СПОСОБ ПОДГОТОВКИ ЛЕТНИХ ВИДОВ ДИЗЕЛЬНЫХ ТОПЛИВ И/ИЛИ ИХ СМЕСЕЙ К ПРИМЕНЕНИЮ ПРИ ОТРИЦАТЕЛЬНЫХ ТЕМПЕРАТУРАХ
METHOD OF SUMMER DIESEL FUEL AND/OR THEIR MIXTURES PREPARATION FOR FREEZING TEMPERATURE ENVIRONMENT

Предлагаемое изобретение относится к нефтепереработке и нефтехимии, а именно к способам подготовки летних видов дизельных топлив и/или их смесей, а также смесей летних и зимних видов топлив и смесей дизельных топлив с авиакеросинами и т.д. к применению во время перевода техники и в процессе ее эксплуатации в осенне-зимний и весенне-летний периоды.
Предлагаемое изобретение может быть использовано в местах применения топлива на технике, а также на автозаправочных станциях (АЗС) и в организациях нефтепродуктообеспечения.
Известно [1…18], что прямогонные дизельные топлива (ДТ) примерно на 95% состоят из углеводородов перерабатываемой нефти с температурами кипения, находящимися в пределах 150…400°С выкипания ДТ. Прямогонные ДТ относятся к летним видам, имеющим ограничения в применении по низкотемпературным свойствам (характеристикам).
Для получения зимних видов ДТ с улучшенными низкотемпературными характеристиками используется много способов, принципиально различающихся между собой, таких как [1,7…14,18]:
- облегчение фракционного состава,
- процессы карбамидной и цеолитовой депарафинизаций,
- процессы гидрокрекинга, гидрокрекинга-гидроизомеризации,
- компаундирование с более низкозастывающими продуктами.
Общим недостатком данных способов является использование дорогостоящих установок, применимых только в условиях нефтеперерабатывающего завода (НПЗ), при этом выход зимнего ДТ составляет меньше половины от исходного сырья.
С целью расширения ассортимента выпускаемых зимних ДТ применяются специально синтезированные присадки, улучшающие низкотемпературные свойства ДТ. Данный способ перспективный и экономически выгодный, поскольку при его применении первоначальный продукт полностью применяется по прямому назначению.
Введение депрессорных присадок (ДП) может осуществляться как в условиях НПЗ, так и непосредственно на местах применения ДТ, а также на АЗС и в организациях нефтепродуктообеспечения.
В качестве ДП к ДТ запатентовано множество продуктов различного строения, но наиболее эффективны сополимеры этилена с винилацетатом, содержащие 30…40% звеньев винилацетата и имеющие молекулярную массу порядка 1400…2300. Введение уже небольших количеств (от 0,01 мас.%) ДП (депрессора) в летние ДТ в большинстве случаев способствует резкому снижению температуры их застывания [2…5,19].
19
Эффективность действия депрессоров зависит от концентрации, содержания, строения и молекулярной массы высокоплавких углеводородов (н-алканов выше С), находящихся в топливе.
Известно, что низкотемпературные свойства ДТ связаны с фракционным составом [3], т.е. зависят от длины цепи н-парафинов и, соответственно от пределов их выкипания.
Механизм действия ДП зависит как от химического строения самих присадок, так и от углеводородного состава ДТ. Особенности механизма действия ДП определяют и условия введения их в топливо. Поскольку они не могут растворять уже образовавшиеся кристаллы парафинов, их надо вводить в топливо до его помутнения, при этом рекомендуется нагрев топлива до 40…60°С. Рабочие концентрации депрессоров, рекомендуемые производителем, составляют 0,03…0,05%) (мас.) [2].
В таблице 1 указаны некоторые используемые в настоящее время ДП и концентрации их применения.
Таблица 1
Варианты изготовления ДТ с ДП на отечественных НПЗ
Год выпуска
Образцы зимних ДТ, допущенных к Применению на технике
Марка ДТ
Состав ДТ
2001
ДЗ<sub>п</sub>-25 ТУ 38.101889-00
Гидроочищенное ДТ с прямогонной и гидроочищенной керосиновой фракцией с добавлением депрессорно-диспергирующей присадки «Keroflux ES 3520» до 0,035%
2002
ДЗ<sub>п</sub>-25 ТУ 38.401-58-36-01
Гидроочищенное дизельное и реактивные топлива с добавлением депрессорно-деспергирующей присадки «Dodiflow V 4741» до 0,05%
2003
ДЗ<sub>П </sub>ДЗ<sub>П</sub> минус 25 ТУ 38.101889-00
Гидроочищенное ДТ летнее, прямогонная и гидроочищенная керосиновая фракция с добавлением депрессорно-диспергирующей присадки «Keroflux ES 3566» до 0,035%
Депрессор, поступающий в торговую сеть, представляет собою очень вязкий продукт. Из-за высокой вязкости эта форма неудобна для использования в местах применения топлива на технике, а также на АЗС и в организациях нефтепродуктообеспечения. Поэтому заранее приготавливают 10…15% растворы депрессора в ДТ, керосине, толуоле или другом подходящем растворителе [2].
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому изобретению является способ топливоподготовки [2], выбранный в качестве прототипа.
Способ топливоподготовки включает контроль характерных показателей качества исходных товарных летних видов ДТ и/или их смесей, приготовление раствора депрессора в дизельном топливе, и/или керосине, и/или другом растворителе, компаундирование топлива и раствора депрессора, повторное определение характерных показателей качества подготовленных к применению топлив с последующим сравнением характерных показателей качества, оценкой низкотемпературной прокачиваемости подготовленных к применению топлив, и принятием решения о применении подготовленного топлива при отрицательных температурах.
п
з
Следует отметить, что в операциях «определение характерных показателей качества исходных товарных топлив…» и «повторное определение характерных показателей качества подготовленных к применению топлив» предусматривают, как правило, определение температуры помутнения (Т), предельной температуры фильтруемости (ПТФ) и температуры застывания (Т) [2, 6, 15, 16].
Температура помутнения - температура, при которой из топлива в условиях отрицательных температур начинают выпадать первые кристаллы парафина.
Предельная температура фильтруемости - температура, при которой топливо после охлаждения в определенных условиях еще способно проходить через фильтр с установленной скоростью.
Температура застывания - температура, при которой топливо полностью теряет подвижность вследствие образования структурной кристаллической решетки из кристаллов парафина [3].
Температура помутнения и температура застывания используются, в основном, для характеристики низкотемпературных свойств ДТ, не содержащих ДП. Показатель ПТФ наиболее объективно характеризует допустимую температуру применения ДТ с ДП в объектах техники.
Недостатками способа-прототипа являются долговременность подбора необходимой концентрации депрессорных присадок для введения в летние дизельные топлива и их смеси, дороговизна способа за счет привлечения для достижения результата больших материальных и людских ресурсов, а также нерационального (большого) расхода ДП за счет неоправданно завышенных концентраций ДП в ДТ, рекомендуемых производителем для получения топлив с зимними характеристиками [2].
Предлагаемое изобретение решает задачу сокращения времени и удешевления способа (процесса) подготовки летних видов ДТ и/или их смесей к применению при отрицательных температурах.
Решение указанной задачи достигается способом подготовки летних видов ДТ и/или их смесей к применению при отрицательных температурах, включающим определение характерных показателей качества исходных товарных летних видов ДТ и/или их смесей, приготовление раствора депрессора в ДТ и/или другом растворителе, компаундирование топлива и раствора депрессора, повторное определение характерных показателей качества подготовленных к применению топлив с последующим сравнением характерных показателей качества и оценкой низкотемпературной прокачиваемости подготовленных к применению топлив.
При этом в качестве характерных показателей качества исходных товарных ДТ и/или их смесей используют температуру застывания, для определения которой предварительно определяют фракционный состав, из данных которого для определения температуры застывания используют температуру выкипания 96% фракции исходного дизельного топлива и формулу:
з
где Т - температура застывания летнего вида дизельного топлива, °C;
96%
Т - температура выкипания 96% фракции, °C;
0,87; 321,7 - эмпирические коэффициенты.
Определяют концентрацию ДП в ДТ перед компаундированием топлива и раствора депрессора по формулам:
96%
при Т=348…352°С
96%
при Т=353…357°C
96%
при Т=358…360°C;
з
где Т - температура застывания ДТ, °С
дп
К - концентрация ДП, %.
Вводят в исходные летние виды ДТ и/или их смесей ДП концентрацией 0,018…0,022% (мас.), от предварительно приготовленного 1%) раствора депрессора в ДТ, и/или керосине, и/или другом растворителе. После их компаундирования повторно определяют температуру застывания стандартным либо другим известным способом.
При охлаждении исходных топлив и/или их смесей до температуры, равной или ниже температуры помутнения, в них добавляют 8…10% керосина и/или другого растворителя, после чего компаундируют полученную смесь с раствором депрессора. Перед компаундированием исходные ДТ нагревают до температуры 40…60°С, а 1% раствор депрессора нагревают до температуры 40…50°С.
Доказательство существенных отличий
1) В качестве характерных показателей качества предлагаемого способа является определение температуры застывания.
з
з
2) Для определения температуры застывания (Т) предварительно определяют фракционный состав, из данных которого для определения температуры застывания (Т) используют температуру выкипания 96% фракции.
8
11
19
25
19
25
Известно [5], что основную массу парафинов в товарных дизельных топливах составляют парафины C…C, но они в малой степени ухудшают низкотемпературные свойства топлива. Основную роль в ухудшении низкотемпературных свойств ДТ играют парафины С…С, причем чтобы иметь температуру помутнения минус 5°С необходимо их содержание не более 4%. Установлено, что эти парафины (С…С) сосредоточены в высококипящих фракциях, так как температуры их кипения составляют от 317°С до 394°С. Поэтому температура выкипания 96% фракции указывает на содержание в топливе тех или иных высокоплавких углеводородов либо их изомеров.
3) Используя показания температуры выкипания 96% фракции определяют температуру застывания у летних видов ДТ по формуле:
з
где Т - температура застывания летнего вида дизельного топлива, °C;
96%
Т - температура выкипания 96% фракции, °C;
0,87; 321,7 - эмпирические коэффициенты.
4) Определяют необходимую концентрацию ДП в ДТ перед компаундированием топлива и раствора депрессора по формулам:
96%
при Т=348…352°С
96%
при Т=353…357°C
96%
при Т=358…360°C;
з
где Т - температура застывания ДТ, °С,
дп
К - концентрация ДП, %.
5) Вводят в исходные летние виды ДТ и/или их смесей ДП в концентрациях 0,018…0,022% (мас.). Результаты введения ДП в ДТ отражены в таблицах 2, 3.
6) Предварительно подготавливают 1% раствор депрессора в дизельном топливе, и/или керосине, и/или другом растворителе. Так как депрессор представляет собою сильно вязкий продукт, растворитель подогревают до 40…50°С для лучшего смешения с полимером. В местах непосредственного применения топлива с ДП удобной является именно 1% концентрация депрессора в растворителе (в отличие от 10…15% концентрации, применяемой на НПЗ для приготовления топлива с ДП в больших объемах).
7) Повторно определяют температуру застывания подготовленных к применению топлив стандартным или любым другим известным способом, например [21].
8) При охлаждении исходных топлив и/или их смесей до температуры, равной или ниже температуры помутнения, в них добавляют 8…10%) керосина и/или другого растворителя, после чего компаундируют полученную смесь с раствором депрессора.
Введение ДП в охлажденное (либо застывшее) топливо неэффективно, т.к. депрессор лишь на некоторое время предотвращает образование пространственного каркаса из н-парафинов, а не разрушает уже сформировавшуюся кристаллическую решетку. Задачу введения ДП в охлажденное топливо решает добавление в ДТ до 10…15%) низкозастывающего компонента, например, керосина. Добавление бензина негативно сказывается на качестве ДТ (повышается пожароопасность, снижается цетановое число) [19].
9) Перед компаундированием исходные летние виды дизельных топлив и/или их смесей нагревают до температуры 40…60°С.
Особенности механизма действия ДП таковы, что они эффективны лишь при введении в топливо до начала образования кристаллов парафинов. Поскольку ДП не могут растворить уже образовавшиеся кристаллы парафинов, их надо вводить до помутнения топлива, при этом рекомендуется термообработка топлива до 40…60°С. Рекомендуемые температуры введения депрессора в топливо отражены в таблице 7.
Таким образом, признаки, указанные в формуле изобретения, являются существенными для решения задачи предлагаемого изобретения.
з
В таблицах 2 и 3 отражены изменения температуры застывания (Т) и предельной температуры фильтруемости (ПТФ) у топлив, имеющих различные температуры выкипания 96% фракции, при введении в них широко применяемых ДП Dodiflow 4271, Keroflux ES 6100. Причем на образцы 5 и 6 ДП не оказала влияния, т.к. образец не соответствовал показателям качества по ГОСТ 305-82.
Таблица 2
Влияние концентраций товарных ДП на Т<sub>з</sub> ДТ
№ п/п
Марка ДТ
Т<sub>н.к.</sub> <sup>*</sup>
Т<sub>к.к.</sub> <sup>**</sup>
Т<sub>з</sub> <sup>***</sup>
Содержание присадки в мас.%
0
0,01
0,012
0,014
0,016
0,018
0,020
0,022
Dodiflow 4271
1
Л-0,2-62 ГОСТ 305-82
172
358
-8
-25
-27,5
-31
-35
-37,5
-40
-45
2
187
356
-14
-26
-30
-32,5
-37,5
-40
-45
-48
3
180
352
-16
-26
-29
-34
-37
-41
-46
-46
4
192
348
-20
-28
-31
-35
-41
-45
-48
-51
5
108
379
-2
-2
-2
-2
-2
-2
-2
-2
6
115
381
-12
-12
-12
-12
-12
-12
-12
-2
Keroflux ES 6100
1
Л-0,2-62 ГОСТ 305-82
172
358
-8
-27
-33,5
-36,5
-39,5
-41
-42
-46
2
187
356
-14
-28
-35
-38,5
-42
-44
-45
-45
3
180
352
-16
-29
-37
-39
-42
-45
-46
-48
4
192
348
-20
-31
-37
-41
-45
-47,5
-50
-55
5
108
379
-2
-2
-2
-2
-2
-2
-2
-2
6
115
381
-12
-12
-12
-12
-12
-12
-12
-12
Примечание: Т<sub>н.к.</sub> <sup>*</sup> - температура начала кипения;
Т<sub>к.к.</sub> <sup>**</sup> - температура конца кипения;
Т<sub>з</sub> <sup>***</sup> - температура застывания.
Таблица 3
Влияние концентраций товарных ДП на ПТФ ДТ
№ п/п
Марка ДТ
Т<sub>н.к.</sub> <sup>*</sup>
Т<sub>к.к.</sub> <sup>**</sup>
ПГФ<sup>***</sup>
Содержание присадки в мас.%
0
0,01
0,012
0,014
0,016
0,018
0,02
0,022
Dodiflow 4271
1
Л-0,2-62 ГОСТ 305-82
172
358
-6
-16
-17,5
-23
-26
-29
-33
-36
2
187
356
-10
-19
-22
-24
-27
-32
-36
-37
3
180
352
-12
-19
-23
-27
-30
-34
-37
-37
4
192
348
-15
-22
-26
-35
-37
-41
-41
-41
5
108
379
+1
+1
+1
+1
+1
+1
+1
+1
6
115
381
-9
-9
-9
-9
-9
-9
-9
-9
Keroflux ES 6100
1
Л-0,2-62 ГОСТ 305-82
172
358
-6
-19
-24
-26
-31
-33
-35
-37
2
187
356
-10
-20
-27
-30
-33
-36
-38
-38
3
180
352
-12
-22
-30
-32
-35
-36
-39
-39
4
192
348
-15
-19
-23
-28
-39
-43
-43
-43
5
108
379
+1
+1
+1
+1
+1
+1
+1
+1
6
115
381
-9
-9
-9
-9
-9
-9
-9
-9
Примечание: Т<sub>н.к.</sub> <sup>*</sup> - температура начала кипения;
Т<sub>к.к.</sub> <sup>**</sup> - температура конца кипения;
ПТФ<sup>***</sup> - предельная температура фильтруемости.
Поскольку в исследованных образцах низкотемпературные показатели двух введенных присадок отличались в пределах сходимости, то для полученных показателей ввели средние величины.
В таблице 4 представлены средние значения температур застывания исследуемых образцов при введении ДП в различных концентрациях.
Таблица 4
Средние значения температур застывания в образцах, имеющих различные пределы выкипания 96% фракции при введении в них ДП
№ п/п
Марка ДТ
Температурный предел выкипания 96% фракции, °С
Температура застывания, °С
Концентрация ДП
0
0,01
0,012
0,014
0,016
0,018
0,020
0,022
1
Л-0,2-62
348-352
-18
-22
-35
-38
-41
-44
-46
-50
2
353-357
-13
-29
-32,5
-35
-38,5
-42
-45
-46
3
358-360
-8
-25
-28
-32
-35
-38
-42
-45
В таблице 5 представлены результаты определения концентрации ДП в исследуемых образцах экспериментальным способом (путем подбора) и предлагаемым расчетным способом на основании располагаемых данных по температуре застывания.
Таблица 5
Результаты определения концентрации депрессорной присадки в исследуемых образцах стандартным (экспериментальным) и расчетным методами.
Экспериментальный метод
Разница
Расчетный метод
% присадки
Т<sub>застывания</sub>
результатов
% присадки
Т<sub>застывания</sub>
Образец 1 Л-0,2-62 ГОСТ 305-82 (Т<sub>96%</sub>=348°С)
0
-20
0
0
-20
0,010
-28
0,0014
0,0086
-28
0,012
-35
-0,0007
0,0127
-35
0,014
-37
0
0,014
-37
0,016
-41
0
0,016
-41
0,018
-45
0
0,018
-45
0,020
-48
0,0002
0,0198
-48
Образец 2 Л-0,2-62 ГОСТ 305-82 (Т<sub>96%</sub>=355°С)
0
-13
0
0
-13
0,010
-26
0,0006
0,0094
-26
0,012
-30
0,0003
0,0117
-30
0,014
-35
-0,0005
0,0145
-35
0,016
-38
-0,0004
0,0164
-38
0,018
-41
0,0016
0,0196
-41
0,020
-45
0,0001
0,0199
-45
Образец 3 Л-0,2-62 ГОСТ 305-82 (Т<sub>96%</sub>=360°С)
0
-8
0
0
-8
0,010
-22
0,0009
0,0091
-22
0,012
-28
0,0005
0,0115
-28
0,014
-33
-0,0003
0,0143
-33
0,016
-36,5
-0,0002
0,0162
-37
0,018
-38
0,0011
0,0169
-38
0,020
-42
0,0004
0,0196
-42
0,022
-45
0,0005
0,0215
-45
Как упоминалось ранее, из трех основных показателей низкотемпературной прокачиваемости показатель ПТФ наиболее объективно характеризует допустимую температуру применения ДТ с ДП в объектах техники. Но рассчитывать уравнения регрессии для данного показателя было бы нецелесообразно, т.к. лабораторные методы испытания искажают реальное поведение топлива в условиях низких температур. Способ [6], определяющий ПТФ, создает постепенное понижение температуры в течение определенного времени. Реально температура окружающего воздуха может измениться в пределах 20°С за 6…8 часов. Из практики следует, что ПТФ в реальных условиях на 7…9°С отличается от температуры застывания топлива. Таким образом, зная температуру застывания топлива, можно без труда предсказать и ПТФ.
п
п
В настоящее время НПЗ выпускают ДТ с ДП, такими как ДЗ минус 25, ДИТО-ЭЗ минус 25 и др., ограничивающими их применение до температуры минус 20°С [3]. Применение данных топлив связано с риском отказов техники, т.к. все чаще происходят температурные аномалии. Температура окружающей среды в течение суток может изменяться в достаточно широком диапазоне. Поэтому введение в топливо определенных концентраций ДП, соответствующих окружающей температуре, позволит избежать возможных отказов техники.
В таблице 6 предложены сравнительные данные о концентрациях ДП, вводимых в ДТ, предложенным способом и рекомендуемые производителем.
Исходя из анализа экспериментальных данных, предлагается следующая схема введения ДП в ДТ:
- для 96% фракции, выкипающей в пределах 348…352°С - 0,018% (мас.);
- для 96% фракции, выкипающей в пределах 353…356°С - 0,02% (мас.);
- для 96% фракции, выкипающей в пределах 357…360°С - 0,022% (мас.).
В предложенных концентрациях достигается максимальная температура застывания топлив с ДП - минус 45°С. Введение в топливо концентраций, выше указанных, экономически нецелесообразно, т.к. депрессор действует в определенных пределах.
Таким образом, предложенные математические модели положены в основу способа топливоподготовки летних видов ДТ и/или их смесей к применению при отрицательных температурах.
В основу расчета экономической эффективности при использовании разработанного способа топливоподготовки положены критерии минимума временных и материальных затрат, возникающих при эксплуатации оборудования и аппаратуры, использовании дорогостоящих реактивов и электроэнергии, а также использование людских ресурсов. Для сравнения указанных характеристик был выбран стандартный способ определения температуры застывания ДТ [16]. В таблице 7 отражены сравнительные характеристики временных и материальных затрат при использовании стандартной методики и предложенного способа.
Таблица 6
Сравнительная таблица применяемых концентраций ДП при производстве зимних ДТ и концентраций предлагаемым способом
Марка ДТ
Т<sub>н.к.</sub>
Т<sub>96%</sub>
T<sub>п</sub>
Т<sub>з</sub>
Концентрация присадки, рекомендуемая производителем, % [2]
Т<sub>з</sub>
ПТФ
Концентрация присадки предложенным способом, %
ПТФ
Т<sub>з</sub>
Примечание
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
Л-0,2-62
192
347
-5
-20
0,03…0,05
-35
-25
0,018
-41
-48
Л-0,2-62
170
348
-3
-18
0,03…0,05
-35
-25
0,018
-40
-46
Л-0,5-40
180
349
-6
-18
0,03…0,05
-35
-25
0,018
-41
-47
Л-0,2-40
172
350
-4
-16
0,03…0,05
-35
-25
0,018
-39
-45
Л-0,2-62
170
351
-5
-17
0,03…0,05
-35
-25
0,018
-39
-45
Л-0,5-40
187
352
-7
-17
0,03…0,05
-35
-25
0,018
-34
-43
Л-0,5-40
171
353
-6
-15
0,03…0,05
-35
-25
0,020
-38
-47
Л-0,2-62
177
354
-3
-14
0,03…0,05
-35
-25
0,020
-37
-45
Л-0,2-62
184
355
-3
-15
0,03…0,05
-35
-25
0,020
-36
-45
Л-0,5-62
171
356
-3
-13
0,03…0,05
-35
-25
0,020
-36
-45
Л-0,2-40
182
357
-4
-12
0,03…0,05
-35
-25
0,022
-36
-45
Л-0,2-62
167
358
-5
-10
0,03…0,05
-35
-25
0,022
-36
-45
Л-0,2-40
170
359
-2
-8
0,03…0,05
-35
-25
0,022
-35
-45
Л-0,5-62
177
360
-2
-11
0,03…0,05
-35
-25
0,022
-35
-45
Таблица 7
Сравнительная характеристика параметров определения концентрации ДП стандартным и предложенным способами
Показатели способа топливоподготовки
Стандартный метод
Предложенный способ
Время на подбор концентрации ДП для одного образца (мин) с учетом подготовки аппаратуры
960
210
количество определений
1…6
2
разница
750
Стоимость материальных затрат потраченных на подбор концентрации ДП для одного образца* (руб)
201
20,6
разница
180,4
* - цены указаны по состоянию на июнь 2007 года.
В таблице 8 указаны особенности ввода депрессорных присадок в дизельное топливо.
Таблица 8
Особенности ввода депрессорной присадки в дизельное топливо
Температура, °С
смешения топлива с присадкой
застывания топлива
предельной фильтруемости топлива
5
-25
-14
20
-30
-20
40
-36
-24
Пример конкретного исполнения:
3
1. Отбирают пробу дизельного топлива (100 см) (ГОСТ 305-82). Пробы образцов 1…6 представлены в таблицах 2,3.
2. Определяются характерные показатели качества пробы топлива, а именно температура застывания, температура выкипания 96% фракции (из паспорта качества на топливо). В случае топливоподготовки смесей (либо при отсутствии паспорта на топливо) производится определение фракционного состава [20], в т.ч. определяется температура выкипания 96% фракции.
3. Приготавливается концентрированный 1% раствор ДП, причем растворитель подогревается до температуры 40…50°С.
4. Рассчитывается температура застывания при помощи математической модели (1).
5. По предложенным математическим моделям (2, 3, 4) подбирается необходимая концентрация ДП, соответствующая температуре застывания в определенных климатических условиях.
6. Компаундирование летних видов ДТ и/или их смесей с 1% концентрированным раствором ДП осуществляется перекачкой на «кольцо». Температура исходных летних видов ДТ и/или их смесей должна составлять 40…60°С. В случае охлаждения исходного топлива до температуры помутнения и ниже, в него добавляют 8…10% керосина и/или другого растворителя, после чего компаундируют смесь с депрессором в рассчитанных концентрациях.
7. Подготовленное к применению топливо повторно определяют на температуру застывания стандартным (или любым другим известным) методом.
8. Оценивают полученные результаты и принимают решение о применении топлива в условиях отрицательных температур.
В таблице 9 приведены сравнительные данные по производимым операциям в способе-прототипе и предлагаемом способе.
Таблица 9
Сравнительные данные по основным операциям, производимым предложенным способом и способом-прототипом.
Операции
Прототип [2]
Предложенный способ
1. Определение характерных показателей:
а) температуры застывания, помутнения;
+
+
б) ПТФ;
+
-
в) фракционный состав, именно показатель температуры выкипания 96% фракции.
-
+
2. Приготовление раствора депрессора в ДТ, и/или керосине, и/или другом растворителе:
а) 10…15% раствор;
+
-
б) 1% раствор.
-
+
3. Определение температуры застывания по ГОСТ 20287.
+
-
4. Определение температуры застывания по формуле.
-
+
5. Повторное определение характерных показателей.
+
+
6. Определение необходимой концентрации ДП:
- подбором;
+
-
- по формуле.
-
+
7. Нагрев исходных топлив до 40…60°С
+
+
8. При охлаждении топлива до температуры, равной или ниже температуры помутнения, добавляют 8…10% керосина и/или другого растворителя.
-
+
9. Нагрев концентрированного раствора депрессора до 40…50°С.
-
+
Характеристика методик определения
Сложная, требует больших материальных и людских затрат, длительное время подбора концентраций, согласование необходимых концентраций ДП в вышестоящих организациях
Простая, может использоваться в местах применения ДТ, не требует больших материальных затрат и специальных навыков персонала.
Таким образом, данный способ может быть использован для принятия оперативного решения о применении летних видов ДТ в условиях отрицательных температур. Предложенная эмпирическая формула позволяет на основании располагаемых данных быстро и с достаточно высокой точностью определить концентрации ДП, необходимые для подготовки летних видов ДТ к применению в условиях отрицательных температур.
ЛИТЕРАТУРА
1. Гуреев А.А., Азев B.C., Камфер Г.М. Топливо для дизелей. Свойства и применение. М.:Химия, 1993. - 336 с.
2. Данилов A.M. Присадки и добавки. М.: Химия, 1996. 244 с. - прототип.
3. Сафонов А.С., Ушаков А.И., Орешенков А.В. Качество автомобильных топлив. СПб.: НПИКЦ, 2006. - 394 с.
4. Саблина З.А., Гуреев А.А. Присадки к моторным топливам. М.: Химия, 1977. 256 с.
5. Энглин Б.А. Применение жидких топлив при низких температурах. М.: Химия, 1980. - 207 с.
6. ГОСТ 22254-92 «Метод определения предельной фильтруемости на холодном фильтре».
7. Митусова Т.Н. Разработка и внедрение дизельных, печных, судовых и котельных топлив с депрессорными присадками. Диссертация на соискание уч. Ст. доктора техн. наук. - М.: ВНИИ НП, 1992-339 с.
8. Митусова Т.Н., Зубова М.А., Прибыткова Н.М., Костюковская М.Б., Петрашко Л.А. Топлива и присадки к ним. Сборник трудов ВНИИ НП. - М.: ЦНИИТЭнефтехим, 1990, вып.61, с.37-44.
9. Усачев В.В. Карбамидная депарафинизация. - М.: Химия, 1967, 235 с.
10. Клименок Б.В., Игнатов И.М. Известия ВУЗ «Нефть и газ», 1959, №1, с.63-68.
11. Мартыненко А.Г. Производство и применение жидких парафинов. - М.: Химия, 272 с.
12. Радченко Е.Д., Мелик-Ахназаров Т.Х., Каминский Э.Ф., Курганов В.М. Нефтехимия, 1982, т.XXII, №3, с.291-302.
13. Лазьян Н.Г. Труды ЦНИИТЭНефтехим,1978, вып.28, с.41-44.
14. Нефедов Б.К., Алексеева Т.В. Химия и технология топлив и масел, 1982, №4, с.14-16.
15. ГОСТ 5066-91 «Методы определения температуры помутнения, начала кристаллизации».
16. ГОСТ 20287-91 «Методы определения температур текучести и застывания».
17. Donnely S.P., Yreen Y.P. Oil and Gas, 1980, №43, p.77-81.
18. Нормы расхода горючего, масел, смазок и спец.жидкостей при эксплуатации и ремонте вооружения и наземной военной техники армии и флота (для автомобильной и инженерной техники). Приказ МО РФ №65, книга 2, ч.1, с.65.
19. Тертерян Р.А. Депрессорные присадки к нефтям, топливам и маслам. М.: Химия, 1990 г., 237 с.
20. ГОСТ 2177-99 «Нефтепродукты. Методы определения фракционного состава».
21. Авторское свидетельство №1723508 (СССР). Способ определения температуры застывания дизельного топлива. / Авзалов А.Ф., Литвиненко А.Н., Маньшев Д.А. - Опубл. в Б.И. №12, 1992.