Содержание
Улучшая состав технических жидкостей, производители добавляют к их основе всевозможные присадки, способные повысить уровень качества продукта. Сбалансированный комплект добавок может значительно усилить базовые свойства или придать новые, а также увеличить сроки эксплуатации систем автомобиля. Низкотемпературные качества дизельного топлива имеют большое значение, отражаясь на качестве эксплуатации. Особенно ценится способность сохранять вязкость, выдерживая суровые зимы в регионах с холодным климатом. Самый распространённый и при этом наиболее эффективный способ, позволяющий регулировать низкотемпературные свойства, превращая летнее топливо в зимнее – использование специальных добавок. Депрессорные и депрессорно-диспергирующие присадки оказывают воздействие на параметры горючего, обуславливая снижение температур застывания и фильтруемости.
Технические параметры
Химический состав дизельного топлива включает 10 – 40% парафиновых, 20 – 60% нафтеновых, 14 – 30% ароматических углеродов. Процентное содержание зависит от разновидности ДТ. Свойства топлива, проявляющиеся в холод, во многом зависят от содержания в нём углеводородов нормального парафинового ряда. Их особенностью является способность к кристаллизации при низких температурных показателях. Топливо, применяющееся для эксплуатации в разных климатических условиях, маркируют разными буквами и подразделяют на виды:
- Л (летнее) горючее применяется при температуре выше 0° С, его вязкость составляет 3,0 – 6,0 мм2/с;
- З (зимнее) топливо способно функционировать при показателях температуры не ниже 30° С, имея вязкость 1,8 – 5,0 мм2/с;
- А (арктическое) выдерживает температуру до 50° С при вязкости 1,5 – 4,0 мм2/с.
Маркировки дизельного топлива также включает допустимую массовую долю серы в процентном соотношении. Для летнего вида продукта указывают температуру вспышки, а для зимнего — температуру застывания.
Депрессорно-диспергирующие присадки в составе дизтоплива сохраняют стойкость состава к низким температурам. Как правило, они вводятся в горючее при производстве, но не исключено последующее добавление с целью совершенствования свойств нефтепродукта. Депрессорный компонент определяет температуру фильтруемости и застывания, тогда как диспергирующий обеспечивает в условиях этих показателей диспергирование кристаллизующихся парафинов. Оцениваются данные свойства топлива при температурах, аналогичных рабочим. Эффективной является методика оценки диспергирующей способности присадок по цвету и размеру масляного пятна. Таким способом также можно определить степень загрязнения продукта.
Фракционный состав
Дизельное топливо имеет характеристики, определяющие эффективность работы двигателя и влияющие на срок службы узлов топливной системы. Состав полностью обуславливает антиокислительные свойства и период задержки воспламенения.
Цетановое число, как и октановое в бензине, считается основной характеристикой топлива. Обычно значения варьируют в пределах 40 до 50, а соответствующая цифра говорит о сроке задержки возгорания. Величина цетанового числа ДТ напрямую зависит от его фракционного состава. Более высокий показатель обозначает меньший период воспламенения и лучшее горение, при этом наблюдается снижение выхлопов. Но в случае достижения числа 60 мощность мотора прекращает наращивание, появляется задымлённость. Как правило, производится рядовое топливо с цетановым числом 40 – 45, тогда как продукт высшего качества имеет оптимальное значение 45 – 50. По российским стандартам значение не должно быть менее 45 единиц, а по европейским – 48.
Цетановое число и фракционный состав обуславливают уровень качества дизельного топлива. Это главные показатели, хотя есть и другие, не менее значимые. Дизтоплива премиум качества имеют в составе больше легковоспламеняющихся фракций, потому наиболее подходят для пуска мотора на холоде. Повышенное соотношение водорода к углероду обеспечивает при горении меньшее образование дыма. При применении ДТ с более тяжёлым фракционным составом, чем рекомендуется, могут наблюдаться повышение расхода горючего, износ деталей, ухудшение запуска мотора, образование нагара и увеличение дымности выпускных газов.
Фракционный состав показывает содержание легколетучих углеводородов и определяется выпариванием при разных температурных значениях. Показатели температуры помутнения, допустимого предела фильтруемости и застывания характеризуют возможность применения дизельного топлива при различных климатических условиях.
- Температура помутнения – это показатель, дающий начало процессу кристаллизации парафина, который содержит жидкость. Появившиеся частицы неравномерно распределяются по всему объёму горючего, но при этом не мешают ему протекать сквозь фильтр топливной системы.
- Температура фильтруемости. Образовавшееся из частиц парафинов гелеобразное вещество ещё может проходить через фильтр с определённой скоростью.
- Температура застывания топлива имеет огромное значение для работы двигателей. Жидкость трансформируется в желеобразную форму, и подача горючего прекращается.
На предприятиях температуру помутнения и застывания снижают методом удаления лишнего количества высокоплавких углеводородов. Процесс именуется депарафинизация. Топливо способно выдерживать более низкие температуры также в случае добавления к нему присадок-депрессаторов.
Депарафинизация дизельного топлива
Наличие парафинов в топливе обеспечивает смазывающие свойства, но процесс депарафинизации необходим для получения зимних и арктических видов дизельного топлива, а также применяется при производстве минеральных масел. Процедура удаления нормальных парафинов из керосино-газойлевых и масляных фракций нефти приводит к снижению температуры застывания.
Промышленная депарафинизация
Для доведения свойств дизельного топлива до выдерживания нужной температуры застывания продукт изготавливают из малопарафинистых сортов нефти или снижают конец кипения ДТ с целью уменьшения содержания концевых фракций с максимально высокими температурными показателями застывания. Для осуществления процесса на предприятиях используется несколько технологических способов:
- Депарафинизация дизельного топлива путём обработки раствором карбамида, при добавлении которого образуются нерастворимые образования.
- Депарафинизация кристаллизацией происходит за счёт свойства высокомолекулярных углеводородов снижать при охлаждении растворимость и последующего создания кристаллов парафина, которые удаляются фильтрацией или с помощью центрифуг.
Эти методы имеют существенные недостатки, способные сказаться на качестве продукта, так как подобное удаление парафинов влечёт за собой снижение цетанового числа ДТ, ухудшая воспламеняемость, а при карбамидной депарафинизации нельзя добиться полного исключения твёрдых углеводородов. Широкого распространения такие процедуры нигде не получили.
- Процесс депарафинизации, позволяющий извлекать компоненты экстрагированием. Способ основывается на возможностях некоторых растворителей растворять разные составляющие нефтяных продуктов.
- Метод адсорбционной депарафинизации цеолитами, позволяющий избирательно адсорбировать застывающие парафины.
Непромышленная депарафинизация
Кроме промышленных способов отделения лишних высокоплавких углеводородов, существуют варианты, к которым потребители прибегают самостоятельно:
- Разбавление летнего топлива зимним. Осуществляя подобные эксперименты, важно соблюдать пропорции, лучше заниматься этим в лабораторных условиях.
- Добавление к дизтопливу всевозможных растворителей (бензин, керосин, спирт и пр.). Такие действия могут крайне негативно отразиться на свойствах горючего, сроках эксплуатации, а также работе механизмов. Неправильное соотношение жидкостей может запросто вывести из строя детали мотора или топливные насосы.
Регулируя состав ДТ непромышленными способами, необходимо иметь возможность проведения лабораторных тестов.
Применение специальных добавок – наиболее удобный способ придания низкотемпературных свойств дизельному топливу. Механизм действия депрессорных присадок провоцирует существенное понижение температуры застывания нефти за счёт того, что антигель меняет форму, строение и габариты кристаллов парафина в дизельном топливе, структура оказывается непрочной и не мешает течению подвижной части. Кроме того, продукт устраняет и другие проблемы двигателя:
- предотвращает засорение фильтров и образование отложений;
- обеспечивает чистоту форсунок, продлевает срок их эксплуатации;
- препятствует зарождению ржавчины в резервуарах хранения топлива.
Депрессорные присадки
Назначение депрессорных присадок в снижении температуры застывания и предельной температуры фильтруемости. Применение добавок требует определённых знаний, хотя и является более безопасным, чем добавление растворителей. Добавки вводятся в дизельное топливо на производстве, а также при необходимости улучшить качественный состав. Депрессорные присадки для нефти отличаются по составу:
- могут быть произведены методом сополимеризации этилена с винилацетатом с обретением ЭВА-сополимера при высоком давлении (до 150 МПа) и температурных условиях (100—150° С);
- получение сополимера на базе олефинов и алкилметакрилатов.
Содержащиеся в топливе парафины при снижении температурных показателей кристаллизуются, горючее мутнеет, затем топливо теряет подвижность. Депрессорные присадки к дизельному топливу препятствуют росту частиц, но не могут предотвратить их появления, как и расслоения горючего надвое при длительном хранении. Механизм работы добавок до конца не изучен. Эффективность депрессоров зависит от состава и качественных характеристик топлива, а также производителя, поэтому используемая присадка должна полностью соответствовать параметрам, заявленным изготовителем.
Диспергирующие присадки
Данный вид добавок используется для удаления нерастворимых загрязнений, тем самым препятствуя расслоению топлива при хранении. Диспергирующие присадки к маслам – одни из самых главных компонентов состава, на их долю приходится около половины от всего объёма добавочных составляющих.
Депрессоры с диспергаторами усиливают друг друга и в композиционном составе способствуют кристаллизации и образованию поляризованных мелких кристаллов. За счёт электростатических сил отталкивания кристаллы измельчаются и равномерно распределяются по всему объёму топлива. Депрессорно-диспергирующая присадка для дизельного топлива является максимально эффективной в плане повышения качественного состава ДТ. Депрессоры с диспергаторами слаженно работают в тандеме, их совместные усилия обеспечивают лучшие качественные характеристики горючему, поэтому именно пакет добавок наиболее востребован на рынке технических жидкостей.
Все присадки в составе топлива или масла совместимы и строго сбалансированы, поэтому самостоятельно добавление дополнительных компонентов не рекомендуется. Неправильное использование технических жидкостей может произвести обратный эффект и ухудшить свойства топлива или даже привести к таким серьёзным последствиям, как поломка механизмов.