CC BY
36
/X UNiVERSUM:
№ 6 (63)_ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ_июнь. 2019 г.
ВЛИЯНИЕ ДОБАВОК НА НИЗКОТЕМПЕРАТУРНЫЕ СВОЙСТВА ДИЗЕЛЬНОГО ТОПЛИВА
Вафаев Ойбек Шукурлаевич
доктор философии(PhD),ст. науч. сотр. «ООО Ташкентский научно-исследовательский институт химической технологии»,
Узбекистан, Ташкент. обл., Ташкентский р-н, п/о Ибрат
E-mail: vafaev.oybek@mail.ru
Таджиходжаев Зокирходжа Абдусатторович
д-р техн. наук, профессор, вед. науч. сотр. «ООО Ташкентский научно-исследовательский институт химической технологии»,
Узбекистан, Ташкент. обл., Ташкентский р-н, п/о Ибрат
Джалилов Абдулахат Турапович
д-р хим. наук, профессор, академик АНРУз, директор, «ООО Ташкентский научно-исследовательский институт химической технологии»,
Узбекистан, Ташкент. обл., Ташкентский р-н, п/о Ибрат
INFLUENCE OF ADDITIVES ON LOW-TEMPERATURE PROPERTIES OF DIESEL FUEL
Oybek Vafaev
Doctor of Philosophy (PhD), Senior Research Associate, LLC Tashkent Scientific Research Institute of Chemical Technology, Uzbekistan, Tashkent. Tashkent region, Tashkent district, p / o Ibrat
Zokirkhodzha Tadjikhodzhaev
Doctor of Technical Sciences, Professor, leading research associate, LLC Tashkent Scientific Research Institute of Chemical Technology, Uzbekistan, Tashkent. Tashkent region, Tashkent district, p / o Ibrat
Abdulahat Djalilov
Director, Academician of ANRUZ, Dr. Chem. Sciences, Professor, LLC Tashkent Scientific Research Institute of Chemical Technology, Uzbekistan, Tashkent. Tashkent region, Tashkent district, p / o Ibrat
УДК 665.754
АННОТАЦИЯ
Показана возможность улучшения низкотемпературных свойств летних сортов дизельных топлив при помощи депрессорных присадок в сочетании с низкозастывающим топливом для реактивных двигателей.
ABSTRACT
An opportunity of improvement of low-temperature characteristics of summer kind of diesel fuel by means of depressor additivies in combination with low-coldest fuel for reaction enginesis presented.
Ключевые слова: депрессорная присадка, температура помутнения, температуры застывания, реактивное топливо, дизельная топлива, эффективность присадок.
Keywords: depressor additiv, cloud point, temperature of hardening, jet fuel, diesel fuel, efficiency of additives.
Введение. Применение летних сортов дизельных топлив при температурах ниже 0оС вызывает значительные затруднения в связи с выпадением из топлива в процессе их использования кристаллов высокоплавких углеводородов, что приводит к потере их подвижности и полному прекращению работы двигателя. В связи с этим разработка топлив с
низкими температурами застывания является актуальной проблемой.
В летних сортах дизельного топлива содержится много углеводородов с высокой температурой плавления. Для всех классов углеводородов справедлива закономерность: с ростом молекулярной массы, а следовательно, и температуры кипения, повышается температура плавления углеводородов. Значительное
Библиографическое описание: Вафаев О.Ш., Таджиходжаев З.А., Джалилов А.Т. Влияние добавок на низкотемпературные свойства дизельного топлива // Universum: Технические науки : электрон. научн. журн. 2019. № 6(63). URL: http://7universum.com/ru/tech/archive/item/7529
№ 6 (63)
июнь, 2019 г.
влияние на температуру плавления оказывает строение углеводородов. Углеводороды одинаковой молекулярной массы, но различного строения, могут иметь значения температуры плавления в широких пределах. Наиболее высокие температуры плавления имеют парафиновые углеводороды с длиной не-разветвленной цепью углеводородных атомов. Ароматические и нафтеновые углеводороды плавятся при более низких температурах (кроме бензола и п-ксилола) [1].
Существуют различные теории механизма застывания нефтепродуктов. В соответствии с одной из них считается, что при застывании либо образуется непрерывная пространственная сетка из кристаллов парафина в результате последовательного выделения из жидкой фазы твердых углеводородов с различной температурой кристаллизации, либо сверхмицеллярная структура [2]. По другим теориям застывание может происходить из-за образования в системе парафин - углеводороды структурного каркаса, который иммобилизуя жидкую фазу, препятствует ее движению, или связано с образованием сольватных оболочек жидкой фазы вокруг кристаллов парафина, которые значительно увеличивают их объем, повышают внутреннее трение всей системы и понижают ее текучесть [3].
Растворимость н-парафинов в углеводородах других классов зависит от температуры среды, ее природы и температуры кристаллизации самих н-парафинов. При низких температурах они ограниченно растворяются в других углеводородах. Температура помутнения зависит от растворимости в топливе парафинов. При этом инициаторами являются частички механических примесей, вода или пузырьки воздуха.
В состав дизельных топлив входят парафины с длиной цепи С6 - С27 для летних и с длиной цепи С6 - С19 для зимних сортов. Для обеспечения требуемых температур помутнения и застывания зимние дизельные топлива можно получать облегчением фракционного состава, но при этом уменьшается отбор дизельного топлива от нефти с 42 до 30,5 % [4]. Опыт эксплуатации показывает, что наиболее экономически целесообразным способом улучшения низкотемпературных свойств летних дизельных топ-лив является применение депрессорных присадок.
В ранних исследованиях нами была установлена зависимость температуры застывания дизельных топлив от природы и концентрации депрессора, от температуры процесса. При этом температура застывания топлив понижалась до минус 24 оС [5].
Часто на практике для улучшения низкотемпературных свойств в летнее дизельное топливо вводится низкозастывающее реактивное топливо ТС-1до
20 %. При этом не наблюдается отрицательного влияния полученной смеси на работу двигателя и его износ [6].
В настоящей исследованиях показана возможность улучшения низкотемпературных свойств дизельных топлив при помощи депрессоров в сочетании с низкозастывающим топливом для реактивных
двигателей. Для этой цели мы готовили смесь летнего дизельного топлива с содержанием ТС-1 до 20 % и присадок 0,1 % присадки Дп1 и 0,43 % Дп2. После чего определяли их температуру помутнения и застывания (рис. 1, 2).
Рисунок 1. Влияние концентрации ТС-1 на температуру помутнения топлива
Как видно из рисунка 1 температура помутнения базового дизельного топлива составляет минус 10 оС, а топлива с содержанием 0,1 % Дп1 и 0,43 % Дп2 -минус 11 оС. При увеличении концентрации ТС-1 до 20 % их температура помутнения понизилась на 2 оС.
Рисунок 2. Влияние концентрации ТС-1 на температуру застывания топлива
Из рисунка 2 видно, что введение ТС-1 улучшает низкотемпературные свойства топлива. Так, температура застывания топлива с содержанием 20 % ТС-1 в присутствии присадок понижается до минус 30 оС.
При смешении дизельного топлива с ТС-1 изменение температуры застывания и помутнения не подчиняется правилу аддитивности, а смещается в сторону высокозастывающего компонента. Изменение температуры помутнения при смешении обуславливается растворимостью парафиновых углеводородов в смеси, а температуры застывания - их концентрацией. По мере разбавления высокозасты-вающего компонента низкозастывающим концентрация парафинов в смеси будет падать, и как следствие, разность между температурами помутнения и застывания увеличивается. Степень увеличения разности зависит от температуры плавления парафинов в их исходной концентрации. Чем меньше исходная концентрация парафинов и чем ниже их температура плавления, тем в большей мере увеличивается
№ 6 (63)
июнь, 2019 г.
разность между температурами помутнения и застывания получаемой смеси [7].
Известно, что для понижения температуры застывания дизельных топлив при эксплуатации в зимнее время топлива смешивают с керосином в пределах до 50 % и более [8]. С экономической точки зрения это нецелесообразно и приводит к большому перерасходу ценного реактивного топлива. Проведенные нами исследования показали возможность получения зимнего дизельного топлива с температурой застывания минус 30 оС путем введения в летнее
топливо 0,1 % депрессора и до 20 % ТС-1 и с температурой замерзания минус 25 оС использованием смеси дизельного топлива с 5 % ТС-1 и 0,05 % присадки Дп3.
Учитывая климатические условия нашей республики нам представляется, что нет необходимости в получении топлив с температурой застывания минус 30 оС, тем более, что при этом потребуется расходование огромного количества топлива для реактивных двигателей. Поэтому мы считаем целесообразным для получения зимних сортов дизельных топлив использование 0,05 % депрессорной присадки Дп3 в смеси с 5 % ТС-1.
Список литературы:
1. Гуреев А.А. и др. Топливо для дизелей. - М.: Химия. 1993. С. 193 - 194.
2. Энглин Б.А. Применение моторных топлив при низких температурах. М.: Химия. 1968. - 164 с.
3. Гурвич Л.Г. Научные основы переработки нефти. М.: Гостоптехиздат. 1940. - 544 с.
4. Школьников В.М. Топлива, смазочные материалы, технические жидкости. М.: Техинформ. 1999. - 88 с.
5. Карпушкин С.И., Джалилов А.Т., Барханаджян А.Л. Использование высокомолекулятных соединений в качестве депрессорных присадок. // Ж. химия и химическая технология. 2009. № 2 (24). С. 45-46.
6. Васильева Л.С. Автомобильные эксплуатационные материалы. М.: Транспорт. 1986. - 72 с.
7. Энглин Б.А. Применение моторных топлив при низких температурах. М.: Химия. 1980. С. 70-71.
8. Школьников В.М. Топлива, смазочные материалы, технические жидкости. М.: Химия. 1989. - 75 с.
