Международный
научный журнал

Влияние добавок на низкотемпературные свойства дизельного топлива


Influence of additives on low-temperature properties of diesel fuel

Цитировать:
Вафаев О.Ш., Таджиходжаев З.А., Джалилов А.Т. Влияние добавок на низкотемпературные свойства дизельного топлива // Universum: Технические науки : электрон. научн. журн. 2019. № 6(63). URL: http://7universum.com/ru/tech/archive/item/7529 (дата обращения: 21.10.2019).
 
Прочитать статью:


АННОТАЦИЯ

Показана возможность улучшения низкотемпературных свойств  летних сортов дизельных топлив при помощи депрессорных присадок в сочетании с низкозастывающим топливом для реактивных двигателей.

ABSTRACT

An opportunity of improvement of low-temperature characteristics of summer kind of diesel fuel by means of depressor additivies in combination with low-coldest fuel for reaction enginesis presented.

 

Ключевые слова: депрессорная присадка, температура помутнения, температуры застывания, реактивное топливо, дизельная топлива, эффективность присадок.

Keywords: depressor additiv, cloud point, temperature of hardening, jet fuel, diesel fuel, efficiency of additives.

 

Введение. Применение летних сортов дизельных топлив при температурах ниже 0оС вызывает значительные затруднения в связи с выпадением из топлива в процессе их использования криталлов высокоплавких углеводородов, что приводит к потере их подвижности и полному прекращению работы двигателя. В связи с этим разработка топлив с низкими температурами застывания является актуальной проблемой.

В летних сортах дизельного топлива содержится много углеводородов с высокой температурой плавления. Для всех классов углеводородов справедлива закономерность: с ростом молекулярной массы, а следовательно, и температуры кипения, повышается температура плавления углеводородов. Значительное влияние на температуру плавления оказывает строение углеводородов. Углеводороды одинаковой молекулярной массы, но различного строения, могут иметь значения температуры плавления в широких пределах. Наиболее высокие температуры плавления имеют парафиновые углеводороды с длиной неразветвленной цепью углеводородных атомов. Ароматические и нафтеновые углеводороды плавятся при более низких температурах (кроме бензола и n-ксилола) [1]. 

Существуют различные теории механизма застывания нефтепродуктов. В соответствии с одной из них считается, что при застывании либо образуется непрерывная пространственная сетка из кристаллов парафина в результате последовательного выделения из жидкой фазы твердых углеводородов с различной температурой кристаллизации, либо сверхмицеллярная структура [2]. По другим теориям застывание может происходить из-за образования в системе парафин – углеводороды структурного каркаса, который иммобилизуя жидкую фазу, препятствует ее движению, или связано с образованием сольватных оболочек жидкой фазы вокруг кристаллов парафина, которые значительно увеличивают их объем, повышают внутреннее трение всей системы и понижают ее текучесть [3].

Растворимость н-парафинов в углеводородах других классов зависит от температуры среды, ее природы и температуры кристаллизации самих н-парафинов. При низких температурах они ограниченно растворяются в других углеводородах. Температура помутнения зависит от растворимости в топливе парафинов. При этом инициаторами являются частички механических примесей, вода или пузырьки воздуха.

В состав дизельных топлив входят парафины с длиной цепи С6 – С27 для летних и с длиной цепи С6 – С19 для зимних сортов. Для обеспечения требуемых температур помутнения и застывания зимние дизельные топлива можно получать облегчением фракционного состава, но при этом уменьшается отбор дизельного топлива от нефти с 42 до 30,5 % [4]. Опыт эксплуатации показывает, что наиболее экономически целесообразным способом улучшения низкотемпературных свойств летних дизельных топлив является применение депрессорных присадок.

В ранних исследованиях нами была установлена зависимость температуры застывания дизельных топлив от природы и концентрации депрессора, от температуры процесса. При этом температура застывания топлив понижалась до минус 24 оС [5].

Часто на практике для улучшения низкотемпературных свойств в летнее дизельное топливо вводится низкозастывающее реактивное топливо ТС-1до

20 %. При этом не наблюдается отрицательного влияния полученной смеси на работу двигателя и его износ [6].

В настоящей исследованиях показана возможность улучшения низкотемпературных свойств дизельных топлив при помощи депрессоров в сочетании с низкозастывающим топливом для реактивных двигателей. Для этой цели мы готовили смесь летнего дизельного топлива с содержанием ТС-1 до

 20 % и присадок 0,1 % присадки Дп1 и 0,43 % Дп2. После чего определяли их температуру помутнения и застывания (рис. 1, 2).

 

 

Рисунок 1. Влияние концентрации ТС-1  на температуру помутнения топлива 

 

Как видно из рисунка 1 температура помутнения базового дизельного топлива составляет минус 10  оС, а топлива с содержанием 0,1 % Дп1 и 0,43 % Дп2 – минус 11 оС. При увеличении концентрации ТС-1 до 20 % их температура помутнения понизилась на 2 оС.

 

 

Рисунок 2. Влияние концентрации ТС-1  на температуру застывания топлива

 

Из рисунка 2 видно, что введение ТС-1 улучшает низкотемпературные свойства топлива. Так, температура застывания топлива с содержанием 20 % ТС-1 в присутствии присадок понижается до минус 30 оС.

При смешении дизельного топлива с ТС-1 изменение температуры застывания и помутнения не подчиняется правилу аддитивности, а смещается в сторону высокозастывающего компонента. Изменение температуры помутнения при смешении обуславливается растворимостью парафиновых углеводородов в смеси, а температуры застывания – их концентрацией. По мере разбавления высокозастывающего компонента низкозастывающим концентрация парафинов в смеси будет падать, и как следствие, разность между температурами помутнения и застывания увеличивается. Степень увеличения разности зависит от температуры плавления парафинов в их исходной концентрации. Чем меньше исходная концентрация парафинов и чем ниже их температура плавления, тем в большей мере увеличивается разность между температурами помутнения и застывания получаемой смеси [7].

Известно, что для понижения температуры застывания дизельных топлив при эксплуатации в зимнее время топлива смешивают с керосином в пределах до 50 % и более [8]. С экономической точки зрения это нецелесообразно и приводит к большому перерасходу ценного реактивного топлива. Проведенные нами исследования показали возможность получения зимнего дизельного топлива с температурой застывания минус 30 оС путем введения в летнее топливо 0,1 % депрессора и до 20 % ТС-1 и с температурой замерзания минус 25 оС использованием смеси дизельного топлива с 5 % ТС-1 и 0,05 % присадки Дп3.

Учитывая климатические условия нашей республики нам представляется, что нет необходимости в получении топлив с температурой застывания минус 30 оС, тем более, что при этом потребуется расходование огромного количества топлива для реактивных двигателей. Поэтому мы считаем целесообразным для получения зимних сортов дизельных топлив использование 0,05 % депрессорной присадки Дп3  в смеси с  5 % ТС-1.

 

Список литературы:
1. Гуреев А.А. и др. Топливо для дизелей. - М.: Химия. 1993. С. 193 – 194.
2. Энглин Б.А. Применение моторных топлив при низких температурах. М.: Химия. 1968. – 164 с.
3. Гурвич Л.Г. Научные основы переработки нефти. М.: Гостоптехиздат. 1940. – 544 с.
4. Школьников В.М. Топлива, смазочные материалы, технические жидкости. М.: Техинформ. 1999. - 88 с.
5. Карпушкин С.И., Джалилов А.Т., Барханаджян А.Л. Использование высокомолекулятных соединений в качестве депрессорных присадок.//Ж. химия и химическая технология. 2009. № 2 (24). С. 45 – 46.
6. Васильева Л.С. Автомобильные эксплуатационные материалы. М.: Транспорт. 1986. – 72 с.
7. Энглин Б.А. Применение моторных топлив при низких температурах. М.: Химия. 1980. С. 70 – 71.
8. Школьников В.М. Топлива, смазочные материалы, технические жидкости.М.: Химия. 1989. – 75 с.

 

Информация об авторах:

Вафаев Ойбек Шукурлаевич Oybek Vafayev

д-р философии(PhD), старший научный сотрудник, «ООО Ташкентский научно-исследовательский институт химической технологии», Республика Узбекистан, Ташкент. обл., Ташкентский р-н, п/о Ибрат 

Doctor of Philosophy (PhD), Senior Research Scientist of “JSC Tashkent Scientific Research Institute of Chemical Technology”, Uzbekistan, Tashkent, Tashkent Region, Ibrat


Таджиходжаев Закирходжа Абдусаттарович Zakirkhodja Tadjikhodjaev

д-р техн. наук, профессор, Центр внедрения и развития информационно-коммуникационных технологий, специалист, Узбекистан, г. Ташкент

Doctor of Technical Sciences, Professor, director of the Center for Introduction and Development of Information and Communication Technologies, Uzbekistan, Tashkent


Джалилов Абдулахат Турапович Abdulahat Jalilov

д-р хим. наук, проф., академик, ГУП ТНИИХТ, директор, Узбекистан, Ташкентская область, Зангиатинский район, п/о Шуро-базар

Doctor of chemical sciences, Professor, academician, director of the SUE TSRICT, Uzbekistan, Tashkent region, Zangiata district, p / o Shuro-bazaar


Читателям

Информация о журнале

Выходит с 2013 года

ISSN: 2311-5122

Св-во о регистрации СМИ: 

ЭЛ №ФС77-54434 от 17.06.2013

ПИ №ФС77-66236 от 01.07.2016

Скачать информационное письмо

Включен в перечень ВАК Республики Узбекистан

Размещается в: 

doi:

The agreement with the Russian SCI:

cyberleninka

google scholar

Ulrich's Periodicals Directory

socionet

Base

 

OpenAirediscovery

CiteFactor

Поделиться

Лицензия Creative CommonsЯндекс.Метрика© Научные журналы Universum, 2013-2019
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Непортированная.