第九章降凝剂

一般降凝剂对脱蜡深度较深的油品降凝效果更好。 如PMA对某机械油的降凝。基础油粘度越大，降 凝效果越差。
烷烃和环烷烃对降凝剂的感受性最好，其次为 少环长侧链的芳烃。对中、重芳烃和胶质无降凝 作用。这些组分在油中含量达到一定程度，可使 降凝剂完全丧失作用。
空白
-7
-18
-6
0.5%PMA
-38
-44
T803B,用于深度脱蜡油（T803A比T803B分 子量大）。
4. 苯乙烯-富马酸酯共聚物
T808, A— 用于深度脱蜡油； B— 用于浅度 脱蜡油。
在轻质润滑油和多级内燃机油中特别有 效，具有良好的剪切稳定性。适用于工业 润滑油。
二、降凝剂的作用机理
含蜡原油在低温下凝固，主要原因是蜡的结晶导 致。蜡的结晶是分子定向排列，形成板状或片状 结晶，并相互粘结，形成三维网状结构。同时将 低凝点的油包于其中，使整个油品丧失流动性。
第九章 降凝剂
Pour Point Depressant
润滑油除具有清净分散、润滑、冷却、抗氧抗腐蚀、 防锈等作用外，还应具有良好的低温流动性。
降凝剂也叫倾点下降剂，能够将润滑油的凝点或倾 点降低。因此扩展了润滑油基础油的应用范围。
从含蜡原油制取低凝点润滑油，可以采用的方法 有：
①深度冷冻脱蜡 能耗高，处理量下降，收率低。 ②加氢异构脱蜡或裂化 投资大，操作费用高，但
2.基础油 降凝剂的降凝效果与基础油的性质密切相关，同
一降凝剂对凝点和馏分组成不同的基础油降凝效 果有显著差异。影响基础油对降凝剂感受性的因 素主要是基础油的脱蜡深度（凝点）和粘度。
对粘度相近的基础油，脱蜡深度小时，基础油 中残余的蜡的析出温度就高。对共晶作用的添加 剂来说，其侧链平均碳数大，才能在蜡析出时与 其共晶。
PMA与其它添加剂的配伍性很好。由于其含有 极性基团，对油品的电气性能会有一定的影响。 用量：0.1～2.0%。
侧链长度对PMA降凝作用的影响
PMA
基础油及其凝点，℃
变压器油馏分1 变压器油馏分2 汽轮机 油馏分
-10
-25
-7
-18
-6
加剂后凝点（加量0.5%），℃
聚甲基丙 烯酸癸酯
-10
-25
1.降凝剂的结构 烷基萘：以芳环吸附为主，侧链共晶也起作用。
二、三取代效果较好。 聚甲基丙烯酸酯：侧链平均碳数12以上才有降凝
效果，以14碳最好。 聚α-烯烃：侧链平均碳数和碳数分布影响较大，
侧链碳数分布越宽，降凝效果越好。
侧链长度要求：油品中固体烃的开始结晶温度要 求与侧链烷基的开始结晶温度一致，由于油品中 固体烃组成复杂，结晶范围较宽，因而具有不同 侧链长度和结晶温度的降凝剂结构，较具有单一 烷基侧链和结晶温度的降凝剂结构具有更好的降 凝作用和对不同油品的适应性。因此，一般采用 不同碳数的单体共聚，并调整侧链的平均长度。
在有降凝剂存在时，由于降凝剂分子在蜡晶表面 的吸附或与其共晶，对蜡晶的生长产生了定向作 用。即抑制蜡晶向X轴和Y轴生长，促使其向Z轴 生长，从而得到比较均一的等方形结晶，减少了 蜡晶的面积。
至于是吸附还是共晶，主要取决于降凝剂的结 构，一般烷基萘以吸附为主，PMA和聚α-烯烃以 共晶为主。
三、影响降凝作用的因素
-10
-18
-6
聚甲基丙烯 酸十二酯
-10
-40
-10
-20
-6
聚甲8
-44
-30
PMA分子式：
CH3
CH2 C COOR
n
聚丙烯酸酯（PAA）也是有效的降凝剂，国外有 产品销售。
CH2 C COOR
n
3. 聚α-烯烃
T803,抚顺石油二厂、兰州炼油厂生产。
-30
3. 添加量 降凝剂的活性与其添加量有关，一般最佳
用量0.5%，但对重质油品可达1%，轻质 油品低至0.1～0.3%，视情况而定。
思考题
1.降凝剂的作用机理是什么？ 2.降凝剂的种类有哪些？ 3.影响降凝剂降凝效果的因素有哪些？
效果好 ③适当脱蜡，然后加入降凝剂。 该法经济效益高。
一、降凝剂的种类
1.烷基萘（T801） 烷基萘是最早应用的降凝剂，已有70多年的历史。
目前仍是降凝剂品种之一，俗称巴拉弗洛 （Paraflow）。 烷基萘呈深褐色，对中质和重质润滑油的降凝 效果好，但颜色深，对浅色石油产品有染色的缺 点。主要用于内燃机油，齿轮油和全耗损系统用 油。 加量：0.2～1.5%
合成方法：
（1）将熔点52～55℃的石蜡氯化，得到氯含量 12～12.5%的氯化石蜡。
RH + 2Cl2
RCl2 + 2HCl
（2） 将萘与氯化石蜡缩合得到烷基萘。
RCl2 +
AlCl3
R
n
2.聚甲基丙烯酸酯（PMA)（T602,T814） 是高效浅色降凝剂，对各种润滑油均有良好的降
凝效果，同时兼有粘度指数改进剂的作用。作为 降凝剂，其侧链平均碳数在12以上才显示出降凝 效果，以C14酯最好。为了适应不同脱蜡深度、不 同馏分及不同来源的润滑油降凝的需要，可调整 烷基侧链的平均碳数，即采用不同碳数的醇搭配， 生产系列降凝剂来满足各种油品的需要。
聚α-烯烃是我国自主开发的高效浅色降凝剂， 目前国外尚无工业化产品。
T803颜色浅，效果好，使用于各种润滑油 中，其效果与PMA相当，价格比PMA便宜。 加量：0.1～1.0%。
CH2
CH R
n
聚α-烯烃可根据烷基侧链的平均碳数不同和 分子量大小生产一系列产品。
T803,T803A用于浅度脱蜡油。
如图所示，在没有降凝剂存在的情况下，一个 正常的蜡单晶的生长方式，在XY轴方向生长较快， 而在Z轴生长较慢，这样就形成大的片状或板状 结晶。这些结晶通过其棱角相互粘结，进而形成 三维网状结构骨架。
降凝剂是一种化学合成的高分子有机化合物。在 其分子中具有与石蜡烃链结构相同的烷基侧链， 有的还含有极性基团或易于极化的芳香核。在含 蜡油品中降凝剂主要是通过吸附或共晶的方式参 与蜡的结晶，改变蜡晶的形状，使之形成均匀松 散的晶粒。从而延缓或防止导致油品凝固的三维 网状结构的形成。