煤蜡裂解α-烯烃合成PAO基础油及其应用研究

通过蒸汽裂解煤蜡制取α-烯烃,以此为原料在AlCl3/TiCl4复合催化体系下合成聚α-烯烃(PAO)基础油,并通过调和PAO以升级石油型基础油的黏度指数等级。结果表明,在裂解温度为670℃,停留时间为2.5 s,水蜡质量比为0.16的条件下,裂解α-烯烃单程收率为28.4%;在催化剂用量(占原料的质量分数)为3%,聚合温度为80℃,聚合时间为3 h的条件下,合成PAO的收率为73.27%,其在40,100℃的运动黏度分别为54.75,8.77 mm2/s,黏度指数为138.0,凝点为-48℃,主要性质接近FOX公司的PAO-8产品指标;当合成PAO的调和比(占基础油的质量分数)为30%时,石油型基础油的黏度指数由60.7增大至96.0。

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.

α-烯烃组成对PAO性质影响的研究

α-烯烃原料组成是影响PAO合成油性能的关键因素,文章以三氟化硼为催化剂对不同平均碳数组成的α-烯烃聚合进行了研究。实验结果表明,混合α-烯烃的平均碳数对聚合产物的性质影响显著:平均碳数越大,黏度指数越高,倾点越低。通过调节混合α-烯烃的平均碳数,可以获得不同产品特点的聚合产物,满足不同的应用需求。

中黏度PAO20合成工艺条件优化

在20m3工业反应釜中,以烯烃为原料,AlCl3为催化剂,对合成聚-α烯烃（PAO 20）的工艺条件进行了优化.结果表明,适宜反应温度为80 ～ 90℃,反应时间为30 ～ 40 min;在原料烯烃配比m（C8）∶m（C10）为1∶1,催化剂用量（占原料烯烃的质量分数）为2.0％时,所得PAO 20产品的黏度指数（Ⅵ）为1 35,凝点为-50 ℃,收率为76％;在原料烯烃配比m（C8）∶m（C12）为1∶1,催化剂用量为3.0％时,所得PAO 20产品的Ⅵ值为142,凝点为-46 ℃,收率约为78％.

生物除磷过程中PAOs胞内聚合物的变化规律研究

采用SBR工艺,在系统稳定运行时,通过菌胶团染色、显微镜镜检的方法,考察了胞内聚β-羟基丁酸盐(PHB)以及聚磷酸盐(poly-P)在生物除磷过程中的变化规律。试验结果表明,在厌氧过程中,释磷的同时污泥菌胶团中poly-P颗粒大量减少,PHB颗粒被大量合成并贮存于胞内;在好氧过程中,吸磷的同时胞内PHB颗粒含量减少,poly-P颗粒大量增多。

蜡裂解烯烃与1-癸烯生产的PAO产品质量对比

将乙烯齐聚工艺生产的1-癸烯同石蜡裂解工艺生产的烯烃进行比较,针对不同原料特性,调整生产工艺,所得聚α-烯烃合成油（PAO）基础油可满足市场对2~40CST不同粘度等级油品的需求。

聚α-烯烃精细分子结构的表征及其与黏度指数的构效关系

结合气相色谱(GC)、场电离-飞行时间质谱(FI-TOF MS)和核磁共振(NMR)等技术,实现了聚α-烯烃(PAO)合成油的烯烃含量、双键类型、碳链长度、支链结构以及异构程度等精细分子结构表征。基于平均碳数、支链长度以及支链个数等精细结构参数,建立起分子组成与黏度指数之间的构效关系。结果表明:加氢前PAO粗产品主要以单烯烃为主,还有少量的链烷烃和双烯烃,不含有芳烃;加氢后的PAO产品中仍含有质量分数10%左右的单烯烃,残留的双键主要以四取代乙烯基为主;对于以1-癸烯为原料合成的PAO,其碳数分布测定优先选择GC方法,对于以C_(8)~C_(12)混合烯烃为原料合成的PAO,其碳数分布测定优先选择FI-TOF MS方法;与黏度指数的构效关系表明,PAO黏度指数随着平均碳数的增大而增加,随着异构程度的增加而降低。基于建立的黏度指数与分子结构之间的关联关系,可对聚合度为3~5的PAO产品黏度指数进行预测。

1-C_(12)烯烃齐聚制备高性能润滑油基础油

采用Et3NHCl-AlCl3离子液体催化剂催化1-C12烯烃齐聚反应,考察了反应时间和温度对齐聚反应的影响。用色谱-质谱仪和红外光谱仪表征了产物的组成和结构,并按照石油和石油产品试验方法国家标准测定了产物的性能。结果表明,在反应时间为1~4h、温度为25~75℃的范围内,1-C12烯烃齐聚反应的产物主要是其三聚体、四聚体和五聚体,是具有长侧链的聚α-烯烃。该混合物具有高黏度(ν100为32.1~53.2mm2/s)、较高黏度指数(169~189)、低倾点(-33℃^-42℃)、适中相对分子质量(645~740)的特性,可作为高性能合成润滑油基础油。

进水C/N对富集聚磷菌的SNDPR系统脱氮除磷的影响

为了解富集聚磷菌（PAOs）的同步硝化反硝化除磷（SNDPR）系统的脱氮除磷特性,采用延时厌氧（180min）/低氧（溶解氧0.5-1.0mg/L）运行的SBR反应器,以实际生活污水为处理对象,通过投加固态乙酸钠调节进水C/N值（约为11,8,4,3）,考察其对系统脱氮除磷特性及同步硝化反硝化（SND）脱氮率的影响.结果表明：C/N对系统的除磷性能没有影响,出水PO4^3--P浓度均稳定在0.3mg/L左右,这是由于系统内聚磷菌（PAOs）含量高,且在低氧段可同时发生好氧吸磷与反硝化吸磷.随着C/N的增大,出水NH4^＋-N浓度升高,C/N下降时,出水NO^3--N浓度升高.此外,随着C/N的减小,厌氧段反硝化所消耗的COD占进水COD的比例增大,SND可利用的内碳源-PHAs储存量减少,但PHV的利用率增加;当C/N为4-8时,SND现象最明显,SND脱氮率达50.8%,而其它C/N条件下,SND脱氮率都有相应程度的减弱.C/N为8时,系统出水综合指标最好,TN去除率高达80.8%.

新型离子液体催化1-癸烯齐聚反应研究

选择盐酸-三氯化铝1-乙基-3-甲基咪唑溴盐([Emim]Br-A1Cl3-HCl)为离子液体催化剂,用于催化1-癸烯齐聚。研究了阴阳离子物质的量比和共催化剂用量以及聚合反应条件,如反应温度、催化剂用量、反应时间等对反应结果的影响,实验结果表明较佳的工艺条件为:阴阳离子物质的量比为3∶1,共催化剂用量0.09 mL,反应温度为120℃、m(催化剂)∶m(1-癸烯)=5∶100、反应时间3 h。在常压下,1-癸烯齐聚产物的转化率达到80%以上,并且符合聚α-烯烃(PAO)性能要求。

α-烯烃在合成润滑油领域的应用

概述了α-烯烃在合成润滑油领域的应用。介绍了聚α-烯烃合成润滑油的生产现状、α-烯烃生产技术以及α-烯烃制备PAO研究进展,分析了各种生产技术的主要特点,指出了我国PAO领域存在的问题,并对我国PAO的发展提出了建议。

不同厌氧时间对富集聚磷菌的SNDPR系统处理性能的影响

在延时厌氧（3h）/低氧（2.5h,溶解氧0.5~1.0mg/L）条件下运行的富集聚磷菌的同步硝化反硝化（SNDPR）系统中,以城市生活污水为处理对象,研究了不同厌氧时间（3.5,3,2,1.5h）对系统内碳源贮存以及脱氮除磷效果的影响.试验结果表明：厌氧时间为3.5h,反应器脱氮效果最好.厌氧时间为3h时,反应器除磷效果最好,出水PO43-浓度为0.35mg/L.厌氧时间从1.5h逐渐上升到3.5h时,厌氧末贮存的聚羟基脂肪酸-PHAs的量也随之增加;当厌氧时间从3h升至3.5h时,释P量反而下降,出水P浓度反而升高.这说明增加厌氧时间有利于强化内碳源贮存,但过长的厌氧时间反而不利聚磷菌种群的富集.运行51个周期之后在厌氧时间为1.5h和2h的反应器内出现非丝状菌膨胀;反应周期内p H值的变化曲线可以作为反应各个过程的指示参数.

聚磷菌胞内聚合物的染色条件优化及染色方法比较

聚磷菌在强化生物除磷中起关键作用,与聚磷菌新陈代谢密切相关的胞内聚合物有PHAs、糖原和poly-P。聚磷菌胞内聚合物的定性和定量测定方法有很多。文章采用多种方法对多聚物PHAs和poly-P进行染色,结果显示,对厌氧阶段生成的PHB颗粒的染色,尼罗蓝染色法比苏丹黑染色法特异性高;好氧阶段生成的多聚磷酸盐的染色方法中,DAPI染色法和奈瑟氏新方法效果更好。

高温润滑油基础油的研究进展

概述了合成润滑油基础油的发展进程,系统阐述了适用于高温条件下的聚α-烯烃、硅油、有机酯和GTL润滑油基础油的研究状况;开发满足各类要求的合成油引起关注,并具有良好的开发和应用前景。

强化生物除磷系统中聚磷菌与聚糖菌的种群分析及代谢机制研究进展

强化生物除磷(EBPR)工艺是目前国内外广泛应用的废水除磷技术之一。微生物的研究对于提高EBPR系统的除磷稳定性有着非常重要的意义。综述了EBPR系统中聚磷菌和聚糖菌的种群分析及其代谢机制、聚磷菌与聚糖菌之间竞争的影响因素等方面的研究进展。分析了目前相关研究中存在的不足,并展望了今后相关的研究发展方向。

纳米二硫化钼在聚-α-烯烃润滑脂中的摩擦学性能

利用MQ-800型四球摩擦磨损试验机考察了纳米二硫化钼和微米二硫化钼在聚-α-烯烃润滑脂中的摩擦学性能。结果表明纳米二硫化钼的减摩抗磨性能优于微米二硫化钼。这是因为纳米二硫化钼在摩擦表面形成了吸附膜,提高了润滑脂的减摩抗磨性能。

聚α-烯烃蜡的合成

研究了以1-十六烯和1-十八烯为原料,采用实验室制备的Ziegler-Natta负载型催化剂及市售三乙基铝(TEAl)助催化剂,通过本体聚合的方法,在常压下制备低规整度的聚α-烯烃蜡。考察了主催化剂浓度、铝钛摩尔比、聚合温度、聚合时间以及加入外给电子体二苯基二甲氧基硅烷(DDS)对共聚物的粘均相对分子质量和收率的影响。实验结果表明,在主催化剂浓度为1.5g/L、铝钛摩尔比30、反应温度50℃、反应时间90min的条件下,制备的聚α-烯烃蜡粘均相对分子质量为4012,滴熔点为58.2℃,闪点为240℃,运动粘度为4600mm2/s,吸油值为32.5g/100g。

聚α烯烃光催化降解的机理研究

采用光催化微反应器对铜箔表面附着的聚α烯烃进行了光催化降解处理,利用X射线光电子能谱(XPS)、电子自旋共振谱(ESR)和傅里叶变换红外光谱(FTIR)等对光催化降解前后聚α烯烃的元素化学状态、自由基和官能团进行了检测,并探讨了光催化降解机理.结果表明,聚α烯烃光催化降解过程中发生了含氧基团的引入和CO_2脱附;参加降解反应的自由基主要为羟基自由基·OH,降解过程中—OH逐渐增多、C—H键逐渐减少;聚α烯烃光催化降解过程中,·OH进攻聚α烯烃是从取代反应开始的,首先取代的是末端的氢原子,然后是末端羟基向醛基和羧基的转变,最后是碳链断裂形成小分子有机物,这一过程持续进行,最终生成CO_2和H_2O等无机物.

硫酸盐还原产物对EBPR系统影响的研究进展

温暖沿海地区的污水中含有大量硫酸盐,而其在厌氧条件下的还原产物--硫化物及聚硫颗粒(polymeric sulfur compound, poly-S)会对强化生物除磷(enhanced biological phosphorus removal, EBPR)过程产生重要影响.综述了硫化物对传统强化生物除磷(conventional enhanced biological phosphorus removal, CEBPR)系统营养物去除、沉降性能和聚磷菌(polyphosphate accumulating organisms, PAO)的影响及作用机理,硫循环协同强化生物除磷(sulfur cycle-associated enhanced biological phosphorus removal, S-EBPR)系统的创建及特征(主要包括其生物转化过程、优势功能菌及除磷效果的影响因素),以及poly-S在S-EBPR系统中的功能作用.发现了硫化物和poly-S在硫循环参与的生物除磷过程中发挥着重要的积极作用,并且通过适当调控,或许能实现生物除磷系统对低ρ(C)/ρ(P)且含硫废水处理效果的强化;提出了当前研究存在的不足以及未来的研究方向,以期为EBPR系统的稳定高效运行及低ρ(C)/ρ(P)含硫污水的处理提供理论基础.

国内外车用聚α-烯烃(PAO)基础油现状与展望

润滑油基础油的历史发展过程离不开技术进步和制造业水平的提升,明晰合成油的科学定义概念,对车用低黏度聚α-烯烃(polyalphaolefins,PAO)基础油的高黏度指数、低倾点等性质和特点进行说明,对车用PAO合成路线和国内外需求量进行分析预测,结合国际润滑油标准化及批准委员会(ILSAC)GF-6 (API为SN-Plus)的即将推出和国家相关产业政策陆续出台,精细化工行业整体生产技术水平的提高,加之国家精密机械制造水平的不断进步,用户素养的不断提高和理念的转变,以及对长周期换油的需求,国内车用PAO基础油需求量将不断增加。