CC BY
107
ВЛИЯНИЯ ДЕПРЕССОРНОЙ ПРИСАДКИ НА КАЧЕСТВЕННЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ ДИЗЕЛЬНОГО ТОПЛИВА
Вафаев Ойбек Шукурлаевич
д-р философии(PhD), старший научный сотрудник, «ООО Ташкентский научно-исследовательский институт химической технологии», Республика Узбекистан, Ташкент. обл., Ташкентский р-н, п/о Ибрат
E-mail: [email protected]
Соттикулов Элёр Сотимбоевич
докторант, ООО Ташкентский научно-исследовательский институт Республика Узбекистан, Ташкент. обл., Ташкентский р-н, п/о Ибрат
E-mail: [email protected]
Таджиходжаев Зокирходжа Абдусатторович
д-р техн. наук, профессор, ведущий научный сотрудник, «ООО Ташкентский научно-исследовательский институт химической технологии», Республика Узбекистан, Ташкент. обл., Ташкентский р-н, п/о Ибрат
Юлдашев Норбек Худайназарович
канд. техн. наук, старший научный сотрудник, «ООО Ташкентский научно-исследовательский институт химической технологии», Республика Узбекистан, Ташкент. обл., Ташкентский р-н, п/о Ибрат
Джалилов Абдулахат Турапович
директор, академик АНРУз, д-р хим. наук, профессор, «ООО Ташкентский научно-исследовательский институт химической технологии», Республика Узбекистан, Ташкент. обл., Ташкентский р-н, п/о Ибрат
E-mail: a. t. [email protected]
INFLUENCE OF A POUR-POINT DEPRESSANT ADDITIVE ON QUALITATIVE INDICATORS OF DIESEL FUEL
Oybek Vafayev
Doctor of Philosophy (PhD), Senior Research Scientist of "JSC Tashkent Scientific Research Institute of Chemical Technology", Uzbekistan, Tashkent, Tashkent Region, Ibrat
Ehler Sottikulov
Postdoctoral Student, "JSC Tashkent Scientific Research Institute of Chemical Technology",
Uzbekistan, Tashkent, Tashkent Region, Ibrat
Zokirkhodzha Tajihodzhayev
Doctor of Technical Science, Professor, Leading Research Scientist, "JSC Tashkent Scientific Research Institute of Chemical Technology", Uzbekistan, Tashkent, Tashkent Region, Ibrat
Norbek Yuldashev
Candidate of Technical Sciences, Senior Research Scientist of "JSC Tashkent Scientific Research Institute of Chemical Technology", Uzbekistan, Tashkent, Tashkent Region, Ibrat
Abdulahat Jalilov
Director, Academician of the Academy of Sciences of the Republic of Sciences, Doctor of Chemistry, Professor,
"JSC Tashkent Scientific Research Institute of Chemical Technology", Uzbekistan, Tashkent, Tashkent Region, Ibrat
Библиографическое описание: Влияния депрессорной присадки на качественные показатели дизельного топлива // Universum: Технические науки: электрон. научн. журн. Вафаев О.Ш. [и др.]. 2018. № 9(54). URL: http://7universum. com/ru/tech/archive/item/635 7
• 7universum.com
UNIVERSUM:
, ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ_сентябрь. 2018 г.
АННОТАЦИЯ
В статье показана возможность снижения температуры застывания дизельного топлива с помощью депрес-сорных присадок, синтезированных на основе вторичных полимерных отходов. Изучена депрессорная эффективность присадок в зависимости от соотношения их компонентов. Показано, что для снижения температуры замерзания дизельных топлив наиболее эффективными являются введение депрессорных присадок.
ABSTRACT
In the article the possibility to reduce the diesel-fuel pour point by means of pour-point depressants additives synthesized on the basis of secondary polymer waste is shown. The depressor effectiveness of additives is studied depending on the ratio of their components. It is presented that to reduce the freezing point of diesel fuels, the most effective are the introduction of depressant additives.
Ключевые слова: депрессорная присадка, температуры застывания, дизельное топливо, эффективность присадок.
Keywords: depressant additive; pour point; diesel fuel; effectiveness of additives.
Введение. Дизельные топлива имеют существенные преимущества перед бензинами. Одними из основных недостатков дизельных топлив являются некоторые их свойства, приводящие к трудностям запуска дизельных двигателей в зимнее время. Поэтому дизельные топлива выпускаются с неодинаковыми характеристиками в зависимости от времени года. Они являются чуть ли не единственными нефтепродуктами, имеющими сезонные требования к показателям их качества.
Для зимних дизельных топлив разработаны особые требования к низкотемпературным свойствам -температуре помутнения, температуре застывания и предельной температуре фильтруемости. Существует несколько способов доведения до необходимых требований зимних сортов дизельных топлив. Наиболее распространенный способ - облегчение фракционного состава. При этом ресурсы дизельных топлив сокращаются на 25 % [5]. При гидродепара-финизации ресурсы ДТ сокращаются до 18 % [1; 4]. Использование карбамидной депарафинизации и де-парафинизации на цеолитах приводит к неселективному извлечению из топлив парафиновых углеводородов, в т.ч. и низкомолекулярных, ответственных за цетановое число [3]. Кроме того, с помощью карбамидной депарафинизации не удается обеспечить необходимые требования по температуре помутнения.
Еще один способ доведения низкотемпературных показателей ДТ до желаемых - это введение в топлива депрессорных присадок.
В проведенных нами ранее исследованиях по разработке различных по природе депрессорных присадок были установлены факторы, влияющие на эффективность их действия на низкотемпературные свойства, такие как совместимость депрессора с дизельным топливом, величина его концентрации, температура введения депрессора в топливо, присутствие воды и ряд других показателей [2].
Экспериментальная часть. Из синтезированных нами депрессоров для дальнейших экспериментов определена наиболее эффективная присадка ДП3 (на основе вторичного полиэтилентерефталата), способная при концентрации 0,2% понижать температуру застывания топлива в среднем на 12-180С в зависимости от его углеводородного состава.
Зачастую дизельные топлива различаются по углеводородному составу, т. е. в разных партиях вырабатываемого дизельного топлива могут превалировать парафины нормального строения (н-парафины), изопарафины, ароматика и другие, поэтому исследование углеводородного состава топлив и его влияние на эффективность депрессорной присадки ДП3 представляет определенный интерес. Для этого нами выбрано три образцов товарных летных дизельных топ-лив и в равных концентрациях вводился депрессор ДП3 (табл. 1).
Таблица 1.
Влияние концентрации депрессора на температуру застывания дизельного топлива, оС
Топливо Концентрация депрессора, %
0 0,05 0,1 0,2
образец 1 - 14 - 23 - 25 - 26
образец 2 - 11 — - 25 - 27
образец 3 - 7 - 7 - 9 - 9
Из табл. 1 видно, что эффективность действия депрессора на температуру застывания топлива различна. Это можно объяснить, как нам представляется, различным углеводородным составом топлива
(табл. 2) (был определен групповой состав образцов дизельных топлив по ГОСТ 31872-2012).
Таблица 2.
Углеводородный состав исследуемых образцов дизельных топлив, %
Групповой состав Дизельное топливо
образец 1 образец 2 образец 3
н-парафины, 25 30 40
из них
С5-С14 12 15,5 19,5
С15-С18 7 8 13
С19-С25 6 6,5 7,5
Изопарафины 47 49 30
ароматические углеводороды, 10 10 8
из них моноциклических 5 5,8 5,8
Нафтены 14 9,5 12
непредельные углеводороды 4 1,5 10
Как видно из таблицы 2 образцы дизельных топлив 1 и 2 значительно отличаются от образца 3 по своему групповому углеводородному составу. Полученные данные о зависимости эффективности депрессора от углеводородного состава топлива хорошо согласуются с литературными источниками [5], из которых следует, что в общем случае углеводороды могут быть расположены в следующий ряд по убыванию восприимчивости к депрессорам:
н-парафины > ароматические углеводороды > изопарафины и нафтены
Хорошая восприимчивость н-парафинов к депрессорам обусловлена механизмом действия этих присадок, которые взаимодействуют с кристаллизующимися парафинами. Однако сами н-парафины имеют высокие температуры застывания, их присутствие резко ухудшает низкотемпературные свойства топлив. При оптимальных концентрациях н-парафи-нов в топливе действие депрессоров проявляется лучше всего.
Из ароматических углеводородов более восприимчивы те, которые содержат боковые парафиновые цепи. С увеличением числа бензольных колец и уменьшением длины боковых цепей их восприимчивость к депрессорам снижается [2].
Из литературы известно [3], что в ряде случаев присутствие депрессорных присадок может негативно влиять на определенные показатели качества топлива. Так, при введении 0,2% присадки ВЭС-238 коэффициент фильтруемости топлива летнего сорта повышается до 30, затем при хранении несколько понижается, но все равно остается достаточно высоким относительно нормируемого значения, равного 3, и составляет 4—5. Увеличение коэффициента филь-труемости наблюдается и при использовании депрессора КегоНих-5486. При испытании синтезированного нами депрессора ДПз установлено его незначительное воздействие, в сравнении с известными аналогами, на данный показатель (рис. 1).
Рисунок 1. Влияние концентрации присадок на коэффициент фильтруемости дизельного топлива
Введение 0,2% присадки ВЭС-238 сказывается и Испытания по определению влияния разработан-
на увеличении показателя коэффициента фильруемо- ной присадки ДП3 на первоначальные показатели ди-сти [3]. зельного топлива проведены в соответствии с ГОСТ
305 - 82 на образце топлива 2 (табл. 3). При исследованиях была использована депрессорная присадка с концентрацией, равной 0,2%.
Таблица 3.
Влияние депрессора на показатели качества дизельного топлива
Нормируемый по Фактический для Фактический для
Наименование показателя ГОСТ топлива до введе- топлива с 0,2% де-
305-82 ния депрессора прессора
Цетановое число,
не менее 45 47 47
Фракционный состав: 50% перегоняется при температуре, 0С, не выше 280 265 265
96% перегоняется при температуре (конец перегонки), 0С, не выше 360 342 342
Кинематическая вязкость при 20 0С, мм2/с 3,0-6,0 4,2 4,2
Температура вспышки для дизелей общего
назначения, определяемая в закрытом тигле, 0С, не ниже 40 52 52
Массовая доля серы, %, не более 0,20 0,17 0,17
Массовая доля меркаптановой серы, %, не более 0,01 Отсутствие
Содержание сероводорода Отсутствие
Испытание на медной пластинке Выдерживает
Содержание водорастворимых кислот и щелочей Отсутствие
Концентрация фактических смол, мг на 100 см3 топлива, не более 40 3 3
Кислотность, мг КОН на 100 см3 топлива, не бо-
лее 5 1,26 1,26
Йодное число, г йода на 100 г топлива, не более 6 0,5 0,5
Зольность, %, не более 0,01 Отсутствие
Коксуемость 10%-ого остатка, %, не более 0,20 0,028 0,028
Коэффициент фильтруемости, не более 3 1,5 1,5
Плотность при 20 0С, кг/м3, не более 860 810 810
Из таблицы 3 видно, что введение присадки ДП3в дизельное топливо не сказывается на коэффициенте фильтруемости, содержании фактических смол и других показателях.
Выводы
Проведенные исследования показывают, что эффективность присадки ДП3 в значительной мере зависит от углеводородного состава топлива и не ухуд-
шает его качественные показатели. Учитывая депрес-сорную эффективность и климатические условия Республики Узбекистан, разработанная присадка, при рациональном подборе углеводородного состава летнего сорта дизельного топлива, вполне может быть использована для улучшения его низкотемпературных свойств при эксплуатации автомобильной техники в зимний период.
Список литературы:
1. Афанасьев И.П., Алексеев С.З., Минхайров М.Ф., Ишмурзин А.В., Лебедев Б.Л., Першин В.А. Производство зимнего дизельного топлива из нефтегазоконденсатной смеси методом каталитической депарафинизации // Нефтепереработка и нефтехимия. - 2005. - №10. - С. 20 - 24.
2. Вафаев О.Ш., Таджиходжаев З.А., Джалилов А.Т. Республиканская научно-практическая конференция «Актуальные проблемы химической науки и инновационные технологии её обучения». - Ташкент: 2016. - 88-89с.
3. Данилов А.М. Применение присадок в топливах. - М.: Мир. 2005. - 189с
4. Каминский Э.Ф., Хавкин В.А. Глубокая переработка нефти: технологический и экологический аспекты. - М.: Издательство «Техника». ООО «ТУМАГРУПП», 2001. - 384 с.
5. Энглин Б.А. Применение жидких топлив при низких температурах. - М.: Химия, 1980. - 208 с.
