润滑油生物降解性评定技术及其基础油的降解性

为解决车用润滑油的污染问题,参照欧洲CEC标准创建了适于国情的润滑油生物降解性试验方法以及读方法采用的菌种．以读方法考察了润滑油基础油的降解性能和不同类基础油生物降解过程的变化规律．结果表明：合成酯的化学结构更容易转化成脂肪酸,故生物降解率高于矿物油和PAO(聚α-烯烃)；同一类型的基础油随油品黏度的增大,降解性能下降．这些研究为评价润滑油对环境的影响及开发可降解型润滑油创造了条件．     

费托合成制取高端润滑油基础油的研究

以合成气（CO＋H2）为原料,采用钴基催化剂进行费托合成反应制取高端润滑油基础油。目前费托合成主要用于煤间接液化合成燃料油,相比之下,通过费托合成制取润滑油基础油等高端化学品表现出更为可观的市场前景。本文通过对比费托合成工艺,进一步说明制取高端润滑油基础油的优势。     

PAO基润滑油对柴油机颗粒排放性能的影响

在增压中冷高速柴油机上,利用DMS500快速响应颗粒分析仪,比较研究了包括聚α-烯烃(PAO)基全合成润滑油在内的多种润滑油对柴油机颗粒数量排放性能的影响,在不同负荷与转速下进行考察,并重点分析了润滑油工作温度和灰分含量影响,从而概括出PAO润滑油典型工况下的颗粒排放特征.结果表明:发动机负荷增加,发动机颗粒数排放峰值降低;转速增加,颗粒数排放峰值升高.较高的工作温度有利于降低PAO润滑油的颗粒排放峰值;润滑油的灰分含量越低,颗粒排放量越少,尤其在小负荷工况下;润滑油的基础油成分对发动机颗粒排放影响显著,PAO基润滑油在高工作温度、高发动机负荷下的颗粒排放性能优异.     

聚α-烯烃航空润滑油基础油高温氧化衰变机理研究

借助高温高压反应釜,模拟聚α-烯烃(PAO)航空润滑油基础油在发动机内的高温工况,对反应油样的黏度和结构组成进行测试与分析。结果表明:工作温度≤200℃,PAO的性能和黏度并没有发生较大的变化;但在300℃的极高温度时,黏度从原来的17.940 mm2/s下降到8.279 mm2/s,降幅高达53.9%;结合GC/MS分析,300℃油样中检测到分子量相对较小的正构烷烃、异构烷烃和烯烃,其相对含量高达22.11%。这些信息揭示了高温主要促使PAO发生链裂解和脱氢的热化学反应。该研究成果为PAO的热氧化安定性和衰变机理研究提供重要理论支撑。     

某型航空发动机润滑油热衰变结构组成分析

利用高温反应釜与傅立叶红外光谱(FTIR)、气相色谱/质谱联用(GC/MS)技术,从分子水平分析添加有抗氧剂N-苯基-α-萘胺(T531)的聚α-烯烃(PAO)航空润滑基础油高温衰变,考察该润滑油的热安定性能.结果显示:低于200℃时,T531具有优良的抗氧化作用,能够较好地延缓基础油的高温衰变,但温度超过270℃后,T531的抗氧化性能降低,无法有效保护基础油.300℃高温产物经GC/MS分析,共检测到63种化合物,包括36种烷烃类化合物、25种烯烃类化合物、1种酮类化合物和抗氧剂T531,短链烷烃和烯烃的相对含量分别为5.835%和2.32%,是200℃高温时的20多倍,直接导致润滑油黏度的降低.在200℃高温反应油样中的T531相对含量仅为0.734%,远低于170℃和300℃反应后的2.019%和1.587%.可见,T531在200℃环境中消耗剧烈,对润滑基础油分子的抗氧化保护作用十分显著.     

聚α-烯烃航空润滑基础油超高温产物结构组分分析

以聚α-烯烃航空润滑基础油(PAO)为原料,借助高温高压反应釜装置研究了超高温(350℃和400℃)作用对PAO性能的影响,并利用气相色谱/质谱联用(GC/MS)技术从分子水平上分析了反应产物的结构组分差异.结果表明:聚α-烯烃在超高温作用下发生深度热裂解,尤其在400℃作用下几乎完全裂解.裂解产物经GC/MS分析,共检测出178种化合物,包括19种正构烷烃(NAs)、43种异构烷烃(IPs)、56种烯烃(OFs)、17种环烷烃(CAs)、15种芳烃(AHs)、4种含杂原子化合物(HCCs)及24种α-烯烃的聚合体(PMs).350℃和400℃下裂解生成的小分子化合物的相对含量分别达到37.236%和65.160%,这些小分子化合物的大量产生是导致油品粘度变稀的主要原因,然而环烷烃、芳烃及杂原子化合物等含生色/助色基团化合物则是油品颜色加深的主要因素之一.     

航空润滑油基础油热裂解的时温等效性

采用润滑油高温氧化实验与GC/MS分析联用技术,模拟聚α-烯烃航空润滑基础油在高温下的氧化裂解,并检测其结构组成随反应温度、反应时间变化的关系,同时探讨时温等效效应在润滑油高温衰变的适用性.结果表明:在反应温度200~300℃、反应时间2~100h之间,时温等效效应是适用的.利用这些信息,可以通过提高试验温度在较短时间内得到润滑油在较低温度下长期工作的衰变规律,为分析航空润滑基础油的高温安定性以及主滑油性能变化以确定合理换油周期提供重要信息.     

加氢裂化尾油的综合利用

加氢裂化尾油具有性能优良、饱和烃含量高,芳香烃含量、硫含量和氮含量低等特点,不仅能做乙烯裂解原料,同时也是优质的润滑油基础油原料,可以生产变压器油、内燃机油和液压油等产品,同时还能得到柴油等副产品,综合利用价值显著。通过采用减压蒸馏、溶剂脱蜡和白土补充精制等工艺,对辽阳石化公司生产的两批不同性质的加氢裂化尾油进行实验室研究,考察了辽化加氢裂化尾油作为润滑油基础油适用情况。实验表明,两批加氢尾油经过加工分别可以得到收率为15.3％的HVI100基础油,34.5％的HVI150基础油和20.4％HVI400基础油,以及柴油和变压器油等产品,具有综合利用价值。     

相变硅油的合成及其相变行为

以1-十二烯（C12烯）、1一十四烯（C14烯）及聚甲基氢硅氧烷（PMHS）为原料，在Karstedt催化剂作用下，制备相变温度在0℃附近的相变硅油．红外光谱和13C与29Si核磁共振分析表明，C12烯和C14烯中的C=C双键与PMHS的Si—H侧基发生了硅氢加成反应，直链烷烃以侧链形式连接到了PMHS上，但由于位阻效应PMHS上的Si—H未完全反应，仍有少量残留在相变硅油中．差示扫描量热分析结果显示，所制备的相变硅油具有典型的有机烷烃相变材料特点，且相变温度范围相对较宽．与有机炕烃相变材料相比，相变硅油不存在过冷现象，更适于在低温贮存相变材料等方面得到应用．     

润滑油参数对柴油机颗粒排放成分及特性影响的试验研究

在一台增压中冷高速柴油机上,分别用4种专门配制的润滑油进行尾气排放测试,比较分析了润滑油的基础油种类及灰分含量对颗粒排放物的氧化活性、金属元素及颗粒中正构烷烃含量的影响.针对柴油发动机排气进行测试,对柴油机颗粒滤清器的再生研究具有一定的参考价值.颗粒物的氧化活性研究结果表明:小负荷时,颗粒排放物的氧化性较强,且和基础油种类关系不大;当负荷增大时,颗粒排放物的氧化活性变低;聚α烯烃(PAO)润滑油的颗粒排放物的氧化活性高于矿物润滑油,且经过低灰处理后润滑油的颗粒物氧化活性较强.颗粒排放物中金属成分的研究结果表明:相同种类的基础油,润滑油的灰分含量降低,颗粒排放物的金属成分含量也随之降低;与普通矿物油相比,在普通PAO润滑油的颗粒排放物中金属含量有增大的趋势,但经过低灰并加入部分矿物油处理后,颗粒排放物中的金属含量与低灰普通矿物润滑油的含量大致相当.颗粒排放物中正构烷烃含量的研究结果表明:当负荷增大时,润滑油中的正构烷烃含量升高;当用PAO润滑油时,颗粒排放物中的正构烷烃含量有所降低;当润滑油的灰分含量较低时,颗粒排放物中的正构烷烃含量减少.     

提高润滑油基础油氧化安定性的方法

采用络合白土脱氮联合工艺对兰炼减四线去蜡油进行了精制,以提高润滑油基础油的氧化安定性能。分别考察了白土精制和络合脱氮对兰炼减四线去蜡油脱氮效果的影响。实验结果表明,络合白土脱氮联合工艺可作为脱除油品中的氮化物、提高润滑油的氧化安定性的有效方法,络合剂ＴＴＳ是一种对氮化物尤其是碱性氮化物选择性较高的脱氮剂。对脱氮精制油的实验研究表明,经络合白土精制后的油品,其氮化物含量降低,氧化安定性提高,而其它物性基本不变     

直喷式柴油机燃用F-T柴油时燃烧特性的研究

根据实测的喷油器针阀升程和示功图，对一台单缸、直喷式柴油机燃用Fischer—Tropsch（F—T）柴油时的燃烧放热规律进行了计算，并系统分析了其燃烧特性．研究结果表明：与0号柴油相比，F—T柴油的喷油延迟角和喷油持续期稍长，滞燃期平均缩短了18．7％，预混燃烧放热峰值平均降低了26．8％，扩散燃烧放热峰值较高，快速燃烧期较短，燃烧持续期相当；燃用F—T柴油时的最高燃烧压力略低，最大压力升高率显著降低，燃烧噪声和机械损失较小，有效燃油消耗率和有效热效率得到了改善．     

F-T柴油与正丁醇混合燃料的非常规排放特性研究

为了分析F-T柴油及其与正丁醇混合燃料对柴油机非常规排放特性的影响,以0#柴油、F-T柴油及F-T柴油正丁醇混合油为燃料,在增压中冷四缸柴油机上进行了外特性试验,并利用FTIR多组分气体测试仪检测柴油机的甲醛、1,3-丁二烯、二氧化碳（CO2）、一氧化二氮（N2O）和甲醇等非常规排放特性。分析结果表明：与柴油相比F-T柴油及其混合燃料可以降低甲醛、1,3-丁二烯、CO2和N2O四种非常规排放,甲醇排放略有升高未超过3.11ppm,随着正丁醇掺混比例的增加甲醛、1,3-丁二烯、CO2、N2O降低的幅度增大,甲醇排放降低。F-T柴油及其混合燃料可以降低柴油机的非常规排放,是煤基和生物质燃料组成的新型替代燃料。     

氯盐冻融对疏水性纳米白炭黑改性沥青性能的影响

基于基础性能试验、动态剪切流变(DSR)试验、热重分析(TGA)试验和红外光谱(FTIR)试验,对疏水性纳米白炭黑改性沥青在氯盐冻融环境下的劣化进程进行了系统研究。试验结果表明,疏水性纳米白炭黑的掺入可以有效抑制沥青在氯盐冻融环境下的劣化进程。基础性能试验和DSR试验表明经过30次氯盐冻融循环后,疏水性纳米白炭黑改性沥青的针入度增加了17.46%,软化点提高了5.82%,黏度增加了7.76%,车辙因子提升了17%～54%,其增长幅度远小于基质沥青,说明疏水性纳米白炭黑的掺入可以有效降低沥青对氯盐冻融环境的敏感度。TGA试验数据表明了疏水性纳米白炭黑可以提高沥青的热稳定性,但是疏水性纳米白炭黑改性沥青的热稳定性受氯盐冻融环境影响较为明显,这是由于疏水性纳米白炭黑在改性沥青过程中键合作用形成的连接键在氯盐冻融环境下更容易被破坏。通过FTIR试验可以发现在氯盐冻融环境下沥青发生了化学反应,但无新官能团出现。其中游离烃基(3 676 cm~(-1))变化最为明显,可以更为有效地描述2种沥青在氯盐冻融环境下的劣化进程。在氯盐冻融环境下,疏水性纳米白炭黑改性沥青各官能团无明显变化,分布较为稳定,具有较高的性能稳定性。     

发动机用环境友好润滑剂低温性能

论述了环境友好润滑剂的研究意义及植物油作为润滑油基础油的可生物降解性 ,重点分析了润滑油的低温成胶理论及动力学 ,揭示了凝胶化过程的动力学规律 ,并根据流体活化能理论分析了影响润滑油低温性能的因素 ,从而为研究改善润滑油低温性能提供了理论依据。     

F-T柴油/乙醇混合燃料的燃烧及排放特性

在具有高十六烷值的F-T柴油中添加不同比例的乙醇燃料制得乙醇/F-T柴油混合燃料,通过与0#柴油和纯F-T柴油进行比较,研究其燃烧和排放特性。研究结果表明:与0#柴油相比,F-T柴油的滞燃期最短,混合燃料的滞燃期小于0#柴油、大于F-T柴油,且混合燃料乙醇比例越高,滞燃期越长;混合燃料燃烧始点提前,累计放热量达50%时的曲轴转角CA50增大,燃烧放热中心推迟,燃烧放热率第一峰值点下降,预混燃烧放热量降低,使燃烧温度降低,第二峰值点上升,扩散燃烧比重增大。在外特性2 000 r/min下,相比于0#柴油,混合燃料E10、E20的NO_x排放分别降低了24.9%和30.6%,碳烟排放分别降低了65.1%和76.2%,甲醛排放分别降低了67.7%和45.9%。     

煤基混合燃料对发动机燃烧及振动特性的影响

以Fischer-Tropsch(F-T)柴油为基础油,配以10%体积比的甲醇、丁醇混合燃料,在4100QBZL增压中冷柴油机上进行试验,就煤基混合燃料对柴油机的燃烧过程及振动特性的影响进行研究。研究表明:柴油机燃用F-T柴油、甲醇/F-T及丁醇/F-T燃料时,比0#柴油滞燃期缩短,燃烧始点提前,放热率曲线的第一个峰值点低,同时相位提前,第二个峰值点与0#柴油基本相当,混合燃料燃烧、放热更加柔和;混合燃料的压力升高率曲线的峰值明显低于0#柴油,工作更加柔和;燃用混合燃料时,因燃烧引起的柴油机气缸盖振动明显小于燃用0#柴油,但是燃用混合燃料时对气缸盖的冲击作用高于0#柴油。     

正十六烷加氢的异构反应动力学

在连续微反装置中,氢气分压9.0 M Pa,体积空速(LHSV)0.6~3-h 1条件下,以正十六烷为模型化合物评价了两种催化剂的加氢异构性能。研究了不同催化剂的正十六烷加氢异构反应动力学,并建立了相应的反应网络。研究结果表明:在两种不同助剂和载体的催化剂A、B作用下正十六烷的加氢异构反应网络不同,催化剂B的反应活性和异构产物的选择性较催化剂A高,更有利于生产高质量的润滑油基础油。     

Ⅳ类基础油PAO的使用现状及其生产工艺简析

讨论了API润滑油Ⅳ类基础油PAO的性能特点、发展历程与趋势及其生产工艺.与Ⅰ类、Ⅱ类及Ⅲ/Ⅲ+(GTL)类基础油相比,由于PAO在黏温特性、低温流动性、蒸发损失及热氧化安定性等方面卓越的综合性能,使其在减小摩擦磨损、提高燃油经济性、延长设备寿命、延长换油期以及减少环境污染等方面具有矿物基础油难以比拟的优势,未来日益严苛的节能、环保要求将更有利于PAO的快速发展.由于多相法PAO生产技术的投资和成本明显优于均相法,因此多相法是当前PAO生产工艺研究和发展的新动向.     

加氢尾油催化裂解催化剂积炭的动力学研究

以改性ZSM-5分子筛作为催化剂,对加氢尾油催化裂解脱蜡生产润滑油基础油。文中考察水蒸气和磷改性催化剂的积炭,并建立了催化剂积炭的动力学模型。结果表明：在相同反应条件下,水热处理磷改性ZSM-5分子筛的积炭量较小,低于未改性和单纯磷改性或水热处理的,并获得了合理的结焦动力学方程,可预测催化剂上的积炭含量。