Содержание к диссертации
Стр.
Введение 5
Глава I. Современное состояние производства дизельных,
печных, судовых и котельных топлив. Пути
улучшения их низкотемпературных свойств. ... 9
ІЛ. Анализ состояния производства и основные требо
вания к качеству дизельных, печннх( судовых и.
котельных топлив 9
Способы улучшения низкотемпературных свойств дизельных, печных, судовых и котельных топлив 29
Химическая природа делрессо'рных присадок ... 43
Существующие представления о механизме действия депресоорных присадок . . ; .,.* . . 55
Глава П. Лабораторные, стендовые и эксплуатационные методы
оценки низкотемпературных свойств дизельных,
печных, судовых и котельных тошшв 33
» *
Температура застывания и оценка стабильности температуры застывания 53
Температура помутнения топлив 79
Фильтруемость тошшв 81
Текучесть, прокачиваемость, вязкость топлив при низких температурах 88
Седиментационная устойчивость среднедистиллятных топлив ;..... 95
Стендовые и эксплуатационные методы оценки низкотемпературных свойств топлив 104
Глава Ш. Изучение закономерностей действия депресоорных
присадок на топлива различного фракционного и
углеводородного состава ..... 109
3. Стр.
8.1. Углеводородный состав и низкотемпературные
свойства средне дистиллятных и остаточных тошшв -^
Дизельные топлива ^ '109
Печное бытовое топливо 12;
Судовые и котельные топлива 125
3.2. Исследование эффективности действия депрессор-
ных присадок на низкотемпературные и физико-
химические свойства среднедистиллятных и оста
точных топлив.Стабильность.низкотемпературных
свойств топлив о присадками при длительном
хранении 138
Выбор эффективных депрессорных присадок. . . 128
Среднедистиллятные топлива ......... 141
Остаточные топлива I 82.
Исследование влияния н-парафиновых и ароматических углеводородов, а также асфальто-смолистых веществ на приемистость топлив к депрессорным присадкам і 205
Структурные превращения в системе топливо-присадка ...... 230
Глава ІУ. Оптимизация компонентного, фракционного и угле
водородного состава топлив с целью повышения
эффективности использования депрессорных приса
док 241
Основные принципы разработки компонентного состава дизельных топлив о депрессорными присадками 241
Оптимизация компонентного состава остаточных топлив с использованием математического моделирования 254
Глава У. Разработка требований к дизельным, печным, судо
вым топливам с депрессорными присадками. Стендо
вые и эксплуатационные испытания топлив с
присадками , 257
4.
Стр.
5.1. Стендовые, лабораторно-дорожные и эксплу
атационные испытания дизельного топлива с
депреосорными присадками. Установление
районов его применения 257
5.2. Испытания печного бытового топлива с депрес-
сорной присадкой 284
5.3. Эксплуатационные испытания моторного топлива
ДТ в судовых энергетических установках и
флотского мазута Ф-5 в котельных установках ^3?
Глава УІ. Вопросы промышленного внедрения топлив с
депреосорными присадками 2?5
Разработка технологии введения депрессорных присадок в топлива на НПЗ ^93
Совместимость депрессорных и других типов
ПрИСадОК і . * . . . : 302
6.3. Внедрение и технико-экономическая оценка при
менения депрессорных присадок к среднедистил-
лятным,и остаточным топливам .... .... зсз
Выводы 310
Литература ЗІ 3
Приложение 340
5.
Введение к работе
В условиях сокращения добычи нефти, снижения объемов ее переработки важнейшей народнохозяйственной задачей является обеспечение потребности в топливах за счет повышения эффективности использования сырья*
Оценка возможных изменений в объемах и структуре энергетических ресурсов страны свидетельствует о том, что до конца века сохраняются высокие темпы роста потребности в моторных топливах, особенно дизельном.
За последние 20 лет структура производства топлив практически не изменялась. Доля летнего дизельного топлива в общем балансе производства составляет 89$» зимнего - 10$, арктического -1$. Потребность в низкозастывающих дизельных топливах удовлетворяется лишь на 40$. Основная масса их вырабатывается за счет обеспечения фракционного состава, что обусловливает сокращзние производства топлив на 30-40$. Процессы карбамидной и цеолитной депарафинизации, гидроизомеризации позволяют получать топлива с удовлетворительными низкотемпературными свойствами, но они также связаны со снижением выхода дизельного топлива.
Проблема улучшения низкотемпературных свойств судовых и котельных топлив долгое время решалась только путем вовлечения в их состав дизельного топлива. Учитывая, что продукты, получаемые смешением остаточных и диотиллятннх фракций, характеризуются нестабильностью температуры застывания при хранении, их вырабатывали с запаоом качества, используя неоправданно большое количество дефицитных дизельных фракций, что нельзя признать рациональным.
б.
Наиболее перспективным и экономически пелесообразным способом улучшения низкотемпературных свойств топлив является применение депрессорных присадок.
Работы по использованию различных добавок к дизельным топ-ливам с целью улучшения их низкотемпературных свойств начаты давно» однако они не были внедрены из-за того» что, снижая температуру застывания, не оказывали влияния на температуру помутнения тошшв. Депрессорше присадки к маслам в топливах не проявили треоуемую эффективность действия.
Широкие исследования по разработке и применению депрессорных присадок к топливам начаты во ВНИИ НП в 1968 году с создания присадок на основе сополимеров этилена с винилацетатом. К этсму времени за рубежом некоторые сополимеры получили торговое название, начинались работы по их промышленному применению. Отсутствие в отечественной практике опыта разработки и применения топлив с ярясадками вызвало необходимость проведения настоящих исследований.
релью работы являлось создание научных оонов разработки и применения топлив с депреосорными присадками. Для этого необходимо было поставить и решить ряд научяых»технологических и практических задач, основными из которых являются: выявление закономерностей действия депрессорных присадок различной химической природы и состава на среднедистиллятные и остаточные топлива, установление влияния дисперсной фазы, углеводородной среды, в т.ч. гетероатомных соединений топлив на эффективность действия присадок.
Наряду с этим предстояло разработать научно обоснованные требования к качеству топлив с депреосорными присадками, разработать новые методы оценки их низкотемпературных свойств.
7.
Для реализации работы в промышленных условиях необходимо было провести комплекс исследований и испытаний дизельных, печных» судовых и котельных топлив с присадками! разработать технологию их производства и внедрить топлива с присадками на предприятиях отрасли.
Научная новизна.
Проведено детальное и систематическое исследование представительных образдов дизельных, печных, судовых и котельных топлив с применением методов газовой хроматографии, УФ, масс- и ЯМР-спектрескопии и установлена взаимосвязь их низкотемпературных свойств о углеводородным составом топлив.
Впервые исследовано и установлено влияние депрессорных присадок на отдельные группы углеводородов среднедистиллятных И ""'-остаточных топлив, а также определено влияние отдельных групп углеводородов остаточных топлив на их низкотемпературные свойства и эффективность действия депрессорных присадок.
Впервые предложен дифференцированный подход к низкотемпературным свойствам низкозастывающих дизельных топлив для различных климатических условий страны. Получены данные, подтверждающие возможность снижения температуры помутнения зимних и арктических топлив, используя депрессорные присадки определенного состава,.
Впервые с помощью электрометрических методов установлено, что структурные изменения в сиотеме топливо-присадка происходят при положительных температурах, до начала кристаллизации топлива.
Впервые исследовано явление повышения температуры застывания судовых и котельных топлив (с присадками и без присадок) при их длительном хранении и дано объяснение с точки зрения структурных превращений, происходящих в нефтяных дисперсных системах.
8.
Практическое значение работы
На основании комплекоа научно-исследовательских работ, лабораторных, стендовых и эксплуатационных испытаний дизельных, печных, судовых и котельных тогошв с депреосорными присадками, проведенных в 1968-1992 г.г., решена важнейшая народнохозяйственная задача расширения ресурсов дизельных топлив и высвобождения дистиллятных фракций из мазутов. Впервые в отечественной практике организовано промышленное производство топлив с депреосорными присадками. За счет применения присадок ресурсы зимнего дизельного и печного бытового топлив увеличены на 1,0-1,5 %* считая на нефть. Использованием присадок к судовым и котельным топливам высвобождено 1,9 млн.т/год дизельных фракций для использования их по прямому назначению.
На основании исследований закономерностей действия депрес-сорных присадок на топлива различного фракционного и углеводородного состава разработаны и внедрены практические рекомендации по оптимизации состава топлив с депреосорными присадками, что яозво-лило снизить концентрацию последних на 80-50 %.
Разработаны научно обоснованные требования к качеству дизельных, печных, судовых и котельных топлив с депреосорными присадками. Для оценки низкотемпературных свойств топлив разработаны новые методы, в т.ч. стандарт на определение динамической вязкости мазутов, методики стабильности в условиях длительного хранения и оедиментационной устойчивости топлив.
9.
