Содержание к диссертации
Введение
1 Сложные эфиры жирных кислот как противоизносная присадка к малосернистому дизельному топливу. Получение, свойства . 9
1.1 Производство дизельного топлива 9
1.2 Смазывающие свойства малосернистых дизельных топлив и пути их повышения 11
1.3 Противоизносные присадки к дизельным топливам 13
1.4 Механизм действия противоизносных присадок 15
1.5 Противоизносные свойства углеводородов и гетероатомных соединений 16
1.6 Получение сложных эфиров жирных кислот растительных масел 19
1.6.1 Состав масел и жиров 19
1.6.2 Химизм процесса этерификации растительных масел алифатическими спиртами 19
1.6.3 Основные факторы процесса этерификации 30
1.6.4 Исследования кинетики процесса этерификации растительных жиров 34
1.6.5 Технологическое оформление процесса для получения эфиров растительных масел 37
1.7 Окисление и стабилизация топлив 39
1.7.1 Химизм процесса жидкофазного окисления углеводородов 40
1.7.2 Окислительная стабилизация топлив 42
1.7.3 Методы исследования окисления дизельных топлив 43
Выводы 44
Постановка задачи 45
2 Объекты и методы исследования 46
2.1 Выбор сырья 46
2.2 Методика проведения эксперимента 50
2.3 Выбор катализатора для проведения реакции этерификации 53
2.4 Методы очистки эфирной фазы 56
2.5 Методика определения окислительной стабильности дизельного топлива, содержащего эфиры кислот рапсового масла 58
3 Синтез эфиров жирных кислот рапсового масла, изучение закономерностей процесса и испытание их в качестве присадки к дизельному топливу 60
3.1 Сравнение различных спиртов при проведении опытов по этерификации 60
3.2 Определение дозировки катализатора 61
3.3 Исследование кинетики этерификации рапсового масла н-бутанолом 63
3.4 Исследование состава и свойств полученных продуктов 69
3.5 Исследование свойств смесей эфиров жирных кислот с дизельным топливом 73
3.6 Окислительная стабилизация дизельного топлива, содержащего сложные эфиры жирных кислот 74
3.7 Определение противоизносных свойств смесей дизельного топлива и н-бутиловых эфиров рапсового масла 74
Выводы 77
4 Разработка технологической схемы процесса этерификации рапсового масла нормальным бутиловым спиртом и математическое моделирование промышленного реактора 79
4.1 Обоснование типа реактора этерификации рапсового масла бутанолом и составление его математической модели 80
4.2 Разработка принципиальной технологической схемы процесса этерификации рапсового масла бутиловым спиртом 83
4.3 Описание принципиальной технологической схемы установки получения н-бутиловых эфиров рапсового масла
4.4 Определение размеров реакторов 86
Выводы 93
5 Экономическая часть 94
5.1 Анализ рынка 94
5.2 Расчет себестоимости продукции 97
5.3 Расчет основных технико-экономических показателей 98
5.4 Расчет эффективности инвестиционного проекта 99
Выводы 102
Основные выводы 103
Библиографический список 105
- Смазывающие свойства малосернистых дизельных топлив и пути их повышения
- Методика определения окислительной стабильности дизельного топлива, содержащего эфиры кислот рапсового масла
- Определение противоизносных свойств смесей дизельного топлива и н-бутиловых эфиров рапсового масла
- Разработка принципиальной технологической схемы процесса этерификации рапсового масла бутиловым спиртом
Введение к работе
Разработка присадок к топливам всегда была следствием решения проблем, возникающих в результате прогресса двигателестроения на фоне ужесточения требований к экологической чистоте то пли в и продуктов их сгорания.
Дизельное топливо по объемам производства стоит на втором месте после мазутов. Экспорт его достигает 50% от общего объема производства. Современные требования к качеству дизельных топлив касаются, прежде всего, экологических характеристик как самих топлив, так и продуктов их сгорания. Производство топлива с улучшенными экологическими показателями невозможно без добавки присадок различного функционального назначения: противоизносных, цетаноповышающих, а в зимний период времени и дспрессорно-диспергирующих [1]. До последнего времени на рынке присадок к топливам господствовали зарубежные фирмы (Infmeum, BASF, Clariant, Lubrizol и др.). Такая зависимость от зарубежных поставок в производстве стратегического продукта, которым является топливо, недопустима. Техническая безопасность страны и коммерческие интересы российских предприятий требуют восстановления доминирующего положения отечественных производителей на рынке присадок. Таким образом, важной проблемой нефтеперерабатывающей отрасли России является развитие и создание отечественных производств компонентов и присадок, улучшающих свойства топлив. Освоение и внедрение в производство российских присадок позволит осуществить поставки высококачественных топлив на внутренний рынок и на экспорт [2].
Применение глубокоочищенных дизельных топлив привело к возникновению следующей проблемы: выходу из строя топливных насосов из-за снижения смазывающей способности дизельных топлив, что связано с удалением в процессе гидроочистки поверхностно-активных веществ, способных образовывать защитную пленку [3]. Поэтому в малосернистые
дизельные топлива необходимо вводить специальные противоизносные присадки, увеличивающие смазывающую способность топлива до требуемого Техническим регламентом уровня (диаметр пятна износа не более 460 мкм по методу ГОСТ Р ИСО 12156-1-2006). Такое же значение диаметра пятна износа установлено зарубежными стандартами на малосернистое дизельное топливо Евро-класса. Активным веществом противоизносных присадок обычно являются кислородсодержащие соединения (карбоновые кислоты и их сложные эфиры), так как наибольшими смазывающими свойствами из группы поверхностно-активных органических веществ, содержащих гетероатомы серы, азота и кислорода, обладают именно кислородсодержащие соединения.
Для получения присадок обычно применяют продукты растительного происхождения (кислоты растительных масел, талловое масло). В Западной Европе и мире широко практикуется ввод в нефтяное дизельное топливо присадок, а также использование метиловых эфиров кислот растительных масел в чистом виде в качестве дизельного топлива. 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 С3-С4 растительных кислот.
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. Разработка адекватной математической модели реактора этерификации, составленной на основе
кинетических исследований, позволит спроектировать промышленный реактор этерификации с учетом специфических особенностей процесса.
Необходимо также оценить эффективность инвестиционного проекта подтверждается на основе технико-экономических расчетов и определяется такими показателями как срок окупаемости капитальных вложений, внутренняя норма доходности.
Выражаем благодарность заведующему кафедрой химико-технологических 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 н-бутилового спирта.
Задачи работы
Подбор условий получения эфиров рапсового масла процессом этерификации бутиловыми спиртами, отработка стадий синтеза и выделения целевых эфиров;
Изучение кинетических закономерностей процесса этерификации рапсового масла с целью разработки математической модели процесса;
Разработка технологической схемы процесса этерификации, выполнение технологических расчетов основных аппаратов, определение технико-экономических показателей процесса синтеза бутилового эфира рапсового масла;
- Испытание перспективного образца эфира рапсового масла в качестве
смазывающей присадки.
Научная новизна
- Исследовано влияние температуры, времени контакта и природы
катализатора на процесс этерификации рапсового масла н-бутиловым спиртом.
Установлено, что при температуре 115 С, продолжительности процесса 120
мин, концентрации используемой в качестве катализатора H2S04 98%, дозировке катализатора 2% масс, на масло удается получить бутиловые эфиры кислот рапсового масла с выходом 95% на масло;
Предложено кинетическое уравнение, адекватно описывающее процесс этерификации рапсового масла технического н-бутиловым спиртом в присутствии соляной и серной кислот;
Исследовано влияние состава присадки на смазывающие свойства и воспламеняемость дизельного топлива. Установлено, что добавка этой присадки в количестве 1-5% масс, снижает диаметр пятна износа с 594 до 216-249 мкм, увеличивает цетановое число с 47,2 до 50,6.
Практическая ценность работы
- Полученные результаты по применению композиции присадок на
основе эфиров рапсового масла позволяют рекомендовать их в качестве
добавки, улучшающей смазывающие свойства и воспламеняемость дизельного
топлива;
Предложена технологическая схема установки этерификации рапсового масла н-бутиловым спиртом;
Технико-экономические расчеты показывают, что требуемые капитальные затраты на проектирование и строительство установки мощностью 10 тыс. тонн в год в размере 135,5 млн. руб. окупятся в течение 2,5 лет. Себестоимость 1 тонны целевого продукта составит 25,8 тыс. руб.;
- Разработана и внедрена на кафедре химико-технологических процессов
Салаватского филиала УГНТУ методика и лабораторная установка по
исследованию процесса этерификации растительных масел спиртами.
Смазывающие свойства малосернистых дизельных топлив и пути их повышения
Производство малосернистых дизельных топлив, однако, приведет к необходимости улучшения их противоизносных свойств, так как многие соединения серы (сульфиды, дисульфиды, бензтиофены и др.), удаляемые при гидроочистке, обеспечивают необходимые смазывающие свойства топлива [8, 9]. Многочисленные эксперименты и результаты эксплуатации двигателей с использованием малосернистых (меньше 350 ррт) дизельных топлив за рубежом показали очень быстрое изнашивание насосов высокого давления. На топливе с содержанием серы 2000 ррт срок службы этих насосов достигает 200 тыс. км пробега и более, на топливе с 10 ррт серы катастрофические механические повреждения отмечаются уже при пробеге в 3,2 -— 12,8 тыс. км, при содержании серы 50 ррт эти проблемы возникают через 4,8 — 30 тыс. км.
Испытания также показали, что насосы, ранее работавшие на обычном топливе, по сравнению с новыми насосами менее подвержены повреждениям. Ухудшение смазывающих свойств малосернистых дизельных топлив приводит к износу не только трущейся пары насоса высокого давления, но и форсунок. В результате их износа уменьшается давление впрыска, изменяется геометрия впрыскиваемой струи и, как следствие, увеличивается размер капель топлива в камере сгорания, ухудшаются их испаряемость и полнота сгорания, увеличиваются содержание оксида углерода и углеводородов в отработавших газах и образование нагара в камере сгорания.
В связи с этим в новый ГОСТ Р 52368 - 2005, так же как в EN 590, введён показатель «смазывающая способность: скорректированный диаметр пятна износа при 60 С», который должен быть не более 460 мкм [10].
Исследования, проведенные во ВНИИ НП, показали, что противоизносные свойства малосернистых дизельных топлив, выработанных на российских НПЗ разных нефтяных компаний, требованиям по смазывающей способности не соответствуют. Так, диаметр пятна износа для дизельных топлив, выработанных в ОАО «Новокуйбышевский НПЗ», находится на уровне 572 мкм (при содержании серы 290 ррт), в ОАО «Славнефть—Ярославнефтеоргсинтез» — 533 мкм (340 ррт), в ООО «Ки-ришинефтеоргсинтез» — 537 мкм (340 ррт). Аналогичные результаты получены для дизельных топлив других НПЗ.
Улучшить противоизносные свойства малосернистых дизельных топлив изменением технологии их производства принципиально невозможно [11]. Существует два способа решения этой проблемы: - изменение системы подачи дизельного топлива в камеру сгорания — отказ от использования насоса высокого давления или изготовление этого насоса из материалов, не требующих смазки; - применение специальных противоизносных присадок [3, 12-14] и топливных компонентов, повышающих смазывающую способность топлива. Второй способ повышения смазывающей способности широко используется за рубежом. Там практически все малосернистые дизельные топлива содержат противоизносные присадки. Для отечественных дизельных топлив, главным образом поставляемых на экспорт, доведение противоизносных свойств до требуемых норм осуществляется использованием зарубежных присадок [5, 15-26]. До последнего времени на рынке присадок к топливам господствовали зарубежные фирмы (Infmeum, BASF, Clariant, Lubrizol и др.), хотя отечественная промышленность располагает необходимыми сырьевыми и технологическими возможностями для производства собственных присадок этого назначения [27-41] Такая зависимость от зарубежных поставок в производстве стратегического продукта, которым является топливо, недопустима. Отечественные разработки противоизносных присадок начались в 2003 году. В настоящее время допуск к применению в России получили противоизносные присадки «Альта» (ОАО ВНИИ НП), «Каскад-5» (ООО «Пластнефтехим»), Миксент-2030 (ОАО «Алтайский центр прикладной химии»), «Байкат» (ОАО ВНИИ НП, ОАО АЗКиОС). Современная потребность в противоизносных присадках в России составляет около 6200 т/год. В этой связи важной задачей исследований в области химмотологии является расширение ассортимента присадок отечественного производства, позволяющих решить проблему улучшения качества дизельных топлив, удовлетворяющих современным требованиям. Присадки, поставляемые в Россию зарубежными фирмами, в большинстве случаев содержат в качестве активного компонента два типа соединений: смесь жирных кислот преимущественно таловых масел с различными добавками (присадки фирм Clariant, Lubrizol и BASF) и сложные эфиры глицерина и жирных кислот растительного происхождения с длиной цепи Ci2-Ci8 (присадки фирмы Infineum) [42]. Противоизносные присадки вводят в топливо в очень низких концентрациях — около 150 ррт. Альтернативным вариантом является вовлечение в малосернистые дизельные топлива сложных эфиров жирных кислот растительных масел. В таблице 1.2 представлены физико-химические свойства растительных масел и их эфиров. Введение сложных эфиров требует использования повышенных дозировок по сравнению с жирными кислотами и сложными эфирами глицерина. Однако это дает дополнительные преимущества, такие как: - повышение цетанового числа; - повышение температуры вспышки; - повышение смазывающих свойств топлива; - улучшение низкотемпературных свойств топлива; - снижение выбросов практически всех вредных веществ; - снижение содержания серы и ароматических углеводородов; - повышение биоразлагаемости топлива, так как благодаря природному происхождению эфиры являются менее токсичными по сравнению с дизельными топливами и при попадании в почву разлагаются с образованием безвредных продуктов в течение месяца; - вовлечение в дизельное топливо компонентов из возобновляемого сырья [43-47].
Методика определения окислительной стабильности дизельного топлива, содержащего эфиры кислот рапсового масла
Для достижения приемлемой скорости реакции и достаточно высокой степени конверсии процесс этерификации обычно проводят в присутствии катализаторов - щелочей (гидроксиды и алкоголяты натрия или калия) или кислот (сильные минеральные кислоты).
На большинстве промышленных установок получения эфиров растительных масел (преимущественно метиловых эфиров рапсового или соевого масла) в качестве катализатора используют щелочи (чаще всего гидроксид или метилат натрия), поэтому первоначально нами в качестве катализатора этерификации рапсового масла бутанолом были испытаны гидроксиды натрия и калия. По схеме, действующей на промышленных установках, рассчитанное количество щелочи в отдельной емкости растворяют в спирте и полученный раствор вводят в нагретое масло. По окончании процесса оставшуюся щелочь нейтрализуют. Далее следуют стадии отмывки эфирной фазы от мыл, регенерация спирта и выделение непревращенного масла под вакуумом.
В бутиловом спирте щелочь растворяется очень медленно. Поэтому для приготовления раствора катализатор-спирт щелочь растворяли в бутиловом спирте при температуре кипения. Однако при добавлении в нагретое масло раствора щелочи в спирте происходит практически мгновенное омыление компонентов реакционной смеси (триглицеридов и свободных жирных кислот растительного масла). Омыление - реакция взаимодействия жирных кислот и триглицеридов со щелочью — идет с образованием мыл - натриевых или калиевых солей жирных кислот. После отстаивания в течение нескольких часов образуется студнеобразная масса, от которой отделяется небольшое количество эфиров. Щелочь полностью затрачивается на реакции омыления (среда полученного продукта нейтральная). По-видимому, причиной этого является растворимость различных спиртов (метанола и бутанола) в масле. При метанолизе (этерификация метанолом) реакция протекает на границе раздела фаз масло-спирт и скорость реакции омыления невысока. Бутиловый спирт, в отличие от метилового, полностью растворяется в масле, и реакция протекает в объёме. Щелочь непосредственно контактирует с молекулами триглицеридов и жирных кислот, поэтому реакция омыления протекает с высокой скоростью.
Из других видов катализаторов известны попытки использования в качестве катализаторов цеолитов и солей железа. Использование широкопористых цеолитов оказалось неудачным. Судя по литературным данным [60], реакция этерификации на цеолитах возможна при значительно более высоких температурах и, следовательно, под давлением.
Нами были проведены две серии экспериментов. В первой серии были использованы серная и соляная кислоты. Этерификация рапсового масла бутиловым спиртом в присутствии минеральных кислот — концентрированных серной и соляной, не омыляющих компоненты реакционной смеси — протекала с высокой скоростью. Об эффективном протекании реакции судили по резкому снижению вязкости реакционной смеси по ходу опыта и образованию глицерина в количестве, близком к теоретическому. Стабилизация значений вязкости (установление равновесия) происходила примерно через 180 мин. По литературным данным [89-90] скорость этерификации на кислых катализаторах примерно в 4000 раз медленнее, чем на щелочных, и для достижения высоких степеней конверсии масла при метанолизе на кислоте необходим большой избыток спирта - до 30:1 и высокая продолжительность реакции - более 24 ч. Нами наблюдалась иная картина. Возможно, эти различия можно объяснить также более высокой температурой процесса. Высокая скорость бутанолиза на кислых катализаторах ранее была отмечена также в работе [60].
Во второй серии экспериментов нами была сделана попытка проводить реакцию в присутствии концентрированных азотной и ортофосфорной кислот. Однако не было отмечено сколько-нибудь значительных изменений вязкости реакционной смеси при аналогичных условиях проведения процесса.
В статье [147] в качестве катализатора был предложен сульфат железа (II) FeSO.j. В статье определены оптимальные условия метанолиза соевого масла на данном катализаторе: температура 95 С, продолжительность 90 мин, мольное соотношение спирт : масло равно 10:1, количество катализатора 2,5% масс, на масло. Однако после проведения бутанолиза рапсового масла в аналогичных условиях вязкость реакционной смеси не снизилась и образования глицериновой фазы не отмечено.
При этерификации изопропиловым спиртом сохраняются те же закономерности, что и при использовании бутиловых спиртов, так как изопропиловый спирт также растворяется в растительном масле. На основании вышесказанного в качестве катализатора реакции этерификации рапсового масла изопропиловым, нормальным бутиловым и изобутиловым спиртами были выбраны концентрированные минеральные-кислоты - серная (ГОСТ 4204-77) и соляная (ГОСТ 3118-77). Эфирную фазу после отстаивания разгоняли под вакуумом (50 мм рт. ст.) в атмосфере азота для выделения избыточного спирта и эфиров.
Кроме вакуумной очистки использовали также адсорбционную очистку. Пробу неочищенной эфирной фазы, полученной этерификацией рапсового масла нормальным бутанолом, вносили в колонку, заполненную силикагелем АСК (размерами гранул 0,1 - 0,2 мм, массовое соотношение проба : силикагель равное 1 : 50, комнатная температура). После впитывания адсорбент промывали растворителем (смесь гексан : изопропанол равная 4 : 5 (об.) [146]). Выделенный продукт после выпаривания растворителя анализировали методом хромато-масс-спектрометрии [57, 150]. Метод хромато-масс-спектрометрии — комбинирование газовой или жидкостной хроматографии, позволяющий разделять анализируемую смесь на компоненты, с масс-спектрометрической идентификацией. Метод позволяет определять структуру индивидуальных компонентов смеси и их содержание [151].
Для получения дизельного топлива, содержащего добавки н-бутиловых эфиров рапсового масла (н-БЭРМ), было использовано малосернистое дизельное топливо, свойства которого представлены в таблице 2.3. Смеси готовили с содержанием эфиров 1, 3, 5, 7 и 10% масс.
Определение противоизносных свойств смесей дизельного топлива и н-бутиловых эфиров рапсового масла
Под математическим моделированием понимают изучение свойств объекта на математической модели. Его целью является определение оптимальных условий протекания процесса, управление им на основе математической модели и перенос результатов на объект. Математической моделью называется приближенное описание какого-либо явления или процесса с помощью математической символики.
Построение любой математической модели начинают с физического описания объекта моделирования. При этом выделяют «элементарные» процессы, протекающие в объекте моделирования, которые подлежат отражению в модели, и формулируют основные допущения, принимаемые при их описании. Составлению математического описания предшествует анализ «элементарных» процессов, протекающих в объекте моделирования. Затем исследуют гидродинамическую модель процесса как основу структуры математического описания. Далее изучают кинетику химических реакций, процессов массо-, теплопередачи с учетом гидродинамических условий найденной модели и составляют математическое описание каждого из этих процессов. Заключительным этапом является объединение описаний всех исследованных «элементарных» процессов в единую систему уравнений математического описания объекта моделирования.
Математическое описание структуры потоков в аппарате - основа построения моделей. Поведение потоков в реальных аппаратах настолько сложно, что в настоящее время дать строгое математическое описание их в большинстве случаев не представляется возможным. В то же время известно, что структура потоков оказывает существенное влияние на эффективность химико-технологических процессов. При этом математические модели структуры потоков являются основой, на которой строится математическое описание химико технологического процесса. Точное описание реальных потоков пр зводит к чрезвычайно трудным для решения задачам. Поэтому разработ _нные к настоящему времени модели структуры потоков в аппаратах являются достаточно простыми и носят полуэмпирический характер. Тем не менее, уже они позволяют получать модели, достаточно точно отражающие реальный физический ггроцесс
Все многообразие взаимодействующих диффузионных и тепловы с потоков с учетом распределения по времени пребывания можно формализовать в виде типовых математических моделей: идеального перемешивания, идеального вытеснения, диффузионной, ячеечной, циркуляционной и комбинированной [1541
При составлении математической модели этерификации рапсового масла за основу была взята типовая математическая модель идеального перемешивания Задача заключалась в определении наиболее эффективного в условиях процесса этерификации рапсового масла бутанолом типа реакционного устройства В процессе моделирования реактора этерификации необходимо учесть следующие моменты: кинетика химической реакции подчиняется зависимости (3 2) представленной в главе 3; - реакционная смесь представляет собой двухфазную систему реагенты-жидкий катализатор, поэтому реакционную смесь необходимо интенсивно перемешивать для обеспечения достаточной поверхности контакта.
За основу принимаем реактор с мешалкой, описываемый моделью идеального смешения. Модель идеального смешения соответствует аппарату в котором поступающее в него вещество мгновенно распределяется по всему объему аппарата. Концентрация вещества в любой точке аппарата равна концентрации на выходе из него. Уравнение зависимости относительной вязкости от времени контакта для реактора идеального смешения с учетом кинетического уравнения (3.2) записывается в виде
Из рисунка 4.1 видим, что использование одного реактора идеального смешения не позволяет достичь приемлемых степеней превращения масляного сырья, поэтому целесообразно применение для данного случая каскада реакторов смешения. Сделаем следующие допущения: 1) в каждом реакторе осуществляется идеальное перемешивание; 2) между реакторами отсутствует обратное перемешивание. Параметром, количественно характеризующим продольное перемешивание, служит число реакторов полного перемешивания N. Примем N равным 2, так как включение в схему третьего реактора незначительно повышает относительную вязкость продуктовой смеси (примерно на 0,01), приводя к увеличению металлоёмкости и удорожанию установки (доля стоимости одного реактора этерификации от общей стоимости оборудования установки составляет около 3%).
Разработка принципиальной технологической схемы процесса этерификации рапсового масла бутиловым спиртом
Российский топливный рынок использует присадки к топливу уже достаточно давно. В последнее время увеличились число и объемы использования присадок к топливам на НПЗ. Число присадок, допускавшихся к применению за последние 25 лет, росло в геометрической прогрессии. Это объясняется стремлением нефтетрейдеров предоставить покупателям продукт более высокого качества. Наибольшее внимание уделялось присадкам, необходимым для выработки топлив, отвечающих мировым стандартам по экологическим и эксплутационным характеристикам [25].
Производство и импорт присадок к ГСМ в России составляет до 70 тыс. т/год, в денежном выражении - около 5 млрд. руб. Объем же применения присадок к дизельным топливам в денежном выражении составляет около 300 млн. руб, в то время как в Европе в пересчете с Евро он составляет 7,5 млрд. руб, а к 2010 г как ожидают, достигнет 15 млрд. руб. В перспективе, когда заводы страны будут вырабатывать топлива только мирового уровня, объем рынка присадок может возрасти до 1,5 - 3 млрд. руб.
На рисунке 5.1 показана динамика использования импортных и отечественных присадок к топливам в России. Как видно из графика, в России в основном используют импортные присадки из-за малого количества отечественных разработок. Интерес к зарубежным присадкам объясняется значительно возросшим уровнем требований к качеству топлив, который опережает технологические возможности наших заводов. Это означает, что в производстве топлив мирового уровня страна практически полностью зависит от зарубежных компаний [7, 160]. Таким образом, проанализировав рынок присадок в нашей стране, можем сделать вывод, что в настоящее время в России назрела насущная необходимость создания крупнотоннажных производств присадок для дизельных топлив, что откроет путь к увеличению доли отечественных присадок на внутреннем рынке и снижению зависимости топливной промышленности страны от поставок зарубежных присадок.
Расчет себестоимости продукции представлен в таблице 5.1 ориентировочная стоимость основных фондов производства составляет 135,5 млн руб. Для сравнения стоимость типовой установки на Украине ОАО «УкрБудмаш» по производству сложных эфиров на базе растительного сырья мощностью 15000 т/г составляет 160 млн. руб.
Под инвестициями понимается осуществление экономических проектов В настоящем с целью получить доходы в будущем. Различают инвестиции: венчурные, портфельные и реальные инвестирования. Основу инвестированной деятельности любого предприятия составляют реальные инвестирования. При оценке инвестиций осуществляются сравнения затрат и доходов по проекту. Проводим прогноз реализации проектируемой установки в течение 10 лет, соответственно величина амортизации будет составлять 10% от капитальных: затрат [157]. Расчет эффективности инвестиционного проекта установки получения противоизносной присадки показал, что строительство данной установки является экономически целесообразным и эффективным. Вложенные капитальные затраты предприятия окупятся в течение 2,5 лет. 1. Анализ рынка противоизносных присадок показал, что в последние годы потребность топливной промышленности России и мира в противоизносных присадках для дизельных топлив резко растет. Нужды российских производителей дизельных топлив в данном высокотехнологичном виде продукции практически полностью покрываются за счет зарубежных производителей присадок, что приводит к зависимости топливной промышленности страны в целом от иностранных компаний. Разработка отечественных технологий получения присадок и внедрение их в промышленность позволит решить данную проблему. 2. Расчет основных технико-экономических показателей выявил достаточную эффективность внедрения предлагаемой технологии в промышленность. Себестоимость 1 тонны продукта составляет 25,8 тыс. руб. Срок окупаемости капитальных вложений составил 2,5 года. 3. Оценка эффективности инвестиционного проекта показала высокую внутреннюю норму доходности предприятия. 1 Выполнены сравнительные исследования свойств эфиров рз-хгзгсового масла, полученных на основе метилового, изопропилового, изобутилов г» -0 и н_ бутилового спирта. Все эфиры имеют высокие значения вязкости и одного числа. Установлено, что бутиловые эфиры имеют наименьшие згалеиия кислотного числа и не требуют дополнительной доочистки пегтр»ед их использованием. 2 Определен жирнокислотный состав бутиловых эфиров рапсовог- масла Основную массу представляют эфиры олеиновой, линолевой и лино_т ;еновои кислот. 3 Подобраны режимные параметры процесса, дозировка каталогизатора (серной кислоты) для этерификации рапсового масла н-бутиловым с ххиртом концентрация H2SO4 98%, доза - 2% масс, на масло, температура \ \ 5 Q продолжительность процесса 120 мин. Предложено кинетическое Уравнение которое адекватно описывает процесс этерификации рапсового масла. - Энергия активации реакции этерификации в присутствии серной кислоты с составила 33 813 кДж/моль, в присутствии соляной кислоты 44 715 кДж/моль. 4 Подобраны композиции, включающие эфиры рапсового чаасла и присадку Агидол, при введении которых в дизельное топливо диамєі-хр пятна износа снижается с 594 до 216-249 мкм (при норме не более 4- 50 мкм) Одновременно растет значение цетанового числа с 47,2 до 5 0,6. При использовании дизельного топлива с низкой смазывающей способ:ьз:остью и низким цетановым числом рекомендуется введение 5% масс. н-БЭРЗЧ и 0 1% Агидола, с высоким цетановым числом — 1% масс. н-БЭРМ и О, I о/0 масс Агидола.
