РАЗРАБОТКА НА ОСНОВЕ МЕСТНОГО СЫРЬЯ ЭФФЕКТИВНОЙ ТЕХНОЛОГИИ ПОЛУЧЕНИЯ ТУРБИННЫХ МАСЕЛ

АННОТАЦИЯ

В данной статье приведены результаты сравнительных исследований подбора присадок, выбор оптимальных концентраций и изучение их совместимости получаемых в установках ООО «ФНПЗ» для получения турбинных масел и подбор оптимального режима гидроочистки.

ABSTRACT

This article presents the results of comparative studies of the selection of additives, the selection of optimal concentrations and the study of their compatibility obtained in the plants of LLC "FNPZ" for the production of turbine oils and the selection of the optimal hydrotreating mode.

Ключевые слова: базовые масла, турбинное масло, гидроочистка, фенол, вязкость, индекс вязкости, парафин, нафтен, дистиллят, плотность, экстракт.

Keywords: base oils, turbine oil, hydrotreating, phenol, viscosity, viscosity index, paraffin, naphthenes, distillate, density, extract.

Введение

В условиях мирового экономического кризиса, рациональное использование вторичных ресурсов и отходов различных сферах экономики и решение при этом проблем импортозамещения определяет эффективность разрабатываемых новых технологий. В нашей республике достигнуты научно-практические результаты по созданию и применению технологии получения турбинных масел с улучшенными коллоидно-химотологическими свойствами на основе местного нефтяного сырья. В стратегии действий по дальнейшему развитию Республики Узбекистан определены задачи «дальнейшей модернизации и диверсификации промышленности путем перевода высокотехнологичных перерабатывающих отраслей, прежде всего, производства готовой продукции с высокой добавленной стоимостью на основе глубокой переработки местных сырьевых ресурсов на качественно новый уровень, направленный на ускоренное развитие» [1].

В связи с этим, с точки зрения физико-химической теории нефтяных дисперсионных систем, важно интенсифицировать процесс получения турбинных масел на основе местного сырья и различных многофункциональных видов присадок, разработать научно-технологические основы их направления по химическим и экологическим свойствам [2].

Методы исследование

В работе использовались физико-химические, коллоидно-химмотологические и эксплуатационные методы испытании по ГОСТ 20799-88.

Литературный обзор

Ведущими специалистами Ферганского нефтеперерабатывающего завода (ФНПЗ) и научно-исследовательских институтов Республики Узбекистан, были проведены исследования и получено множество научных и практических результатов по улучшению качества турбинного масла. В особенности, производство смазочных материалов из нефтяного сырья, разработка и внедрение теоретических основ повышения их качества. Однако развитие современного машиностроения требует постоянного улучшения местных смазочных материалов. Они должны соответствовать эксплуатационным и экологическим требованиям, предъявляемым производителями современного оборудования, к горюче-смазочным материалам типа API, ACEA, ILSAC, ASTM, которые используются во всем мире. При производстве отечественных турбинных масел, отвечающих требованиям к вышеупомянутым маслам, необходимо подходить с коллоидной и эксплуатационной точки зрения [1,2].

В работе представляются результаты проведенных исследований по разработке турбинного масла с использованием компонентов, являющихся продуктами или полупродуктами при реализации технологического процесса переработки нефтяного сырья на Ферганском НПЗ. При этом особое внимание уделялось выбору базового масла. Тщательный выбор базового масла – необходимая предпосылка для разработки высокоэффективной смазки и оказывает сильное воздействие на соотношение цена/качество. В настоящее время присадки в современных маслах создают защитную пленку необходимую для рабочих поверхностей всякий раз, когда жидкостная плёнка не может выдержать приложенной нагрузки [4,5].

Результаты и обсуждения

При составлении оптимального варианта рецептуры турбинного масла и соответственно их физико-химических характеристик все элементы трибосистемы должны быть известны. Из известных видов трения: скольжения, трения верчения, трения качения и комбинированное трение качение/скольжения, при работе турбинных масел проявляются трение верчения и трение скольжения [3].

Воздействие окружающей среды и свойства самой конструкции являются такими же важными факторами, как и факторы, определяющие нагрузку (скорость, нагрузка или вибрация). Только имея совокупность условий, определяющих работу конкретной системы, можно правильно определить состав смазочных материалов [3,4]. В добавлении к основному требованию смазочных материалов – максимальной передачи приложенных сил при минимальном трении и износе, очень часто встречаются дополнительные условия, такие как устойчивость к воде и химикатам [5].

Для решения вопроса получения качественных турбинных масел необходимо было получить базовое масло (АУ) с оптимальным групповым химическим составом и выполнить подбор присадок разного функционального действия. Масла оптимального химического состава должны содержать углеводороды и гетероатомные соединения в соотношениях, определяющих свойств масел, отвечающих определенным образом требованиям эксплуатации и совместимости с присадками. При одной и тоже вязкости, варьируя химический состав, можно получать масло с разными смазочными свойствами. С помощью присадок к маслам можно значительно снизить потери на трение и, следовательно, увеличить срок службы машин и механизмов путем увеличения их износостойкости [6].

Наиболее подходящим в качестве базового масла для получения турбинного масло нами было выбрано масло АУ (ГОСТ 20799-88) – дистиллятное, средне вязкое масло из сернистых и малосернистых нефтей селективной очистки. Физико-химические характеристики указанного масла отражены в табл.1.

Таблица 1

Физико-химические характеристики веретенного масла АУ

Изучение и разработка ассортимента высококачественных турбинных масел из ферганских нефтей является актуальной задачей. Для этих целей нами исследованы различные присадки в разных соотношениях. Подбор присадок, выбор оптимальных концентраций, изучение их совместимости проводилось на промышленной установке турбинном масле Тп 22с в ООО «ФНПЗ», при режиме гидроочистки 320 ⁰С и объемной скорости подачи сырья 1ч^-1, вместо известной 260 ⁰С и 2ч^-1.

Оценка эффективности ряда антиокислительных присадок фенольного, аминного типа показали, что из них неприменима в турбинных маслах из-за склонности к осадкообразованию токсичности или дефицитности.

Выводы

Установлено, что ионол – оптимальная присадка применительно к турбинным маслам. Эффективность его возрастает с глубиной очистки масла. 

Рекомендуются следующая основная композиция присадок: ионол – 0,7-1%, олеиновая кислота – 0,2%, дипроксиамин - 0,02 – 0,05%.

Рисунок 1. Влияние присадок В – 15/41 в Д – 157 на ингибирующие действие ионола в промышленном Ферганском турбинном масле Тп – 22с при окислении по методу ASTM Д 943:

1 – 0,5% ионола; 2 – 0,5 % ионола + 0,02% Д – 157; 3 – 0,5% ионола + 0,02% В – 15/41; 4 – 0,5% ионола + 0,05% В – 15/41; 5 – 0,5% ионола + 0,02% В – 15/41 + 0,02% Д – 157;

Установлено, что она является универсальной для турбинных масел Тп 22с, Тп 30 Ферганских нефтей и в 2 раза повышают антиокислительную и защитную свойства масел. В современных турбинных маслах рекомендовано использовать три типа присадок: антиокислитель, деэмульгатор и ингибитор коррозии.

Установлено, что дипроксиамин-157 и ионол не оказывают отрицательного действия на защитные свойства масла и эффективность ингибитора коррозии В-15/41 как в случае их индивидуального, так и совместного использования. Вместе с тем было выявлено, что В-15/41 отрицательно влияет на деэмульгирующие свойства исходного масла и на эффективность деэмульгатора. Увеличение концентрации последнего всего на 0,005% нивелирует это действие. Оценка стабильности показала, Д-157 не влияет на окисление масел ионолом, а В-15/41 ухудшает его ингибирующее действие, иными словами, проявляется антагонизм действия этих присадок (рис.1).

Список литературы:

1. Указ Президента Республики Узбекистан от 7 февраля 2017 года № ПФ-4947 «Стратегия дальнейшего развития Республики Узбекистан».
2. Сайдахмедов Ш.М. Развитие технологий производства смазочных масел в Узбекистане. Ташкент: ФАН, 2004. 112с.
3. Спиркин В.Г., Фукс И.Г. Химия смазочных масел (состав, получение и применение): Учеб. пособие. – М: Изд-во «Нефть и газ» РГУ нефти и газа имени И.М.Губкина, 2004. -424 с.
4. Данилов А. М. Присадки и добавки. Улучшение экологических характеристик нефтяных топлив, - М.: Химия, 1996,- 231 с.
5. Голдберг Д.О. Контроль производства масел и парафинов.  М., Химия, 1964. - 273 с.
6. Казаков Л.П., Крейн Н.Э. Физико-химические основы производства нефтяных масел. М., Химия, 1978. - 320 с.