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石油产品添加剂

发布时间:2019-09-27 10:03:13点击率:

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  一类能显著改进石油产品某些特性的化学品,其中绝大多数是人工合成的、能溶解于矿物油中的有机化合物。原油经过多种炼制过程,加工出的各种产品,往往不能 直接满足各种机械设备对油品使用性能的要求。有效而且比较经济的方法是加入各种添加剂,加入量一般为千分之几到百分之几。石油产品中使用添加剂最多的是润 滑油,其次是汽油、煤油及柴油等轻质油品。石油蜡与石油沥青中也用到一些添加剂。80年代初,欧美国家石油产品添加剂总产量为 2Mt(不包括四乙基铅抗爆剂),其中用于润滑油的约占80%以上。
  润滑油添加剂 早在20世纪30年代,美国就在润滑油中使用了添加剂。随着机械工业的发展,特别是内燃机的更新换代,与油品性能要求不断提高的同时,润滑油添加剂也得到 发展,形成了相应的添加剂产品系列。润滑油添加剂的作用,概括起来有三个方面:①减少金属部件的腐蚀及磨损;②抑制发动机运转时部件内部油泥与漆膜的形 成;③改善基础油的物理性质。润滑油添加剂主要有金属清净剂、无灰分散剂、抗氧化剂、粘度指数改进剂、降凝剂、极压抗磨剂、防锈剂、金属钝化剂及抗泡剂 等。添加剂可以单独加入油中,也可将所需各种添加剂先调成复合添加剂,再加入油中。
  金属清净剂 主要用于内燃机油及船用气缸油。其作用是抑制气缸活塞环槽积炭的形成,减少活塞裙部漆膜粘结以及中和燃料燃烧后产生的酸性物质(包括润滑油本身的氧化产 物)对金属部件的腐蚀与磨损。常用的是有机金属盐,如磺酸盐、烷基酚盐、烷基水杨酸盐、硫膦酸盐等。这些盐类分别制成低碱性、中碱性与高碱性,而以高碱性 的居多。
  无灰分散剂 是60年代以后发展最快的一类润滑油添加剂。其突出的性能在于能抑制汽油机油在曲轴箱工作温度较低时产生油泥,从而避免汽油机内油路堵塞、机件腐蚀与磨 损。代表性化合物是聚异丁烯丁二酰亚胺。无灰分散剂与金属清净剂复合使用,再加入少量抗氧化抗腐蚀剂,可用以调配各种内燃机油。
  抗氧化剂 根据油品使用条件的不同,抗氧化剂大体分为:①抗氧抗腐剂,主要用于内燃机油,除能抑制油品氧化外,还能防止曲轴箱轴瓦的腐蚀。应用较广的是二烷基二硫代 磷酸锌盐,它也是一种有效的极压抗磨剂,多用于齿轮油与抗磨液压油等工业润滑油中。②抗氧添加剂,主要有屏蔽酚类(例如2,6-二叔丁基对甲酚)与芳香胺 类。前者多用于汽轮机油、液压油等工业润滑油;后者在合成润滑油中应用较多。抗氧化剂的作用是延缓油品氧化,延长使用寿命。
  粘度指数改进剂 也称增粘剂。用以提高油品的粘度,改善粘温特性,以适应宽温度范围对油品粘度的要求。主要用于调配多级内燃机油,也用于自动变速机油及低温液压油等。其主 要品种有聚甲基丙烯酸酯、聚异丁烯、乙烯丙烯共聚物、苯乙烯与双烯共聚物等。聚甲基丙烯酸酯改善油品低温性能的效果好,多用于汽油机油;乙烯丙烯共聚物剪 切稳定性与热稳定性较好,适用于增压柴油机油,也能用于汽油机油。
  降凝剂 用以降低油品的凝固点,改善油中石蜡结晶的状态,阻止晶粒间相互粘结形成网状结构,从而保持油品在低温下的流动性。常用的有聚甲基丙烯酸酯(含长烷链的)、聚α-烯烃和烷基萘等。
  极压抗磨剂 用以防止在边界润滑与极压状态(高负荷状况)下,金属表面之间的磨损与擦伤。是一类含硫、磷、氯的有机化合物,有的则是其金属盐或胺盐。这些化合物的化学 活性很强,在一定条件下,能与金属表面反应生成熔点较低和剪切强度较小的反应膜,从而起到减少金属表面之间磨损和防止擦伤的作用。常用的极压抗磨剂:硫化 物有硫化异丁烯、二苄基二硫化物等;磷化物有磷酸三甲酚酯、磷酸酯胺盐等。主要用于齿轮油。
  油性剂 主要用于改善油品的润滑性,提高其抗磨能力。动植物油、高级脂肪酸、高级脂肪醇及其酯类、盐类均属此类。多用于导轨油、液压导轨油及金属加工油中。
  防锈剂 用以提高油品对防止金属部件接触水分和空气产生锈蚀的能力。常用的防锈剂有石油磺酸盐、烯基丁二酸类、羊毛脂及其镁盐等。
  金属钝化剂 一类能在金属表面形成保护膜以降低金属对油品氧化的催化活性的化合物。一般常与抗氧添加剂复合使用,以有效地延长油品的使用寿命。常用的金属钝化剂有噻二唑及苯三唑的衍生物等。
  抗泡剂 一类能改变油-气表面张力,使油中形成的泡沫能快速逸出的化合物,常用的有甲基硅油和酯类化合物等。
  润滑脂添加剂 润滑脂所用的抗氧化剂、抗压抗磨剂、油性剂、防锈剂、金属钝化剂与润滑油的添加剂大体相同。
  石油燃料添加剂 包括汽油、喷气燃料、柴油等油品所用的添加剂。品种繁多,常用的有下列几种:
  抗爆剂 主要用于改善汽油的燃烧特性,提高其辛烷值。长期以来,最有效且比较经济的抗爆剂是四乙基铅和四甲基铅。自1921年发现四乙基铅具有抗爆性和1923年 投入实际使用以来,未找到其他更合适的抗爆剂,因而尽管四乙基铅有一定的毒性,却一直沿用至今。70年代以后,为减少铅毒污染,欧美各国对汽油中含铅量加 以限制,同时开发与使用无铅汽油。在开发无毒抗爆剂过程中,甲基叔丁基醚(MTBE)作为高辛烷值组分,已在实际中得到应用。
  抗氧化剂  多用于含有二次加工组分的汽油及柴油中,以改善这些油品的氧化安定性。在汽油中用得较多的抗氧化剂有 N,N′-二仲丁基对苯二胺、屏蔽酚类等。柴油的组分比较复杂,抗氧化剂的运用必须通过试验确定。
  防冰剂 多用于喷气燃料,防止油中微量水分在低温下结冰,导致因输油困难而影响发动机正常工作。有效的防冰剂有乙二醇单甲醚等。
  抗静电剂 用以提高喷气燃料等油品的电导率,在高速泵输送及过滤时防止因摩擦起电造成火灾。一般由有机酸金属盐与聚合型含氮化合物组成。
  流动性改进剂 用以改变柴油中石蜡的结晶形状,从而改善油品在低温时的流动性,使柴油能适应较宽温度范围的使用要求。常用的流动性改进剂如乙烯与醋酸乙烯酯的共聚物等。
  石油沥青和石油蜡的添加剂 沥青和石油蜡的产品中也要用一些添加剂。乳化沥青要在配料中调入各种非离子型或离子型乳化剂,以改善施工条件和提高铺路效率;在各种特殊用途沥青中,要加 入聚异丁烯,油酸酰胺,聚环氧乙烷等,以改善沥青路面的耐热性、耐负荷性、防滑性和防裂性等。
  在石油蜡中,有时要加入聚异丁烯或聚乙烯以改善蜡的韧性和粘附性,加入UV-531等紫外线吸收剂,以改善深度精制白蜡的光化学安定性。

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