Компоненты антистатических присадок к дизельному топливу Текст научной статьи по специальности «Химические науки»

ПРОБЛЕМЫ НЕФТЕДОБЫЧИ, НЕФТЕХИМИИ, НЕФТЕПЕРЕРАБОТКИ И ПРИМЕНЕНИЯ НЕФТЕПРОДУКТОВ

УДК 665.733.5.035.2

А. Ф. Хайдаров, Г. Ю. Климентова КОМПОНЕНТЫ АНТИСТАТИЧЕСКИХ ПРИСАДОК К ДИЗЕЛЬНОМУ ТОПЛИВУ

Ключевые слова: дизельное топливо, присадки, соли, растворы, низкотемпературные свойства.

Нейтрализацией смесей изокарбоновых кислот гидроокисью щелочных металлов получены нейтральные соли. Исследованы низкотемпературные свойства растворов полиалкилалканоатов щелочных металлов в дизельном топливе. Установлено, что введение натриевых солей в исследуемых концентрациях повышают фазовую стабильность топлива.

Keywords: diesel fuel, additives, salts, solutions, low-temperature properties.

Neutral salts were received by neutralization mixes of isocarboxylic acids by hydroxide of alkaline metals. The low-temperature properties were investigated for solutions polialkilalkanoates alkali metals in the diesel fuel. It is established that introduction of sodium salts in studied concentration increase phase stability offuel.

В настоящие время применяются присадки к дизельным топливам, имеющие весьма разнообразное назначение, и число функциональных типов присадок все возрастает. В предложенной классификации [1], объединяющей известные присадки в несколько основных групп, можно выделить: противоизносные [2,3], антистатические [4], присадки для эксплуатации топлив при низких температурах [5].

Проблема разработки антистатических присадок возникла в связи с широким использованием малосернистого дизельного топлива. В литературе были описаны случаи возгорания малосернистых дизельных топлив предположительно из-за статического электричества. Антистатические присадки могут быть полезны, например, при закачке малосернистых топлив в резервуары и танкеры, скорость которой ограничивают из тех же соображений. Использование присадок позволяет на 1-2 порядка увеличить допустимую скорость перекачки.

В настоящее время используются присадки на основе хромовых солей нафтеновых, алкилсали-циловых, синтетических жирных кислот: «Сигбол», «АСП-3» [1]. Однако эти присадки имеют ряд недостатков: быстрая потеря эффективности активного компонента присадки; образование ядовитых оксидов при сгорании солей хрома.

Объектом данного исследования были выбраны полиалкилалканоаты щелочных металлов, которые относятся к наименее токсичным соединениям [6]. Полиалкилалканоаты были получены ней-трализаций изокарбоновых кислот щелочами:

СпН2п+1СООИ + МеОН — СпН^ССЮМе + 2Н2О.

I а-г

Для синтеза солей были использованы смеси кислот: высшие карбоновые кислоты (ВИКК) широкого фракционного и изомерного состава (С6-С16), фракционированием которых были выделены кислоты (С7-9) узкого фракционного и широкого изомерного состава и неодекановые кислоты (С10) узкого фракционного и изомерного состава. Полу-

ченные соли были охарактеризованы по кислотному числу (табл.1).

Таблица 1 - Характеристика солей С„Н2„+1СООМе

Соль n Ме Кис.число, мг КОН/ г

I a 7-15 Li 0.33

I б 7-15 Na 1.3

I в 9 Na 2.11

I г 6-8 Li 4.82

Следует отметить, что применение топливных присадок обеспечивается не только их целевыми свойствами, но и влиянием их на иные параметры топлив. Важным показателем, характеризующим способность топлива не расслаиваться и не образовывать осадков при смешении, является фазовая стабильность топлива при низких температурах.

Низкотемпературные свойства анализируемых растворов, исследовали на приборе-анализаторе ИРЭН-2.2., который предназначен для измерения показателей низкотемпературных свойств жидких нефтяных топлив специальных жидкостей с диапазоном температур от+10 до -70оС. Оцениваемыми показателями являются температуры помутнения (Тп), начала кристаллизации (Тн.к.), замерзания (Тз.) раствора.

Исследования низкотемпературных свойств растворов солей (I а-г) в дизельном топливе проводились в концентрационных пределах 0.001^1% масс., которые включают рабочие концентрации антистатических присадок (0.0008- 0.2% масс). Полученные результаты приведены в таб.2.

Показано, что введение натриевых солей в исследуемых концентрациях повышают фазовую стабильность дизельного топлива. Таким образом, в дальнейших работах в качестве компонентов антистатических будут исследоваться полиалкилалка-ноаты натрия.

Таблица 2 - Низкотемпературные свойства ДТ с солями (1а-г)

Соль Концен- Низкотемпературные

трация свойства, С

соли, % Т Т -'-н.к Т

масс.

ДТ-1 - -27.5 -34.7 -39.3

0.001 -27.5 -35.1 -39.7

0.01 -26.9 -34.7 -39.3

1а 0.05 -25.3 -34.2 -38.7

0.1 -26.4 -34.7 -39.3

0.5 -26.4 -34.2 -38.7

1 -25.3 -33.2 -37.6

ДТ-2 - -26.8 -29.1 -33.4

0.001 -26.9 -29.1 -33.6

0.01 -26.9 -29.1 -33.6

1б 0.05 -26.4 -33.6 -38.1

0.1 -26.4 -33.6 -38.1

0.5 -25.8 -34.7 -34.7

1 -25.3 -34.2 -38.7

0.001 -26.4 -29.1 -33.6

0.01 -26.9 -29.1 -33.6

1в 0.05 -24.7 -28.6 -33.1

0.1 -26.4 -29.1 -33.6

0.5 -24.4 -33.1 -37.6

1 -25.3 -34.2 -38.7

1г 0.001 -26.8 -29.1 -33.4

0.01 -26.3 -30.4 -34.8

0.05 -25.8 -34.7 -39.7

© А. Ф. Хайдаров - студ. каф. ТООНС КНИТУ, ТООНС КНИТУ, klimentova.galin@mail.ru.

Экспериментальная часть

Синтез солей осуществляли нейтрализацией соответствующей кислоты гидроокисью щелочного металла в изопропиловом спирте при перемешивании в температурном интервале 60-800С. Растворитель удаляли, соль сушили в вакууме водоструйного насоса до постоянного веса.

Образцы растворов полиалкилалканоатов щелочных металлов готовили смешением компонентов при комнатной температуре, после чего образцы выдерживались при комнатной температуре в течение часа и анализировались.

Литература

1. Данилов А.М. Применение присадок в топливах: Справочник - СПб: ХИМИЗДАТ, 2010. - 368 с.

2. Каримуллин Я.Н. Низкотемпературные свойства растворов кислот таллового масла в углеводородах / Я.Н. Каримуллин, /Г.Ю. Климентова // Вестник КТУ - 2013 .№6.- С206-208.

3. Каримуллин Я.Н. Компоненты противоизносных присадок к дизельному топливу/ Я.Н. Каримуллин, /Г.Ю. Климентова // Вестник КТУ-2013. - №23.- В печати

4. Пат. 553275, СССР, МКИ С 10 Ь 1/26. Способ получения антистатической присадки/ Н. В. Носенко; - N 2153759/04; заявл. 09.07.75; опубл. 25.05.77.

5. Мухторов Н.Ш. Пути улучшения экологических и низкотемпературных свойств дизельного топлива Бухарского НПЗ// Нефтепереработка и нефтехимия-2012.-№11.-С 34-38.

6. Лернер М.О. Химические регуляторы горения моторных топлив. -М.: Химия.-1979.- 224 с.

il.ru; Г. Ю. Климентова - канд. хим. наук, доц. каф.