Влияния депрессорной присадки на качественные показатели дизельного топлива

Введение. Дизельные топлива имеют существенные преимущества перед бензинами. Одними из основных недостатков дизельных топлив являются некоторые их свойства, приводящие к трудностям запуска дизельных двигателей в зимнее время. Поэтому дизельные топлива выпускаются с неодинаковыми характеристиками в зависимости от времени года. Они являются чуть ли не единственными нефтепродуктами, имеющими сезонные требования к показателям их качества.

Для зимних дизельных топлив разработаны особые требования к низкотемпературным свойствам – температуре помутнения, температуре застывания и предельной температуре фильтруемости. Существует несколько способов доведения до необходимых требований зимних сортов дизельных топлив. Наиболее распространенный способ – облегчение фракционного состава. При этом ресурсы дизельных топлив сокращаются на 25 % [5]. При гидродепарафинизации ресурсы ДТ сокращаются до 18 % [1; 4]. Использование карбамидной депарафинизации и депарафинизации на цеолитах приводит к неселективному извлечению из топлив парафиновых углеводородов, в т.ч. и низкомолекулярных, ответственных за цетановое число [3]. Кроме того, с помощью карбамидной депарафинизации не удается обеспечить необходимые требования по температуре помутнения. Еще один способ доведения низкотемпературных показателей ДТ до желаемых – это введение в топлива депрессорных присадок.

В проведенных нами ранее исследованиях по разработке различных по природе депрессорных присадок были установлены факторы, влияющие на эффективность их действия на низкотемпературные свойства, такие как совместимость депрессора с дизельным топливом, величина его концентрации, температура введения депрессора в топливо, присутствие воды и ряд других показателей [2].

Экспериментальная часть. Из синтезированных нами депрессоров для дальнейших экспериментов определена наиболее эффективная присадка ДП₃ (на основе вторичного полиэтилентерефталата), способная при концентрации 0,2% понижать температуру застывания топлива в среднем на 12-18⁰С в зависимости от его углеводородного состава.

Зачастую дизельные топлива различаются по углеводородному составу, т. е. в разных партиях вырабатываемого дизельного топлива могут превалировать парафины нормального строения (н-парафины), изопарафины, ароматика и другие, поэтому исследование углеводородного состава топлив и его влияние на эффективность депрессорной присадки ДП₃ представляет определенный интерес. Для этого нами выбрано три образцов товарных летных дизельных топлив и в равных концентрациях вводился депрессор ДП₃ (табл. 1).

Таблица 1.

Влияние концентрации депрессора на температуру застывания дизельного топлива, ^оС

Из табл. 1 видно, что эффективность действия депрессора на температуру застывания топлива различна. Это можно объяснить, как нам представляется, различным углеводородным составом топлива (табл. 2) (был определен групповой состав образцов дизельных топлив по ГОСТ 31872-2012).

Таблица 2.

Углеводородный состав исследуемых образцов дизельных топлив, %

Как видно из таблицы 2 образцы дизельных топлив 1 и 2 значительно отличаются от образца 3 по своему групповому углеводородному составу. Полученные данные о зависимости эффективности депрессора от углеводородного состава топлива хорошо согласуются с литературными источниками [5], из которых следует, что в общем случае углеводороды могут быть расположены в следующий ряд по убыванию восприимчивости к депрессорам:

н-парафины > ароматические углеводороды > изопарафины и нафтены

Хорошая восприимчивость н-парафинов к депрессорам обусловлена механизмом действия этих присадок, которые взаимодействуют с кристаллизующимися парафинами. Однако сами н-парафины имеют высокие температуры застывания, их присутствие резко ухудшает низкотемпературные свойства топлив. При оптимальных концентрациях н-парафинов в топливе действие депрессоров проявляется лучше всего.

Из ароматических углеводородов более восприимчивы те, которые содержат боковые парафиновые цепи. С увеличением числа бензольных колец и уменьшением длины боковых цепей их восприимчивость к депрессорам снижается [2].

Из литературы известно [3], что в ряде случаев присутствие депрессорных присадок может негативно влиять на определенные показатели качества топлива. Так, при введении 0,2% присадки ВЭС-238 коэффициент фильтруемости топлива летнего сорта повышается до 30, затем при хранении несколько понижается, но все равно остается достаточно высоким относительно нормируемого значения, равного 3, и составляет 4—5. Увеличение коэффициента фильтруемости наблюдается и при использовании депрессора Keroflux-5486. При испытании синтезированного нами депрессора ДП₃ установлено его незначительное воздействие, в сравнении с известными аналогами, на данный показатель (рис.1). 

Рисунок 1. Влияние концентрации присадок на коэффициент фильтруемости дизельного топлива

Введение 0,2% присадки ВЭС-238 сказывается и на увеличении показателя коэффициента фильруемости [3].

Испытания по определению влияния разработанной присадки ДП₃ на первоначальные показатели дизельного топлива проведены в соответствии с ГОСТ 305 – 82 на образце топлива 2 (табл. 3). При исследованиях была использована депрессорная присадка с концентрацией, равной 0,2%.

Таблица 3.

Влияние депрессора на показатели качества дизельного топлива

Из таблицы 3 видно, что введение присадки ДП₃в дизельное топливо не сказывается на коэффициенте фильтруемости, содержании фактических смол и других показателях.

Выводы

Проведенные исследования показывают, что эффективность присадки ДП₃ в значительной мере зависит от углеводородного состава топлива и не ухудшает его качественные показатели. Учитывая депрессорную эффективность и климатические условия Республики Узбекистан, разработанная присадка, при рациональном подборе углеводородного состава летнего сорта дизельного топлива, вполне может быть использована для улучшения его низкотемпературных свойств при эксплуатации автомобильной техники в зимний период.