Значимость применения присадок к дизельным топливам для отечественного автопарка Текст научной статьи по специальности «Химические технологии»

А. Ф. Кемалов, Р. А. Кемалов, Д. З. Валиев ЗНАЧИМОСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ ПРИСАДОК К ДИЗЕЛЬНЫМ ТОПЛИВАМ ДЛЯ ОТЕЧЕСТВЕННОГО АВТОПАРКА

Ключевые слова: дизельное топливо, депрессорная присадка, диспергаторы, парафины.

В настоящее время присадки являются непременным элементом высокой технической культуры производства и применения топлив. Их мировой ассортимент включает более 40 типов, различающихся по назначению, и десятки тысяч товарных марок. Наиболее эффективным, экономически целесообразным способом улучшения низкотемпературных свойств является использование депрессорных присадок, при введении которых в малых количествах достигается существенное снижение температуры застывания и снижение вязкости при низких температурах.

Keywords: diesel fuel, depressor additive, dispersants, paraffin.

Currently, additives are an essential element of a highly technical culture of production and use of fuels. Their global stock includes more than 40 types, differing in purpose, and tens of thousands of trade marks. The most effective and economically feasible way to improve low temperature properties is the use of depressant additives, which when administered in small quantities achieves significant reduction in freezing temperature and lower viscosity at low temperatures.

Повышение экологических требований к выбросам автомобильных двигателей и ужесточение условий эксплуатации современных ДВС требуют использования разнообразных присадок к моторному топливу во все более широких масштабах. В последние годы за рубежом на рынок выпущен огромный ассортимент антидетонационных, цетанпо-вышающих, противоизносных, моющих, антинагарных присадок, а также депрессоров, диспергаторов и т.д. Известно, что Россия существенно отстает от мирового уровня по разработке современных присадок к топливам, хотя по отдельным группам присадок положение неодинаково [1].

Альтернативные способы зачастую приводят к снижению цетановых чисел, ухудшению экологичности топлив: неполноты сгорания, перерасходу топлива, токсичности и содержанию твердых частиц в отработанных газах.

Такие присадки снижают температуру застывания и улучшают низкотемпературную фильтруемость топлив. Почти все практически значимые присадки в качестве активных компонентов содержат сополимеры олефинов (этилена) и винилацетата. Они эффективно снижают температуру застывания топлив, но не предотвращают их расслаивания при холодном хранении, когда топливо расслаивается, образуя верхний прозрачный слой и нижний мутный, обогащенный парафинами. Оба слоя подвижны, но при отборе топлива из низкого слоя двигатель работает с перебоями. Проблему решают специальные присадки — диспергаторы, или антиосадители парафинов. Эффект от их применения заключается в образовании очень мелких кристаллов парафинов с большой седиментационной устойчивостью [2].

Особое значение диспергаторы парафинов имеют в странах с большой продолжительностью холодного времени года. Поэтому в России применение композиций депрессоров и диспергаторов парафинов является настоятельно рекомендуемым. Несмотря на многочисленные попытки разработать отечественные депрессоры, успехов в этой области немного. Присадки, допущенные к применению (ПДП, Сандал-1 и пр.), в годы их появления на свет вырабатывались и использовались в очень малом объеме, а к настоящему времени морально устарели. Во ВНИИНП разработана новая присадка ВЭС-410, по эффективности равноценная импортным. Освоено ее опытно-промышленное производство.

Изготовители топлив пользуются пока импортными депрессорами, количество которых, допущенных к применению в нашей стране, составляет более десятка наименований. При подборе депрессоров следует учитывать, что их эффективность зависит от природы топлива (фракционного состава, содержания различных групп углеводородов и т.д.). Поэтому для каждого НПЗ фактически выбирается индивидуальный депрессор из обширного ассортимента, предлагаемого зарубежными фирмами. Применение депрессорных присадок позволило разработать в России особые марки дизельных топлив, так называемые топлива серии ДЗп (дизельное зимнее с присадкой), получаемые введением депрессора в летнее топливо. Это частично решило проблему обеспечения страны топливом, пригодным для работы при низких температурах [3].

Использование депрессорных присадок в количестве до 0,05% обеспечивает рациональное использование нефтяных ресурсов и комплексное улучшение низкотемпературных свойств нефти и товарных нефтепродуктов.

Внедряемые депрессоры характеризуются относительной дешевизной; доступностью, растворяются, сгорают в топливе, его компонентах без отложений; не ухудшают эксплуатационные свойства - цетановое число, температуру застывания и фильтруемости; термостабильны, совместимы с другими необходимыми присадками.

Основными преимуществами присадок являются универсальность, высокая технологичность, меньшие энергозатраты, их применение позволит увеличить глубину отбора дизельного топлива (ДТ) из 1 тонны нефти за счет большей глубины отбора (сравнение потенциальных содержаний летнего и зимнего ДТ показало, что при переходе на производство последнего ресурсы снижаются на 13%), уменьшится количество отходов, выбросов при ректификации нефти, поскольку для получения того же количества ДТ будет необходимо переработать меньшее количество нефти, незначительные изменения технологической линии производства ДТ, жидкофазная консистенция, и главное - перевод летнего ДТ в зимнее.

Исходя из проектных мощностей Нижнекамского НПЗ ОАО «Таиф-НК» и Елхов-ской НПУ ОАО «Татнефть» в 200 000 тонн и 24 000 тонн ДТ при дозировке присадки

0,05% мас. потребность только Татарстана в депрессорных присадках составит 112 тонн/год. К потенциальным потребителям необходимо отнести строящийся НПЗ проектной мощностью 7 млн. тонн/год, потребность которого в присадках составит до 100 тонн/год, а также мелкооптоворозничных потребителей.

Потенциальными заказчиками в первую очередь будут компании нефтеперерабатывающего комплекса, предприятия дорожно-строительного, сельскохозяйственного профиля, круглогодично занимающиеся посадкой и уборкой урожая, ремонтом существующих и строительством новых автодорог и дорожно-строительных комплексов - аэропортов, мостов, трубопроводного транспорта; базы автозаправочного типа для гражданских и военных нужд, непосредственно занимающиеся широким обеспечением, реализацией, хранением горюче-смазочных материалов.

Оценка результатов исходя из планируемой перспективности доли на рынках: РТ -

80 - 100%, РФ - 10-15% при общей емкости рынка по РТ - 300 тонн/год, по РФ - 2000 тонн/год.

Преимущество заявляемой продукции перед конкурентами: значительно низкая цена, высокая технологичность, меньшие транспортные затраты. Свойство товара, определяющее спрос - эффективность присадки, высокое качество топлив при оптимальной стоимости присадки. Универсальность подхода к производству, применению присадок в том, что учитываются, рассматриваются действующие нефтехимические комплексы России одновременно с развитием транспортной сети регионов, которые становятся поставщиками сырья для производства депрессоров и потребителями, что увеличит темпы развития регионов в различных отраслях.

Литература

1. Тертерян, Р.А. Депрессорные присадки к нефти, топливам и маслам / Р. А. Тертерян.

- М.: Химия, 1990. - 226 с.

2. Кемалов, А.Ф. Научно-практические основы физико-химической механики и статистического анализа дисперсных систем / А.Ф. Кемалов, Р.А. Кемалов. - Казань: Изд-во Казан. гос. технол. ун-та, 2008. - 476 с.

3. Ахметов, С.А. Технология глубокой переработки нефти и газа / С.А.Ахметов. - Уфа: Гилем, 2002. - 670 с.

© А. Ф. Кемалов - д-р техн. наук, проф. каф. химической технологии переработки нефти и газа КГТУ; Р. А. Кемалов - канд. техн. наук, доц. той же кафедры; Д. З. Валиев - асп. той же кафедры, [email protected].