Разработка технологического процесса получения многофункциональной присадки "КМ", улучшающей качество дизельных топлив до европейского уровня

• Автор: Егоркина, Юлия Борисовна
• Шифр специальности: 02.00.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 113 с. : ил.

Введение

Научная новизна

Практическое значение и реализация результатов работы

Глава 1. Литературный обзор. Дизельные топлива и улучшение их качества с помощью присадок

1.1. Дизельные топлива - топливные дисперсные системы

1.2. Современные дизельные топлива и требования, предъявляемые к ним

1.3. Присадки, улучшающие низкотемпературные характеристики дизельных топлив (депрессоры)

1.4. Моюще-диспергирующие присадки

1.5. Присадки, повышающие цетановое число дизельных топлив и улучшающие пусковые характеристики дизельных двигателей

1.6. Присадки, улучшающие противоизносные свойства малосернистых дизельных топлив

1.7. Многофункциональные композиционные присадки

1.8. Механизм действия присадок в ДТ
1.9. Особенности технологии производства композиционных присадок
Глава 2. Объекты и методы исследования
2.1. Объекты исследования
2.1.1. Цетаноповышающая присадка дляДТ на основе этилгексилнитрата - (ЭГН)
2.1.2. Диспергирующая присадка для ДТ - диспергатор «А»
2.1.3. Противоизносная (смазывающая) присадка дляДТ
2.1.4. Депрессорная присадка для ДТ ДЭП-М
2.1.5. Физико-химические свойства ДТ№1, марки «Л» ГОСТ
2.1.6. Физико-химические свойства ДТ №2, нестандартного ДТ с =-7 7°С и Г,=-37°С
2.2. Методы исследования
2.2.1. Методика получения композиционной присадки, улучшающей способность ДТ к самовоспламенению, противоизносные и низкотемпературные свойства
2.2.2. Методика оценки низкотемпературных свойств дизельных топлив
2.2.3. Метод определения ЦЧДТпо ГОСТ 3122-67 (СТСЭВ 2877-81)
2.2.4. Методика определения седиментационной устойчивости ДТ
2.2.5. Метод определения поверхностного натяжения на границе раздела: газ - жидкость
2.2.6. Оценка противоизносных свойств (смазывающей способности) ДТ
2.2.7. Определение дисперсности нефтяных дисперсных систем методом турбодиметрии. Определение размеров частиц нефтяных дисперсных систем
Глава 3. Исследование закономерностей получения многофункциональной композиционной присадки, улучшающей показатели качества ДТ
3.1. Исследование влияния состава композиционной присадки на седиментационную устойчивость и низкотемпературные свойства ДТ с присадкой
3.2. Исследование влияния композиционной присадки на смазывающую способность ДТ
3.3. Исследование влияния композиционных присадок КМ-1, КМ-2, КМ-3 и КМ-4 на ЦЧДТ
Глава 4. Разработка технологической схемы процесса получения многофункциональной присадки КМкДТ
Глава 5. Экономический анализ эффективности использования многофункциональной присадки КМ.

Выводы
Литература

Введение.
Бурное развитие машиностроительных отраслей промышленности, наблюдаемое в последние годы во всем мире, привело к стремительному увеличению парка автомобилей и других транспортных средств (ТС). Увеличение количества ТС, в свою очередь, привело к возникновению дополнительных экологических проблем, связанных с выбросами в биосферу выхлопных газов. В отработавших газах (ОТ), образующихся при работе автомобильных двигателей, содержится более 200 различных химических соединений, большинство которых наносят вред окружающей среде. Примерно .150 химических соединений являются производными углеводородов (УГ), которые образуются при неполном или неравномерном сгорании топлива в двигателе [1].
Доля загрязнений от автотранспорта в различных странах достаточно высока. Так, например, для Франции она составляет 32 %, Англии - 34 %, а США - 60 %. Следует отметить, что для крупных городов и населенных пунктов эти цифры значительно выше средних по стране (85-95 %).
Постоянно возрастающие потребности нашей страны в нефти и продуктах её переработки, в результате роста потребления электроэнергии и увеличения автомобильного парка, делают весьма актуальным экономию моторного топлива. Одним из путей экономии моторных топлив является оснащение автомобилей дизельными двигателями, которые расходуют на 30 % меньше топлива, чем бензиновые двигатели. Кроме того, на производство дизельного топлива (ДТ) требуется в 2,5 раза меньше энергии, чем на производство бензина. Преимущества дизельных двигателей перед карбюраторными состоят в следующем: более высокий КПД двигателя, большая безопасность, меньшее количество вредных выбросов в окружающую среду. Одним из существенных недостатков дизельных двигателей является их большая металлоемкость, что пока препятствует широкому использованию дизельных двигателей в легковых автомобилях [2].

В настоящее время нефтяные, газовые и газоконденсатные топлива являются важнейшим источником энергии, и эту роль они будут играть на протяжении еще многих лет. По существующим прогнозам, в последующие 20 лет соотношение объемов потребления бензинов и ДТ будет постоянно изменяться в сторону увеличения последних.
Базируясь на богатом потенциале энергоресурсов, Россия, будучи страной, занимающей значительную часть европейского материка, в настоящее время уделяет большое внимание повышению качества производимых на ее территории ДТ [3-8], с учетом требований, в том числе и европейских стандартов.
Учитывая, что одним из перспективных способов повышения качества ДТ является, введение в них присадок различного функционального назначения, разработка новых присадок, в том числе и композиционных, многофункциональных, позволяющих улучшать качество ДТ одновременно по нескольким показателям, является в настоящее время для России весьма актуальной.
Научная новизна.
Впервые предложен способ получения композиционной многофункциональной присадки КМ для ДТ, предусматривающий использование в качестве исходных компонентов сополимеров этилена с пропиленом (ДЭП-М), алкиламина итаконовой кислоты (диспергатор «А»), этилгексилнитрата (ЭГН) и сложных эфиров карбоновых кислот (СМ-1). Предложенный способ обеспечивает образование однородной композиции присадки КМ, которая позволяет повысить качество российских ДТ марки «Л», ГОСТ 305-82, до европейского уровня. Присадка КМ является многофункциональной, так как она позволяет повысить качество ДТ, одновременно влияя на несколько показателей топлива. Присадка КМ в концентрации 0,05% масс понижает температуру застывания (1з) и предельную температуру фильтруемости Дф, СТРР) ДТ, проявляя свойство
2.1.2. Диспергирующая присадка для ДТ - диспергапгор «А».
Основу диспергатора «А» составляет алкиламин итаконовой кислоты [CHз-NHз]-OOC-CзH4COO[CHз-NH2], показатели качества которого, приведенные в табл. 2.2, соответствуют ТУ 38.101146-77.
Таблица 2.2.
Показатели качества диспергатора «А».
№ п.п. Показатели качества Норма по ТУ 38.101146-77 Фактические показатели
1. Кинематическая вязкость при 100°С, не более
2. Массовая доля азота, %, не менее 1,4 1
3. Содержание механических примесей, % масс., не более 0,06 Отсутствие
4. Содержание воды, %, не более ОД Отсутствие
5. Содержание активного вещества, %, не менее
6. Температура вспышки в открытом тигле, °С, не ниже
7. Цвет, ед. ЦНТ, при разбавлении 15 : 85, не более 6,0 5