清理氧化铁个分支供油细管为宜,这样能够保证所有分配器换向皮及轴承附近粘结的污物，尽量避免污染物侵人轴的同时，减少因终端压力控制器接管为盲管引起的油脂无法更新形成的固化堵塞问题。承。2.3润滑 周期的调整2.5固化干油的处理办法旦SKF关于轴承润滑供油量Q、轴承温度l和摩擦千油系统管网- -旦出现干油固化、管道堵塞等问题，将会严888局力N。三者之间的关系曲线如图9所示。重影响设备润滑质量，时间过长o一定条件下润滑过量或甚至会造成润滑表面高温粘结损润滑不足都会导致轴承温度坏。该问题的解决办法首先是拆升高，摩擦增大。机组各润是开管道，分段挤压排除固化废1. 电子压力开关2.滑点轴承大小不同，工作环“，物;其次是缩短系统润滑周期或机械终端压力开关境不同，在日常管理中应积供油量Q增大每周期润滑剂量，减少油脂图10累经验数据，通过合理调整图9在管道内的停留时间;另外要注各分系统的润滑周期，选用意固化物中有无泥沙，如有，应对系统油脂污染严加不同规格的分配器和调节分配器活塞行程来实现润滑控制。点的适量润滑。机组目前使用的分配器包括VSKH、3结束语VSG、VSL3种类型，每周期润滑剂分配量分别为0润滑管理是设备管理的- -项重要基础工作，良好~1.5 mL、0~2.3 mL和0~5.0 mL。双线式分配器的润滑是机械设备长期稳定运转的前提。连铸机组机润滑点数为2、4、6、8四种类型，在遇到用户点为械设备脂润滑的部位较多，类型包括滚动轴承润滑、奇数时，在活塞两端对称分布的输出管道一端被堵关节轴承润滑、PN轴承润滑等多种形式。在日常管死，此时应调整分配器上的调节旋钮s使活塞两端管理过程中，应针对不同设备及系统的特点，制定相应道贯通，否则该活塞无法换向，润滑剂无法到达该奇的润滑方案，严格执行污染控制措施，以提高轴承寿数用户点。命，减少甚至避免润滑事故的发生。(上接第154页)十六烷值改进剂优先吸附在金属表剂的润滑性能。面，阻碍润滑改进剂的吸附，而十六烷值改进剂又增参考文献大柴油的磨损性能，因此造成柴油中要加入足够多的川1] 刘冀一.中国车用柴油现状、发展趋势及应对措施. 石油润滑改进剂，才能使柴油满足磨痕直径不大于460商技，2003 (6),[2]韦淡平.燃料油润滑性的研究I一模型化合物试验. 石μm的要求。油学报(石油加工)，1988 (1)结论(1)柴油中加入润滑改进剂能够大幅度提高柴油3]韦淡平。燃料油润滑性的研究皿一 柴油的磨损性能.石油学报(石油加工), 1990 (1) .的润滑性，柴油中流动改进剂的加人也能提高柴油的[4]Ba0 CBOACTB TH3eTbH-润滑性，但当加有流动改进剂的柴油再加人润滑改进中国煤化工HOIORMA TOIUIHB H剂时，流动改进剂将显著地影响润滑改进剂的性能。CNM HG(2)柴油中加入十六烷值改进剂能够使柴油的[5] KauDHHd mb ymyiueHhe CMa3BbBa0px CBORCTB UH3eCTb-润滑性降低，十六烷值改进剂将显著地降低润滑改进HbIX TOnOIB. / Incceprann Ha coHCKaHne yqeHon cTeneHHKaHA TrexH. Hayk. /M, 2001. 161.