Процесс кристаллизации н-парафинов и методы улучшения низкотемпературных свойств дизельного топлива

Не менее важными являются характеристики парафинов: молекулярная масса, длина нормальной парафиновой цепи до разветвлении. молекулярно-массовое распределение. В общем случае действие депрессоров в дизельных топливах пробовали оценивать коэффициентом восприимчивости КВ [50]:

КВ = АМ∙НР/ПН,

где ПН и АМ - содержание соответственно н-парафиновых и моноциклических ароматических углеводородов в топливе;

НР - величина угла наклона кривой разгонки топлива, подсчитываемая исходя из 10%-й (Т10) и 90%-й (Т90) точек разгонки: НР = 0.0125(Т90 – Т10). Косвенно Нр характеризует молекулярно-массовое распределение н-парафинов.

Исходя из сказанного можно заключить, что наилучшей приемистостью к депрессорам обладают топлива широкого фракционного состава с высоким содержанием ароматических углеводородов.

Наличие воды в топливах, которая всегда содержится в условиях эксплуатации, также влияет на их приемистость к депрессорам. При этом растворенная вода (0,008%) на прокачиваемость топлива не влияет. Однако если в топливо попадает больше воды, то в присутствии депрессорной присадки образуется эмульсия, при отрицательных температурах эмульгированная вода замерзает, а образующиеся кристаллы льда сорбируют на себе часть присадок, снижая их эффективность. Ниже приведены данные о влиянии воды в топливе на эффективность депрессора [30]:

Как указывалось выше, депрессоры не препятствуют образованию микрокристаллов парафинов и расслоению топлива при длительном холодном хранении. В результате образуются два слоя: нижний, обогащенный кристаллами парафинов, и прозрачный верхний. Оба слоя подвижны, т. е. о застывании топлива речи не идет. Однако прокачиваемость нижнего слоя невысока. Это, в частности, свидетельствует о том, что показатель ПТФ на практике более важен, чем Тз.

Решением проблемы является выработка топлив соответствующего группового состава или применение депрессоров в композиции с диспергаторами парафинов. За рубежом разработаны так называемые диспергаторы парафинов, которые рекомендуется применять в композициях с депрессорными присадками. Добавка диспергатора парафинов к депрессору позволяет снизить на порядок размер кристаллов. Исследования Н.Н. Хвостенко показали, что в присутствии 0,05% депрессора Кеroflux-5486 размер кристаллов парафинов, образовавшихся в топливе ДЗп-15/-25, составляет 50 мкм, а в присутствии композиции 0,025% Кеrоflux-5486 и диспергатора Кеroflux-3217 - 5 мкм. Поэтому весьма перспективным является использование депрессоров в композиции с диспергаторами парафинов.

Работы по разработке и исследование возможности использования такой композиции в странных СНГ и России пока только начаты. К сожалению состав многих диспергаторов парафинов держится в секрете, что не помогает научным исследованиям.

Установлено, что для каждого вида топлива существует своя оптимальная композиция депрессор - диспергатор парафинов, при которой наблюдается желаемый эффект. В других случаях эффект отсутствует или даже отрицателен. На рис. 2.9 представлены значения ПТФ нижнего слоя, образовавшегося при холодном хранении топлива ДЗп-15/-25 в присутствии депрессоров Кеroflux-3283 и Кеroflux-5486 и диспергатороз парафинов Кеroflux-3217 и Кеroflux-3480. Только в случае композиции Кеroflux-3283 + Кеroflux-3217 наблюдалось существенное улучшение ПТФ нижнего слоя. В случае композиции Кеroflux-5486 + Кеroflux-3217 эффект отсутствовал, а в композиции Кеroflux-3283 + Кеroflux-3480 наблюдался антагонизм. В данном примере соотношение компонентов в композициях присадок составляло 1:1, но его оптимальное значение в каждом случае также следует определять.