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Criado em 2025.04.17

Melhoria dos Mecanismos de Fluidez a Baixa Temperatura do Diesel por Depressores do Ponto de Fluidez e a Fórmula Composta de Alta Eficiência HA806

Melhorando a Fluidez em Baixa Temperatura do Diesel: Mecanismos de Depressores do Ponto de Fluidez e a Fórmula Composta HA806 de Alta Eficiência
​​Composição e Características do Diesel​​
O diesel é uma mistura de hidrocarbonetos composta principalmente por ​​n-alcanos (parafinas)​​, ​​iso-alcanos​​, ​​cicloalcanos​​ e compostos aromáticos minoritários, com números de carbono variando de C10a C22. Os ​​n-alcanos​​ são o fator chave que afeta a fluidez em baixa temperatura. À medida que as temperaturas caem, os n-alcanos cristalizam devido à redução da solubilidade, formando cristais de cera que prejudicam a fluidez. Por exemplo:
  • ​​Diesel Tipo A​​: Menor teor de n-alcanos (número médio de carbonos: 15,6) com ampla distribuição de números de carbonos.
  • ​​Diesel Tipo B​​: Maior teor de n-alcanos (número médio de carbonos: 16,8) com distribuição estreita dominada por parafinas de alto número de carbonos.
O desempenho em baixas temperaturas do diesel é avaliado pelo seu ​​ponto de solidificação (SP)​​ e ​​ponto de entupimento do filtro a frio (CFPP)​​. O SP indica a temperatura na qual o diesel perde completamente a fluidez, enquanto o CFPP reflete sua capacidade de passar por filtros em condições frias. Por exemplo, o diesel 0# geralmente tem um CFPP de +4°C a -5°C. A falha em melhorar o CFPP pode levar a falhas no sistema de combustível do motor em climas frios.
​​Mecanismos dos Depressores do Ponto de Fluidez do Diesel​​
Os depressores do ponto de fluidez (PPDs) melhoram a fluidez em baixas temperaturas alterando a morfologia e a agregação dos cristais de cera através dos seguintes mecanismos:
  1. Co-cristalização: Segmentos de cadeia longa de alquila em PPDs (por exemplo, etileno-acetato de vinila, EVA) co-cristalizam com moléculas de cera, interrompendo arranjos ordenados e transformando cristais em forma de lâmina em estruturas esféricas ou em forma de fuso.
  2. Adsorção e Dispersão: Grupos polares (por exemplo, grupos éster ou amina) em PPDs adsorvem nas superfícies de cristais de cera, criando repulsão eletrostática para evitar agregação. Por exemplo, compostos contendo nitrogênio aumentam a densidade de carga superficial em cristais de cera.
  3. Indução de Nucleação: PPDs formam núcleos microcristalinos antes da precipitação da cera, promovendo cristais finamente dispersos em vez de grandes agregados. PPDs compostos com surfactantes fornecem sítios de nucleação heterogênea adicionais.
  4. Aumento da Solubilidade: Certos PPDs aumentam a solubilidade da cera no diesel, atrasando a cristalização.
Tipos e Desempenho de Depressores do Ponto de Fluidez
1. Copolímeros de Etileno-Acetato de Vinila (EVA)
  • Características: Desempenho ótimo em um peso molecular de 12.000–12.500 e teor de acetato de vinila (VA) de 29–32%.
  • ​​Eficácia​​: Reduz o CFPP em até 15°C para diesel Tipo A (baixa cera, ampla distribuição), mas é menos eficaz para diesel com alto teor de cera.
​​2. Poliacrilatos​​
  • ​​Características​​: Cadeias laterais alquílicas longas em forma de pente se alinham com as moléculas de cera, enquanto os grupos polares aprimoram a dispersão.
  • Eficácia: Quando misturado com surfactantes, a redução do CFPP melhora em 20–30%.
3. Copolímeros de Anidrido Maleico
  • Características: Custo-benefício; enxertar grupos polares (por exemplo, amina) melhora a adsorção.
  • Eficácia: Inibe significativamente cera de alto número de carbono (C20+), reduzindo o CFPP em 8–10°C.
4. PPDs Compostos
  • Características: Sistemas sinérgicos multicomponentes (por exemplo, EVA + surfactantes + compostos nitrogenados) combinando mecanismos de co-cristalização, nucleação e dispersão.
  • Eficácia: Alcança reduções de CFPP de 15–20°C com maior adaptabilidade.
Dados Experimentais:
  • Para diesel 0# (CFPP +4°C), a adição de 300 ppm de EVA isoladamente reduziu o CFPP para -1°C; a composição com surfactantes reduziu-o ainda mais para -6°C.
  • Para diesel com alto teor de cera (CFPP +15°C), 500 ppm de um copolímero de anidrido maleico-amina reduziram o CFPP para +3°C.
Vantagens e Recomendação do HA806 Depressor de Ponto de Fluidez Composto
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Características do Produto HA806 é um PPD multicomponente projetado para diversas composições de diesel, oferecendo:
  1. Alta Eficiência: A 100 ppm, reduz o SP do diesel 0# de -12°C para -28°C e o CFPP de -6°C para -15°C, atendendo aos padrões de diesel -10# (Figura 1).
  2. Ampla Adaptabilidade: Razões de polímero ajustáveis se adequam a distribuições de número de carbono amplas e estreitas. Resultados experimentais mostram reduções de CFPP de 13°C para diesel Tipo B (alto teor de cera) e 15°C para diesel Tipo A (baixo teor de cera).
  3. ​​Custo-Benefício​​: Diluído a 1:9 (PPD:diluente, por exemplo, diesel ou aromáticos), a dosagem efetiva é de 0,1%, aumentando os custos em apenas ~30 RMB por tonelada.
​​Validação Experimental​​
  • ​​Óleo Base​​: 0# diesel (SP: -12°C, CFPP: -6°C).
  • ​​Desempenho​​:
    • 100 ppm HA806: SP -28°C, CFPP -15°C.
    • 500 ppm HA806: SP -35°C, CFPP -20°C.
  • ​​Estabilidade​​: Após 48 horas a -20°C, o diesel tratado passou por filtros de 45 μm sem entupimento.
​​Diretrizes de Uso​​
  1. ​​Pré-Diluição​​: Misture o HA806 com diesel ou solventes aromáticos na proporção de 1:9 para dispersão uniforme.
  2. Ajuste de Dosagem: Otimize a dosagem (100–500 ppm) com base no teor de cera; 500 ppm recomendado para diesel com alto teor de cera.
  3. Compatibilidade: Sem interferência com antioxidantes ou dispersantes; estável durante o armazenamento a longo prazo.
Conclusão
A eficácia dos depressores do ponto de fluidez do diesel depende do design molecular direcionado e da sinergia multimecanismo. O HA806 exemplifica essa abordagem, equilibrando co-cristalização, adsorção e dispersão para melhorar significativamente o CFPP, mantendo a eficiência de custos. Para refinarias, operadores de logística e usuários finais, o HA806 aprimora o desempenho em baixas temperaturas do diesel, mitigando riscos operacionais relacionados à cera. Ele se destaca como uma solução robusta para ambientes rigorosos e composições complexas de diesel.
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