Синтез противоизносной присадки к дизельным топливам на основе рапсового масла и н-бутилового спирта

• Автор: Сидрачева, Ирина Ириковна
• Шифр специальности: 02.00.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Уфа
• Количество страниц: 117 с. : ил.

Введение

1 Сложные эфиры жирных кислот как противоизносная присадка

к малосернистому дизельному топливу. Получение, свойства.

1.1 Производство дизельного топлива

1.2 Смазывающие свойства малосернистых дизельных топлив и пути их повышения

1.3 Противоизносные присадки к дизельным топливам

1.4 Механизм действия противоизносных присадок

1.5 Противоизносные свойства углеводородов и гетероатомных соединений

1.6 Получение сложных эфиров жирных кислот растительных масел

1.6.1 Состав масел и жиров

1.6.2 Химизм процесса этсрификации растительных масел алифатическими спиртами

1.6.3 Основные факторы процесса этерификации
1.6.4 Исследования кинетики процесса этерификации
растительных жиров
1.6.5 Технологическое оформление процесса для получения эфиров растительных масел
1.7 Окисление и стабилизация топлив
1.7.1 Химизм процесса жидкофазного окисления углеводородов
1.7.2 Окислительная стабилизация топлив
1.7.3 Методы исследования окисления дизельных топлив
Выводы
Постановка задачи
2 Объекты и методы исследования
2.1 Выбор сырья
2.2 Методика проведения эксперимента
2.3 Выбор катализатора для проведения реакции этерификации
2.4 Методы очистки эфирной фазы
2.5 Методика определения окислительной стабильности дизельного топлива, содержащего эфиры кислот рапсового масла
3 Синтез эфиров жирных кислот рапсового масла, изучение закономерностей процесса и испытание их в качестве присадки к дизельному топливу
3.1 Сравнение различных спиртов при проведении опытов по этерификации
3.2 Определение дозировки катализатора
3.3 Исследование кинетики этерификации рапсового масла нбутанолом
3.4 Исследование состава и свойств полученных продуктов
3.5 Исследование свойств смесей эфиров жирных кислот с дизельным топливом
3.6 Окислительная стабилизация дизельного топлива, содержащего сложные эфиры жирных кислот
3.7 Определение противоизносных свойств смесей дизельного топлива и ибутиловых эфиров рапсового масла
4 Разработка технологической схемы процесса этерификации рапсового масла нормальным бутиловым спиртом и математическое моделирование промышленного реактора
4.1 Обоснование типа реактора этерификации рапсового масла бутанолом и составление его математической модели
4.2 Разработка принципиальной технологической схемы процесса этерификации рапсового масла бутиловым спиртом
4.3 Описание принципиальной технологической схемы установки
получения нбутиловых эфиров рапсового масла
4.4 Определение размеров реакторов
Выводы
5 Экономическая часть
5.1 Анализ рынка
5.2 Расчет себестоимости продукции
5.3 Расчет основных техникоэкономических показателей
5.4 Расчет эффективности инвестиционного проекта
Выводы
Основные выводы
Библиографический список
Введение


Показано, что уже при дозировании небольшого количества метиловых эфиров 0,5 смазывающие свойства малосернистого дизельного топлива удовлетворяют требованиям стандартов. В зарубежной научной литературе много внимания уделяется методам получения, исследованию кинетики процесса и свойств метиловых и этиловых эфиров различных масел. В связи с этим представляет интерес опробовать получение и исследование свойств эфиров С3С. Для разработки технологической схемы промышленного производства сложных эфиров кислот необходимо установить основные закономерности процесса. Сложные эфиры жирных кислот растительных масел получают этерификацией триглицеридов алифатическими спиртами в присутствии катализатора. Важное влияние на показатели процесса в целом оказывают режимные параметры температура, продолжительность процесса, соотношение реагентов, а также природа спирта и катализатора. Необходимо также оценить эффективность инвестиционного проекта подтверждается на основе техникоэкономических расчетов и определяется такими показателями как срок окупаемости капитальных вложений, внутренняя норма доходности. Выражаем благодарность заведующему кафедрой химикотехнологических процессов филиала ГОУ ВПО УГНТУ в г. Салавате доктору технических наук, профессору Жирнову Борису Семеновичу за оказанную помощь и поддержку при выполнении данной работы. Цель работы синтез, испытания образцов и разработка технологии получения противоизносной присадки к дизельным топливам на основе рапсового масла и нбутилового спирта. Испытание перспективного образца эфира рапсового масла в качестве смазывающей присадки. Исследовано влияние температуры, времени контакта и природы катализатора на процесс этерификации рапсового масла нбутиловым спиртом. Исследовано влияние состава присадки на смазывающие свойства и воспламеняемость дизельного топлива. Установлено, что добавка этой присадки в количестве масс, снижает диаметр пятна износа с 4 до мкм, увеличивает цетановое число с ,2 до ,6. Техникоэкономические расчеты показывают, что требуемые капитальные затраты на проектирование и строительство установки мощностью тыс. Себестоимость 1 тонны целевого продукта составит ,8 тыс. Разработана и внедрена на кафедре химикотехнологических процессов Салавате кого филиала УГНТУ методика и лабораторная установка по исследованию процесса этерификации растительных масел спиртами. Сложные эфиры жирных кислот как противоизносная присадка к малосернистому дизельному топливу. В последнее время дизельные двигатели автомобилей находят все большее распространение и успешно конкурируют с бензиновыми двигателями, чему способствует большая экономичность дизельного двигателя по сравнению с бензиновым в сочетании со значительно более низкими ценами на дизельное топливо 4, 5. Средний расход горючего в дизельных двигателях на ниже, чем в карбюраторных. Дизельное топливо является экологически более чистым по сравнению с бензином. Высокие показатели надежности и экономичности дизельных двигателей оправдывают их широкое применение, а это приводит к тому, что потребности мирового рынка в дизельном топливе исчисляются миллионами тонн в год. Особое внимание уделяется экологической безопасности дизельных топлив. В большинстве промышленно развитых стран вопросы по ограничению содержания вредных веществ в выхлопных газах автомобилей твердых частиц, оксидов углерода, серы и азота, решаются на государственном уровне. Снижению вредных выбросов способствует производство экологически чистых топлив. В г. России утвердило технический регламент на моторные топлива, Госдумой принят законопроект, изменяющий правила взимания топливных акцизов. Первоначально регламент предусматривал запрет производства топлив, соответствующих классу автомобилей Евро2, с г. Евро3 с г. Евро4 с г. Это очень жесткое требование, если иметь в виду, что сейчас на долю продукции, соответствующей требованиям Евро2, приходится около половины объемов моторных топлив, выпускаемых отечественными заводами. Позднее введение технического регламента было отложено на два года, что позволит российским нефтяникам основательно подготовиться к кардинальным переменам в структуре производства.