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生物柴油是一种优良的替代燃料,原料主要来源于动、植物油脂以及废弃油脂,是新型的清洁可再生能源,也是人类摆脱对石化柴油依赖性的关键因素。大力推动生物柴油产业的发展,可以在一定程度上解决能源紧缺和环境污染两大难题。但是,生物柴油的低温流动性较差,从而限制其在低温环境的应用推广,因此,需要对生物柴油的低温流动性进行深入研究。本文以典型原料制备生物柴油,分析生物柴油组成对其低温流动性的影响,在此基础上全面系统的对棉籽油生物柴油(CSME)及其调合油的低温流动性能进行研究探讨,同时考察添加低温流动性改进剂Flow Fit对CSME及其调合油低温流动性的影响。采用气质联用仪对典型原料生物柴油的组分进行分析,并采用多元线性回归法量化表征生物柴油组成与冷滤点的关系。研究表明生物柴油的冷滤点随着饱和脂肪酸甲酯含量和碳链的增加而升高,随着不饱和脂肪酸甲酯的含量和不饱和度的增加而降低,并建立了线性相关性非常显著的基于组成的冷滤点预测模型。在研究CSME及石化柴油组成的基础上,对CSME及石化柴油的低温流动进行分析。结果表明,0号柴油(OPD)和-10号柴油(-10PD)主要是由8-26个碳原子组成的正烷烃组成,而CSME主要组成为C14~C22的偶数碳链原子组成的长链FAME,其中包括饱和脂肪酸甲酯(C14:0~C22:0)和不饱和脂肪酸甲酯(C16:1~C20:1、C18:2和C18:3),质量分数分别为27.69%和71.65%;OPD,-10PD及CSME的冷滤点(CFPP)分别为-3,-8和-1℃,运动黏度(40℃)分别为2.91,2.53和4.63mm2/s。将CSME分别与OPD和-10PD以不同的调合比例调合后,研究CSME/OPD和CSME/-10PD的低温流动性。研究表明,随着CSME调合比例的增大,CSME/OPD和CSME/-10PD的CFPP均先降低后升高,当CSME的调合比例分别为50%和40%时,CSME/OPD和CSME/-10PD的CFPP分别降至最低值-8和-12℃;它们的运动黏度均随着温度的降低而不断增大,且当温度接近其CFPP时,运动黏度剧增;在相同温度下,随着CSME调合比例的增大,CSME/OPD和CSME/-10PD的运动黏度均呈现递增趋势,且均低于CSME;采用回归分析法建立了CSME/OPD及CSME/-10PD的黏温方程。添加低温流动性改进齐Flow Fit对CSME, CSME/OPD和CSME/-10PD的低温流动性有一定的改善效果。研究表明,当Flow Fit的添加量不超过30.0‰(φ)时,CSME由-1℃降低至-5℃,CSME/OPD和CSME/-10PD最低分别降至-25和-28℃;调合油中CSME的含量越高,所需的Flow Fit添加量也就越大;添加一定量的FlowFit可在一定程度上降低油品的运动黏度。