Получение зимних сортов дизельного топлива с применением депрессорно-диспергирующих присадок на основе нефтехимического сырья

А. Ф. Кемалов, Р. А. Кемалов, Д. З. Валиев

ПОЛУЧЕНИЕ ЗИМНИХ СОРТОВ ДИЗЕЛЬНОГО ТОПЛИВА С ПРИМЕНЕНИЕМ ДЕПРЕССОРНО-ДИСПЕРГИРУЮЩИХ ПРИСАДОК НА ОСНОВЕ НЕФТЕХИМИЧЕСКОГО СЫРЬЯ

Ключевые слова: дизельное топливо, депрессорно-диспергирующая присадка, температура застывания, предельная температура фильтруемости.

Из всех существующих способов улучшения низкотемпературных свойств топлив и получения зимних сортов дизельных топлив наиболее экономичным является добавка к топливу депрессорных присадок, обеспечивающих необходимое улучшение низкотемпературных свойств топлив и расширение ресурсов их зимних сортов.

Keywords: diesel fuel, depressant-dispersant additives, pour point.

Of all the ways of improving low temperature properties of fuels and obtaining winter grades of diesel fuels, the most cost effective is the addition of depressant additives which provides the required improvement in the low-temperature properties of fuels and increase in the rational use of resources for the winter grades of fuels.

Производство зимних сортов дизельных топлив (ДТ) весьма актуально для нашей страны с ее развивающимися северными и северо-восточными районами. Реальные потребности российских автомобилистов в зимнем ДТ удовлетворяется лишь на 30%. Проблема усугубляется тем, что большинство нефтей, добываемых в стране, являются парафинистыми нефтями, т.е. содержащими значительное количество алканов нормального или малоразветвлённого строения. Последние отличаются от других углеводородов нефти повышенной температурой застывания, что обуславливает ухудшенные низкотемпературные свойства (подвижность, текучесть и другие) как самой нефти, так и продуктов её переработки.

Российские НПЗ производят около 40 млн. тонн дизельного топлива в год; из них на летнее «исполнение» приходится почти 90%, на зимнее - чуть более 10%, а на арктическое - менее 1%.

Добавка депрессорных присадок позволяет не только снизить предельную температуру фильтруемости и температуру застывания топлива, но и повысить температуру конца перегонки его на 20-300С, увеличивая тем самым отбор зимнего дизельного топлива на 2-3%, считая на сырье. Введение 0,1% депрессорной присадки в дизельное топливо снижает его предельную температуру фильтруемости до значения, эквивалентного добавлению в топливо 20% смеси, состоящей из бензина и реактивного топлива. В отличие от всех других способов, это направление обеспечивает рациональное использование нефтяных ресурсов и комплексное улучшение низкотемпературных свойств различных нефтепродуктов [1].

В странах Западной Европы предельная температура фильтруемости включена в

стандарты на топлива взамен температуры помутнения. В РФ показатель предельной температуры фильтруемости введен в ТУ 38.101889-81 на топливо дизельное зимнее с депрессорной присадкой с нормой не выше -150С. Кроме того, депрессор не должен ухудшать и такой важный показатель, как коэффициент фильтруемости дизельного топлива [2].

Согласно последним требованиям, депрессорные присадки к дизельным топливам должны не только снижать температуру застывания и предельную температуру фильтруемости, но и способствовать удержанию мелких кристаллов твердой фазы во взвешенном состоянии и способствовать равномерному распределению их по всему объему топлива. Это обусловлено тем, что при хранении топлива с присадкой при низких температурах, возможно, его расслаивание и накопление кристаллов твердой фазы в нижней части емкости.

В ряде случаев одни и те же присадки эффективны в нескольких объектах назначения. Кроме того, по своим функциональным свойствам депрессорные присадки могут быть и многофункциональными, т. е. сочетающими депрессорную активность с другими свойствами, например диспергирующими, моющими и т. п. Такое сочетание является наиболее желательным и экономически выгодным.

Однако необходимо отметить, что по настоящее время депрессорные присадки для дизельных топлив являются дефицитной продукцией, к тому же действие их зачастую ограничивается качественным составом дизельной фракции, зависящим от типа нефти, из которой была извлечена данная фракция. Для решения вопроса дефицита депрессорных присадок и обеспечения потребителей высококачественным зимним дизельным топливом и необходимо производство новых депрессорных присадок.

Для решения дефицита депрессорных присадок, обеспечения потребителей высококачественными зимними топливами необходимо производство универсальных депрессорных присадок к топливу в количестве 0,01 - 0,05 % мас. позволяет перевести дизельной топливо из категории летнего топлива в зимнее. Разработка депрессорных присадок для топлив из высокопарафинистых нефтей является чрезвычайно актуальной проблемой государственного значения. Оригинальное решение этой проблемы позволило получить принципиально новые депрессорные присадки, способные комплексно воздействовать на основные компоненты нефтяных фракций, тем самым, значительно снизить негативную роль высокомолекулярных парафиновых углеводородов на температуру застывания, предельную температуру фильтруемости базовых фракций, таким образом, вывести модифицированные ими нефтяные фракции на уровень зимних с перспективой получения арктических топлив.

Использование депрессорных присадок в количестве до 0,05% обеспечивает рациональное использование нефтяных ресурсов и комплексное улучшение низкотемпературных свойств нефти и товарных нефтепродуктов.

Внедряемые депрессоры характеризуются относительной дешевизной; доступностью, растворяются, сгорают в топливе, его компонентах без отложений; не ухудшают эксплуатационные свойства - цетановое число, температуру застывания и фильтруемости; термостабильны, совместимы с другими необходимыми присадками.

Основными преимуществами присадок являются универсальность, высокая технологичность, меньшие энергозатраты, их применение позволит увеличить глубину отбора дизельного топлива (ДТ) из 1 тонны нефти за счет большей глубины отбора (сравнение потенциальных содержаний летнего и зимнего ДТ показало, что при переходе на производство последнего ресурсы снижаются на 13%), уменьшится количество отходов,

выбросов при ректификации нефти, поскольку для получения того же количества ДТ будет необходимо переработать меньшее количество нефти, незначительные изменения технологической линии производства ДТ, жидкофазная консистенция, и главное - перевод летнего ДТ в зимнее [3].

Потенциальными заказчиками в первую очередь будут компании нефтеперерабатывающего комплекса, предприятия дорожно-строительного,

сельскохозяйственного профиля, круглогодично занимающиеся посадкой и уборкой урожая, ремонтом существующих и строительством новых автодорог и дорожностроительных комплексов - аэропортов, мостов, трубопроводного транспорта; базы автозаправочного типа для гражданских и военных нужд, непосредственно занимающиеся широким обеспечением, реализацией, хранением горюче-смазочных материалов.

Литература

1. Тертерян Р.А. Депрессорные присадки к нефти, топливам и маслам / Р.А. Тертерян. - М.: Химия, 1990. - 226 с.

2. Школьников В.М. Топлива, смазочные материалы, технические жидкости. Ассортимент и применение / В.М. Школьников. - М.: Техинформ, 1999. - 367 с./

3. Кемалов А.Ф., Кемалов Р.А. Научно-практические основы физико-химической механики и статистического анализа дисперсных систем / А.Ф. Кемалов, Р.А. Кемалов, Казан, гос. технол. ун-т. - Казань, 2008. - 476 с.

© А. Ф. Кемалов - д-р техн. наук, проф. каф. химической технологии переработки нефти и газа КГТУ; Р. А. Кемалов - канд. техн. наук, доц. той же кафедры; Д. З. Валиев - асп. той же кафедры, din838@mail.ru.