преподаватель, Ташкенского Государственного технического университета Узбекистан, Республика Узбекистан, г. Ташкент
РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДЕПРЕССОРНЫХ ПРОКЛАДОК С КОМПОЗИЦИЕЙ, УЛУЧШАЮЩЕЙ СВОЙСТВА ДИЗЕЛЬНОГО ТОПЛИВА, ПОЛУЧЕННОГО НА ОСНОВЕ ГАЗОВОГО КОНДЕНСАТА
АННОТАЦИЯ
В данной статье рассмотрены разработка технологии получения эффективных композиционных многофункциональных присадок на основе местного вторичного сырья улучшающие физико-химические свойства дизельных топлив полученных из газоконденсата.
ABSTRACT
The article presents the results of a study of light hydrocarbon composition and low-temperature properties of gas condensates of local raw materials.
Ключевые слова: газоконденсат, присадка, композиция, дизелное топливо, композиция, охладитель, термометр, сополимер, технология.
Keywords: raw materials, reagents, condensate, oil, gas oil, gasoline, diesel fuel, naphtha, fuel oil, kerosene, pressure, distillation, fractionation, hydrotreating.
В результате осуществляемого сегодня в мире процесса дизелизации автомобильного транспорта, в результате экономичности дизельного двигателя по сравнению с карбюраторным двигателем и высокого КПД, производство дизельного топлива составляет 1,7 млрд. тонн до 2 млрд тонн. Одной из актуальных проблем является внедрение стабилизаторов для удовлетворения возрастающих потребностей в дизельном топливе. В связи с этим научно-исследовательская работа направлена на создание новых эффективных видов и технологий.
После обретения нашей республикой независимости были предприняты широкие меры по разработке технологий использования полимерных стабилизаторов, добавляемых в дизельные топлива, и их производства. Наблюдаемый в последние годы в мире растущий дефицит энергоресурсов вынуждает традиционных теплоносителей быть более экономными и искать нетрадиционные энергосберегающие виды топлива на основе местных ресурсов.
Известно, что двигатели, работающие на дизельном топливе, имеют ряд преимуществ перед карбюраторными: во-первых, они на 25 % экономичнее, во-вторых, состав газов, образующихся при работе дизеля, в значительной степени соответствует экологическим нормам, в-третьих, они дешевле. и более серый [1,2].
В настоящее время одним из актуальных вопросов является разработка и внедрение чистых, безотходных и экологически чистых технологий получения эффективных присадок на основе местного вторичного сырья.
Эти технологии не только улучшают качество дизельных топлив, но и обеспечивают уровень потребности в дизельных топливах, получаемых на основе газового конденсата в сложных климатических условиях Республики Узбекистан в аномальных условиях за счет улучшения их качества по ряду физико-химических показателей. химико-технологические показатели [3,4].
В результате мировых исследований по созданию технологий синтеза и производства стабилизаторов на основе пропилена и этилена, полиметакрилатных сополимеров для дизельных топлив получен ряд научных результатов, в том числе следующие.
Присадки наиболее эффективны в топливах, где: 1. Диапазон температур кипения превышает 90% - 20% - 100°C. 2. Температурный диапазон окончания перегонки топлива 25-30°С минус 90% его температуры кипения. 3. Содержание закристаллизованных углеводородов, выделившихся при температуре на 10°С ниже точки помутнения, менее -Z0 0S. Низкотемпературные свойства дизельных топлив с депрессорными присадками не изменяются при хранении.
В основное дизельное топливо добавляли Keroflux 6100 и Keroflux 3614, писадку немецкой фирмы "BASF". Присадки добавлялись в топливо в концентрации 0,01-0,05%.
Принимая во внимание, что цена диспергатора парафина выше цены депрессорной присадки, и для выбора оптимального состава присадок в топливе важна не только общая эффективная концентрация состава, но и соотношение присадки: депрессор: добавляли диспергатор от 1 : 1 до 5 [5].
Таблица 1.
Депрессор пониженных температурных свойств дизельного топлива эффекты присадок
Присадки |
Конечная температура фильтрации, °С |
Температура замерзания, °С |
|
имя |
С %, масс. |
||
безприсадки |
-30 |
-42 |
|
Kepoflux 6100 |
0,02 |
-30 |
- |
Kepoflux 6100 |
0,03 |
-32 |
- |
Kepoflux 3614 |
0,02 |
-31 |
- |
Kepoflux 6100 Kepoflux 3614 |
0,02 0,005 |
-34 |
-52 |
Керофлух 6100 Kepoflux 3614 |
0,02 0,0056 |
-40 |
- |
Kepoflux 6100 Kepoflux 3614 |
0,0225 0,0075 |
-48 |
- |
Kepoflux 6100 Kepoflux 3614 |
0,02 0,01 |
-40 |
- |
Kepoflux 6100 Kepoflux 3614 |
0,02 0,02 |
-35 |
|
Kepoflux 6100 Kepoflux 3614 |
0,015 0,005 |
-32 |
-42 |
Kepoflux 6100 Kepoflux 3614 |
0,010 0,002 |
-30 |
-42 |
КМПП+ММА КМПП+ММА |
0,01 0,02 |
-30 |
-40 |
ММА+БОТММА ММА+БОТММА |
0,01 0,02 |
-30 |
-40 |
Требование к техническому состаянию |
Не выше -35 |
Не выше-45 |
Предложены способы получения модифицированных сополимерных композиций низкомолекулярного полиэтилена с метилакрилатом (РР-1) и метилметакрилата с гетероциклическими соединениями (РР-2), используемых в качестве добавок к газоконденсатному дизельному топливу.
Разработан способ получения композиционного порошка РР-1 в лабораторных условиях. Лабораторное оборудование, использованное для получения композиционного порошка РР-1, состоит из круглодонной трехгорлой колбы объемом 500 мл, снабженной термостатом с перевернутым холодильником, термометром и мешалкой.
Рассчитанное количество сополимера низкомолекулярного полиэтилена с метилакрилатом помещали в реакционную колбу и оставляли на 8 часов для растворения необходимого количества ДТ до образования 1,0% раствора.
Время приготовления не менее восьми часов. Через четыре часа перемешивание прекращали в смесительном устройстве и соотношение компонентов составляло 1:1 по массе в колбе в течение 40 минут при поддержании температуры 305°С с помощью термостата. смешивали с сополимерами, образованными метилметакрилатными гетероциклическими соединениями.
После введения компонентов их перемешивали еще 20 минут, после чего перемешивание прекращали, а готовый состав выдерживали 12 часов. Через восемь часов, отобрав пробы и убедившись, что полученная композиционная паста однородна и не расслаивается, в нее был добавлен ДЮ в количестве 0,5% по массе. В ДМО определена эффективность композиционной смолы РР-1 по цетановому числу и кинематической вязкости.
Описанное выше устройство использовалось для получения композитной пробки РР-2. Смешивая сополимер бензолсазолтионилметилметакрилата (БОТММА) с метилакрилатом (МА), сополимером низкомолекулярного полипропилена (НМПП), улучшающим низкотемпературные свойства, в колбу помещали рассчитанные количества ДТ и запускали смесительное устройство, а процесс проводили в течение 80 минут при температуре 30 oC. Соотношение БОТММА к сополимеру МА и ММА к привитому сополимеру БОТ варьировали от 20:80 до 70:30.
Перемешивание заканчивали через 2 часа, а полученный композитный порошок РР-2 выдерживали при концентрации 2,0% в ДТ в течение 12 часов. После этого отбирали пробы и анализировали, убедившись, что полученная суспензия не расслаивается на слои. Испытания работоспособности пробки ДТ ги РР-2 проводились по ЦС, ТЛ и ТЦ ГОСТ.
Композиционная смола РР-3 была получена в лабораторных условиях. Расчетное количество исходных компонентов: Присадки Kepoflux 6100 и Kepoflux 3614 смешивали в соотношении 50:25:25 соответственно.
Композитный депрессор РР-4 изготовлен на основе азот-, серо-, кислородсодержащих гетероциклических соединений и низкомолекулярного полиэтилена.
Разработанные композиционные смолы РР-1, РР-2, РР-3 и РР-4 использовались для повышения качества ДМО. Все пеллеты выпускаются в виде концентратов, что исключает необходимость проектирования специального участка сбора для приготовления пеллет [6].
Для производства окатышей использовалась единая принципиально новая технологическая схема устройства, представленная на рис. 2. Композитные окатыши получали в реакторах смешения с закрытой рубашкой по схеме «пар-вода». Реактор 6 загружали соответствующими зарядами из емкостей РР-1, РР-2, РР-3 и РР-4 с помощью насосов через манометры.
Рисунок 1. Технологическая схема получения композиционных многофункциональных порошков: 1-КМПП+ММА (РР-1); 2 – ММА+БОТММА (РР-2); 3 – Кепофлюкс 6100 (РР-3); 4 – Кепофлюкс 3614 (РР-4). 1, 2, 3, 4 – дозирующие емкости для соответствующих бункеров, 5 – смеситель, 6 – реактор, 7 – емкость дизельного топлива, 8– бункер готового концентрата
Смесительное устройство было запущено, и процесс смешивания проводился с соблюдением оптимального времени. При производстве присадки на основе РР-3 в корпус реактора подают теплоноситель и нагревают смесь до температуры 40 0С. Оптимальная температура получения шлаков на основе РР-1 и РР-2 составляет 35 0С.
После окончания процесса смесь окатышей в реакторе охлаждают до 25 0С, РР-1, РР-2 и РР-3 выгружают в бак концентрата окатышей 7, отбирают пробу на анализ и упаковывают в промышленную установку. контейнер определенной вместимости. Экспериментальные исследования влияния композитных праймеров RR-1, RR-2, RR-3 и RR-4 на показатель качества ДТ представлены в таблице 2.
В опытно-промышленных производственных условиях, проводимых на БНКИЗ, изготовлена опытная партия из 20 тонн базового компонента ДТ, содержащего 0,2% исходного концентрата сырья, на основе которого РР-1, РР-2 и РР-3. Композитный порошковый тест ДТ был испытан, приготовлены партии [7].
Таблица 2.
Влияние показателей качества ДТ композитных грунтовок RR-1, RR-2 и R-3
показатели |
Цетанное число |
Фракционный состав, оС начало кипения |
10% |
20% |
30% |
40% |
50% |
60% |
70% |
80% |
90% |
Конец кипенияоС |
выход, % |
Кинематическая вязкость 20 оС мм/с да |
Тк ,оС |
ДТ |
42 |
95 |
142 |
160 |
175 |
185 |
196 |
210 |
220 |
240 |
265 |
275 |
98 |
1,8 |
-40 |
ДТ РР-1 0,2 масс, % |
44 |
100 |
145 |
161 |
177 |
188 |
198 |
212 |
223 |
238 |
270 |
280 |
98,3 |
1,82 |
-50 |
ДТ РР-2 0,2 масс. % |
46 |
105 |
147 |
162 |
179 |
189 |
198,3 |
213 |
225 |
240 |
280 |
285 |
98,5 |
1,83 |
-52 |
ДТ РР-3 0,2 масс. % |
48 |
108 |
148 |
165 |
180 |
190 |
199 |
214 |
226 |
242 |
285 |
290 |
98,7 |
1,84 |
-55 |
ДТ РР-4 0,2 масс. % |
49 |
110 |
150 |
168 |
182 |
192 |
200 |
215 |
227 |
245 |
290 |
295 |
98,9 |
1,85 |
-56 |
ГОСТ 305-82 по норму. Дизел топливо Dts 989: 20 01 |
Не менше 45 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
1,8-5,0 |
-45 |
Таким образом, можно сделать вывод о том, что процесс производства модифицированных композитных присадок является безотходным и экологически безопасным (поскольку осуществляется по замкнутому циклу), а при их производстве не образуются вещества, отравляющие атмосферу; ДТ присадки отличается тем, что ее можно приготовить в виде готового концентрата 5%, 10% и 20%. Разработанные композиционные смолы многофункциональны и не имеют аналогов, эффективно улучшают низкотемпературные свойства ДТ.
Список литературы:
- Бойко Е.В. Химия нефти и топлив: Учебное пособие. / Е.В.Бойко. – Ульяновск: УлГТУ.2007. 60 с.
- Будяков Ю.В. Исследование составов и методов переработки газовых конденсатов и нефтяных оторочек заполярного месторождения. / автореф. дисс. к.х.н. Самара – 2006.
- Ражабов Р. Н., Фозилов С. Ф., Мавлонов Б. А., Ражабов С. Ҳ. Газли кони газ конден-сатини таркибини ўрганиш ва уни тадқиқ қилиш/ «Озиқ-овқат, нефтгаз ва кимё саноатини ривожлантиришнинг долзарб муаммоларини ечишнинг инновацион йўллари» Халқаро илмий-амалий конференцияси материаллари. (2020 йил 12-14 ноябрь). 1-том. Бухоро. – 2020.-с.343-346.
- Ражабов Р. Н., Фозилов С. Ф., Мавлонов Б. А., Фозилов Ҳ. С. Денгизкул конининг газ конденсати физик-кимѐвий хоссалари. «Инновационные пути решения актуальных проблем развития пищевой и нефтегазохимической промышленности» материалы международной научно-практической конференции.(2020 йил 12-14 ноябрь) 2-том. Бухоро. – 2020.-с.296-299.
- Ражабов Р. Н., Фозилов С. Ф., Мавлонов Б. А., Ражабов С. Ҳ. Қандим конини таркибидаги газ конденсатини тадқиқ қилиш. «Инновационные пути решения актуальных проблем развития пищевой и нефтегазохимической промышленности» материалы международной научно-практической конференции.(2020 йил 12-14 ноябрь) 2-том. Бухоро. – 2020.-С. 299-302.
- Rajabov R.N., Samiev A.A., Fozillov S.F., Mavlanov B.A., Axmedova O.B. Gazokondensatlar asosida dizel yoqilg’ilari olish va ularning fizik-kimyoviy xossalarini yaxshilash. Фан ва технологиялар тараққиёти. -2020. -№ 3. –С.90-95.
- Ражабов Р.Н, Мавланов Б.А., Фозилов С.Ф. Маҳаллий хомашё газконденсатлари енгил углеводородлар таркибини ва уларнинг қуйи ҳароратли хоссаларини ўрганиш. Фан ва технологиялар тараққиёти. -2022. -№ 2. –С.3-8.
- Nazhmutdinovna, Niyazova Rano. "Environmental Problems of Chewing Chrome Tanned Leather." Texas Journal of Multidisciplinary Studies 5 (2022): 230-231.
- Nazhmiddinovna, Niyazova Rano. "Fattening of collagen fibers of skin tissue." in-Chief: Akhmetov Sayranbek Makhsutovich, Doctor of Technical Sciences (2021).