Присадки для дизельного топлива на основе пероксидных соединений

1 стр. из 1

В настоящее время практически во всем мире существуют тенденции увеличения цетанового числа (ЦЧ) дизельных топлив (табл. 1). Увеличение этого показателя приводит не только к улучшению энергетических характеристик двигателя, но и существенно уменьшает отрицательное воздействие процесса и продуктов сгорания на окружающую среду — при оптимальном ЦЧ достигается наибольшая экономичность работы двигателя, снижается дымность отработавших газов, уменьшается шум от работы двигателя.

Увеличение ЦЧ может быть достигнуто с помощью специальных присадок, которые часто называют также промоторами воспламенения.

Табл. 1. Нормативные документы и нормируемое значение ЦЧ

Нормативный документ

Минимальное значение ЦЧ

ГОСТ 305‑82

45

ТУ 38.401‑58­296­2001:

 -• для умеренного климата

51

 -• для арктического климата

47‑49 (в зависимости от класса)

Европейский стандарт EN­590:

 -• для умеренного климата

51

 -• для очень холодного климата

45‑47 (в зависимости от класса)

Всемирная топливная хартия (рекомендуемые параметры):

 -• категория 1

48

 -• категория 2

53

 -• категория 3

55

Российские заводы до последнего времени, как правило, не применяли промоторы воспламенения. Исключение составляли Хабаровский и Ярославский НПЗ, которые использовали алкилнитратные добавки. Объяснение этому — невысокие требования к ЦЧ и небольшая глубина переработки нефти, благодаря чему в балансе дизельных топлив до сих пор преобладают прямогонные фракции с высоким ЦЧ. В последнее время ситуация медленно меняется — в топливе увеличивается содержание газойля каталитического крекинга с низким значением ЦЧ.

Существенным фактором, влияющим на рост интереса к применению промоторов воспламенения, стала организация в России производства экспортных дизельных топлив по EN-590 (отечественный аналог — ТУ 38.40158-296-2001).

Широкое использование в качестве промоторов воспламенения алкилнитратов обусловлено многотоннажной сырьевой базой и сравнительно простой технологией. Однако наличие в отработанных газах двигателей оксидов азота, образующихся дополнительно при распаде алкилнитратов, и жесткие требования в отношении защиты окружающей среды приводят к тому, что постепенно осуществляется переход от алкилнитратных промоторов воспламенения к относительно новому классу промоторов воспламенения — органическим пероксидам. Так, в штате Калифорния (США) в качестве промотора воспламенения используют пероксид третичного бутила (ПТБ). Программа «ЕВРО-ДИЗЕЛЬ», развернутая в странах ЕЭС, также предусматривает улучшение эксплуатационных и экологических характеристик дизтоплива, в том числе и за счет использования присадок на основе органических пероксидов. При незначительном отличии в эффективности по сравнению с алкилнитратами органические пероксиды обладают несомненными преимуществами (табл. 2).

Табл. 2. Сравнение присадок на базе алкилнитратов и органических пероксидов

Свойства

Алкилнитраты

Алкилпероксиды

Способность повышать ЦЧ

при введении 0,3% присадок ЦЧ повышается на 2–6 единиц

при введении 0,3% присадок ЦЧ повышается на 2–6 единиц

Рабочие концентрации

0,1–0,3% масс.

0,1–0,5% масс.

Взрывоопасность

взрывоопасные

в большинстве случаев устойчивы к удару и трению

Горючесть

горят и поддерживают горение

горят и поддерживают горение

Стабильность при хранении

могут разлагаться со взрывом

устойчивы при хранении в обычных условиях*

Влияние на окислительную стабильность топлив

ускоряют окисление топлива, увеличивают смолообразование

не влияют на термоокис­литель­ную стабильность топлив

Влияние на противоизносные свойства топлив

ухудшают

ухудшают, но в меньшей степени, чем алкилнитраты

Влияние на повышение концентрации азота в топливе

при концентрации 2-этилгексил­нитрата 0,1% масс. содержание азота в топливе увеличивается на 80 мг/л топлива

присадка не содержит азота

Совместимость с другими присадками

плохо совмещается с противоизносными присадками

хорошо совмещается с присадками всех типов

Совместимость с конструкционными материалами

коррозионно агрессивны по отношению к металлам

совместимы

Токсичность

LD50 циклогексилнитрата — 425 мг/кг

LD50 ПТБ>25000 м/кг (Кл. опасности — 4)

Ориентировочная стоимость

EUR2,5–3,0 тыс./т

EUR3,4 тыс./т

* Имеются различные эффективные стабилизаторы пероксидных соединений (См., например, А.В. Артемов, Г.И. Елфимова. Каталитический распад пероксидных соединений и их стабилизация//Катализ в промышленности, 2003, №5, с.1328)

В настоящее время российскими специалистами разработан и испытан на опытно-промышленной установке новый пероксидсодержащий промотор воспламенения (ППВ) дизельного топлива. Присутствие пероксида в дизельном топливе способствует сокращению периода задержки воспламенения и более мягкой работе двигателя. Горение топлива происходит с понижением образования сажи и полициклических ароматических углеводородов (канцерогенов). По эффективности ППВ равноценен отечественному промотору воспламенения на основе алкилнитрата «МИАКРО-2000», при этом: ППВ менее токсичен (IV класс опасности); более стабилен; не ухудшает смазывающих свойств топлива; лучше совмещается с другими топливными добавками; 0,5% масс (добавка ППВ повышает цетановое число дизельного топлива (Д3740,0525) с 48 до 53 ед., переводя его в категорию, соответствующую европейским нормам).

Положительным моментом ППВ является также и то, что они позволяют экономить на присадках другого назначения, т.к. обычные нитратные присадки подавляют их действие и поэтому требуется вводить большее количество присадок другого действия.

Дата: 07.03.2006
А. В. Артемов
"НефтьГазПромышленность" 1 (21)
1 стр. из 1


«« назад

Полная или частичная перепечатка материалов - только разрешения администрации!