ИССЛЕДОВАНИЕ ДЕПРЕССОРНЫХ И АНТИГЕЛЕЕВЫХ ПРИСАДОК, ИХ СВОЙСТВ И ВЛИЯНИЕ НА КАЧЕСТВЕННЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ДИЗЕЛЬНОГО ТОПЛИВА

STUDY OF DEPRESSANT AND ANTI-GEL ADDITIVES, THEIR PROPERTIES AND IMPACT ON THE QUALITY CHARACTERISTICS OF DIESEL FUEL

Tatyana Proskurnina

master's student, Department of Machines and Apparatuses for Chemical and Food Production, Orenburg State University,

Russia, Orenburg

Svetlana Vasylevskaya

Candidate of Technical Sciences, Associate Professor, Orenburg State University,

Russia, Orenburg

АННОТАЦИЯ

В статье рассмотрены низкотемпературные характеристики смесей образцов прямогонного дизельного топлива, депрессорной присадки и индивидуальных углеводородов; эффективность действия депрессорной присадки.

ABSTRACT

The article examines the low-temperature characteristics of mixtures of straight-run diesel fuel samples, depressant additives and individual hydrocarbons; effectiveness of the depressant.

Ключевые слова: Дизельное топливо, депрессорные присадки, углеводороды, бензин, характеристики смесей.

Keywords: Diesel fuel, depressant additives, hydrocarbons, gasoline, mixture characteristics.

Дизельное топливо

Дизельное топливо (ДТ) на сегодняшний день является одним из самых востребованных видов топлива, что объясняет рост его производства и применения. Согласно данным, приведенным на официальном сайте Росстата [1], объем производства ДТ за 2019-2022 гг. увеличился с 73,473 млн. тонн до 86,322 млн. тонн (рисунок 1.1). ДТ представляет собой жидкое топливо, которое применяется в дизельных двигателях внутреннего сгорания [2].

Рисунок 1. Объемы производства ДТ в период с 2019 по 2022 г.

Обзор нефтеперерабатывающих заводов объемы, которых реализуются на территории Оренбургской области.

1. ПАО «Орскнефтеоргсинтез»

ПАО «Орскнефтеоргсинтез» [2] ‒ нефтеперерабатывающее предприятие с установленной мощностью 6 млн. тонн нефти в год. Завод производит высококачественную, конкурентоспособную продукцию: автобензины, дизельное топливо, авиакеросин, битум, мазут.

В 2019 году Орский НПЗ переработал более 4794 тысяч тонн сырья, выпуск светлых нефтепродуктов увеличен на 20,8%. На 5% увеличился объем выпуска автобензинов. Произведено более 32 тысяч тонн бензина марки АИ-95, более 498 тысяч тонн АИ-92, 2279 тысяч тонн дизельного топлива, что на 15,9% больше, чем в 2018 году. Выпущено 232 тысячи тонн реактивного топлива. Отгружено 406 тысяч тонн битума, прирост составил более 90%.

Акционером ПАО «Орскнефтеоргсинтез» является АО «ФортеИнвест». Компания поставляет сырье для переработки и реализует широкий спектр нефтепродуктов Орского НПЗ как на российском рынке, так и в странах ближнего и дальнего зарубежья.

На предприятии в рамках исполнения Программы модернизации внедряются прогрессивные технологии, реализуются крупные инвестиционные проекты. Благодаря этому завод добился значительных успехов в увеличении выпуска высокооктановых марок автомобильного топлива, выпуске дизельного топлива европейского качества, увеличении глубины переработки и снижении безвозвратных потерь.

Рисунок 2. ПАО «Орскнефтеоргсинтез»

Орский нефтеперерабатывающий завод – одна из гордостей нашей Оренбургской области, завод построен по всем современным канонам и технологиям.

НПЗ производит для потребления области разные нефтепродукты, например:

• автомобильный бензин неэтилированный марки аи-92 экологического класса к4 (аи-92-к4);
• автомобильный бензин неэтилированный марки аи-92 экологического класса к5 (аи-92-к5);
• =автомобильный бензин неэтилированный марки аи-95 экологического класса к5 (аи-95-к5);
• автомобильный бензин неэтилированный экспортный марки нормаль-80 (аи-80-к2);
• бензин газовый стабильный;
• бензол содержащая фракция;
• битум нефтяной дорожный вязкий марки бнд 60-90;
• дизельное топливо евро, межсезонное, сорт е, экологического класса к5 марки дт-е-к5;
• дизельное топливо евро, летнее, сорт с, экологического класса к5 марки дт-л-к5;
• мазут топочный 100, 3,00%, малозольный, 25с;
• пропан технический;
• сера техническая газовая, гранулированная, сорт 9998;
• топливо дизельное зимнее дт-з-к5 минус 32;
• топливо для реактивных двигателей марки рт, высший сорт;
• фракция бутановая.

ПАО «Орскнефтеоргсинтез» в марте 2021 года нарастило производство сразу нескольких востребованных марок нефтепродуктов. Выпуск автобензина марки АИ-95 увеличился на 277% (+6,05 тысяч тонн), топлива РТ – на 449% (+42,4 тысячи тонн).

Общий объем переработки нефти и газоконденсата составил более чем 400 тысяч тонн, а объем выпускаемой продукции 312 тысяч тонн. Произведено более 65,8 тысяч тонн автобензинов, около 135 тысяч тонн дизельного топлива, 19 тысяч тонн битума. Глубина переработки в отчетном периоде составила 83,22%, выход светлых нефтепродуктов – 75,08%.

Значительное увеличение объема выпуска автобензина АИ-95 и топлива РТ в марте 2021 года в сравнении с аналогичным периодом прошлого года связано с перераспределением внутри продуктовой корзины в пользу высокомаржинального топлива. Это обусловлено тем, что после снятий ограничений на перемещение во время пандемии, рынок снова начал потреблять примерную годовую норму топлива, и завод может выходить на прошлые мощности.

Орский НПЗ получил возможность производить продукцию, соответствующую современным экологическим европейским стандартам, благодаря выполнению масштабной программы реконструкции и модернизации завода. В настоящее время на заводе в активной стадии находится реализация проекта «Комплекс замедленного коксования»: выполнена большая работа по контрактации оборудования для установок замедленного коксования и гидроочистки дизельного топлива, начаты строительно-монтажные работы. А также на рассмотрении стоит вопрос проектирования новой линии производства высокооктанового бензина путем глубокой переработки и добавления новой октан повышающей присадки. Завершение этого и других проектов модернизации обеспечит повышение конкурентоспособности и прибыльности предприятия.

Наибольший спрос идет на следующие продукты ПАО «Орскнефтеоргсинтез»:

- Автомобильный бензин неэтилированный марки АИ-92 экологического класса К5 (АИ-92-К5)

- Автомобильный бензин неэтилированный марки АИ-95 экологического класса К5 (АИ-95-К5)

Завод предоставляет свою продукцию по ГОСТ 32513-2013 Топлива моторные.

2. АО «Куйбышевский НПЗ»

АО «Куйбышевский НПЗ» [4] расположен в г. Самара и входит в состав Самарской группы нефтеперерабатывающих заводов НК «Роснефть» с 2007 г. Проектная мощность предприятия – 7 млн. т/год по нефти. На предприятии перерабатывается смесевая нефть с Самарских, Оренбургских и Западно-Сибирских месторождений плотностью 860-870 кг/м³ и содержанием серы до 1,7%. За 2019 год завод переработал 5,09 млн. т. нефти, глубина переработки составила 66%. Индекс Нельсона по состоянию на 2015 г. составлял 6,3 пунктов, что является средним значением по РФ.

Строительство Куйбышевского НПЗ началось в 1943 г., первая партия нефти была переработана уже в 1945 году.

Проектная мощность НПЗ составляет 7 млн. т нефти в год. Завод специализируется на выпуске высококачественного моторного топлива. Вторичные перерабатывающие мощности завода включают установки каталитического крекинга, висбрекинга, каталитического риформинга и гидроочистки, лёгкого гидрокрекинга и изомеризации, установку по производству водорода, установку алкилирования, блок выделения бензолсодержащей фракции, установку по производству МТБЭ.

Поставка нефти на НПЗ ведется трубопроводным транспортом. Отгрузка продукции осуществляется железнодорожным, водным, автомобильным, а также трубопроводным транспортом.

В ассортименте выпускаемой Куйбышевским НПЗ продукции – более 20 наименований нефтепродуктов. Основные из них: бензины экологического стандарта Евро-5, дизельное топливо зимнее и летнее Евро-5, сжиженные газы, сера.

Рисунок 3. АО «Куйбышевский НПЗ

В 2019 г. основные инвестиции были направлены на продолжение строительства объектов комплекса каталитического крекинга (объектов общезаводского хозяйства установки FCC, установки гидроочистки вакуумного газойля, установок производства водорода и серы), а также выполнение работ по поддержанию действующих мощностей и реализацию проектов повышения операционной эффективности.

В таблице 1 представлена выпускаемая продукция АО «Куйбышевский НПЗ

Таблица 1

Выпускаемая продукция АО «Куйбышевский НПЗ

Представленные выше заводы являются самыми крупными поставщиками нефтепродуктов на территорию Оренбургской области. Продукция данных НПЗ на протяжении долго времени поступает на автозаправочные станции Оренбургской области и города Оренбурга, вне зависимости от брендирования самих АЗС. На примере продукции, предоставляемой данными заводами, проведем научные исследования дизельного топлива на содержание депрессорных и антигелеевых присадок, также проведем анализ качества самого продукта конечного потребления.

Товарное ДТ представляет собой смесь среднедистиллятных нефтяных фракций (пределы выкипания 140-360 °С), газойлей гидрокрекинга, а также легких газойлей термического и каталитического крекинга.

В состав ДТ входят:

− нормальные парафиновые (н-парафиновые) углеводороды;

− изопарафиновые углеводороды;

− нафтеновые углеводороды;

− ароматические углеводороды (моно-, би-, три-, полициклические, производные тиофена и др.);

− гетероатомные соединения.

Значение самовоспламеняемости представленных групп углеводородов убывает в ряду: н-парафиновые – нафтеновые – изопарафиновые. Наилучшими низкотемпературными характеристиками обладают изопарафиновые и нафтеновые углеводороды. Вследствие низкой растворимости в углеводородах других классов, н-парафиновые углеводороды обладают плохими низкотемпературными характеристиками, что приводит к быстрому образованию кристаллов н-парафинов и как следствие забиванию топливных фильтров и низкой прокачиваемой трубопроводов.

В зависимости от условий применения согласно, выделяют следующие марки товарного ДТ:

− Л (летнее);

− Е (межсезонное);

− З (зимнее);

− А (арктическое);

Также существуют экологические классы ДТ: К2, К3, К4 и К5. Данные классы устанавливают с целью обеспечения защиты здоровья человека и окружающей среды.

Фракционный состав, циановое число, вязкость, плотность, содержание серы и низкотемпературные свойства являются основными физико-химическими свойствами и эксплуатационными характеристиками ДТ, которые определяют его качество.

Фракционный состав служит показателем полноты сгорания топлива и характеристикой его испаряемости. Определение фракционного состава производят по температурам выкипания 10, 50, 90 и 95 % об. топлива. Значение температуры выкипания 10 % об. (T10%) показывает наличие легких фракций в составе топлива. Значение T50% определяет пусковые свойства топлива (приемистость), т.к. по увеличению или уменьшению данного показателя можно судить об испаряемости топлива в камере сгорания. О содержании в составе топлива тяжелых фракций или о потенциальном нагарообразовании можно судить по значениям T90% и T95%. Для корректной работы двигателя данные показатели нормируются для разных марок и экологических классов топлива.

Список литературы:

1. Официальный сайт ООО "Газпром Нефтехим Салават" [Электронный источник]: Режим доступа - https://salavat-neftekhim.gazprom.ru/
2. Официальный сайт ПАО АНК "Орскнефтеоргсинтез" [Электронный источник]: Режим доступа - https://www.ornpz.ru/
3. Официальный сайт ПАО АНК "Башнефть" [Электронный источник]: Режим доступа - https://www.rosneft.ru/business/Downstream/refining/neftekompleksbashneft/
4. Официальный сайт АО "Куйбышевский НПЗ" [Электронный источник]: Режим доступа - https://knpz.rosneft.ru/about/Glance/OperationalStructure/Pererabotka/
5. Мануйлов, А.В. Основы химии: учебное пособие / А.В. Мануйлов, В.И. Родионов. – М: Изд-во Центрполиграф, 2014. – 416 с.
6. Митусова, Т.Н. Современные дизельные топлива и присадки к ним: учебное пособие / Т.Н. Митусова, Е.В. Полина, М.В. Калинина. – М.: Техника, 2012. – 64 с.
7. Технология и оборудование процессов переработки нефти и газа: учебное пособие / С.А. Ахметов, Т.П. Сериков, И.Р. Кузеев, М.И. Баязитов. – СПб.: Недра, 2007. – 868 с.
8. Гуряев, А.А. Химмотология: учебное пособие / А.А. Гуряев, И.Г. Фкус, В.Л. Лашхи. – М.: Химия, 2008. – 428 с.
9. ГОСТ 2177–99 (метод А). Издания. Методы определения фракционного со- става. – Минск: Изд-во Межгосударственный совет по стандартизации, метрологии и сертификации, 2001. – 25 с.