Исследование влияния депрессорных присадок на физико-химические свойства нефтепродуктов

За последние несколько лет автомобильный парк Казахстана показывает рост количества транспортных средств на дизельном топливе. Это обусловлено тем, что двигатели на дизельном топливе по сравнению двигателями на бензине обладают экономичностью и имеют улучшенные характеристики [1]. Предполагается, что в Евразии до 2020 года использование дизельного топлива будет расти [2]. Ожидается ежегодное увеличение спроса на дизельное топливо на 1,9%, тогда как спрос на бензин будет падать. Вне Европы и США ожидается рост спроса на дизельное топливо в среднем на 4% в год. В Азии и в том числе в Казахстане рост спроса составит 5% [3, 4].

Дизельное топливо является одним из самых часто используемых и распространенных видов топлива. Технологические процессы переработки нефти довольно сложны. Для улучшения и достижения нужных свойств вводятся присадки и добавки. На сегодняшний день известно много способов повышения эксплуатационных свойств дизельного топлива, но использование присадок различного функционального назначения является наиболее экономически выгодным [5]. Содержание присадок в нефтепродуктах обычно не должно превышать сотых или десятых долей % (масс.), лишь некоторые присадки применяются в концентрациях до 1-2% и более. Глубокая модернизация нефтеперерабатывающих заводов очень дорого стоит, в то время как использование топливных присадок наименее энергозатратно. Следует особо отметить, что присадки легко транспортировать, хранить и что самое главное, добавление присадок может производится на различных стадиях технологического процесса. Использование топливных присадок на нефтепродуктах позволяет довести продукт до необходимых стандартов согласно определенному регламенту. Следует также отметить, что использование присадок приносит экономическую выгоду и позволяет получить топливо с необходимыми физико-химическими показателями без значительных затрат. Присадки для нефтепродуктов помогают сохра- нить их свойства при транспортировке, хранении и использовании.

Особого внимания заслуживает тот факт, что присадки, улучшая процесс сгорания, уменьшают пагубное влияние на окружающую среду. Свойство смазки течь в условиях низкой температуры имеет прямое значение для эффективной работы двигателей и оборудования, которое предназначено для использования в холодной среде. В мировой практике наибольшее применение получили депрессорные присадки, которые в свою очередь непосредственно влияют на свойства нефтепродукта при низких температурах. Минеральные масла содержат незначительные количества парафинов. При понижении температуры парафины оседают в виде маленьких кристаллов, и продукт начинает мутнеть, что лишает нефтепродукт подвижности. При температуре застывания нефтепродукт застывает и теряет способность течь.

Объекты и методы исследований

В настоящей работе объектами исследования являются дизельное топливо летней марки «ПетроКоммерцОйлКазахстан» и депрессорные присадки следующих марок: «LIQUI MOLY», «FELIX», «ABRO», «HI-GEAR».

Влияние депрессорной присадки на исследуемое топливо изучалось путем изучения основных показателей нефтепродуктов с использованием физико-химических методов испытания. Эти методы строго регламентированы государственными стандартами, в которых сформулированы требования к качеству продукции, работ и услуг. Для изучения влияния депрессорных присадок на топливо за основу взяты несколько требуемых низкотемпературных свойств:

• -    температура застывания (ГОСТ 2028791);

• -    температура помутнения (ГОСТ 20287-91;

• -    предельная температура фильтруемости (ГОСТ 22254-92), (рис.1);

• -    кинематическая вязкость (ГОСТ 332016);

• -    фракционный состав (ГОСТ 2177-99) (рис.2);

• -    вспышка в закрытом тигле (ГОСТ 6356-75).

Результаты и их обсуждени е

Для летних топлив значения температур помутнения и фильтруемости не должны быть выше минус 5°С, а температура застывания должна быть не более минус 10°С. Для зимних марок топлив температура помутнения не должна быть выше минус 25°С, застывания не выше минус 35°С. Данные значения температур для умеренной климатической зоны, а для холодной эти показатели должны быть на 10 градусов ниже.

Для арктического топлива температура помутнения предписана не ниже минус 35°С, фильтруемости - минус 45°С, а застывания -минус 55°С.

В табл. 1 представлены данные температуры помутнения, застывания и предельная температура фильтруемости базового топлива в отсутствии и в присутствии присадки марки «LIQUI MOLY».

Таблица 1 - Температура помутнения, застывания и предельная температура фильтруемости базового топлива в отсутствии и в присутствии присадки марки «LIQUI MOLY»

Температурные характеристики,оС	Без присадки	С присадкой марки «LIQUI MOLY»
Температура помутнения, оС	- 6	- 6
Температура застывания, оС	- 12	- 35
Предельная температура фильтруемости,оС	- 9	- 9

Из приведенных данных табл. 1 видно, что введение данной депрессорной присадки «LIQUIMOLY» позволяет понизить температуру застывания от минус 12оС до минус 35 оС. В то время как температура помутнения и предельная температура фильтруемости остались без изменения. Таким образом, на основании проведенных исследований можно сделать вывод о том, что депрессорная присадка марки «LIQUIMOLY» имеет лучшие низкотемпературные показатели.

В табл. 2 представлены данные температуры помутнения, застывания и предельная температура фильтруемости базового топлива в отсутствие и в присутствии присадки марки «FELIX».

Таблица 2 – Температуры помутнения, застывания и предельная температура фильтруемости базового топлива в отсутствии и в присутствии присадки марки «FELIX»

Температурные характеристики,оС	Без присадки	С присадкой марки «Felix»
Температура помутнения,оС	- 6	- 6
Температура застывания,оС	- 12	- 34
Предельная температура фильтруемости,оС	- 9	-28

Из приведенных данных табл. 2 видно, что депрессорная присадка «FELIX» показала хорошие результаты на летнем дизельном топливе. Введение присадки позволило уменьшить температуру застывания до минус 34оС, а предельная температура фильтруемос- ти снизилась до минус 28оС, тогда как температуры помутнения осталось без изменений.

В табл. 3 представлены данные температуры помутнения, застывания и предельная температура фильтруемости базового топлива в отсутствие и в присутствии присадки марки «HI-GEAR».

Таблица 3 – Температуры помутнения, застывания и предельная температура фильтруемости базового топлива в отсутствии и в присутствии присадки марки «HI-GEAR»

Температурные характеристики,оС	Без присадки	С присадкой «HI-GEAR»
Температура помутнения,оС	- 6	- 6
Температура застывания,оС	- 12	- 32
Предельная температура фильтруемости,оС	- 9	- 24

Из приведенных данных табл. 3 видно, что депрессорная присадка марки «HI-GEAR» понижает температуру застывания до минус 32оС. Предельная температура фильтруемости понизилась до минус 24оС. Из полученных результатов видно, что данная присадка не оказывает влияния на температуру помутнения.

В табл. 4 представлены данные по исследованию температуры помутнения, застывания и предельная температура фильтруемости базового топлива в отсутствии и в присутствии присадки марки «ABRO».

Таблица 4 - Температура помутнения, застывания и предельная температура фильтруемости базового топлива в отсутствии и в присутствии присадки марки «ABRO»

Температурные характеристики,оС	Без присадки	С присадкой «ABRO»
Температура помутнения,оС	Минус 6	Минус 7
Температура застывания,оС	Минус 12	Минус 29
Предельная температура фильтруемости,оС	Минус 9	Минус 10

Из приведенных данных табл. 4 видно, что депрессорная присадка марки «ABRO» показала средний результат. Температура застывания дизельного топлива составила минус 29оС. На температуру помутнения и предельную температуру фильтруемости данная депрессорная присадка оказывает малое влияние.

Заключение

Исследовано влияние различных марок присадок на температуры застывания, помутнения и предельную температуру фильтруемости. Показано, что в ряду исследованных присадок наилучшие результаты достигаются в присутствии присадки марки «LIQUI MOLY», которая позволяет получить из летнего дизельного топлива зимнюю марку (-35оС).