Разработка технологического процесса получения многофункциональной присадки "КМ", улучшающей качество дизельных топлив до европейского уровня тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 02.00.13, кандидат технических наук Егоркина, Юлия Борисовна

• Егоркина, Юлия Борисовна
• кандидат технических наук
• 2012

Оглавление диссертации кандидат технических наук Егоркина, Юлия Борисовна

Введение

Научная новизна

Практическое значение и реализация результатов работы

Глава 1. Литературный обзор. Дизельные топлива и улучшение их качества с помощью присадок

1.1. Дизельные топлива — топливные дисперсные системы

1.2. Современные дизельные топлива и требования, предъявляемые к ним

1.3. Присадки, улучшающие низкотемпературные характеристики дизельных топлив (депрессоры)

1.4. Моюще-диспергирующие присадки

1.5. Присадки, повышающие цетановое число дизельных топлив и улучшающие пусковые характеристики дизельных двигателей

1.6. Присадки, улучшающие противоизносные свойства малосернистых дизельных топлив

1.7. Многофункциональные композиционные присадки

1.8. Механизм действия присадок в ДТ

1.9. Особенности технологии производства композиционных присадок

Глава 2. Объекты и методы исследования

2.1. Объекты исследования

2.1.1. Цетаноповышающая присадка для ДТ на основе этилгексилнитрата - (ЭГН)

2.1.2. Диспергирующая присадка дляДТ-диспергатор «А»

2.1.3. Противоизносная (смазывающая) присадка дляДТ-СМ-1

2.1.4. Депрессорная присадка дляДТ ДЭП-М

2.1.5. Физико-химические свойства ДТ№1, марки «Л» ГОСТ305-82

2.1.6. Физико-химические свойства ДТ №2, нестандартного ДТ с 1ф=-17°С и 13=-37°С

2.2. Методы исследования

2.2.1. Методика получения композиционной присадки, улучшающей способность ДТ к самовоспламенению, противоизносные и низкотемпературные свойства

2.2.2. Методика оценки низкотемпературных свойств дизельных топлив

2.2.3. Метод определения ЦЧДТпо ГОСТ3122-67 (СТСЭВ 2877-81)

2.2.4. Методика определения седиментационной устойчивости ДТ

2.2.5. Метод определения поверхностного натяжения на границе раздела: газ - жидкость

2.2.6. Оценка противоизносных свойств (смазывающей способности) ДТ

2.2.7. Определение дисперсности нефтяных дисперсных систем методом турбодиметрии. Определение размеров частиц нефтяных дисперсных систем

Глава 3. Исследование закономерностей получения многофункциональной композиционной присадки, улучшающей показатели качества ДТ

3.1. Исследование влияния состава композиционной присадки на седиментационную устойчивость и низкотемпературные свойства ДТ с присадкой

3.2. Исследование влияния композиционной присадки на смазывающую способность ДТ

3.3. Исследование влияния композиционных присадок КМ-1, КМ-2, КМ-3 и КМ-4 на ЦЧДТ

Глава 4. Разработка технологической схемы процесса получения многофункциональной присадки КМ к ДТ

Глава 5. Экономический анализ эффективности использования многофункциональной присадки КМ

Выводы

Литература

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Разработка технологического процесса получения многофункциональной присадки "КМ", улучшающей качество дизельных топлив до европейского уровня»

Введение.

Бурное развитие машиностроительных отраслей промышленности, наблюдаемое в последние годы во всем мире, привело к стремительному увеличению парка автомобилей и других транспортных средств (ТС). Увеличение количества ТС, в свою очередь, привело к возникновению дополнительных экологических проблем, связанных с выбросами в биосферу выхлопных газов. В отработавших газах (ОГ), образующихся при работе автомобильных двигателей, содержится более 200 различных химических соединений, большинство которых наносят вред окружающей среде. Примерно .150 химических соединений являются производными углеводородов (УГ), которые образуются при неполном или неравномерном сгорании топлива в двигателе [1].

Доля загрязнений от автотранспорта в различных странах достаточно высока. Так, например, для Франции она составляет 32 %, Англии - 34 %, а США - 60 %. Следует отметить, что для крупных городов и населенных пунктов эти цифры значительно выше средних по стране (85-95 %).

Постоянно возрастающие потребности нашей страны в нефти и продуктах её переработки, в результате роста потребления электроэнергии и увеличения автомобильного парка, делают весьма актуальным экономию моторного топлива. Одним из путей экономии моторных топлив является оснащение автомобилей дизельными двигателями, которые расходуют на 30 % меньше топлива, чем бензиновые двигатели. Кроме того, на производство дизельного топлива (ДТ) требуется в 2,5 раза меньше энергии, чем на производство бензина. Преимущества дизельных двигателей перед карбюраторными состоят в следующем: более высокий КПД двигателя, большая безопасность, меньшее количество вредных выбросов в окружающую среду. Одним из существенных недостатков дизельных двигателей является их большая металлоемкость, что пока препятствует широкому использованию дизельных двигателей в легковых автомобилях [2].

В настоящее время нефтяные, газовые и газоконденсатные топлива являются важнейшим источником энергии, и эту роль они будут играть на протяжении еще многих лет. По существующим прогнозам, в последующие 20 лет соотношение объемов потребления бензинов и ДТ будет постоянно изменяться в сторону увеличения последних.

Базируясь на богатом потенциале энергоресурсов, Россия, будучи страной, занимающей значительную часть европейского материка, в настоящее время уделяет большое внимание повышению качества производимых на ее территории ДТ [3-8], с учетом требований, в том числе и европейских стандартов.

Учитывая, что одним из перспективных способов повышения качества ДТ является- введение в них присадок различного функционального назначения, разработка новых присадок, в том числе и композиционных, многофункциональных, позволяющих улучшать качество ДТ одновременно по нескольким показателям, является в настоящее время для России весьма актуальной.

Научная новизна.

Впервые предложен способ получения композиционной многофункциональной присадки КМ для ДТ, предусматривающий использование в качестве исходных компонентов сополимеров этилена с пропиленом (ДЭП-М), алкиламина итаконовой кислоты (диспергатор «А»), этилгексилнитрата (ЭГН) и сложных эфиров карбоновых кислот (СМ-1). Предложенный способ обеспечивает образование однородной композиции присадки КМ, которая позволяет повысить качество российских ДТ марки «Л», ГОСТ 305-82, до европейского уровня. Присадка КМ является многофункциональной, так как она позволяет повысить качество ДТ, одновременно влияя на несколько показателей топлива. Присадка КМ в концентрации 0,05% масс понижает температуру застывания (Ъ) и предельную температуру фильтруемости (Чф, СРРР) ДТ, проявляя свойство

депрессора; увеличивает значение цетанового числа (ЦЧ) ДТ, повышая его способность к самовоспламенению и проявляя свойство промотора воспламенения; понижает скорректированный диаметр пятна износа малосернистых ДТ, улучшая их противоизносные свойства; обеспечивает седиментационную устойчивость ДТ при отрицательных температурах окружающей среды.

При исследовании механизма действия многофункциональной присадки КМ в ДТ было экспериментально доказано, что разработанная композиционная присадка КМ существенно понижает поверхностное натяжение топливной дисперсной системы (ТДС) и уменьшает средний размер частиц дисперсной фазы, что свидетельствует об увеличении стабильности ТДС, ответственной за улучшение ее эксплуатационных свойств.

Практическое значение и реализация результатов работы.

В результате проведенных исследований на основе отечественного сырья разработана новая композиционная многофункциональная присадка КМ, позволяющая при концентрации 0,05% масс в ДТ, марки «Л» ГОСТ 30582:

- получить ДТ соответствующее требованиям европейского стандарта ЕН 590:2004 (ГОСТ Р 52368-2005), предъявляемым к ДТ, сорта «Б», с гф (СБРР), ниже минус 20°С, улучшая его низкотемпературные свойства и обеспечивая седиментационную устойчивость при отрицательных температурах;

- повысить ЦЧ ДТ до значений более 51 единицы, улучшая его способность к самовоспламенению;

понизить значение скорректированного диаметра пятна износа малосернистого ДТ до 460 мкм и менее, улучшая его противоизносные свойства;

Разработан безотходный, экологически безопасный технологический процесс получения композиционной многофункциональной присадки КМ и

принципиальная технологическая схема установки для ее получения. Выявлены оптимальная рецептура и режимы приготовления присадки, сохраняющей стабильность при длительном хранении. При производстве присадки КМ используют отечественное сырье и стандартное отечественное оборудование. Организовано опытно - промышленное производство присадки.

Проведенный комплекс лабораторных исследований, а также полученные положительные результаты подтвердили целесообразность использования разработанной присадки при производстве ДТ европейского уровня.

Глава 1. Литературный обзор. Дизельные топлива и улучшение их качества с помощью присадок.

Работа дизельных двигателей и влияние их на окружающую среду определяется качеством потребляемого ДТ, а именно, его химическим и фракционным составом, низкотемпературными характеристиками, содержанием серы, плотностью, ЦЧ и др.

Например, увеличение содержания в топливе ароматических УГ приводит к повышению содержания в выхлопных газах канцерогенных пиренов и бензопиренов. Плотность ДТ оказывает большое влияние на мощность двигателя, дымность ОГ и расход топлива. Так, повышение плотности с 820 до 860 кг/м приводит, наряду с повышением мощности на 9%, к увеличению расхода топлива на 8% и дымности ОГ на 50%.

Пуск двигателя в холодное время года также приводит к увеличению содержания в ОГ вредных веществ, продуктов неполного сгорания топлива. Наибольшее количество, например, бензопирена поступает в атмосферу при холодном пуске и прогреве двигателя, поэтому большое значение приобретают ЦЧ и температура самовоспламенения ДТ.

В связи с углублением переработки нефти, наблюдаемой в последнее время во всем мире, и появлением в связи с этим тяжелых остатков, требующих утилизации, в 80 - е годы была разработана технология получения ДТ утяжеленного фракционного состава (УФС). Количество вредных выбросов после сжигания таких топлив существенно превышает установленные нормы.

Существует несколько способов, с помощью которых можно улучшить экологические показатели работы дизельных двигателей, и тем самым, снизить вредные выбросы:

• повышение КПД дизелей,

• использование малосернистых ДТ,

• использование в конструкции дизелей так называемых «дожигателей»,

• использование присадок, улучшающих качество ДТ и экологические показатели работы дизельных двигателей: антидымных, противоизносных, цетаноповышающих и др.

Среди перечисленных способов наиболее перспективным и экономически выгодным является последний [3,5,9].

Для улучшения экологии воздушного бассейна в настоящее время в мире выпускается около 1,5 млн. т / год присадок к топливам. Так, например, Европейский рынок потребления присадок к ДТ в 2008 году составлял до 367 млн. долларов США [10,11].

В последние годы в Российской нефтепереработке заметны положительные тенденции в объемах выработки высококачественных моторных топлив. Так, например, почти вдвое увеличилось производство малосернистых ДТ. При этом, на мировом рынке постоянно изменяется и структура потребления моторных топлив.

Эффективность применения и экологические свойства топлив в большой степени зависят от содержания в их составе присадок и композиций. С помощью присадок можно уменьшить расход топлив в двигателях, увеличить полноту их сгорания, снизить дымность выхлопных газов и успешно решать ряд других важных и сложных комплексных проблем производства и применения топлив.

В настоящее время рынок присадок к топливам в России оценивается в 1,5 - 1,8 млрд. рублей в год [12].

1.1. Дизельные топлива - топливные дисперсные системы.

В настоящее время ДТ широко используют в качестве теплоносителей. Они применяются в машинах и механизмах, работающих на дизельных двигателях. К ним относится вся автотракторная техника, то есть грузовые автомобили, городские автобусы, типа «Икарус», гусеничная техника (тракторы, танки) и др. В настоящее время ДТ, как и другие виды нефтепродуктов, рассматривают, как ТДС, для которых характерны все

8

признаки, присущие классическим дисперсным системам, а именно, гетерогенность и дисперсность. Чем выше степень дисперсности, то есть чем меньше размеры частиц дисперсной фазы, тем стабильнее дисперсная система, в том числе и ТДС.

1.2. Современные дизельные топлива и требования, предъявляемые к ним.

Топлива, произведенные из нефти, углеводородных газов и газовых конденсатов, являются важнейшими носителями энергии для двигателей различного назначения и, в частности, дизельных двигателей [12].

ДТ обычно используют для работы быстроходных дизельных и газотурбинных двигателей наземной и судовой техники [5].

В России требования, предъявляемые к качеству ДТ, вплоть до настоящего времени, отражены в Государственном Стандарте, ГОСТ 305-82 «Топливо дизельное. Технические условия».

Однако, наряду с действующим и в настоящее время ГОСТ 305-82, в 2005 году был разработан новый Стандарт для российских ДТ, ГОСТ Р 52368-2005 (ЕН 590:2004) «Топливо дизельное ЕВРО. Технические условия», который является аналогом европейского стандарта, ЕЙ 590. Понятно, что новый ГОСТ на ДТ ЕВРО предусматривает повышение качества российских топлив до европейского уровня, не вводя ограничений на его «происхождение» (нефтяное или газоконденсатное).

В табл. 1.1 представлены основные показатели качества ДТ ЕВРО, предназначенных для использования в регионах с умеренным климатом. Из результатов, приведенных в табл. 1.1, следует, что норма по ЦЧ для ДТ ЕВРО значительно превышает требования, предъявляемые по этому показателю ГОСТ 305-82, и составляет не менее 51 ед, против не менее 45 ед. Кинематическая вязкость для ДТ приведена при 40°С, в отличие от ранее принятой при 20°С. Согласно новому ГОСТ, предусмотрены 3 вида ДТ ЕВРО, причем вид топлива зависит от содержания в нем серы, которое должно быть не более 350 мг/кг для вида 1, не более 50 мг/кг для вида 2 и не

более 10 мг/кг для вида 3. Следует отметить, что снижение содержания серы, наряду с ограничением содержания полициклических ароматических УГ, призвано улучшать экологические свойства топлив, то есть способствовать снижению вредных выбросов в атмосферу при работе дизельных двигателей. Однако производство малосернистых ДТ, естественно, повлечет за собой ухудшение их смазывающей способности, то есть противоизносных свойств. В связи с этим, для оценки противоизносных свойств ДТ введен показатель «скорректированный диаметр пятна износа при 60°С», который, по аналогии с топливами, производимыми в Европе, не должен превышать 460 мкм.

В табл. 1.2 приведены низкотемпературные характеристики ДТ ЕВРО для умеренного климата. В отличие от ДТ нефтяного происхождения, которые, согласно ГОСТ 305-82, выпускают в виде основных 4-х марок: «Л», «3-35», «3-45» и «А», ДТ ЕВРО различают по сортам. Предлагается в России так же, как и в странах Европы, выпускать 6 сортов ДТ ЕВРО: А, В, С, Б, Е, Б. Сорт ДТ ЕВРО зависит от их низкотемпературных свойств, которые оценивают с помощью только одного показателя, Ц, аналога СБРР, принятого в странах Европейского сообщества и в США. Каждый сорт ДТ ЕВРО может быть трех видов, причем вид зависит от содержания серы (см. табл. 1.1).

Таблица 1.1.

Основные показатели качества ДТ ЕВРО для умеренного климата по

ГОСТ Р 52368-2005: (ЕН 590:2004).

№ п.п. Показатели качества Норма

1. ЦЧ, ед., не менее 51

2. Цетановый индекс, не менее 46

3. Плотность при 15°С, кг/м 820-845

4. Полициклические ароматические УГ, % масс, не более 11

5. Содержание серы, мг/кг, не более:

вид 1, 350,0

вид 2, 50.0

вид 3 10,0

6. Кинематическая вязкость при 40°С, мм2/с 2,0-4,5

7. Фракционный состав:

при 250°С, % об., не менее, 65

при 350°С, % об., не менее, 85

95% об. перег. при, "С, не более. 360

8. Смазывающая способность: Скорректированный диаметр пятна износа при 60°С, мкм, не более 460

9. Т-ра всп. закр. тигле,°С, не ниже 55

10. Зольность, % масс, не более 0,01

Таблица 1.2.

Низкотемпературные характеристики ДТ ЕВРО для умеренного климата по ГОСТ Р 52368-2005 (ЕН 590:2004).

№ п.п. Сорт ДТ ЕВРО t<i» °С

1. А Плюс 5

2. В 0

3. С Минус 5

4. D Минус 10

5. Е Минус 15

6. F Минус 20

В табл. 1.3 приведены требования, предъявляемые к ДТ ЕВРО для холодного и арктического климата. Показатели приведены для пяти классов ДТ ЕВРО, причем для характеристики каждого класса, наряду с приведены еще 6 показателей. Среди них: ЦЧ, цетановый индекс, плотность, температура помутнения (1;п), фракционный состав, кинематическая вязкость при 40° С.

Таблица 1.3.

Требования, предъявляемые к ДТ ЕВРО, для холодного климата,

согласно ГОСТ Р 52368-2005.

№ п.п. Показате ли Класс 0 Класс 1 Класс 2 Класс 3 Класс 4

1. Ц, °С, не более Минус 20 Минус 26 Минус 32 Минус 38 Минус 44

2. °С, не более Минус 10 Минус 16 Минус 22 Минус 28 Минус 34

3. Плотность при 15°С, кг/м3 800-845 800-845 800-840 800-840 800-840

4. Кинемат. вязкость при 40°С, мм2/с 1,504,00 1,504,00 1,504,00 1,404,00 1,204,00

5. ЦЧ, ед., не менее 49,0 49,0 48,0 47,0 47,0

6. Цетан. индекс, не менее 46,0 46,0 46,0 43,0 43,0

7. Фракц. состав, перегон, до т-ры: 180°С,% об,

не более 10 10 10 10 10

340°С,% об, не

менее 95 95 95 95 95

Для оценки низкотемпературных свойств ДТ ЕВРО различных классов, вместе с ^ используют и 1;п.

Особое внимание следует обратить на тот факт, что для всех 5-ти классов ДТ ЕВРО предусмотрен единый фракционный состав. В то же время, они существенно отличаются друг от друга по низкотемпературным свойствам (Чф и 1п) и по ЦЧ. Получить топлива с такими характеристиками при едином фракционном составе можно только с помощью соответствующих присадок. Что касается показателя «кинематическая вязкость при 40°С», то он для ДТ ЕВРО, применяемых в регионах с холодным климатом, изменяется от 1,5 до 4,0 мм2/с, а для арктического климата - от 1,0 до 4,0 мм /с.

В приложении к новому Стандарту на ДТ ЕВРО (приложение Г) приводятся конкретные рекомендации по применению тех или иных сортов топлив для каждого из регионов России. Например, для Воронежской области в летний период в течение 5-ти месяцев (с 1 мая по 30 сентября) рекомендуется применять сорт «В» с Ц не выше 0°С, в переходный осенне -весенний период (с 1 по 30 апреля и с 1 по 31 октября) - сорт «Б» с Ц не выше минус 10°С, а в зимний период (с 1 ноября по 31 марта) - класс «1» с Ц не выше минус 26°С. В то же время, для регионов, расположенных на Севере, требования иные. Так, например, для Эвенкии, даже в летний период (с 15 июня по 31 августа) рекомендовано применять топлива сорта «Б», а с 1 мая по 15 июня и с 1 сентября по 15 октября - топлива сорта «Б» и класса «0»

с t,^ не выше минус 20°С, а в зимний период, который в этом регионе продолжается в течение 6,5 месяцев, с 15 октября по 30 апреля, рекомендуется использовать ДТ класса «4» с t,^ не выше минус 44°С. Итак, введение нового ГОСТ Р 52368-2005 на территории России потребует в самое ближайшее время существенно повысить качество производимых отечественных ДТ до уровня европейских ДТ.

На один год раньше (дата введения - с 1.01. 2005 г.) были разработаны ТУ на «Топливо дизельное (для автомобильной техники, эксплуатируемой в г. Москве)» [ТУ ТСО 01 Д - 2005]. Согласно этому документу, предусмотрен выпуск 3-х марок ДТ с улучшенными экологическими свойствами:

S Л - летнее, рекомендуемое для применения при температуре

окружающего воздуха минус 5°С и выше; S 3 минус 15 - зимнее, рекомендуемое для применения при температуре

окружающего воздуха минус 15° С и выше; S 3 минус 26 - зимнее, рекомендуемое для применения при температуре окружающего воздуха минус 26° С и выше.

Обращает на себя внимание тот факт, что технические требования, предъявляемые к топливам перечисленных 3-х марок, практически, совпадают с требованиями, предъявляемыми к ДТ ЕВРО. Исключение составляет показатель «Содержание серы», значение которого для всех трех марок ДТ предусмотрено, не более 350 мг/кг.

Для оценки низкотемпературных свойств ДТ используют показатель который для марки «Л» должен быть не выше минус 5° С, для марки «Д-3 минус 15» - не выше минус 15° С, а для марки «3 минус 26» - не выше минус 26°С, причем только для характеристики марки «3 минус 26» используют еще и tn> которая должна быть не выше минус 16° С.

Среди экологических требований, предъявляемых к качеству ДТ, используемых в г. Москве, выделены пять:

1) содержание полициклических ароматических УГ;

2) массовая доля серы;

3) содержание механических примесей или осадок;

4) смазывающая способность;

5) содержание присадок, снижающих дымность и (или) содержание твердых частиц в ОГ.

Среди показателей, отличающих новый ГОСТ Р 52368-2005 от ГОСТ 305-82, является, например, ЦЧ, значения которого предусмотрены для марок «Д-Л» и «Д-3 минус 15», не менее 51 единиц, а для «Д-3 минус 26», не менее 49 единиц, в то время, как по ГОСТ 305-82, они составляют не менее 45 единиц для всех марок ДТ [13].

Оба документа предусматривают выпуск ДТ высокого качества, соответствующего современным требованиям, предъявляемым в настоящее время в странах европейского континента [5,14].

1.3. Присадки, улучшающие низкотемпературные характеристики

дизельных топлив (депрессоры).

Производство зимних сортов ДТ весьма актуально для Российской Федерации с ее обширными северными и северо-восточными территориями. Важно учесть, что большинство нефтей, добываемых в РФ, содержат значительные количества парафиновых УГ [15].

Обычно в ДТ, получаемых из парафинистых нефтей, содержатся н-алканы, застывающие при относительно высоких температурах. Многие из них, даже при положительных температурах, представляют собой твердые вещества. Растворимость отдельных УГ в ДТ и температура их кристаллизации зависят от строения УГ, их концентрации в ДТ и углеводородного состава топлива. Основное влияние на температуру плавления УГ оказывает их строение. Самые высокие температуры плавления имеют неразветвленные, н - алканы (н-парафины), олефины имеют более низкую температуру кристаллизации, так же, как и моноциклические нафтены, и ароматические УГ с разветвленными алкильными радикалами. Известно, что температура кристаллизации УГ

повышается с ростом их молекулярной массы. При понижении температуры топливо мутнеет вследствие кристаллизации н-алканов, при дальнейшем его охлаждении кристаллы увеличиваются в размерах, образуя единую структурированную систему, и ДТ теряет текучесть, то есть застывает. Использование ДТ в условиях отрицательных температур затрудняется из-за забивки топливных фильтров кристаллами н-парафинов. Потеря текучести ДТ может вызвать остановку двигателя или делает невозможным его запуск. В течение многих десятилетий низкотемпературные свойства ДТ в России оценивали с помощью таких показателей, как гп, температура застывания и1ф[16].

Среди существующих способов улучшения качества ДТ можно выделить технологические, такие как карбамидная и адсорбционная депарафинизация, гидроизомеризация и др. Однако наиболее рациональным способом улучшения низкотемпературных свойств топлив является введение в них специальных депрессорных присадок. Депрессорные присадки, наряду с улучшением низкотемпературных свойств ДТ, обеспечивают также расширение ресурсов зимних сортов ДТ [1,15,17-20].

В качестве депрессорных присадок к ДТ могут быть использованы соединения различной химической природы [5]. Среди них: низкомолекулярные химические соединения, высокомолекулярные соединения, полимеры, гомо- и сополимеры, а также многочисленные композиции, в состав которых входят два или несколько химических компонентов. В настоящее время уже накоплен определенный опыт по применению в качестве депрессорных присадок к ДТ соединений с низкой и высокой молекулярной массой. Обычно в качестве высокомолекулярных соединений используют полимеры.

Полимеры уже давно и широко применяют в качестве депрессорных присадок к топливам и маслам [5,18]. Наибольшее распространение у нас в стране и за рубежом в последние годы нашли такие присадки, как

сополимеры этилена с винилацетатом, получаемые при высоком давлении, и сополимеры эфиров акриловой и метакриловой кислоты [19-29].

Композиционные присадки обычно состоят из двух, или нескольких полимеров, а иногда полимерные соединения применяют в сочетании с низкомолекулярными веществами.

Ведущее место, среди всего ассортимента депрессорных присадок, производимых в мире, которое занимают полимеры, обусловлено, прежде всего, относительной простотой технологического оформления процесса их получения, доступностью сырья, используемого при их производстве, а также высоким депрессорным эффектом, который проявляется при введении полимеров определенной структуры в горюче-смазочные материалы.

Часто депрессорные присадки, существенно снижая % ДТ, практически, не влияют на его 1;п. Однако до недавнего времени именно 1:,, считалась основным критерием в определении пригодности ДТ к применению в зимнее время. Долгие годы ошибочно полагали, что 1:п характеризует способность топлива проходить через фильтры топливной системы при низких температурах, а ^ характеризует его прокачиваемость. Однако опыт эксплуатации дизелей в зимних условиях и испытания в дорожных условиях показали, что эти показатели не могут однозначно характеризовать поведение ДТ при низких температурах. Действительно, ^ -это температура, при которой ДТ теряет подвижность при малых усилиях сдвига, а ^ - это температура, ниже которой можно видеть фазовую неоднородность (гетерогенность) ДТ, иначе - это температура начала кристаллизации н-парафинов из ДТ.

Лишь после того, как было выяснено, что такой показатель, как ДТ, является определяющим, стали интенсивно развиваться исследования по синтезу депрессорных присадок к ДТ. Следует заметить, что, так как Ц - это минимальная температура, при которой заданный объем ДТ прокачивается через стандартный фильтр за определенный промежуток времени, то именно и определяет поведение ДТ в эксплуатационных условиях в зимний

период. В связи с этим, становится понятным, почему именно Ц в качестве единственного показателя, характеризующего низкотемпературные свойства ДТ, включен в стандарты на ДТ в европейских странах [30-32].

Согласно последним требованиям, предъявляемым к депрессорным присадкам, они должны не только снижать ^ и но и обеспечивать седиментационную устойчивость ДТ при низких температурах, то есть удерживать мелкие кристаллы твердой фазы во взвешенном состоянии и способствовать их равномерному распределению по всему объему топлива, иными словами, выполнять функции диспергаторов н-парафинов. Эта необходимость связана с тем, что при хранении ДТ с присадкой при низких температурах возможно его расслаивание и накопление кристаллов твердой фазы (парафинов) в нижней части емкостей.

Таким образом, по сути, сегодня можно говорить о возникновении нового класса присадок для ДТ, которые получили название «депрессорно-диспергирующие присадки».

Кроме перечисленных ранее свойств, депрессорно-диспергирующие присадки не должны ухудшать такой показатель ДТ, как коэффициент фильтруемости, который определяется, как отношение времени фильтрования через специальный бумажный фильтр при атмосферном давлении десятой порции фильтруемого топлива к первой и определяет эксплуатационные свойства ДТ [ 1,15,33-36].

Механизм действия депрессоров в ДТ интересовал ученых давно. По этому поводу существовали различные точки зрения и теории, объясняющие потерю подвижности нефтепродуктов при понижении температуры. Мицеллярная теория рассматривает углеводородную смесь как сильно ассоциированную жидкость, в которой при ассоциации молекул образуются мицеллы, причем возникновение мицелл возможно при температуре, значительно превышающей ^ углеводородной смеси. По мере понижения температуры мицеллы иммобилизуют значительную часть УГ, что приводит

к потере подвижности системы, независимо от факта выделения из раствора твердой фазы.

Сольватационная теория предусматривает взаимодействие кристаллов н-алканов с окружающей углеводородной средой: при понижении температуры вокруг появляющихся кристаллов н-алканов за счет ориентации молекул жидкой фазы образуется сольватная оболочка, которая иммобилизует часть дисперсионной среды, в результате чего система теряет подвижность.

Кристаллизационная теория исходит из того, что застывание нефтепродуктов, в том числе и ДТ, обусловлено образованием кристаллической фазы: при понижении температуры выделяются твердые кристаллы н-алканов, которые, притягиваясь друг к другу, формируют пространственную сетку (каркас), связывающую жидкую фазу.

Возникновение и развитие этих теорий в значительной мере связано с характером тех систем (нефтепродуктов), которые использовались для получения экспериментального материала. Мицеллярная и сольватационная теории застывания основывались на данных, полученных при исследовании нефтяных масел, кристаллизационная - на исследованиях невязких углеводородных смесей или нефтяных дистиллятов, в частности ДТ. В настоящее время большинство исследователей поддерживают кристаллизационную теорию застывания нефтей и нефтепродуктов [16].

Итак, введение в состав ДТ высокоэффективных депрессорных присадок, позволяющих снизить ^ является не только наиболее целесообразным, но и экономически оправданным способом решения проблемы улучшения прокачиваемости ДТ [18,37-39]. К таким присадкам относятся присадки типа ВЭС, представляющие собой концентраты сополимеров этилена с винилацетатом в парафино-нафтеновой фракции или легком газойле каталитического крекинга [18-20]. При подборе депрессоров к различным ДТ следует учитывать все факторы, определяющие их эффективность, главным образом, химический состав и строение молекул

самой присадки, а также компонентный и углеводородный состав базового топлива [18-20,38-40].

Депрессорные присадки, улучшающие прокачиваемость ДТ, а также печных и котельных топлив, начали создавать за рубежом в 60-е годы XX века [40-42]. Депрессорные присадки необходимо использовать для стимулирования увеличения объемов производства в России зимних ДТ. За последние десятилетия были разработаны эффективные полимерные присадки различной молекулярной массы, снижающие 1¡;3 средних дистиллятов, вероятно, благодаря присутствию в них групп сложных эфиров [42]. Среди них важное место занимают сополимеры этилена с винилацетатом [41-43], известные под названиями парадин-20, парадин-25, ЕСА-5920, ЕСА-4242, ЕСА-5922, ЭЛВАКС и другие. Эти присадки можно использовать, как депрессорные не только к ДТ, но и к печным топливам.

Депрессорные присадки следует вводить в топливо до начала кристаллизации парафинов, поэтому перед добавлением присадки топливо следует нагреть до 40-50°С. Вводить присадки в застывшее топливо нельзя, так как в этом случае она не эффективна. Использование депрессора более выгодно и безопасно, чем разбавление ДТ керосином, так как при этом не увеличивается износ деталей топливных насосов высокого давления. В последнее время депрессоры начали использовать в сочетании с диспергаторами парафинов для предотвращения расслаивания ДТ при низких температурах.

Присадки, предназначенные для среднедистиллятных и остаточных топлив, занимают второе место после моющих присадок по числу выдаваемых охранных документов. Однако, как указывалось выше, их доля в общем объеме патентования постепенно снижается, хотя пока еще остается высокой.

1.4. Моюще-диспергирующие присадки.

Моюще-диспергирующие присадки, призванные обеспечить увеличение срока службы топливной аппаратуры, находят широкое применение в ДТ уже более 30-ти лет. Моющий эффект присадок такого назначения, как это следует из самого названия, заключается в том, что с их помощью обеспечивается чистота деталей топливной аппаратуры, «отмывание» ее от нагара и других отложений.

В качестве моюще-диспергирующих присадок для ДТ в последние годы предлагают широко использовать композиционные присадки, в состав которых входят циклические амины и их производные. Одним из важнейших свойств производных циклических аминов, которые позволяют использовать их в составе моюще-диспергирующих присадок к ДТ, является их высокая термическая стабильность. В качестве компонентов в таких композициях предложено использовать производные тетрагидропиримидина - 1; имидазолина - 2 и пиперазина - 3.

В последние годы за рубежом широко используют композиции, в состав которых входят различные ПАВы: амины, амиды, имиды, амидины и кислородсодержащие соединения (гликоли, полигликоли, аминоспирты, их эфиры и комплексы с органическими кислотами).

В качестве основных требований, предъявляемых к моющее-диспергирующим присадкам, в настоящее время выдвигаются следующие:

1. Присадка должна быть беззольной, то есть в ее состав не должны входить соединения металлов, или малозольной и хорошо растворяться в ДТ.

2. Присадка должна обладать свойствами ПАВ, поэтому она должна содержать, по крайней мере, одну полярную группу (аминогруппу, амидогруппу, карбоксильную группу или другие).

3. Присадка должна быть термостабильна и не разлагаться до температур 220-250°С, поэтому в ее состав часто рекомендуют вводить производные циклических аминов.

Для создания присадок большое значение имеют экспериментальные данные об их эффективности и механизме действия, которые могут быть получены специальными методами.

Для получения присадок с высокими моюще-диспергирующими свойствами целесообразно использовать в качестве исходных компонентов соединения, содержащие, кроме аминогруппы, кислородсодержащую группу, предпочтительно в алициклическом заместителе. Этим условиям удовлетворяют производные органических кислот и циклических аминов, например, морфолин.

Таким образом, интерес к новым моюще-диспергирующим присадкам к ДТ не ослабевает, и исследователи продолжают разрабатывать новые присадки, обладающие высокой эффективностью, на основе доступных и дешевых источников сырья [5].

1.5. Присадки, повышающие цетановое число дизельных топлие и

улучшающие пусковые характеристики дизельных двигателей.

ЦЧ характеризует способность ДТ к самовоспламенению в камере сгорания дизельного двигателя. Между ЦЧ и температурой самовоспламенения ДТ существует линейная зависимость. ЦЧ - это условный показатель, который равен объемной концентрации цетана в эталонной смеси цетана с а -метилнафталином. Чем выше ЦЧ, тем быстрее происходит воспламенение ДТ [44].

В настоящее время требование по показателю ЦЧ, согласно действующему на территории России ГОСТ 305 - 82 на ДТ, составляет не менее 45 единиц для всех марок нефтяных топлив [45,46].

В то же время, Всемирная топливная хартия и европейский стандарт ЕЫ 590, в настоящее время жестко ограничивающие содержание в ДТ серы, ароматических и полициклических УГ, установили более высокий уровень ЦЧ, а именно, 55 и 51 единиц, соответственно.

Учитывая, что ЦЧ определяет долговечность и КПД двигателя, полноту сгорания топлива, а в большинстве случаев дымность и состав ОГ, становится понятным, что высокие значения ЦЧ необходимы для обеспечения хороших пусковых свойств топлив, особенно, в условиях низких и сверхнизких температур.

Для повышения ЦЧ ДТ в них вводят присадки - промоторы воспламенения. В качестве промоторов воспламенения обычно используют химические соединения таких классов, как алкилнитраты, пероксиды, или простые эфиры. Наибольшее применение нашли присадки на основе алкилнитратов, например, изопропилнитрат (ИПН), октилнитрат, циклогексилнитрат (ЦГН), 2 - этилгексилнитрат (Миакрон - 2000) и др. [44,47,48]. Промоторы воспламенения вводят в ДТ в концентрации от 0,1% масс до 1,0 % масс, при этом обычно они повышают ЦЧ топлив на 5 - 10 единиц.

Таким образом, учитывая наблюдающуюся в последнее время тенденцию повышения качества российских ДТ, в связи с переходом России на топлива европейского качества, можно ожидать существенного роста потребления цетаноповышающих присадок.

1.6. Присадки, улучшающие противоизносные свойства малосернистых

дизельных топлив.

Снижение содержания сернистых соединений в ДТ приводит, с одной стороны, к уменьшению выбросов в атмосферу оксидов серы, а также при этом наблюдается снижение количества твердых частиц в ОГ и уменьшение образования отложений в топливной системе. С другой, это приводит к снижению смазывающей способности ДТ, одной из наиболее важных эксплуатационных характеристик топлива, определяющей его способность смазывать узлы и агрегаты топливоподающей системы для предотвращения их износа. Впервые с проблемой недостаточного смазывания деталей топливной системы столкнулись в Швеции, где на автотранспорте,

работающем на топливе с низким содержанием серы, наблюдали преждевременный выход из строя, вследствие износа, топливных насосов [1,49].

Следует отметить, что противоизносные свойства ДТ пока изучены недостаточно. Немногочисленными исследованиями были установлены следующие зависимости:

- увеличение содержания меркаптановой серы и воды в ДТ приводит к ухудшению его противоизносных свойств, а увеличение кислотности и вязкости в пределах норм, установленных Стандартами на ДТ, приводит к улучшению противоизносных свойств;

- удаление из ДТ гетероатомных соединений путем гидроочистки, ухудшает его противоизносные свойства, но в меньшей степени, чем это наблюдается для реактивных топлив.

Расширение фракционного состава ДТ за счет вовлечения бензиновых фракций и, как следствие, резкое снижение вязкости, несомненно, окажет отрицательное влияние на смазывающие свойства таких топлив.

Однако даже стандартные ДТ могут существенно (в 2-3 раза) различаться по противоизносным свойствам.

Совершенствование конструкции дизелей, ужесточение режима их работы также предъявит серьезные требования к противоизносным свойствам ДТ, что потребует разработки новых способов улучшения этих свойств [16].

Одной из причин снижения смазывающей способности ДТ с низким содержанием серы может служить незначительное содержание в них ПАВ, выполняющих функции естественных присадок, способных образовывать пленку на трущихся поверхностях деталей, которая препятствует непосредственному их контакту и, следовательно, износу. Присутствие в топливах соединений серы, кислорода, или азота, из-за постоянного дипольного момента, приводит к притягиванию их поверхностью металла, строгой ориентации в слоях и образованию смазывающей пленки, которая

уменьшает трение и износ. Наличие, толщина и степень адсорбции этой пленки и определяют силу трения поверхностей.

Одним из наиболее рациональных способов повышения смазывающей способности глубокоочищенных ДТ является введение в их состав специальных противоизносных присадок [50-57].

В литературе в качестве противоизносных присадок широко рассматриваются растительные масла, парафиновые УГ, некоторые эфиры, нефтяные кислоты и спирты [1,58-63].

Часто, наряду с результатами исследований по синтезу таких присадок, авторы предлагают использовать те или иные присадки, иногда указывая даже их состав, но, к сожалению, данные по эффективности при этом отсутствуют. Вероятно, в качестве противоизносных присадок для ДТ могут найти применение присадки, разработанные для реактивных топлив, но это требует соответствующих исследований.

В будущем при производстве в России ДТ, качество которых будет соответствовать требованиям европейского стандарта (ЕЙ 590), потребность в противоизносных присадках будет увеличиваться [64,65].

В качестве противоизносных присадок часто используют карбоновые кислоты или их производные, азотсодержащие соединения, а также смеси карбоновых кислот или их эфиров с азотсодержащими соединениями [66-68]. Учитывая широкие перспективы использования противоизносных присадок, в связи с повышением качества российских ДТ до европейского и мирового уровня, в последнее время появились отечественные разработки новых противоизносных присадок [69,70]. Предлагаемая авторами [70] присадка БВ - 01 представляет собой смесь производных органических кислот в ароматическом растворителе. Введенная в ДТ всего лишь в концентрации 0,01 % масс, она существенно улучшает смазывающую способность ДТ, уменьшая диаметр пятна износа с 590 мкм для ДТ без присадки до 390 мкм (при норме 460 мкм), то есть по своей эффективности не уступает импортной присадке БосШиЬе - 4940.

Таким образом, в связи с увеличением производства малосернистых ДТ и переходом на производство топлив, показатели качества которых соответствуют европейским требованиям, разработка новых противоизносных присадок является актуальной и перспективной.

1.7. Многофункциональные композиционные присадки.

В последние годы все чаще при эксплуатации ДТ используют многофункциональные композиционные присадки, которые способны улучшать качество ДТ одновременно по нескольким показателям [1,5,71-73].

Даже в пределах одного химического класса и среди присадок одинакового функционального назначения в последние годы предпочтение отдают композициям. Это понятно, так как значительно легче добиться улучшения различных показателей одновременно путем сочетания соединений, которые в силу своих индивидуальных особенностей проявляют максимальную активность по влиянию на тот или иной показатель. Сочетания этих соединений, разумеется, возможны лишь в тех случаях, когда они, во-первых, хорошо смешиваются друг с другом и, естественно, с ДТ и, во-вторых, приготовленная из них смесь (композиция), в которую компоненты входят в специально подобранных оптимальных соотношениях, при введении ее в ДТ обладает синергизмом. Именно явление синергизма, когда эффективность композиционной присадки при введении ее в ДТ значительно превышает эффективность каждого из составляющих ее компонентов, а не является суммой эффективностей каждого из компонентов в отдельности, и является отличием композиционных присадок от так называемого пакета присадок. Требования к пакету присадок ограничиваются тем, чтобы компоненты, входящие в состав пакета, были взаимно растворимыми и растворялись в ДТ и не подавляли действия друг друга. Для пакетов присадок характерно получение таких эффектов, которые являются суммой эффектов компонентов составляющих пакет.

При разработке многофункциональных присадок необходимо помнить, что, например, цетаноповышающие присадки часто заметно ухудшают смазывающую способность ДТ, увеличивая значение диаметра пятна износа. Это можно объяснить и повышенной окислительной способностью цетаноповышающих присадок. Продукты окисления, попадая в зону трения, взаимодействуют с металлом и увеличивают его износ. В результате концентрацию противоизносных присадок в пакете необходимо увеличивать [74-77].

Хотя в последнее время было разработано много противоизносных присадок для улучшения смазывающей способности ДТ, на практике их выбор достаточно узок. Некоторые противоизносные присадки могут вызвать побочные явления, связанные с их несовместимостью с моторными маслами и другими присадками.

В топливной системе дизельных двигателей не исключена возможность попадания небольших количеств моторного масла в ДТ, что может привести к отложениям на топливных насосах в результате взаимодействия компонентов противоизносных присадок с картерным маслом в узких отверстиях и кольцевых пространствах, а также к отложениям на топливном фильтре, коррозии верхнего поршневого кольца.

На основании результатов сравнительных испытаний Германским обществом по исследованию нефти, газа и угля (БвМК) были разработаны методики оценки совместимости противоизносных присадок, объединенные общим названием «критерии безопасности», основным из которых являются: совместимость с моторным маслом и взаимодействие с водой (эмульгируемость) [78].

Примером многофункциональной композиционной присадки, одновременно улучшающей низкотемпературные характеристики ДТ и понижающей дымность ОГ, является присадка АДДП, основу которой составляет композиция сополимера высших эфиров метакриловой кислоты и алкилсульфоната кальция. Бифункциональным действием обладают и

депрессорно - диспергирующие присадки, о которых речь шла в разделе 1.2., и моюще - диспергирующие, предназначенные для увеличения срока службы топливной аппаратуры, путем "отмывания" ее деталей от нагара и других компонентов [5].

В качестве многофункциональных добавок в ДТ могут применяться метанол, этанол и эфиры. В некоторых двигателях потребуется производить раздельный впрыск в камеру сгорания спирта и ДТ. Применение спиртов сокращает расход топлива на 20-90 %. При использовании спиртов значительно улучшаются экологические свойства ДТ. Снижается дымность ОГ и нагарообразование в двигателе. Однако некоторые показатели качества ДТ при добавлении спиртов ухудшаются. Так, уменьшаются вязкость, ЦЧ, снижается температура вспышки в закрытом тигле. Стабильность топливных смесей ниже, чем чистого ДТ: происходит расслоение УГ и спирта при отрицательных температурах. Для предотвращения расслоения необходима добавка в смесь сорастворителей. Однако, например, при добавлении в качестве сорастворителей спиртов стоимость ДТ возрастает [78].

Способ получения композиционных присадок, как правило, отличается простотой. Этот способ включает в себя научный подбор индивидуальных химических соединений для композиции и особенно растворителя, в котором готовится композиционная присадка. В качестве составляющих в композиции можно использовать и индивидуальные присадки, но монофункционального назначения, то есть улучшающие один показатель качества ДТ. Выбор индивидуальных химических соединений или присадок, зависит от того, какие показатели ДТ необходимо улучшить. Выбранные химические соединения или присадки, должны быть хорошо совместимы друг с другом и с выбранным растворителем для приготовления композиционной присадки, чтобы в процессе хранения композиция не расслаивалась. Растворитель, в котором получают композиционную присадку, играет важную роль, влияя на ее эффективность в ДТ. Именно растворитель отвечает не только за совместимость индивидуальных

соединений или присадок в композиции, но и за синергизм действия композиционной присадки, который проявляется при введении ее в топлива в нелинейной зависимости: свойство - состав (количество).

Методика получения композиционных присадок обычно включает процесс перемешивания химических соединений или присадок в выбранном растворителе в течение определенного (оптимального) времени при оптимальной температуре. Далее смесь выдерживают до полного перехода исходных веществ в раствор. Соотношение компонентов в смеси должно быть оптимальным. Оптимальными считают такие условия (время, температура, соотношение исходных составляющих, природа индивидуальных составляющих и растворителя), при которых полученная присадка проявляет максимальную эффективность в достижении необходимых значений показателей качества ДТ. Обычно композиционные присадки получают в виде готового концентрата в выбранном растворителе.

Учитывая все вышеизложенное, можно ожидать, что именно многофункциональным присадкам принадлежит будущее [12,79].

1.8. Механизм действия присадок в ДТ.

Несмотря на многочисленные исследования, проводимые, начиная с 20-х годов прошлого столетия, с целью понять механизм действия присадок различного функционального назначения в ДТ, не существует однозначного ответа на вопрос, каким образом и почему вещества с определенной структурой способны улучшать качество ДТ по тем, или иным показателям

[5].

Используя современные представления о ДТ, как о ТДС, в последнее время появились работы по исследованию механизма действия присадок, в том числе, антидымных и депрессорных, основанные на спектрофотометрическом определении размера частиц дисперсной фазы ТДС в присутствии присадок [33,80]. Было доказано, что размеры молекул н-алканов (н-парафинов) в процессе кристаллизации из ДТ с депрессорами

меньше, чем размеры молекул н-алканов в процессе кристаллизации из топлива без присадок. Кроме того, экспериментально была установлена корреляция между улучшением эксплуатационных свойств ДТ с присадками и изменением оптической плотности топлив в присутствии присадок [33]. Авторы [33] считают, что с помощью оптических методов можно прогнозировать низкотемпературные характеристики топлив с присадками. Однако и эти исследования не позволяют ответить на вопрос, почему, например, депрессорные или антидымные присадки улучшают эксплуатационные характеристики ДТ. Тем не менее, именно ответ на этот вопрос, по сути, позволит познать механизм действия присадок в ДТ.

Обобщая многочисленные результаты исследований, автор работы [5] выдвинул предположение о том, что в основе механизма действия, например, депрессорных присадок в топливах лежат ассоциативные взаимодействия, происходящие между компонентами топлива и присадкой. Исходя из этого, были сформулированы следующие требования, предъявляемые к депрессорам:

1. необходимо соблюдение соответствия температуры начала кристаллизации присадки температуре начала кристаллизации н-алканов ДТ, то есть его 1;п;

2. необходимо образование прочного ассоциированного комплекса между депрессором и компонентами топлива, причем это условие соблюдается тем легче, чем ниже температура, при которой депрессор и компоненты топлива находятся еще в растворе.

При соблюдении перечисленных требований депрессор может эффективно влиять на все три показателя (гп, Ц, 13), характеризующие низкотемпературные свойства ДТ.

Что касается противоизносных, и цетаноповышающих присадок, то о механизме их действия известно немного.

В настоящее время существует единое мнение о том, что все присадки обладают свойствами ПАВ, а ДТ представляют собой ТДС. В связи с этим,

механизм действия присадок в топливах можно рассмотреть, с позиций механизма действия ПАВ в классических дисперсных системах, то есть с позиций классической химии дисперсных систем и поверхностных явлений [5,34-36,80]. Молекула ПАВ - присадки адсорбируется на границе раздела фаз ТДС, ориентируясь своим полярным концом в сторону полярной фазы, а своим неполярным концом в сторону неполярной фазы, снижая поверхностное напряжение на границе раздела фаз и повышая стабильность ТДС. Следствием повышения стабильности ТДС будет и улучшение ее эксплуатационных свойств. Действительно, экспериментально было показано, что в топливе с присадками поверхностное натяжение понижается, что свидетельствует о повышении стабильности, и в связи с этим, улучшением его потребительских свойств [80].

Таким образом, в основе механизма действия присадок различного функционального назначения в ДТ лежит механизм действия ПАВ в дисперсных системах, а эксплуатационные свойства ДТ в присутствии присадок улучшаются за счет стабилизации ТДС [81-85].

1.9. Особенности технологии производства композиционных присадок.

В настоящее время не существует единого химического соединения, содержащего различные функциональные группы, ответственные за многофункциональный характер действия этого соединения в качестве присадки для ДТ. В связи с этим, актуальным является разработка композиционных присадок или подбор компонентов для создания пакетов присадок, призванных обеспечить улучшение качества ДТ, что, в свою очередь, приведет к надежной и длительной эксплуатации техники, работающей на этих топливах [5,86-92].

На рынке присадок уже появились такие многофункциональные присадки, как «Кондиционер дизельного топлива с антигелем», «Высокоэффективный очиститель форсунок дизельных двигателей», «Антинагарная и смазывающая присадка, повышающая цетановое число

дизельного топлива», «Суперантигель» - депрессорная присадка с дополнительной смазкой для дизельного топлива», «Комплексная антинагарная присадка для очистки форсунок дизеля» и другие [93-97].

Что касается способов введения присадок в ДТ, то существуют две принципиально различающиеся технологии приготовления растворов присадок в процессе производства товарного ДТ на предприятиях по переработке нефти (НПЗ) или газового конденсата. По этой технологии в самой технологической схеме переработки нефти, газового конденсата или их смесей предусматривают проектирование и строительство узла смешения присадок с ДТ (узла ввода), снабженного перемешивающим устройством. Из узла ввода топливо выходит с улучшенными, благодаря присадкам, свойствами. Присадка, как было указано выше, может выпускаться, как в виде концентрата в растворителе, причем содержащего до 90% активного вещества, так и в виде 100% активного вещества. Во всех случаях при соответствующих условиях она должна полностью растворяться в ДТ в узле смешения.

По второй технологии присадки применяют непосредственно у потребителей ДТ. Для этого присадки выпускают в розничную торговлю в таре, удобной для непосредственного введения присадок в топливный бак автомобиля. Желательно, чтобы при этом присадка была жидкой, не застывала, не расслаивалась при отрицательных температурах в зимний период и хорошо смешивалась с топливом в баке автомобиля. При применении присадок по этой технологии непосредственно потребителями топлив желательно, чтобы присадка была в виде концентрата, и этот концентрат был бы достаточно разбавленным для того, чтобы он легко смешивался с топливом.

Таким образом, мировой рынок предлагает широкий ассортимент присадок для ДТ, позволяющих получать топлива, удовлетворяющие по качеству современным требованиям, предъявляемым к ним, включая экологические [12, 13].

Из приведенного обзора литературы следует, что разработка и внедрение новых и эффективных присадок, улучшающих качество ДТ одновременно по нескольким показателям, является актуальным для России. Учитывая климатические особенности нашей страны, отсутствие широкомасштабного производства присадок, а также отсутствие такой автотракторной техники, в конструкции которой были бы предусмотрены средства очистки ОГ, необходимо в короткие сроки обеспечить выпуск таких ДТ, которые по своим свойствам способствовали бы улучшению экологических показателей работы дизельных двигателей.

В настоящее время спрос российских нефтеперерабатывающих заводов на присадки покрывается, в основном, иностранными поставщиками, которые проводят агрессивную политику, направленную на завоевание рынка. Отечественные производители начали осваивать рынок сравнительно недавно, и для того, чтобы успешно конкурировать с иностранными поставщиками, им предстоит выдержать конкурентное давление импортной продукции. Настоящая работа отчасти сделает свой вклад в поддержке отечественного производителя.

Целью настоящей работы являлось исследование закономерностей получения многофункциональной присадки, улучшающей качество Российских ДТ до уровня европейских стандартов, и разработка безотходного, экологически безопасного технологического процесса ее получения.

Заключение диссертации по теме «Нефтехимия», Егоркина, Юлия Борисовна

Выводы.

1. Разработан безотходный, экологически безопасный технологический процесс получения композиционной многофункциональной присадки КМ, в виде 50% концентрата в ДТ, не имеющей аналогов.

2. Исследованы основные закономерности получения композиционной присадки КМ и выявлены оптимальные условия ее получения.

3. Многофункциональная присадка КМ при концентрации 0,05-0,20%) масс позволяет повысить качество российских ДТ ГОСТ 305-82 до уровня европейских ДТ, соответствующих требованиям европейского стандарта ЕЙ 590:2004.

4. При исследовании механизма действия присадки КМ в ДТ доказано, что многофункциональная присадка КМ уменьшает поверхностное натяжение и средний размер частиц ТДС, что свидетельствует о повышении устойчивости ТДС в ее присутствии. Полученные результаты позволяют рассматривать механизм действия присадки КМ в ДТ, по аналогии с механизмом действия ПАВ в классических дисперсных системах.

5. Выявлена корреляция между поверхностной активностью присадки, ее эффективностью и уменьшением среднего размера частиц ТДС.

6. Расчеты показали, что экономический эффект от использования многофункциональной присадки КМ при максимальной концентрации (0,2% масс) на 1 тонну ДТ составляет 0,91 евро.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Егоркина, Юлия Борисовна, 2012 год

Литература.

1. Митусова Т.Н., Полина Е.В., Калинина М.В. - Современные дизельные топлива и присадки к ним. - М., Техника, ООО «Тума Групп», 2002, 64с.

2. Агабеков В.Е., Косяков В.К., Ложкин В.М. - Нефть и газ. Добыча, комплексная переработка и использование. - Минск, БГТУ, 2003, 376с.

3. Данилов A.M. - Применение присадок в топливах. - М., Мир, 2005, 288 с.

4. Данилов A.M. - Разработка и применение присадок к топливам в России и в мире. - Сб. трудов IV научно-практической конференции «Новые топлива с присадками», С.-Петербург, Академия прикладных исследований 2006,

с. 11-18.

5. Башкатова С.Т. - Присадки к дизельным топливам. - М., Химия, 1994, 256 с.

6. Кабанова E.H. - Разработка композиционных присадок, улучшающих качество газоконденсатных дизельных топлив. Автореф. дис. канд. наук по специальности 02.00.13.... М., 2006, 25с.

7. Башкатова С.Т., Гришина И.Н., Колесников И.М. - Композиционная многофункциональная присадка, улучшающая качество дизельных топлив и экологические показатели работы дизельных двигателей. - Сб. докладов IV Международной научно - практической конференции «Новые топлива с присадками», С.-Петербург, Академия Прикладных Исследований, 2006, с. 137-141.

8. Башкатова С.Т., Гришина И.Н., Кабанова E.H. - Разработка технологического процесса получения многофункциональных присадок для улучшения качества газоконденсатных дизельных топлив. Сб. докладов IV Международной научно-практической конференции «Новые топлива с присадками», С.-Петербург, 2006, Академия прикладных исследований, с.114-119.

9. Гришина И.Н., Амер Марван, Башкатова С.Т., Колесников И.М. -Кинетика осаждения смол при хранении дизельного топлива. - Ж. «Нефтехимия», 2007, том 47, №2, с. 147-149.

10. Данилов A.M. - Присадки к топливам в России сегодня и завтра. - В сб. трудов III Международной научно-практической конференции «Новые топлива с присадками». С.-Петербург, Академия прикладных исследований, 2004, с. 14-23.

11. М. Lorenzetti - Refiners sulfur dilemma US refiners EPA continue maneuvering as low - sulfur fuel deadlines boom - Oil and Gas Technology -2001, v. 97, №47, p. 66-67.

12. Гришина И.Н. - Физико-химические основы и закономерности синтеза, производства и применения присадок, улучшающих качество дизельных топлив. - М., Нефть и газ, 2007, 230 с.

13. Гришина И.Н., Башкатова С.Т. - Современные требования, предъявляемые к качеству дизельного топлива в России. - Ж. «Технология нефти и газа», 2006, №5, с. 10-13.

14. Башкатова С.Т., Гришина И.Н., Колесников И.М. - Современные требования, предъявляемые к качеству дизельных топлив, и присадки, позволяющие получать топлива нового поколения. - Сб. тезисов докладов на 70-й научно-технической конференции «Актуальные проблемы состояния и развития нефтегазового комплекса России», М., 2007, «РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина», с. 46-47.

15. Саранди Е.К., Мартиросян А.Г., Мусаев K.M., Башкатова С.Т., Кабанова E.H. - Производство полиолефиновой депрессорной присадки к дизельным топливам. - Ж. «Нефтегазовые технологии», 2005, №4, с.91-93.

16. Вишнякова Т.П., Крылов И.Ф., Голубева И.А. - Стабилизаторы и модификаторы нефтяных дистиллятных топлив. - М., Химия, 1990, 194 с.

17. Кондрашев Д.О., Фоломеева А.Г., Кондрашева Н.К. - Исследование влияния депрессорных присадок на низкотемпературные свойства дизельных топлив. - Ж. «Башкирский химический журнал», 2002, т. 9, № 4, с. 42-44.

18. Кондрашева Н.К., Фоломеева А.Г., Кондрашев Д.О. - Восприимчивость нефтяных фракций к сополимерам этилена с вини л ацетатом. -Нефтепереработка и нефтехимия - 2003. Сб. тезисов докладов IV Конгресса нефтегазопромышленников России. Уфа, 2003, ИПНХП, с. 121-122.

19. Кондрашева Н.К. - Разработка и внедрение новых технологий производства унифицированных видов судовых топлив и осевых масел. -Дисс. докт. техн. наук. — Уфа, 1996, 436 с.

20. Митусова Т.Н.. Сафонова Е.Е., Брагина Г.А., Бармина J1.B. - Дизельные топлива и присадки, допущенные к применению в 2001-2004 гг. — Ж. «Нефтепереработка и нефтехимия», 2006, № 1, с. 12-14.

21. Митусова Т.Н. - Разработка и внедрение дизельных, печных, судовых и котельных топлив с депрессорными присадками. Автореферат дисс... докт. техн. наук. М., ОАО «ВНИИНП», 1992, 50 с.

22. Кондрашева Н.К. - Разработка и внедрение новых технологий производства судовых топлив и осевых масел из продуктов глубокой переработки нефти. — Сб. тезисов докладов всероссийской научно-технической конференции. Уфа, 1995, с. 180.

23. Попова З.В, Зубер В.И., Башкатова С.Т., Винокуров В.А., Мартиросян А.Г., Мусаев K.M. - Депрессорная присадка НЭП, улучшающая низкотемпературные характеристики дизельных топлив. - Сб. тезисов докладов 6-ой научно-технической конференции «Актуальные проблемы развития нефтегазового комплекса России». М., 2005, РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина, с. 184.

24. Башкатова С.Т., Глаголева О.Ф., Смирнова JI.A., Голубенко Ю.С. -Закономерности получения присадки, улучшающей низкотемпературные

свойства дизельных топлив и нефтяных масел. - Сб. тезисов докладов 4-ой Международной конференции по химии нефти. Томск, 2000, т.2, с. 504-505.

25. Башкатова С.Т., Винокуров В.А., Островский H.A., Ергина Е.В., Хуторянский Ф.М. - Влияние депрессорных присадок на степень дисперсности топливных дисперсных систем. - Сб. тезисов докладов конференции «Актуальные проблемы нефтехимии». М., 2000, с.35.

26. Агаев С.Г., Глазунов A.M. - Сложноэфирные депрессорные присадки для дизельных топлив. - Ж. «Нефтепереработка и нефтехимия», 2001, № 10, с. 32 -36.

27. Бутина Н.П., Зорина Л.П. - Определение депрессорной присадки Додифлоу Y 3905 в зимнем дизельном топливе методом ИК- спектроскопии. - Ж. «Нефтепереработка и нефтехимия», 2002, № 4, с.25- 27.

28. Рудяк К.Б., Ткачев И.В., Гараиев A.M., Митусова Т.Н., Полина Е.В. -Организация производства дизельных топлив с депрессорными присадками на заводах Тюменской нефтяной компании. - Ж. «Нефтепереработка и нефтехимия», 2003, № 4, с. 13-18.

29. Митусова Т.Н., Полина Е.В., Болдырев М.И. и др. - Зимние и арктические дизельные топлива с депрессорными присадками. - Ж. «Газовая промышленность», 2000, № 7, с. 67 - 69.

30. Митусова Т.Н., Полина Е.В., Калинина М.В., Сафонова Е.Е., Ахтырская B.C. - Присадка к современным дизельным топливам. - Ж. «Нефтепереработка и нефтехимия», 2002, №7, с.34-38.

31. Башкатова С.Т., Смирнова Л.А., Винокуров В.А., Шапкина Л.Н., Безгина A.M. - Влияние депрессоров на оптические и низкотемпературные характеристики дизельных топлив. - Ж. «Химия и технология топлив и масел», 2003, №1-2, с. 55-56.

32. Башкатова С.Т., Кабанова E.H., Винокуров В.А. - Композиционная присадка К-2, улучшающая качество газоконденсатного дизельного топлива.

- Сб. Докладов 3-ей Международной научно-практической конференции «Новые топлива с присадками», С.-Петербург, 2004, с. 235-237.

33. Смирнова Л.А., Башкатова С.Т., Винокуров В.А. и др. - Влияние депрессоров на оптические и низкотемпературные характеристики дизельных топлив. - Ж. «Химия и технология топлив и масел», 2003, №1-2, с. 55-56.

34. Фролов Ю.Г. - Поверхностные явления и дисперсные системы. Курс коллоидной химии. - М., Альянс, 2004, 464 с.

35. Башкатова С.Т., Винокуров В.А. - Поверхностные явления и дисперсные системы в нефтегазовых технологиях. - М., РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина, 2005, 103 с.

36. Туманян Б.П. - Научные и прикладные аспекты теории нефтяных дисперсных систем. - М., Техника, 2000, 236 с.

37. Кондрашева Н.К., Кондрашев Д.О., Валид Насиф, Хасан Аль-Резк С.Д., Попова C.B. - Низкотемпературные свойства смесевых дизельных топлив с депрессорными присадками. - Ж. «Нефтегазовое дело», 2007, №7, с. 9-10.

38. Кондрашев Д.О., Фоломеева А.Г., Кондрашева Н.К. - Эффективность действия депрессорных присадок на низкотемпературные свойства дизельных топлив. — Сб. тезисов докладов IV Конгресса нефтегазо-промышленников России. Уфа, 2003, с. 120-121.

39. Кондрашева Н.К., Кондрашев Д.О., Попова C.B., Станкевич К.Е., Хасан Аль-Резк С.Д., Валид Насиф. - Улучшение низкотемпературных свойств судовых топлив с помощью сополимерных депрессорных присадок. - Ж. «Нефтегазовое дело», 2007, №4, с. 20.

40. Кондрашев Д.О., Фоломеева А.Г., Кондрашева Н.К., Закиров O.A. -Дизельные топлива с улучшенными низкотемпературными и экологическими свойствами. - Сб. тезисы докладов XVI Международной научно-технической конференции «Реактив 2003», Уфа, 2003, с. 18-20.

41. Фоломеева А.Г., Кондрашев Д.О. - Депрессорные свойства сополимеров этилена с винилацетатом различного состава и молекулярной массы. — Сб. тезисов докладов IV Конгресса нефтегазопромышленников России. Уфа, 2003, с.122-123.

42. Ахметов С.А. - Производство моторных топлив. - Уфа, УГНТУ, 1990, 100 с.

43. Кондрашева Н.К., Кондрашев Д.О., Станкевич К.Е. и др. - Разработка судовых топлив с депрессорными присадками. — Ж. «Нефтегазовое дело», 2007, №3, с. 18.

44. Данилов A.M. - Введение в химмотологию. - М., Техника, ООО "Тума Групп", 2002, 464 с.

45. Гришина И.М., Башкатова С.Т., Амер Марван, Колесников И.М. -Уравнение, связывающее цетановое число дизельного топлива с концентрацией содержащейся в нем присадки, промотора воспламенения -Ж. «Технология нефти и газа», 2007, №3, с. 12-15.

46. Башкатова С.Т., Гришина И.Н., Колесников И.М. - Кинетика и механизм действия цетаноповышающих присадок в дизельных топливах. - Сб. тезисов докладов на 7-ой научно-технической конференции «Актуальные проблемы состояния и развития нефтегазового комплекса России» М., 2007, РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина, с. 50-51.

47. Зиненко С.А., Егоров С.А., Макаров A.A. и др. - "Миакрон - 2000"-цетаноповышающая присадка для дизельных топлив. - Ж. «Мир нефтепродуктов», 2002, № 3, с. 10 - 12.

48. Зиненко С.А., Егоров С.А., Макаров A.A. и др. - Цетаноповышающая присадка "Миакрон - 2000" к дизельным топливам. - Ж. «Химия и технология топлив и масел», 2002, № 5, с. 17 - 20.

49. Спиркин В.Г., Ткачев И.И., Рыков Р.В. - Влияние полимерных и карбоксилсодержащих присадок на смазывающие свойства дизельных

топлив с улучшенными экологическими свойствами. - Ж. «Нефтепереработка и нефтехимия», 2003, № 6, с. 46 - 49.

50. Спиркин В.Г., Бельдий О.М. - О противоизносных свойствах газоконденсатных дизельных топлив. - Ж. «Химия и технология топлив и масел», 2001, №4, с. 28-30.

51. Спиркин В.Г., Бельдий О.М., Лыков О.П. - Экологически безопасные добавки для дизельных топлив. - Ж. «Химия и технология топлив и масел»,

2001, №6, с. 29-31.

52. Митусова Т.Н., Полина Е.В., Логинов С.А. и др. - Улучшение смазочных свойств дизельных топлив. - Ж. «Химия и технология топлив и масел», 2002, №3, с. 24-25.

53. Башкатова С.Т., Голубенко Ю.С., Винокуров В.А. и др. -Композиционная депрессорная присадка к дизельным топливам. - Ж. «Химия и технология топлив и масел», 2001, № 3, с. 27.

54. Топлива, смазочные материалы, технические жидкости. Справочник под ред. В.М. Школьникова. М.,Техинформ, 1999, 601 с.

55. Мановян А.К. - Технология переработки природных энергоносителей. М., КолосС, 2004, 555 с.

56. Сомов В.Е., Садчиков И.А. и др. - Стратегические приоритеты российских нефтеперерабатывающих предприятий. - М., ЦНИИТЭнефтехим,

2002, 292 с.

57. Спиркин В.Г., Ткачев И.И., Макарова Ю.Н. - Влияние внутримолекулярной ассоциации на эффективность противоизносных присадок в дизельных топливах. Нефтяные дисперсные системы. Сб. тезисов докладов 3-го международного симпозиума. М., 2004, Техника, ООО «Тума Групп», с. 75.

58. Виппер А.Б., Евдокимов А.Ю. - Дизельные топлива на базе растительного сырья за рубежом. - Ж. «Нефтехимия и нефтепереработка», 2004, №6, с.11.

59. Митусова Т.Н., Калинина М.В., Данилов A.M. - Биодизельные топлива. -Ж. «Нефтехимия и нефтепереработка», 2004, №2, с. 16.

60. Баулин O.A., Рахимова З.Ф., Рахимов М.Н. - Возможные варианты получения дизельных топлив с улучшенными экологическими показателями, - Ж. «Нефтегазовое дело», 2007, №3, с. 6.

61. Мельников В.А., Агафонов Д.Ю., Скобелев В.Н., Сердюк В.В., Ашкинази ДА. - Влияние оксигенатных дизельных топлив на энергоэкологические параметры работы двигателя. - Ж. «Мир нефтепродуктов», 2004, №3, с.8.

62. Гафаров А.Г., Рагимов, Ч.М. - Расширение области применения нефтяных кислот. - Ж. «Мир нефтепродуктов», 2003, №4, с. 14.

63. Данилов A.M. - Присадки к топливам, используемые в России. - Ж. «Мир нефтепродуктов», 2004, №2, с. 2.

64. Ткачев H.H. - Улучшение противоизносных свойств малосернистых газоконденсатных и смесевых дизельных топлив. Дисс.... канд. техн. наук, М., 2004, 124 с.

65. Бельдий О.М. - Противоизносные свойства дизельных топлив газоконденсатного происхождения и пути их улучшения. Дисс.... канд. техн. наук, М., 2000, 103 с.

66. Калинина М.В. - Улучшение смазывающих свойств дизельных топлив. Дисс.....канд. техн. наук, М., 2001, 164 с.

67. Патент США №6051039, 2000.

68. Патент Великобритании № 2354254, 2001.

69. Маврин В.Ю., Климентова Г.Ю., Данилов A.M., Митусова Т.Н. - Синтез и исследование функциональных свойств противоизносных присадок к малосернистому дизельному топливу. - Сб. докладов III Международной научно - практической конференции "Новые топлива с присадками", С. -Петербург, Академия Прикладных Исследований, 2004, с. 212.

70. Замулко И.Д., Данилов A.M., Митусова Т.Н. - Противоизносная присадка для малосернистого дизельного топлива. - Сб. докладов III Международной конференции "Новые топлива с присадками", С.-Петербург, Академия Прикладных Исследований, 2004, с. 246.

71. Данилов А.М, - Разработка и применение присадок к топливам в России и в мире. - Сб. докладов III Международной научно-практической конференции "Новые топлива с присадками", С.-Петербург, Академия Прикладных Исследований, 2004, с. 11.

72. Рудяк К.Б., Логинов С.А., Ткачев И.В. - Улучшение воспламеняемости и эксплуатационных свойств топлив. - Ж. «Нефтепереработка и нефтехимия», 2001, № 5, с. 16.

73. Гришина И.Н., Башкатова С.Т., Луис Эррера, Колесников И.М. -Многофункциональная присадка к дизельным топливам. -Ж. «Химия и технология топлив и масел», 2007, №3, с. 25.

74. Данилов A.M. - Применение присадок в топливах для автомобилей. М., Химия, 2000, 134 с.

75. Кабанова E.H., Башкатова С.Т., Лихтеров С.Д., Винокуров В.А. -Композиционная присадка для газоконденсатного дизельного топлива ГШЗ. - Ж. «Химия и технология топлив и масел», 2005, №1, с. 35-36.

76. Островский H.A., Башкатова С.Т., Грицкова И.А., Винокуров В.А. -Композиционная депрессорная присадка к дизельным топливам. - Сб. тезисов 4-ой Международной конференции по химии нефти. Томск, 2000, т.2, с. 506-507.

77. Башкатова С.Т., Голубенко Ю.С., Винокуров В.А., Вишнякова Т.П., Тайц В.В., Демидовский К.В. - Композиционная депрессорная присадка к дизельным топливам. - Ж. «Химия и технология топлив и масел», 2001, №3, с. 27-29.

78. Капустин В.М. - Нефтяные и альтернативные топлива с присадками и добавками. М, КолоС, 2008, 232 с

79. Вишнякова Т.П., Савельева О.И., Юречко В.В. - Определение дисперсности топливной композиции как метод создания композиционных присадок к топливам. Нефтяные дисперсные системы. - Сб. тезисов докладов III Международного симпозиума. - М., 2004, ООО «Тума Групп», с. 76.

80. Островский H.A. - Закономерности получения присадки, улучшающей низкотемпературные характеристики дизельных топлив и минеральных масел. Дисс.....канд. техн. наук, М., 2000, 134 с.

81. Башкатова С.Т., Гришина И.Н., Колесников И.М. - О механизме действия присадок в дизельных топливах. - Сб. докладов 70-й научно-технической конференции «Актуальные проблемы состояния и развития нефтегазового комплекса России», М., РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина, 2007, с. 38-39.

82. Гришина И.Н., Башкатова С.Т., Борщ В.Н., Колесников И.М. - Механизм действия сукцинимидных диспергирующих присадок в топливной дисперсной системе. - Ж. «Технология нефти и газа», 2007, №2, с. 19-21.

83. Гришина И.Н., Борщ В.Н., Башкатова С.Т., Колесников И.М. - Механизм комплексообразования сукцинимида с углеводородами. Квантово-химический расчет неэмпирическими методами 1. Бензол. - М, РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина, 2007, с. 25-28.

84. Башкатова С.Т., Гришина И.Н., Колесников И.М. - Параметрические уравнения, устанавливающие взаимосвязь между основными физико-химическими свойствами нестандартных дизельных топлив. - Ж. «Нефтехимия», 2007, т. 47, №6, с. 14-24.

85. Башкатова С.Т., Гришина И.Н., Колесников И.М. - Термодинамика растворения влаги в дизельном топливе. - Ж. «Нефтехимия», 2007, т. 47, №6, с. 5-15.

86. Кабанова E.H., Башкатова С.Т., Винокуров В.А., Кабанов О.П., Журавлев А.Н. - Композиционная присадка для «утяжеленного» газоконденсатного дизельного топлива. - Ж. « Химия и технология топлив и масле», 2005, №4, с. 26-28.

87. Башкатова С.Т., Винокуров В.А., Кабанова E.H. - Композиционная присадка, понижающая температуры помутнения и застывания и повышающая цетановое число газоконденсатного дизельного топлива, «утяжеленного» кубовым остатком стабильного конденсата. - Сб. докладов 6-ой научно-технической конференции, посвященной 75-летию Российского Государственного университета нефти и газа им. И.М. Губкина, «Актуальные проблемы развития нефтегазового комплекса России», М., Нефть и газ, 2005, с. 184.

88. Сулейманов P.C., Кабанов О.П., Башкатова С.Т., Журавлев А.Н., Кабанова E.H. - Газоконденсатные дизельные топлива зимних и арктических марок с присадками. - Ж. «Газовая промышленность», 2007, №3, с. 67-69.

89. Башкатова С.Т., Винокуров В.А., Казанская A.C. - Теоретические основы использования растворов полимеров в нефтегазовой отрасли. М., Нефть и газ, 2005, 73 с.

90. Островский H.A., Башкатова С.Т., Грицкова H.A. - Влияние присадки ДАКС-Д на свойства нефтяных масел. - Ж. «Химия и технология топлив и масел», 2000, №4, с. 35-36.

91. N.A. Ostrovsky, S.T. Bashkatova, I. A. Gritskova, Е. J. Grzywa - The influence of ethylene /а-olefin copolymers used as additives on the viscosity and low-temperature properties of mineral oils - J. Polymery, 2000, №5, XLV, p. 366367.

92. Башкатова C.T., Островский H.A., Винокуров В.А. - Особенности получения депрессорной присадки ДАКС-Д. - Ж. «Химия и технология топлив и масел», 2001, №1, с. 18-19.

93. Соболев Б.А. - Производство и потребление присадок в России. - Ж. «Мир нефтепродуктов», 2000, №2, с. 1-2.

94. Чечкенев И.В., Лебедев С.Р. - Производство присадок к топливам и смазочным материалам - задача государственного масштаба. - Ж. «Нефть, газ и бизнес», 2002, №1, с. 54.

95. Данилов A.M. - О развитии производства присадок к топливам. - Ж. «Нефтепереработка и нефтехимия», 2005, №4, с. 50-51.

96. Данилов A.M. - Задачи в области разработки отечественного ассортимента присадок к топливам. - Сб. докладов 6-го Международного форума «Топливно-энергетический комплекс России», С.-Петербург, 2006, с. 86-88.

97. Данилов A.M., Паронькин В.П., Меркин A.A. - О задачах по созданию отечественного ассортимента присадок для дизельных топлив. - Ж. «Мир нефтепродуктов», 2008, № 2, с. 20-22.

98. Нестеров А.Н., Хайдура Л.М, Мережко Ю.И., Сюняев Р.З., Гавжак ЯЗ. -Определение активного состояния нефтяных дисперсных систем методом светорассеяния -ХТТМ, 1988, №5, с. 31-32.

99. Слоним И.Я. Определение размера частиц по светорассеянию. «Оптика и спектроскопия», - 1960, т.о, вып. 1, с.98-108.

100. Технический регламент «О требованиях к автомобильному и авиационному бензину, дизельному и судовому топливу, топливу для реактивных двигателей и топочному мазуту», утвержденный Постановлением Правительства РФ от 27.02.2008 г. № 118.

101. Липкин Г.И. - BRIMTM - новое решение Haldor Topsoe для получения сверхмалосернистого дизельного топлива (ULSD). - Ж. «Мир нефтепродуктов», 2006, № 1, с. 48.

102. Митусова Т.Н., Калинина М.В. - Дизельные топлива в Российской федерации.-Ж. «Двигатель», 2008, № 6, с. 55.

103. Митусова Т.Н. - Альтернативное дизельное топливо сегодня и завтра. -Ж. «Мир нефтепродуктов», 2009, № 6, с. 3-5.

104. Крылов И.Ф., Емельянов В.Е. - Альтернативные моторные топлива. Производство, применение, перспективы. Лекция 7. Альтернативные дизельные топлива. Часть 1. Дизельные топлива процесса Фишера-Тропа. -Ж. «Мир нефтепродуктов», 2007, №1, с. 40-44.

105. Крылов И.Ф., Емельянов В.Е. - Альтернативные моторные топлива. Производство, применение, перспективы. Лекция 7. Альтернативные дизельные топлива. Часть 2. Диметиловый эфир. - Ж. «Мир нефтепродуктов», 2007, № 2, с. 38-40.

106. Булатников В.В. - Некоторые особенности подтверждения соответствия продукции техническому регламенту "О требованиях к автомобильному и авиационному бензину, дизельному и судовому топливу, топливу для реактивных двигателей и топочному мазуту". - Ж. «Мир нефтепродуктов», 2009, № 7-8, с. 64-65.

Российский Государственный Университет нефти и газа имени И.М. Губкина

(РГУ нефти и газа имени И.М. Губкина)

ОКП 02 5729

Группа Б 92

СОГЛАСОВАНО

УТВЕРЖДАЮ

Директор

ООО «Д^отрансойлсервис»

Ю.В. Егоркин

2012г.

Проректор по на) РГУ нефтгй газ^

боте ина ГМурадов 2012 г.

КОМПОЗИЦИОННАЯ МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНАЯ ПРИСАДКА «КМ» К ДИЗЕЛЬНЫМ ТОПЛИВ АМ

Технические условия ТУ 0257-001-02066612-2012

Дата введения с у"

РАЗРАБОТАНО

Профессор кафедры физической и коллоидной химии РГУ нефти и г$за имени И.М. Губкина

С.Т. Башкатова ел, 2012 г.

I Федеральное агентство но техническому |

1 регулированию и метрологии |

901? Г 1 ФГУП «С'ТАНДАРТИНФОРМ» |

¡внесен и С -у, ¿У / --|

Настоящие технические условия распространяются на композиционную многофункциональную присадку «КМ» к дизельным топливам (далее по тексту "присадка «КМ»"), представляющую собой концентрат в дизельном топливе активного вещества, композиции, состоящей из этилгексилнитрата, сополимера этилена с пропиленом, эфира итаконовой кислоты и смеси сложных эфиров карбоновых кислот в

оптимальном соотношении.

Присадка «КМ» предназначена для повышения цетанового числа, улучшения низкотемпературных характеристик и смазывающей способности малосернистых дизельных топлив.

Присадка «КМ» должна изготавливаться по технологии, утвержденной в установленном порядке.

Пример записи обозначения продукции при ее заказе или в другой документации: "Композиционная многофункциональная присадка «КМ» к дизельным топливам, ТУ 0257-001-02066612-2012".

1. ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ.

1.1. Присадка «КМ» должна соответствовать требованиям настоящих технических условий и нормам, указанным в таблице 1.

Таблица 1.

№ п.п. Наименование показателя Значение Метод испытания

1. Цвет, ед. ЦНТ, не менее 3 ПоГОСТ 20284

2. Массовая доля активного вещества, % масс, не менее 50 По п. 4.2. настоящих ТУ

3. Плотность при 20°С, кг/м3, не более 1000 По ГОСТ 3900

4. Содержание механических примесей Отсутствие По ГОСТ 6370

5. Содержание воды Отсутствие По ГОСТ 2477

6. Растворимость присадки в дизельном топливе Полная Поп. 4.3. настоящих ТУ

7. Температура 40 По ГОСТ 6356

вспышки

дизельного

топлива с 0,05%

масс, присадки

(активного

вещества),

определяемая в

закрытом тигле,

°С, не ниже

1.2. Упаковка, маркировка присадки «КМ» - по ГОСТ 1510.

2. ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ.

2.1. Присадка «КМ» является малоопасным продуктом и по степени воздействия на организм человека относится к 4-му классу опасности в соответствии с ГОСТ 12.1.007.

2.2. Предельно-допустимая концентрация паров в воздухе рабочей зоны - 300 мг/м3 в соответствии с ГН 2.2.5.1313. Для контроля конденсации паров углеводородов в воздухе рабочей зоны используют универсальный газоанализатор УГ-2 или другой прибор аналогичного назначения.

Наличие присадки «КМ» в питьевой воде недопустимо и определяется визуально по наличию масляной пленки на поверхности воды.

2.3. Присадка «КМ» раздражает слизистую оболочку глаз и кожу человека. Присадка «КМ», обладая способностью проникать через неповрежденную кожу, дыхательные пути и пищеварительный тракт в организм человека, оказывает отрицательное воздействие на его центральную нервную систему и систему кровоснабжения.

2.4. Присадка «КМ» не обладает способностью образовывать токсичные соединения в воздушной среде и сточных водах в присутствии других веществ или факторов при температуре окружающей среды.

2.5. В соответствии с ГОСТ 12.1.044 присадка «КМ» представляет собой легковоспламеняющуюся жидкость: температура вспышки, определяемая в закрытом тигле, не ниже 40°С;

2.6. При возгорании присадки «КМ» применяют следующие средства пожаротушения: химическая пена, перегретый пар, распыленная вода, порошок ПСБ-3; при объемном тушении - углекислый газ.

2.7. Производственные помещения, в которых проводят работы с присадкой «КМ», должны быть оборудованы приточно-вытяжной вентиляцией с механическим побуждением, отвечающей

требованиям ГОСТ 12.4.021, а также механической вентиляцией, водопроводной системой и канализацией.

Места интенсивного выделения паров должны быть оборудованы местным отсосом. При работе с присадкой «КМ» необходимо обеспечить герметизацию оборудования. Максимальная температура разогрева присадки при выгрузке не должна превышать 150°С. Загрузка присадки «КМ» должна быть герметизирована.

2.8. В помещениях для хранения и применения присадки «КМ» запрещается обращение с открытым огнем. Электрооборудование, электрические сети и искусственное освещение должны быть выполнены во взрывобезопасном исполнении. Не допускается использование инструментов, дающих при ударе искру. Резервуары, технологическое оборудование, сливно-наливные устройства, связанные с приемом, хранением и перемещением присадки «КМ», должны быть защищены от статического электричества, а также соблюдаться требования электростатической искробезопасности по ГОСТ 12.1.018.

2.9. При разливе необходимо собрать присадку «КМ» в отдельную тару, место разлива промыть горячей водой и протереть сухой ветошью. При разливе на открытой площадке необходимо устранить вытекание присадки «КМ»; собрать ее в специальный контейнер для отходов с последующей утилизацией и обезвреживанием в соответствии с СанПиН 2.1.7.1322.

2.10. Основным средством защиты окружающей среды от вредного воздействия присадки «КМ» является использование в технологическом процессе герметичного оборудования и исключение случаев попадания продукта в водоемы и почву.

2.11. Специальные требования к охране окружающей среды при производстве, использовании, транспортировании и хранении присадки «КМ» не предъявляются.

2.12. Необходимыми мерами предосторожности при работе с присадкой «КМ» является применение средств индивидуальной защиты по ГОСТ 12.4.011, ГОСТ 12.4.103, ГОСТ 12.4.111, ГОСТ 12.4.112 и типовым отраслевым нормам, утвержденным в установленном порядке. При попадании присадки «КМ» на открытые участки тела необходимо удалить ее и обильно промыть кожу водой с мылом, при попадании на слизистую оболочку глаз обильно промыть глаза теплой водой.

Для защиты кожи рук необходимо использовать рукавицы в соответствии с ГОСТ 12.4.010, средства индивидуальной защиты рук в соответствии с ГОСТ 12.4.020, а также мази и пасты в соответствии с ГОСТ 12.4,068.

При необходимости работники должны применять фильтрующий противогаз с коробкой модели БКФ.

При превышении ПДК в воздухе рабочей зоны необходимо обязательно использовать промышленный противогаз и автономный индивидуальный комплект с принудительной подачей воздуха.

2.13. При работе с присадкой «КМ» необходимо соблюдать правила личной гигиены, после окончания работы с присадкой «КМ» необходимо снять спецодежду и тщательно вымыть руки теплой водой с мылом, особенно перед приемом пищи.

2.14. Содержание присадки «КМ» недопустимо в питьевой воде. Ее присутствие в воде определяется наличием пленки на поверхности воды.

2.15. В производственных условиях и при работе с присадкой «КМ» должны соблюдаться меры предосторожности, исключающие попадание присадки внутрь организма.

При попадании на открытые участки тела необходимо удалить присадку «КМ» и обильно промыть кожу водой с мылом, при попадании на слизистую оболочку глаз промыть большим количеством воды.

2.16. Все работающие с присадкой «КМ» должны проходить предварительные, при приеме на работу, и периодические медицинские осмотры в порядке, установленном органами здравоохранения, а также обучение и проверку знаний по безопасности труда в соответствии с ГОСТ 12.0.004.

3. ПРАВИЛА ПРИЕМКИ.

Присадку «КМ» принимают партиями. Партией считается любое количество присадки, изготовленное по утвержденной технологии, однородной по компонентному составу и показателям качества, сопровождаемой одним документом о качестве, выданным при приемке на основании испытаний объединенной пробы. При получении неудовлетворительных результатов испытаний, хотя бы по одному показателю, проводят повторные испытания вновь отобранной пробы из тех же мест партии. Результаты повторных испытаний являются окончательными и распространяются на всю партию.

4. МЕТОДЫ ИСПЫТАНИЙ.

Отбор проб присадки «КМ» проводят по ГОСТ 2517. Для объединенной пробы берут 1 кг присадки «КМ». Определение массовой доли активного вещества в присадке КМ. Присадку «КМ» в количестве 1-2 грамма помещают в колбу, присоединенную к дефлегматору с холодильником (аппарат для перегонки), и отгоняют растворитель, температурные пределы выкипания которого составляют 180 - 360°С. Взвешивают

3.1.

3.2.

4.1.

4.2.

количество отогнанного растворителя и остаток в колбе. Массовую долю активного вещества (X, %) в присадке «КМ» рассчитывают по формуле:

Х = [а:(а+в)]. 100%, где а - количество вещества, оставшегося в колбе после перегонки, г; в - количество растворителя, собранного после перегонки, г.

Погрешность определения - _+ 5 %.

4.3. Определение растворимости присадки «КМ» в дизельном топливе. Массу присадки «КМ» в количестве 1-2 грамма и массу дизельного топлива в количестве 10-15 граммов помещают в пробирку диаметром 17-18 мм и перемешивают. Содержимое пробирки выдерживают при температуре окружающей среды в течение 30-40 минут. Однородность, прозрачность смеси и отсутствие на дне пробирки осадка после отстоя характеризует присадку «КМ», как полностью растворимую в дизельном топливе.

5. ТРАНСПОРТИРОВАНИЕ И ХРАНЕНИЕ.

5.1. Транспортирование и хранение присадки «КМ» производят по ГОСТ 1510.

5.2. Транспортирование присадки «КМ» можно осуществлять также в соответствии с «Правилами перевозок опасных грузов по железным дорогам» с изменениями и дополнениями, утвержденными протоколами заседаний Совета от 23.11.07, 30.05.08, 22.05.09, и «Правилами перевозок жидких грузов наливом в вагонах-цистернах и вагонах бункерного типа для перевозки нефтебитума», утвержденными Советом по железнодорожному транспорту Государств-участников Содружества 22 мая 2009 года, №50.

6. ОХРАНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ.

6.1 Производственный контроль за условиями труда и содержанием вредных веществ в воздухе рабочей зоны, а также профилактические мероприятия осуществляются в соответствии с требованиями ГОСТ 12.1.016, Руководством Р 2.2.2006.

6.2. Основными требованиями по предотвращению и локализации вредных воздействий присадки «КМ» являются: использование герметичной аппаратуры, исключение аварийных ситуаций, совершенствование схем оборудования и операций налива, условий хранения и транспортирования, исключение разлива продукта и соблюдение требований нормативной документации.

6.3. Предельно-допустимая концентрация (ПДК) присадки «КМ» в атмосферном воздухе населённых мест составляет 0,5 мг/м3 в соответствии с ГН 2.1.6.1338.

6.4. Предельно-допустимая концентрация (ПДК) в воде водных объектоз хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования составляет 0,6 мг/л в соответствии с ГН 2.1.5.1315.

6.5. С целью охраны атмосферного воздуха от загрязнений выбросами вредных веществ должен быть организован контроль за содержанием предельно допустимых выбросов в соответствии с ГОСТ 17.2.3.02 и СанПиН 2.1.6.1032.

6.6. При производстве, хранении и применении присадки «КМ» должны быть предусмотрены меры, исключающие попадание данного продукта в системы бытовой и ливневой канализации, а также в открытые водоёмы.

6.7. Утилизация отходов производства должна проводиться в соответствии с требованиями СанПиН 2Л .7.1322.

7. ГАРАНТИИ ИЗГОТОВИТЕЛЯ.

7.1. Изготовитель гарантирует соответствие присадки «КМ» требованиям настоящих технических условий при соблюдении условий транспортирования и хранения.

7.2. Гарантийный срок хранения присадки «КМ» в таре изготовителя -один год.

ПЕРЕЧЕНЬ Нормативных документов, на которые даны ссылки в настоящих технических условиях.

Обозначение номативной документации, на которую дана ссылка Номер раздела, подраздела, пункта, подпункта, в котором дана ссылка. Наименование нормативной документации

ГОСТ 12.0.004-90 П.2.16 Система стандартов безопасности труда. Организация обучения безопасности труда. Общие положения.

ГОСТ 12.1.007-76 П.2.1. Вредные вещества. Классификация и общие требования безопасности.

ГОСТ 12.1.016-79 П.6.1. Система стандартов безопасности труда. Воздух рабочей зоны. Требования к методикам измерения . концентраций вредных веществ.

ГОСТ 12.1.018-93 П.2.8. Система стандартов безопасности труда. Пожаровзрывобезопасность статического электричества. Общие требования.

ГОСТ 12.1.044-89 П.2.5. Система стандартов безопасности труда. Пожаровзрывоопасность веществ и материалов. Номенклатура показателей и методы их определения.

ГОСТ 12.4.010-75 П.2.12. Система стандартов безопасности труда. Средства индивидуальной защиты. Рукавицы специальные. Технические условия.

ГОСТ 12.4.011-89 П.2.12. Система стандартов безопасности труда. Средства защиты работающих. Общие требования и классификация.

ГОСТ 12.4.020-82 П.2.12. Система стандартов безопасности труда. Средства индивидуальной защиты рук. Номенклатура показателей качества.

ГОСТ 12.4.021-75 П.2.7. Система стандартов безопасности труда. Системы вентиляционные. Общие требования.

ГОСТ 12.4.068-79 П.2.12. Система стандартов безопасности труда. Средства индивидуальной защиты дерматологические. Классификация и общие требования.

ГОСТ 12.4.103-83 П.2.12. Система стандартов безопасности труда. Одежда специальная защитная, средства индивидуальной защиты ног и рук. Классификация.

ГОСТ 12.4.111-82 П.2.12. Система стандартов безопасности труда. Костюмы мужские для защиты от нефти и нефтепродуктов. Технические условия.

ГОСТ 12.4.112-82 П.2.12. Система стандартов безопасности труда. Костюмы женские для защиты от нефти и нефтепродуктов. Технические условия.

ГОСТ 17.2.3.02-78 П.6.5. Охрана природы. Атмосфера. Правила установления допустимых выбросов. Вредных веществ промышленными предприятиями.

ГОСТ 1510-84 П. 1.2, п.5.1. Нефть и нефтепродукты. Маркировка, упаковка, транспортирование и хранение.

ГОСТ 2477-65 П. 1.1.5. Нефть и нефтепродукты. Метод определения содержания воды.

ГОСТ 2517-85 П. 4.1. Нефть и нефтепродукты. Методы отбора проб.

ГОСТ 3900-85 П. 1.1.3. Нефть и нефтепродукты. Методы определения плотности.

ГОСТ 6356-75 П. 1.1.7. Нефтепродукты. Метод определения температуры вспышки в закрытом тигле.

ГОСТ 6370-83 П. 1.1.4. Нефть, нефтепродукты и присадки. Метод определения механических примесей.

ГОСТ 20284-74 П.1.1.1. Нефтепродукты. Метод определения цвета на колориметре ЦНТ.

Р 2.2.2006-05 Ц,6Л. Руководство по гигиенической оценке факторов рабочей среды и трудового процесса. Критерии и классификация условий труда.

СанПиН 2.1.6.1032-01 П.6.5. Гигиенические требования к обеспечению качества атмосферного воздуха населенных мест.

СанПиН 2.1.7.1322-03 П.6.7. Гигиенические требования к размещению и обезвреживанию отходов производства и потребления.

ГН 2.1.5.1315-03 П.6.4. Предельно допустимые концентрации (ПДК) химических веществ в воде водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования.

ГН 2.2.6.1338-03 П.6.3. ПДК загрязняющих веществ в атмосферном воздухе населенных мест.

ГН 2.2.5.1313-03 П.2.2. Гигиенические нормативы. Предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ в воздухе рабочей зоны.

я

ОБЩЕСТВО С ОГРАНИЧЕННОЙ ОТВЕТСТВЕННОСТЬЮ

"АГРОТРАНСОЙЛСЕРВИС"

Адрес: 390027 г. Рязань, ул. Лермонтова, д. 8, корп.1, офис 30 ИНН 6220005622 , КПП 623401001, р/с 40702810958150000113, БИК 046126793 к/с 30101810900000000793 Рязанский РФ ОАО « Россельхозбанк » г.Рязань тел/факс: [phone],45-31-85 [e-mail]

Утверждаю

Директор ООО ^АГРОТР АНСОЙЛСЕРВИС»

_Егоркин Ю.В.

«//>> ^ 2012 г.

1 ту

АКТ

О наработке опытно-промышленной партии композиционной многофункциональной присадки «КМ» к дизельным топливам

В период с 5 по 10 апреля 2012 года в условиях действующего производства в ООО «Агротрансойлсервис» была выработана опытно-промышленная партия присадки «КМ» в количестве 5 тонн. Показатели качества присадки «КМ» соответствовали ТУ № 0257-001-02066612-2012 на присадку «КМ».