Для оценки влияния природы депрессорных присадок на их эффективность в дизельных топливах использованы разработанные в Тюменском нефтегазовом университете поликонденсационные ДП различной природы: полиэфирная на основе пиромеллитового диангидрида ДП-19/9ПЭ; эфирополиамидная ДП-65ЭПА; эфирополиуретановая ДП-20ЭПУ, амидополиуретановая ДП-18АПУ, полиамидная ДП-62 и полиэфирная по основе пентаэритрита ТюмИИ-77. Эффективность ДП оценивали по депрессии температуры застывания ДТ при содержании присадок 0,05-0,5%масс. (табл. 3).
Выбраны летние ДТ и нефтепродукты близкие по показателям к ДТ. Некоторые физико-химические показатели ДТ и нефтепродуктов, предусмотренных ГОСТ и ТУ, представлены в табл. 1.
Таблица 1. Физико-химические характеристики дизельных топлив.
|
Наименование показателей |
По ТУ 38. 101889 для ДЗп |
По ГОСТ 305 для ДТ марки «Л» |
Значения показателей для образцов ДТ |
|||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
|||
|
Температура помутнения, °С |
-5 |
-5 |
-6 |
-5 |
-5 |
-5 |
+2,8 |
+4,5 |
|
Температура застывания, °С |
-30 |
-10 |
-16 |
-15 |
-12 |
-10 |
-6 |
+4 |
|
Фракционный состав: |
Выкипает при температуре,0С |
|||||||
|
50% |
£280 |
£280 |
220 |
265,5 |
279 |
277 |
281 |
324 |
|
96% |
£360 |
£360 |
357 |
353,5 |
360 |
351 |
372 |
360 |
1 - компонент ДТ УМТ Сургутского ЗСК; 2 - летнее ДТ ОАО «Сибнефть - Омский НПЗ»; 3 - ДТ отобрано на автозаправке «Северная» г. Тюмени; 4 - ДТл Ачинского НПЗ; 5 - ДТ Сургутского ЗСК; 6 - Ачинское ДТ утяжеленного фракционного состава.
Дополнительно определены некоторые физико-химические показатели ДТ и нефтепродуктов, не предусмотренных ГОСТ на дизельные топлива (табл. 2): суммарное содержание н-парафинов, распределение н-парафинов и анилиновая точка.
Распределение н-алканов в нефтепродуктах определяли на хроматографе «Хром-5». В табл. 2 приводятся данные хроматографического анализа по распределению сумм относительно низкоплавких С12-15, среднеплавких (базовых) С16-21 и высокоплавких С22 и> н-парафинов. Определено содержание углеводородов образовавших комплекс с карбамидом (суммарное содержание н-парафинов).
Введены коэффициенты k1 и k2, учитывающие соответственно распределение в ДТ низкоплавких С12-15 и высокоплавких С22 и> н-парафинов относительно базовых С16-21 (см. табл. 2), и позволяющие наряду с суммарным содержанием н-парафинов Сн-П оценить влияние н-парафинов на низкотемпературные свойства ДТ.
Таблица 2. Дополнительные показатели ДТ, характеризующие их состав
|
Образцы ДТ |
tз ДТ, оС |
∑Сн-П*, % масс |
Суммарное содержание н-алканов, %масс. |
k1= ∑ С12-15 / ∑ С16-С21 |
k2 = ∑ С22 и > / ∑ С16-21 |
K = k1/k2 |
К/Сн-П |
Анилиновая точка tАТ, оС |
||
|
С12-15 |
С16-21 |
С22 и > |
||||||||
|
1 |
-16 |
5,7 |
58,79 |
35,10 |
6,11 |
1,67 |
0,17 |
9,64 |
1,69 |
66,5 |
|
2 |
-15 |
9,6 |
55,27 |
41,34 |
3,39 |
1,34 |
0,08 |
16,30 |
1,70 |
63,8 |
|
3 |
-14 |
2,2 |
38,00 |
53,50 |
8,50 |
0,71 |
0,16 |
4,47 |
2,03 |
67,5 |
|
4 |
-10 |
6,6 |
45,91 |
48,33 |
5,76 |
0,95 |
0,12 |
7,98 |
1,21 |
67,5 |
|
5 |
-6 |
4,2 |
24,76 |
64,89 |
10,35 |
0,38 |
0,16 |
2,39 |
0,57 |
69,5 |
|
6 |
+2 |
8,8 |
5,76 |
78,17 |
16,07 |
0,07 |
0,21 |
0,36 |
0,04 |
76,5 |
* Содержание углеводородов образовавших комплекс с карбамидом
Обозначения ДТ см. в табл. 1.
Данные по эффективности депрессорных присадок представлены в табл. 3.
Таблица 3. Эффективность депрессорных присадок в дизельных топливах
|
Образцы ДТ |
Максимальная депрессия температуры застывания Δtз (0С) в дизельных топливах в присутствии 0,05-0,5%масс. депрессорных присадок: |
|||||
|
ДП-19/9ПЭ |
ДП-65ЭПА |
ДП-20ЭПУ |
ДП-62 |
ДП-18АПУ |
ТюмИИ-77 |
|
|
1 |
23 |
28 |
16 |
2 |
26 |
4 |
|
2 |
29 |
30 |
5 |
8 |
18 |
3 |
|
3 |
17 |
18 |
1 |
1 |
6 |
4 |
|
4 |
33 |
25 |
22 |
7 |
16 |
11 |
|
5 |
29 |
12 |
17 |
2 |
17 |
3 |
|
6 |
11 |
0 |
2 |
1 |
4 |
2 |
Обозначения ДТ см. табл. 1.
В общем, по данным табл. 3 можно составить ряд эффективности ДП: полиэфирная ДП-19/9ПА > эфирополиамидная ДП-65ЭПА > амидополиуретановая ДП-18АПУ > эфирополиуретановая ДП-20ЭПУ > полиэфирная ТюмИИ-77 > полиамидная ДП-62.
Сопоставление полученных данных (см. табл. 1, 2 и 3) показывает, что эффективность ДП зависит также и от природы ДТ: чем ниже исходная температура застывания ДТ, тем выше эффект депрессии температуры застывания в них, независимо от химического строения присадок. Исключение составляет третий образец дизельного топлива. При этом, при прочих равных условиях, чем выше суммарное содержание комплексообразующих парафиновых углеводородов и, чем выше содержание н-парафиновых углеводородов с С>22, тем ниже эффект депрессии температуры застывания в присутствии депрессорных присадок.
Эффективность ДП определяется также комплексной величиной (К/Сн-П): в общем, чем выше коэффициент (К/Сн-П), тем выше эффективность депрессорных присадок. Аномально низкая эффективность ДП в дизельных топливах (образцы № 3, 5, 6) объясняется высокими значениями С22 и >.