【摘要】：本文通過選取納米材料(蒙脫土、二氧化硅、氧化石墨烯)和具有代表性的聚合物降凝劑進行復(fù)合來制備一系列納米復(fù)合降凝劑用來改善柴油的低溫流動性,并利用差示掃描量熱儀(DSC)、偏光顯微鏡(POM)、粘度-溫度曲線等現(xiàn)代測試方法來探究納米復(fù)合降凝劑對柴油的降凝機理并為其做出合理的解釋。本文的具體研究以及相應(yīng)結(jié)論如下:(1)以蒙脫土為原料制備了有機納米蒙脫土,通過采用溶劑共混法制備聚甲基丙烯酸酯(PMA)、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVAC)、聚α烯烴(PAO)等三種不同復(fù)合質(zhì)量比例的納米復(fù)合降凝劑,研究各種不同納米復(fù)合降凝劑對柴油低溫性能的影響。結(jié)果表明,納米復(fù)合PMA降凝效果最好,當(dāng)0.15 wt.%的納米復(fù)合PMA(4:1)加入柴油中,可使柴油的CFPP和SP分別最高降低16℃和14℃;納米復(fù)合PMA(4:1)使柴油的結(jié)晶溫度提前并且石蠟晶體的數(shù)量基本保持穩(wěn)定。此外,蒙脫土作為石蠟晶體的異相成核位點改變了晶體的形狀和形貌,使得蠟晶變得更加緊湊、有規(guī)則、排列均勻,使更多被包裹的液態(tài)柴油從三維網(wǎng)狀的蠟晶中釋放出來。因此,納米復(fù)合PMA(4:1)對于柴油是效果最好的低溫流動改進劑。(2)將三種不同烷基鏈的甲基丙烯酸烷基酯(MC),即甲基丙烯酸十四酯(MC_(14)),甲基丙烯酸十六酯(MC_(16))和甲基丙烯酸十八酯(MC_(18))與馬來酸酐(MA)進行共聚形成二元共聚物(MC-MA),然后通過溶劑共混法將SiO_2與MC-MA進行復(fù)合制備MC-MA/SiO_2納米復(fù)合降凝劑,研究MC-MA/SiO_2納米復(fù)合降凝劑對柴油低溫流動性能的影響。結(jié)果表明,相比于MC-MA,MC-MA/SiO_2納米復(fù)合降凝劑在柴油中表現(xiàn)出更好的性能,當(dāng)用0.2 wt.%的MC_(14)-MA/SiO_2納米復(fù)合降凝劑處理柴油時表現(xiàn)出最佳的降凝效果,其CFPP和SP分別為6℃和18℃。另外,MC_(14)-MA/SiO_2納米復(fù)合降凝劑能有效降低柴油低溫下的粘度,并且改變石蠟分子結(jié)晶行為和晶體形貌抑制大蠟晶的形成,使蠟晶變得更均勻、細(xì)小、排列整齊,從而來改善柴油低溫性能。(3)通過原位自由基聚合法制備了一種新型的納米復(fù)合聚甲基丙烯酸十四酯-氧化石墨烯(PMA_(14)-GO)降凝劑來改善柴油的低溫性能,PMA_(14)-GO對CFPP和SP的效果優(yōu)于PMA_(14)。研究含有不同質(zhì)量的GO即PMA_(14)-3GO,PMA_(14)-6GO和PMA_(14)-9GO,其中,PMA_(14)-6GO和PMA_(14)-9GO是改善CFPP和SP最佳的候選物。具體來說,添加0.2 wt.%的PMA_(14)-6GO可將柴油CFPP降低14℃,并且0.2 wt.%的PMA_(14)-9GO將柴油SP降低19℃。PMA_(14)和PMA_(14)-GO納米復(fù)合降凝劑有效地降低了柴油的粘度,其中加入PMA_(14)-6GO對柴油的粘度降低最低。由于異相成核機理,PMA_(14)-GO納米復(fù)合降凝劑通過形成均勻和細(xì)小的顆粒狀晶體并阻礙三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)大晶體形成,提高了柴油的結(jié)晶溫度并改變了蠟晶體的結(jié)晶行為,因此,PMA_(14)-GO納米復(fù)合降凝劑有效地改善了柴油的低溫流動性能。
【學(xué)位授予單位】：上海應(yīng)用技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TE626.24
【圖文】：

納米材料的形態(tài)結(jié)構(gòu)

GC-MS分析柴油中正構(gòu)烷烴的含量及其分布

原始納米蒙脫土和有機改性蒙脫土的紅外譜圖

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 徐仿海;孫德;;油酸十八酯-十六烷基馬來酰亞胺-苯乙烯-醋酸乙烯酯共聚柴油降凝劑合成與應(yīng)用研究[J];精細(xì)化工中間體;2015年03期

2 司云航;朱玉琴;鄒蓉梅;郭凡;王嘉春;;我國車用柴油標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J];石油與天然氣化工;2014年01期

3 盧紅;李振宇;李雪靜;朱慶云;;我國汽柴油消費現(xiàn)狀及中長期預(yù)測[J];中外能源;2014年01期

4 張海寬;汪樹軍;劉紅研;周輝;;三元共聚物MHV柴油低溫流動改進劑的研究(英文)[J];石油學(xué)報(石油加工);2008年06期

5 李風(fēng)敏;張啟平;黃燕民;王鋒;;柴油低溫流動性質(zhì)和烴組成的關(guān)聯(lián)[J];計算機與應(yīng)用化學(xué);2007年02期

6 張紅;沈本賢;;蠟晶形態(tài)結(jié)構(gòu)對原油降凝的影響[J];石油學(xué)報(石油加工);2006年05期

7 劉林林;王寶輝;張舜光;;原油降凝劑作用機理與影響因素[J];精細(xì)石油化工;2006年03期

8 宋林花,姜翠玉,韓哲茵;降凝劑對柴油中蠟晶結(jié)晶形態(tài)的影響[J];化工時刊;2005年05期

9 陳國群,張帆,張勁軍;含蠟原油觸變性與溫度關(guān)系的研究[J];油氣儲運;2003年12期

10 陳平,孫永康,岳坤霞;利用DSC快速測定柴油冷濾點[J];遼寧化工;2003年02期

相關(guān)會議論文 前1條

1 張冬敏;姜保良;王帥;苗青;李建廷;王玉彬;胡森;;納米微粒對含蠟原油流變特性的影響[A];中國化學(xué)會、中國力學(xué)學(xué)會第九屆全國流變學(xué)學(xué)術(shù)會議論文摘要集[C];2008年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前2條

1 吳堅;柴油蠟晶分散助劑的研究[D];北京化工大學(xué);2008年

2 唐小華;柴油降凝劑的研制與工藝過程開發(fā)[D];蘭州大學(xué);2008年

本文編號：2780854