УЛУЧШЕНИЕ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ДИЗЕЛЬНОГО ТОПЛИВА С ПОМОЩЬЮ МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНОЙ ПРИСАДКИ

IMPROVING THE PERFORMANCE CRITERIA OF DIESEL FUEL USING A MULTIFUNCTIONAL ADDITIVE

Zoya Iost

master's degree student, department “Chemistry and chemical technologies”, Toraighyrov university,

Kazakhstan, Pavlodar

Sofya Massakbayeva

scientific supervisor, candidate of chemical sciences, associate professor, Toraighyrov university

Kazakhstan, Pavlodar

АННОТАЦИЯ

В настоящей статье рассматривается зависимость основных эксплуатационных показателей дизельного топлива ТОО «Павлодарский нефтехимический завод» – смазывающей способности и цетанового числа – от количества добавленной многофункциональной присадки «MAScom DPA».

ABSTRACT

In this article the dependence of the main performance criteria of diesel fuel of Pavlodar Oil Chemistry Refinery LLP – lubricity and cetane number – on the amount of «MAScom DPA» multifunctional additive added is considered.

Ключевые слова: дизельное топливо, многофункциональная присадка, эксплуатационные показатели, цетановое число, смазывающая способность.

Keywords: the diesel fuel, the multifunctional additive, performance criteria, cetane number, lubricity.

К основным эксплуатационным характеристикам дизельного топлива относят смазывающую способность и цетановое число.

Цетановое число отражает характер самовоспламеняемости топлива в условиях, максимально приближенных к условиям эксплуатации.  Показатель характеризует длительность периода задержки воспламенения. Чем меньше задержка воспламенения, тем мягче и ровнее работает дизельный двигатель, т. к. при длительной задержке в нем скапливается топливо и начинает детонировать, а не воспламеняться; как результат, двигатель начинает работать со стуками [1, с. 88-89].

Цетановое число (cetane number) – количественный показатель воспламеняемости дизельного топлива, полученный сравнением данного топлива с эталонными топливами при испытаниях с применением стандартизованного двигателя [2, с. 2].

В лаборатории цетановое число определяют на установках, имитирующих работу одноцилиндрового дизельного двигателя – Waukesha CFR F-5 (рисунок 1).

Рисунок 1. Универсальная установка для определения цетанового числа нефтепродуктов Waukesha CFR F-5 производства Waukesha, США

Смазывающая способность является важнейшим показателем, характеризующим противоизносные свойства дизельного топлива.

Противоизносные свойства дизельного топлива связаны с тем, что в двигателе оно является смазочным материалом для движущихся деталей топливной аппаратуры, трущихся пар плунжерных топливных насосов [1, с. 115].

Смазывающая способность (lubricity) – свойство топлива, измеряемое пятном износа на металлическом шарике, которое образуется в результате трения металлического шарика о неподвижную металлическую пластину, полностью погруженную в топливо в точно определенных условиях испытания [3, с. 2].

В лаборатории анализ выполняется на приборе HFRR (High Frequency Reciprocating Rig – аппарат с возвратно-поступательным движением высокой частоты). Прибор вместе с предлагающимся микроскопом для рассматривания пятна износа представлен на рисунке 2.

Рисунок 2. Автоматический аппарат для определения смазывающей способности дизельного топлива HFRR производства PCS Instruments, Великобритания

Требования к качеству дизельного топлива в части исследуемых эксплуатационных показателей согласно техническому регламенту Таможенного союза ТР ТС 013/2011 представлены в таблице 1 [4, c. 14].

Для оценки влияния многофункциональной присадки на вышеупомянутые эксплуатационные показатели дизельного топлива было приготовлено 13 смесей стабильного гидроочищенного дизельного топлива ТОО «Павлодарский нефтехимический завод» с известным содержанием многофункциональной присадки «MAScom DPA». В качестве контрольной пробы использовалось дизельное топливо без добавления присадки.

Таблица 1.

Требования к качеству дизельного топлива по ТР ТС 013/2011

Смазывающая способность определялась согласно ГОСТ ISO 12156-1-2012 «Топливо дизельное. Определение смазывающей способности на аппарате HFRR». Результаты анализа контрольной пробы и приготовленных смесей представлены в таблице 2.

Таблица 2.

Значения смазывающей способности стабильного дизельного топлива при добавлении присадки «MAScom DPA»

Полученные результаты подтверждают, что уменьшение пятна износа (увеличение смазывающей способности) растет с увеличением количества добавленной присадки. Наилучшие результаты по критерию оценивания «количество добавленной присадки / уменьшение диаметра пятна износа» наблюдаются у смеси № 5 (1000 ppm присадки). Дальнейшее увеличение содержания присадки в смеси оказывает значительно меньшее влияние на смазывающую способность топлива.

Для определения цетанового числа использовали одноцилиндровый четырехтактный двигатель внутреннего сгорания – установку Waukesha CFR F-5. Анализ был выполнен в соответствии с ГОСТ 32508-2013 «Топлива дизельные. Определение цетанового числа». Результаты представлены в таблице 3.

Таблица 3.

Значения цетанового числа стабильного дизельного топлива при добавлении присадки «MAScom DPA»

Результаты испытаний демонстрируют, что наиболее значительное изменение цетанового числа также происходит в смеси № 5 (1000 ppm присадки). Дальнейшее увеличение дозировки повышает цетановое число смеси не столь значительно.

Вывод: для улучшения эксплуатационных характеристик дизельного топлива, а именно цетанового числа и смазывающей способности, и достижения значений, регламентируемых ТР ТС 013/2011, достаточно добавления к топливу многофункциональной присадки «MAScom DPA» в количестве 1000 ppm, или 1 г/1000 г топлива.

Список литературы:

1. Гуреев А. А. Квалификационные методы испытаний нефтяных топлив. М.: Химия, 1984. - 200 с.
2. ГОСТ 32508-2013 «Топлива дизельные. Определение цетанового числа». М.: ФГУП «Стандартинформ», 2016. – 38 с.
3. ГОСТ ISO 12156-1-2012 «Топливо дизельное. Определение смазывающей способности на аппарате HFRR. Часть 1. Метод испытаний». М.: ФГУП «Стандартинформ», 2019. – 14 с.
4. Технический регламент Таможенного союза ТР ТС 013/2011 «О требованиях к автомобильному и авиационному бензину, дизельному и судовому топливу, топливу для реактивных двигателей и мазуту» - 22 с.