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油品抗静电剂的合成与性能研究

作　者: 司荣
导　师: 吕志凤
学　校: 中国石油大学
专　业: 有机化学
关键词: 聚砜 聚胺 抗静电剂 电导率 燃料油
分类号: TE624.81
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要


轻质石油产品的主要成分是烃类化合物,均是电的不良导体,在储运过程中,极易产生和积累静电,带来安全隐患,解决该类问题最有效的方法是在燃料中加入适量的抗静电添加剂。本论文合成了聚砜和聚胺两种无灰型油品抗静电剂,并对合成产品的抗静电效果进行了研究。以长链的α-烯烃和SO2为原料制备聚砜型油品抗静电剂,研究了引发剂的种类、原料配比、溶剂、反应温度、反应时间等对产品收率及其抗静电性能的影响。结果表明,以三聚乙醛和过氧化氢为该反应的引发剂,以苯或甲苯为溶剂,以十二硫醇为分子量调节剂,烯烃与三聚乙醛物质的量比为20:9,三聚乙醛与过氧化氢物质的量比为20:1,烯烃与十二硫醇物质的量比为400:1,烯烃与二氧化硫的物质的量比为1:4,在常温下反应9～15h,烯烃可完全转化为产物。通过红外光谱和元素分析仪对合成产品的结构及组成进行了表征和分析,结果表明,聚砜官能团伸缩振动产生的吸收峰明显,元素组成与理论值接近。以环氧氯丙烷和十八胺为原料合成聚胺型油品抗静电剂,并通过高氯酸非水滴定法对反应中间产物及产物进行了总胺及叔胺的检测。结果表明,环氧氯丙烷和十八胺物质的量比为2:1,以二甲苯和异丙醇为溶剂,分两次添加十八胺,将混合物加热到50℃～60℃后加入十八胺,反应4h,再加入剩余的十八胺,升温至80℃反应4h后分两次加入与十八胺等量的氢氧化钠,反应各为12h。通过高氯酸非水滴定法和酸量法检测反应中间体的叔胺及铵盐的含量,对反应历程进行了探讨,反应结束后原料的转化率可达97%以上。所合成的聚砜与聚胺复配使用具有良好的抗静电效果。当聚砜与聚胺的质量比为1:1,加入量为2mg·L-1时,成品柴油电导率可上升239ps·m-1,具有良好的抗静电效果,并且添加抗静电剂后柴油的电导率随着存储时间的增长而增加,储存7天,柴油电导率增幅可达664 ps·m-1。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-10
第一章 前言  10-28
  1.1 课题研究的目的和意义  10-11
  1.2 油品静电产生的原因  11-13
    1.2.1 液体静电的偶电层理论  11-12
    1.2.2 输送中的液体流动带电  12
    1.2.3 水滴在油品中的沉降起电  12-13
    1.2.4 油品溅泼在其他物体上时的起电  13
    1.2.5 喷射起电  13
    1.2.6 感应带电  13
  1.3 油品静电的积累及其危害  13-16
    1.3.1 电荷的积累与消散  13-15
    1.3.2 静电的放电  15-16
  1.4 油品的静电预防措施  16-19
    1.4.1 工艺控制法  16-17
    1.4.2 静电泄漏法  17
    1.4.3 增湿  17
    1.4.4 防止人体带电  17
    1.4.5 静电消除器  17-18
    1.4.6 导静电涂料  18
    1.4.7 添加抗静电剂  18-19
  1.5 油品抗静电剂的研究现状  19-27
    1.5.1 油品抗静电剂的种类  19-21
    1.5.2 国内外使用的商品抗静电剂种类  21-24
    1.5.3 油品抗静电剂作用机理的研究  24-25
    1.5.4 油品杂质对油品及添加抗静电剂油品电导率的影响  25-27
  1.6 论文的主要研究内容  27-28
    1.6.1 聚砜型油品抗静电剂的合成  27
    1.6.2 聚胺型油品抗静电剂的合成  27
    1.6.3 聚砜型与聚胺型油品抗静电剂的复配  27-28
第二章 聚砜型油品抗静电剂的合成与性能研究  28-50
  2.1 烯烃与SO_2 的聚合反应原理  28-30
  2.2 实验设备与药品  30
    2.2.1 实验仪器与设备  30
    2.2.2 实验药品  30
  2.3 实验方法  30-31
    2.3.1 引发剂的纯化  30-31
    2.3.2 聚砜型油品抗静电剂的合成  31
    2.3.3 合成产品的红外光谱表征和元素分析  31
    2.3.4 合成产品抗静电性能的评价  31
  2.4 实验结果及讨论  31-49
    2.4.1 引发剂的种类对聚砜合成反应的影响  31-37
    2.4.2 引发剂用量对聚砜产率及其抗静电性能的影响  37-40
    2.4.3 溶剂对反应的影响  40-42
    2.4.4 分子量调节剂对聚合反应的影响  42-45
    2.4.5 反应时间对聚合反应的影响  45-46
    2.4.6 反应原料对反应的影响  46-47
    2.4.7 合成聚砜的红外光谱表征  47-48
    2.4.8 合成聚砜的元素分析  48-49
  2.5 本章小结  49-50
第三章 聚胺型油品抗静电剂的合成  50-66
  3.1 实验原理  50-53
    3.1.1 聚胺的合成反应原理  50-51
    3.1.2 含氮官能团的测定原理  51-53
  3.2 实验设备与药品  53
    3.2.1 实验仪器与设备  53
    3.2.2 实验药品  53
  3.3 实验方法  53-57
    3.3.1 滴定法测定含氮官能团  53-55
    3.3.2 聚胺型油品抗静电剂的合成  55-56
    3.3.3 反应中间体及产品总胺及叔胺值检测  56
    3.3.4 反应中间体中铵盐含量的测定  56
    3.3.5 合成聚胺的红外光谱分析  56
    3.3.6 聚胺产品的抗静电性能评价  56-57
  3.4 实验结果及讨论  57-65
    3.4.1 非水滴定法测定含氮官能团的结果  57-59
    3.4.2 原料配比对聚胺合成反应及产品性能的影响  59-61
    3.4.3 反应时间对聚胺合成反应及产品性能的影响  61-63
    3.4.4 原料对聚胺合成反应及产品性能的影响  63-65
  3.5 本章小结  65-66
第四章 聚砜型与聚胺型抗静电剂的复配  66-72
  4.1 聚砜与聚胺复配使用与单独使用的对比研究  66-67
  4.2 聚砜与聚胺的复配比例对油品电导率的影响  67-69
  4.3 柴油存储时间对复配抗静电剂作用效果的影响  69
  4.4 温度对添加抗静电剂的油品电导率的影响  69-70
  4.5 存储介质对添加抗静电剂油品电导率的影响  70-71
  4.6 本章小结  71-72
结论  72-73
创新点  73-74
参考文献  74-78
攻读硕士期间取得的成果  78-79
致谢  79

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中图分类: > 工业技术 > 石油、天然气工业 > 石油、天然气加工工业 > 石油炼制 > 炼油工艺过程 > 添加剂 > 燃料油添加剂
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