生物柴油的低温流动特性及其改善.pdf

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1、第26卷2010笠第3期3月农业工程学报TransactionsoftheCSAE、，01．26No．3Mar．2010277生物柴油的低温流动特性及其改善陈秀1，袁银男燎，来永斌2(1．江苏大学汽车与交通工程学院，镇江212013；2．江苏大学能源与动力工程学院，镇江212013)摘要：使用气．质联用仪和低温性能测试仪，运用溶液结晶原理和电子效应理论研究生物柴油的低温流动性。依据牛物柴油的结晶机理，提出并验证了与石油柴油调合、添加低温流动性改进剂和结晶分馏3种措施改善，圭物柴油的低温流动性。研究表明：棕榈油生物柴油

2、和．10号柴油的冷滤点分别为8和一7"C。与．10号柴油调合，调合油的冷滤点最低降至lJ-12℃；棕榈油生物柴油调合体积分数为5％～20％时能形成最低共熔物，冷滤点为一12℃。添加低温流动性改进剂，棕榈油生物柴油的冷滤点最低降到2"C。结晶分馏，棕榈油生物柴油的冷滤点降到O'C，得率为68．2％。该研究为寒冷地区使用生物柴油提供技术支持。关键词：生物柴油，结晶，液流，低温流动性，气相色谱—质谱doi：10．39690．issn．1002—6819．2010．03．047中图分类号：TK6文献标识码：A文章编号：100

3、2—6819(20LO)-03—0277—04陈秀，袁银男，来永斌．生物柴油的低温流动特性及其改善[J]．农业工程学报，2010，26(3)：277--280．ChcnXiu，YuanYinnan，LaiYongbin．Flowpropertiesofbiodieselatlowtemperatureanditsimprovement[J]．TransactionsoftheCSAE，2010，26(3)：277--280．(inChinesewithEnglishabstract)0引言与石油柴油相比，生物柴油的低

4、温流动性较差。随着石油柴油的紧缺、生物柴油的产业化和市场化，改善生物柴油的低温流动性是亟待解决的问题。目前针对生物柴油的研究比较多，主要集中在制备和燃烧排放方面【l-7]，对生物柴油的低温流动性研究较少，研究包括：低温流动性改进剂(coldflowimprover，CFI)的研制，如聚甲基丙烯酸酯、聚异丁烯酸酯、甘油醚衍生物和臭氧化植物油等【s。I】；采用与石油柴油调合[II-13】、添加CFI[13-14]和冬化【”】等措施改善生物柴油的低温流动性；利用热力学研究生物柴油的组成对浊点的影响【㈨。然而，这些研究均未涉

5、及结晶机理，无法为改善生物柴油的低温流动性提供理论指导。本文在研究牛物柴油组成的基础上，使用低温性能测试仪，运用电子效应理论和溶液结晶理论研究生物柴油的低温流动性，提出结晶机理和改善低温流动性的有效措施，为寒冷地区使用生物柴油提供技术支持。1材料与方法1．1试验原料1)油样：-10号柴油(-10petrodiesel，一10PD)和棕榈油生物柴油(palmmethylester，PME)，其中一10PD为中石化产品，PME为本实验室制备。收稿日期：2009-03．1l修订H期：2009，12．18基金项目：国家自然科

6、学基金资助项目(50376021)作者简介：陈秀(1964一)，女，安徽淮南人，博士生，副教授，研究方向：生物柴油。镇江江苏大学汽车与交通工程学院，212013。Emaihchenxiuhn@foxmail．corn※通信作者：袁银男(1959一)。男，江苏常熟人，教授，博士生导师。镇江江苏大学汽车与交通工程学院，212013。Emaihyuanyn@ujs．edu．∞2)低温流动性改进剂：FlowFit、FlowFitK和T818，其中FlowFit和FlowFitK为LiquiMoly产品，T818为上海任英联产

7、品。1．2试验仪器利用美国Finnigan公司的TraceMS型气．质联用仪(gaschromatography—mass，GC—MS)分析柴油的组成。色谱柱：DB—WAX，30m×0．25mmX0．25／tm：进样量：0．1ⅣL；载气：He；程序升温：初始温度为160"(2，保持0．5min，升温速率1为6℃／min，升到215℃，升温速率2为3℃／rain，升到230℃，保持13min。利用上海澎浦BLY．10A型低温性能测试仪，根据GB厂r20828--2007测定生物柴油的冷滤点(coldfilterplug

8、gingpoint，CFPP)。1．3结晶机理根据生物柴油主要组分的熔点【171，可将生物柴油近似为由高熔点组分的饱和脂肪酸甲酯(saturatedfattyacidmethylester，SFAME)和低熔点组分的不饱和脂肪酸甲酯(unsaturatedfattyacidmethylester，UFAME)组成的伪二元组分溶液。由溶液结晶理论