Назначение депрессорных и диспергирующих присадок

Технические параметры

Химический состав дизельного топлива включает 10 – 40% парафиновых, 20 – 60% нафтеновых, 14 – 30% ароматических углеродов. Процентное содержание зависит от разновидности ДТ. Свойства топлива, проявляющиеся в холод, во многом зависят от содержания в нём углеводородов нормального парафинового ряда. Их особенностью является способность к кристаллизации при низких температурных показателях. Топливо, применяющееся для эксплуатации в разных климатических условиях, маркируют разными буквами и подразделяют на виды:

• Л (летнее) горючее применяется при температуре выше 0° С, его вязкость составляет 3,0 – 6,0 мм2/с,
• З (зимнее) топливо способно функционировать при показателях температуры не ниже 30° С, имея вязкость 1,8 – 5,0 мм2/с,
• А (арктическое) выдерживает температуру до 50° С при вязкости 1,5 – 4,0 мм2/с.

Маркировки дизельного топлива также включает допустимую массовую долю серы в процентном соотношении. Для летнего вида продукта указывают температуру вспышки, а для зимнего — температуру застывания.

Депрессорно-диспергирующие присадки в составе дизтоплива сохраняют стойкость состава к низким температурам. Как правило, они вводятся в горючее при производстве, но не исключено последующее добавление с целью совершенствования свойств нефтепродукта. Депрессорный компонент определяет температуру фильтруемости и застывания, тогда как диспергирующий обеспечивает в условиях этих показателей диспергирование кристаллизующихся парафинов. Оцениваются данные свойства топлива при температурах, аналогичных рабочим. Эффективной является методика оценки диспергирующей способности присадок по цвету и размеру масляного пятна. Таким способом также можно определить степень загрязнения продукта.

Фракционный состав

Дизельное топливо имеет характеристики, определяющие эффективность работы двигателя и влияющие на срок службы узлов топливной системы. Состав полностью обуславливает антиокислительные свойства и период задержки воспламенения.

Цетановое число, как и октановое в бензине, считается основной характеристикой топлива. Обычно значения варьируют в пределах 40 до 50, а соответствующая цифра говорит о сроке задержки возгорания. Величина цетанового числа ДТ напрямую зависит от его фракционного состава. Более высокий показатель обозначает меньший период воспламенения и лучшее горение, при этом наблюдается снижение выхлопов. Но в случае достижения числа 60 мощность мотора прекращает наращивание, появляется задымлённость. Как правило, производится рядовое топливо с цетановым числом 40 – 45, тогда как продукт высшего качества имеет оптимальное значение 45 – 50. По российским стандартам значение не должно быть менее 45 единиц, а по европейским – 48.

Цетановое число и фракционный состав обуславливают уровень качества дизельного топлива. Это главные показатели, хотя есть и другие, не менее значимые. Дизтоплива премиум качества имеют в составе больше легковоспламеняющихся фракций, потому наиболее подходят для пуска мотора на холоде. Повышенное соотношение водорода к углероду обеспечивает при горении меньшее образование дыма. При применении ДТ с более тяжёлым фракционным составом, чем рекомендуется, могут наблюдаться повышение расхода горючего, износ деталей, ухудшение запуска мотора, образование нагара и увеличение дымности выпускных газов.

Фракционный состав показывает содержание легколетучих углеводородов и определяется выпариванием при разных температурных значениях. Показатели температуры помутнения, допустимого предела фильтруемости и застывания характеризуют возможность применения дизельного топлива при различных климатических условиях.

1. Температура помутнения – это показатель, дающий начало процессу кристаллизации парафина, который содержит жидкость. Появившиеся частицы неравномерно распределяются по всему объёму горючего, но при этом не мешают ему протекать сквозь фильтр топливной системы.
2. Температура фильтруемости. Образовавшееся из частиц парафинов гелеобразное вещество ещё может проходить через фильтр с определённой скоростью.
3. Температура застывания топлива имеет огромное значение для работы двигателей. Жидкость трансформируется в желеобразную форму, и подача горючего прекращается.

На предприятиях температуру помутнения и застывания снижают методом удаления лишнего количества высокоплавких углеводородов. Процесс именуется депарафинизация. Топливо способно выдерживать более низкие температуры также в случае добавления к нему присадок-депрессаторов.

Депарафинизация дизельного топлива

Наличие парафинов в топливе обеспечивает смазывающие свойства, но процесс депарафинизации необходим для получения зимних и арктических видов дизельного топлива, а также применяется при производстве минеральных масел. Процедура удаления нормальных парафинов из керосино-газойлевых и масляных фракций нефти приводит к снижению температуры застывания.

Промышленная депарафинизация

Для доведения свойств дизельного топлива до выдерживания нужной температуры застывания продукт изготавливают из малопарафинистых сортов нефти или снижают конец кипения ДТ с целью уменьшения содержания концевых фракций с максимально высокими температурными показателями застывания. Для осуществления процесса на предприятиях используется несколько технологических способов:

1. Депарафинизация дизельного топлива путём обработки раствором карбамида, при добавлении которого образуются нерастворимые образования.
2. Депарафинизация кристаллизацией происходит за счёт свойства высокомолекулярных углеводородов снижать при охлаждении растворимость и последующего создания кристаллов парафина, которые удаляются фильтрацией или с помощью центрифуг.

Эти методы имеют существенные недостатки, способные сказаться на качестве продукта, так как подобное удаление парафинов влечёт за собой снижение цетанового числа ДТ, ухудшая воспламеняемость, а при карбамидной депарафинизации нельзя добиться полного исключения твёрдых углеводородов. Широкого распространения такие процедуры нигде не получили.

3. Процесс депарафинизации, позволяющий извлекать компоненты экстрагированием. Способ основывается на возможностях некоторых растворителей растворять разные составляющие нефтяных продуктов.
4. Метод адсорбционной депарафинизации цеолитами, позволяющий избирательно адсорбировать застывающие парафины.

Непромышленная депарафинизация

Кроме промышленных способов отделения лишних высокоплавких углеводородов, существуют варианты, к которым потребители прибегают самостоятельно:

1. Разбавление летнего топлива зимним. Осуществляя подобные эксперименты, важно соблюдать пропорции, лучше заниматься этим в лабораторных условиях.
2. Добавление к дизтопливу всевозможных растворителей (бензин, керосин, спирт и пр.). Такие действия могут крайне негативно отразиться на свойствах горючего, сроках эксплуатации, а также работе механизмов. Неправильное соотношение жидкостей может запросто вывести из строя детали мотора или топливные насосы.

Регулируя состав ДТ непромышленными способами, необходимо иметь возможность проведения лабораторных тестов.

Применение специальных добавок – наиболее удобный способ придания низкотемпературных свойств дизельному топливу. Механизм действия депрессорных присадок провоцирует существенное понижение температуры застывания нефти за счёт того, что антигель меняет форму, строение и габариты кристаллов парафина в дизельном топливе, структура оказывается непрочной и не мешает течению подвижной части. Кроме того, продукт устраняет и другие проблемы двигателя:

• предотвращает засорение фильтров и образование отложений,
• обеспечивает чистоту форсунок, продлевает срок их эксплуатации,
• препятствует зарождению ржавчины в резервуарах хранения топлива.

Депрессорные присадки

Назначение депрессорных присадок в снижении температуры застывания и предельной температуры фильтруемости. Применение добавок требует определённых знаний, хотя и является более безопасным, чем добавление растворителей. Добавки вводятся в дизельное топливо на производстве, а также при необходимости улучшить качественный состав. Депрессорные присадки для нефти отличаются по составу:

• могут быть произведены методом сополимеризации этилена с винилацетатом с обретением ЭВА-сополимера при высоком давлении (до 150 МПа) и температурных условиях (100—150° С),
• получение сополимера на базе олефинов и алкилметакрилатов.

Содержащиеся в топливе парафины при снижении температурных показателей кристаллизуются, горючее мутнеет, затем топливо теряет подвижность. Депрессорные присадки к дизельному топливу препятствуют росту частиц, но не могут предотвратить их появления, как и расслоения горючего надвое при длительном хранении. Механизм работы добавок до конца не изучен. Эффективность депрессоров зависит от состава и качественных характеристик топлива, а также производителя, поэтому используемая присадка должна полностью соответствовать параметрам, заявленным изготовителем.

Диспергирующие присадки

Данный вид добавок используется для удаления нерастворимых загрязнений, тем самым препятствуя расслоению топлива при хранении. Диспергирующие присадки к маслам – одни из самых главных компонентов состава, на их долю приходится около половины от всего объёма добавочных составляющих.

Депрессоры с диспергаторами усиливают друг друга и в композиционном составе способствуют кристаллизации и образованию поляризованных мелких кристаллов. За счёт электростатических сил отталкивания кристаллы измельчаются и равномерно распределяются по всему объёму топлива. Депрессорно-диспергирующая присадка для дизельного топлива является максимально эффективной в плане повышения качественного состава ДТ. Депрессоры с диспергаторами слаженно работают в тандеме, их совместные усилия обеспечивают лучшие качественные характеристики горючему, поэтому именно пакет добавок наиболее востребован на рынке технических жидкостей.

Все присадки в составе топлива или масла совместимы и строго сбалансированы, поэтому самостоятельно добавление дополнительных компонентов не рекомендуется. Неправильное использование технических жидкостей может произвести обратный эффект и ухудшить свойства топлива или даже привести к таким серьёзным последствиям, как поломка механизмов.