柴油降凝剂实验项目总结

柴油降凝剂实验项目

报告

报告人：熊兵

指导教授：商红岩

时间：2011.7.15—2011.8.25

青岛凯米科能源技术有限公司

中国石油大学（华东）

目录

1、前言 (3)

2、柴油降凝剂的技术现状 (4)

3、柴油降凝剂的使用现状 (6)

4、国内柴油降凝剂生产厂家现状 (9)

5、降凝剂筛选试验方案及仪器 (10)

6、实验数据分析 (13)

7、柴油降凝剂的应用前景及展望……………………………………171、

前言

柴油降凝剂又叫流动性改进剂PPD（Pour Point Depressant），是一种可以使柴油在低于其凝点的情况下仍能保持流动性，使柴油继续使用的一种油品添加剂。一般是油溶性高分子聚合物，大都具有长烷烃主链和极性侧链。通常，在含蜡原油或馏分油中添加少量的降凝剂，就能显著地改变油样中的蜡晶形态和结构，从而降低凝固点，改善原油或馏分油的低温流动性。对柴油来说，只须向油中添加微量的PPD便能够有效地降低柴油冷滤点CFPP（Cold Filter Plugging Point ），这对增产柴油、节能、提高生产灵活性和经济效益来说，是一种既简便又有效的办法，因而国内外都十分重视新型高效廉价的柴油PPD的研究和产品开发。

在我国，随着经济的持续发展，机动车辆数量及种类不断增加，燃油的需求量同步上升，并超过了燃油产量的增加幅度，近几年来数度出现供不应求的局面，这样要求炼厂多产柴油、汽油。而我国原油品质较差，炼厂所用原料大多为重组分油，并且采用扩大馏程的方法来增加产量，结果使产品性能变差，人们通常通过调和、添加油品添加剂等方式来改善产品的性能，降凝剂就是一种非常重要的油品添加剂。

2004年我国能源消费总量已经超过14亿吨标准煤，成为继美国之后的第二大能源消费大国，能源发展成为制约我国发展的软肋。但是我国的能源消费水平仍很低，中国主要工业产品的单位能耗比国外先进水平高出30%~90%。目前我国的能源消费结构中煤炭占68％，石油占23.45％，天然气仅占3%。以煤为主的能源消费结构导致污染物排放居高不下。世界同期能源消耗量构成的平均比例是煤29.8％，石油39％，天然气23.7％，核电7.5％（另据统计，世界人均石油消费量是中国的4.2倍，天然气消费量是中国的21倍，而中国煤炭的人均消费量却超过世界平均水平一倍以上）。当前，我国石油、天然气在能源消费构成中只占26％左右，而世界能源消费构成中，石油、天然气却占近63％。从石油增长、消费和现有可采资源量看，最近十年我国年均消费增长为 5.77％，而年均供应增长却只有 1.67％。石油资源严重不足。

中国是以煤为主的国家，石油储量仅占世界储量的2％，2003年人均石油可

采储量为世界平均值的11％、自1993年中国成为石油净进口国之后，中国石油对外依存度从1995年的7.6%增加到2003年的34.5%，2005年进口原油达1.27亿吨，进口依赖度达到43%，如果按近5年的净进口增长速度推算，到2010年中国的石油净进口就将突破5亿吨。在如此严重的石油能源面前，如何充分利用现有资源增加原料利用率成为人们必须面对的一项重大课题。柴油降凝剂在大幅提高柴油产量，增加液收、提高原油利用率方面起到重要作用。

柴油降凝剂不但能够起到通常意义上的降低柴油冷滤点的作用，而且在增加柴油产量方面可以起到重要的作用，而这一点几乎被整个炼化行业所忽视。例如，炼厂生产的轻柴油，馏分一般只切至340℃左右，加入柴油低温改进剂时，可切至370℃(原来为380)，这样可提高直馏轻柴油、催化轻柴油、热裂化轻柴油馏分拔出率1-2%以上；同时不必按季节油品品种要求变换炼油生产方案，提高了炼厂操作灵活性。加低温流动改进剂可将-10#柴油变成-20#柴油，-20#柴油变成-35#柴油，一般可节省掺合用的煤油馏分油20%(质量分数)左右。如果按收率提高百分之一计算，一个1,000万吨炼厂可以增产柴油4万吨，按市场价3,800元/吨（2005年5月），年增收可达1亿元以上，利润及其丰厚。因此降凝剂市场具有巨大的潜力。

2、柴油降凝剂的技术现状

降凝技术最早始于本世纪的30年代初。1929年Dean偶然发现氯化石蜡和萘的缩合物是有效的降凝剂，到1931年便发表了专利。差不多同一时候，Harry 发现了硬脂酸铝盐对原油也有降凝作用。此后，降凝剂研究有了很大发展。第二次世界大战后，降凝剂逐步扩大到中间馏分和柴油中使用。

60年代出，随着世界含蜡原油产量日益增长，为解决生产中的问题，相继研制出适应于不同地区原油性质的多种降凝剂，并应用在原油生产中。60年代末到70 年代初期，降凝剂才开始应用于原油长输管道。至今，已在美国、英国、荷兰、法国、原苏联、澳大利亚、新西兰、等十多个国家的输十条输油管线上上采用了添加降凝剂的技术，效果都十分显著。从60年代末到80年代末期的二十年间，国外降凝剂的研制得到了长足的发展，许多降凝剂已经商品化、系列化。

我国自五十年代初期开始对降凝剂进行研究，主要是润滑油降凝剂的研制与开发。1965年前后开始了柴油降凝剂的研究开发，90年代初，石化总公司明确提出了要“发展高效柴油降凝剂”，并将其列入“八五”、“九五”科技发展规划中，因而柴油降凝剂的开发研究进入了一个新的发展时期。国内最早最大的降凝剂生产厂家是北京有机化工厂。

现在将国外降凝剂市场主要降凝剂生产厂商及降凝剂的化学组成总结如下，见表1。

表1.国外柴油降凝剂研制开发情况

表1列出了国外降凝剂研制的主要专利产品，从表中我们可以看出，国际上一些大的化工企业几乎都有自己的降凝剂专利和以及一系列产品。专利应用涉及

最多的为乙烯-醋酸乙烯酯共聚物，由此可见，该类共聚物具有极高的应用价值、广泛的适用性。

目前，国内主要的降凝剂研究机构及院校主要有天津大学、北京石油科学研究院、浙江大学、石油大学、大庆石油学院、西安石油学院等。国内降凝剂的主要品牌主要有T1804、T1805等多种品牌，其主要品种已在下表列出。

表2.国内柴油降凝剂研制开发情况

聚甲基丙烯酸酯

聚烯烃

聚甲基丙烯酸酯

乙烯-醋酸乙烯酯共聚

水解乙烯-醋酸乙烯酯共聚物

苯乙烯马来酸酐共聚物与十八醇的酯化物

乙烯-醋酸乙烯酯-丙烯磺酸钠三元共聚物

丙烯酸高级混合酯-马来酸酐共聚物

苯乙烯-马来酸酐共聚物

烯烃-马来酸酐共聚物的十八醇酯

丙烯酸或甲基丙烯酸的十八醇酯与马来酸酐共聚物

-烯烃与顺酐的共聚物

改性的聚甲基丙烯酸高级酯

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表2总结了我国国内降凝剂主要的生产或研究单位，以及所发明的专利的降凝剂的主要的化学组成。

3、柴油降凝剂的使用现状

我国国内对柴油降凝剂的研究开发始于1965年前后，80年代在北京有机化工厂开始投入生产，到1985年形成年产500吨的规模。但是当时降凝剂使用情况并不理想。由于各个炼厂对于降凝剂应用认识不足，致使产品大量积压。1997年中石化炼化局下发——《再不改变现有工艺条件下增加柴油对汽油的产收比例》文件，各炼厂寻找增加柴油产率的方法，降凝剂的使用效果开始明显显现，降凝剂用量大幅增加，产品供不应求。但是随着开采原油变重，柴油中蜡含量增加，有的炼厂应用降凝剂效果变得并不明显，这时候国外降凝剂逐渐占领市场众多份额，这种现象一直保持至今。