Изучены физико-химические и низкотемпературные свойства летних дизельных топлив (ДТ) и нефтепродуктов, близких по показателям к дизельным топливам. При выборе нефтепродуктов исходили из соображений изменения их физико-химических свойств и показателей в широких пределах, что позволило бы установить взаимосвязь низкотемпературных свойств этих нефтепродуктов и их физико-химических свойств. Некоторые физико-химические показатели ДТ и нефтепродуктов, предусмотренные ГОСТ и ТУ, представлены в табл. 1. Здесь же представлены данные по таким низкотемпературным свойствам нефтепродуктов как температура застывания и температура помутнения. Дополнительно определены некоторые физико-химические показатели ДТ и нефтепродуктов, не предусмотренные ГОСТ на дизельные топлива (табл. 2): суммарное содержание н-алканов, распределение н-алканов и анилиновая точка.
Таблица 1. Физико-химические характеристики дизельного топлива.
|
Наименование показателей |
По ГОСТ 305 для ДТ марки «Л» |
Значения показателей для образцов ДТ |
|||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
||
|
Температура помутнения, °С |
-5 |
-6 |
-5 |
-5 |
-5 |
+2,8 |
+4,5 |
|
Температура застывания, °С |
-10 |
-16 |
-15,1 |
-12 |
-10 |
-6 |
+4 |
|
Плотность при 20°С, кг/м3 |
£860 |
813,1 |
838,1 |
835,3 |
839,4 |
826,0 |
856,8 |
|
Вязкость при 20°С, мм2/с |
3,0-6,0 |
2,41 |
4,1 |
5,206 |
5,04 |
3,94 |
¾ |
|
Фракционный состав: |
Выкипает при температуре,0С |
||||||
|
50% |
£280 |
220 |
265,5 |
279 |
277 |
281 |
324 |
|
96% |
£360 |
357 |
353,5 |
360 |
351 |
372 |
360 |
|
Цетановое число |
45 |
¾ |
47,9 |
45 |
51 |
¾ |
¾ |
|
Содержание серы, % масс. |
£ 0,2 |
¾ |
0,19 |
0,19 |
0,19 |
¾ |
0,04 |
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.
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). С целью количественного извлечения н-парафиновых соединений уточнены условия процесса карбамидной депарафинизации дизельных топлив. Сопоставлением хроматографического анализа по н-парафинам нефтепродуктов и по н-парафинам, выделенным из нефтепродуктов карбамидной депарафинизацией, подтверждено удовлетворительное извлечение н-парафинов из ДТ карбамидом.
Данные табл. 2 показывают, что, в общем, уменьшение анилиновой точки, а, следовательно, увеличение содержания ароматических углеводородов приводит к понижению температуры застывания дизельных топлив.
Введены коэффициенты k1 и k2, учитывающие соответственно распределение в ДТ низкоплавких С12-15 и высокоплавких С22и> 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. Установлена взаимосвязь между температурой застывания ДТ и комплексной величиной [(k1/k2)/Сн-П]: с ростом величины [(k1/k2)/Сн-П] температура застывания топлива понижается. Зависимость температуры застывания дизельных топлив и нефтепродуктов от комплексной величины [(k1/k2)/Сн-П] охарактеризовано корреляционным уравнением TЗ= 273,58 - 8,64 × [(k1/k2)/Сн-П], °К.
Между температурой помутнения и физико-химическими показателями дизельных топлив и нефтепродуктов корреляционной зависимости не установлено. Можно отметить, однако, что наиболее высокую температуру помутнения имеют дизельные топлива с самыми низкими значениями комплексной величины [(k1/k2)/Сн-П]. Кроме того, по данным табл. 1 эти дизельные топлива можно отнести к наиболее утяжеленным по фракционному составу.
Таким образом показано, что низкотемпературные показатели ДТ определяются содержанием в них н-парафиновых углеводородов и фракционным составом: с увеличением общего содержания н-парафиновых углеводородов в ДТ, увеличением доли н-парафиновых углеводородов с С22и> относительно н-парафинов с С16-21 и утяжелением фракционного состава низкотемпературные свойства дизельных топлив ухудшаются.
Таблица 2. Дополнительные показатели физико-химических свойств ДТ
|
Образ-цы 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 |
Обозначения ДТ см. в табл. 1.
Библиографическая ссылка
Гультяев С.В., Глазунов А.М., Дрогалев В.В., Агаев С.Г. ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ И НИЗКОТЕМПЕРАТУРНЫЕ СВОЙСТВА ДИЗЕЛЬНОГО ТОПЛИВА ЗАПАДНОЙ СИБИРИ // Успехи современного естествознания. – 2005. – № 7. – С. 52-53;URL: https://natural-sciences.ru/ru/article/view?id=8780 (дата обращения: 03.12.2024).