ИССЛЕДОВАНИЕ И МОДЕЛИРОВАНИЕ ТЕМПЕРАТУРНЫХ СВОЙСТВ ДИЗЕЛЬНЫХ ТОПЛИВ С ДОБАВЛЕНИЕМ ДЕПРЕССОРНО-ДИСПЕРГИРУЮЩИХ ПРИСАДОК

ВВЕДЕНИЕ ........................................................................................................ 4
ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР ........................................................................... 7
1.1 Основные требования к дизельному топливу ....................................... 7
1.2 Основные эксплуатационные характеристики дизельных топлив ..... 9
1.3 Присадки для повышения цетанового числа ........................................ 11
1.4 Проблемы эксплуатационных характеристик дизельных топлив ....... 16
1.5 Механизм действия депрессорно-диспергирующих присадок ........... 17
1.6 Модификаторы характеристик дизельных топлив ............................... 18
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ ............................................................ 22
2.1 Определение плотности .......................................................................... 22
2.1.1 Определение водного числа пикнометра ...................................... 23
2.1.2 Измерение плотности ..................................................................... 24
2.2 Определение фракционного состава ..................................................... 25
2.3 Определение вязкости ............................................................................ 26
2.3.1 Определение кинематической вязкости ....................................... 27
2.4 Определение температуры помутнения, начала кристаллизации и кристаллизации .............................................................................................
28
2.4.1 Расчетный метод определения температуры помутнения .......... 29
2.5 Определение температуры застывания ................................................. 29
2.5.1 Расчетные методы определения температуры застывания ......... 31
2.6 Метод определения предельной температуры фильтруемости на холодном фильтре ........................................................................................
31
2.7 Определение температуры вспышки в закрытом тигле ....................... 32
2.7.1 Расчетные методы определения температуры вспышки ............. 34
2.8 Определение цетанового индекса .......................................................... 35
2.9 Определение погрешности расчетных методов ................................... 36
ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ................................................................ 37
3.1 Измеренные значения характеристик дизельных топлив .................... 37
3.2 Модельный расчет температуры застывания ....................................... 41
3.3 Модельный расчет температуры вспышки ........................................... 44
3.4 Модельный расчет температуры помутнения ...................................... 47
ЗАКЛЮЧЕНИЕ ............................................................................................. 49
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ ......................................... 50

Весь текст будет доступен после покупки

Дизельное топливо является одним из наиболее распространенных видов топлива, используемых в автомобильном транспорте. Процессы переработки нефти, из которой получается дизель, представляют собой сложные технологические процессы. Для обеспечения необходимых свойств топлива в него добавляются дополнительные компоненты, называемые присадками. Присадки добавляются в небольших количествах с целью улучшения эксплуатационных характеристик топлива. Обычно содержание присадок в топливе составляет доли массовых процентов, но некоторые присадки могут использоваться в концентрациях до 1-2% или даже больше.

Использование топливных присадок является более выгодным и менее энергозатратным решением, чем глубокая модернизация нефтеперерабатывающих заводов. Присадки легко хранятся, транспортируются, и, что самое важное, могут быть добавлены на различных стадиях технологического процесса. Их использование приносит экономическую выгоду, позволяет достичь требуемых стандартов качества топлива и создавать необходимое топливо без значительных затрат.

Топливные присадки помогают сохранять приведенные свойства топлива при его хранении, транспортировке и использовании. Они также способствуют улучшению процесса сгорания, снижению вредного воздействия на механизмы и аппаратуру, упрощению использования топлива при низких температурах и других условиях. Особенно широко применяются депрессорно-диспергирующие присадки, которые улучшают низкотемпературные и эксплуатационные характеристики дизельного топлива. В мировой общей тенденции по производству различных видов топлива акцент сделан на улучшении экологической ситуации на планете. Требования к качеству топлива определены соответствующими государственными и техническими стандартами.

В настоящее время на российском рынке наиболее широко распространены депрессорно-диспергирующие присадки для дизельного топлива. Разнообразие применяемых присадок позволяет выбрать необходимый продукт с определенной дозировкой, чтобы получить требуемые свойства готового топлива.

Весь текст будет доступен после покупки

1.2 Основные эксплуатационные характеристики дизельных топлив

Топливо, предназначенное для использования в дизельных двигателях, известное как дизельное топливо (ДТ), является неотъемлемым ресурсом для быстроходных дизелей, а также газотурбинных двигателей на наземной и морской технике. Процесс горения топлива в таких двигателях происходит путем впрыскивания топлива в высокотемпературный сжатый воздух при помощи поршня. ДТ включает средние дистиллятные фракции нефти, которые имеют температурный диапазон перегонки от 180 до 360 °С, а также легкие газойли, полученные при каталитическом крекинге и гидрокрекинге. Для улучшения и изменения эксплуатационных характеристик дизельного топлива применяются различные присадки и добавки (например, цетановые улучшители, диспергенты, моющие средства, антидымные добавки и другие).

Для обеспечения надежной работы быстроходных двигателей необходимо, чтобы качество дизельного топлива соответствовало определенным требованиям, указанным в Таблице 1.2. При этом, с увеличением частоты вращения коленчатого вала двигателя возрастают и требования к топливу. Это объясняется особенностями процесса сгорания топлива: за очень короткий промежуток времени (порядка 1,5...2,0 мс) оно должно смешаться с воздухом, испариться, окислиться, воспламениться и полностью сгореть [2].

Таблица 1.2 - Основные требования к дизельному топливу:
Требования Определяющие характеристики Результат
Хорошая способность к воспламенению и полное сгорание Фракционный состав и цетановое число Плавная работа двигателя, лучшие пусковые характеристики, высокая мощность и экономичность, допустимая дымность и токсичность отработанных газов
Хорошее смешивание топлива и распыление Вязкость, плотность, наличие механических примесей и воды Хорошая фильтрация, нормальная подача топлива, дальнобойность факела и равномерное распыление
Бесперебойная работа топливного насоса высокого давления при низких температурах окружающей среды Низкотемпературные свойства -
Безопасность при эксплуатации, транспортировке и хранении Температура вспышки, стабильность -

Весь текст будет доступен после покупки

1. Техническии регламент таможенного союза «О требованиях к автомобильному и авиационному бензину, дизельному и судовому топливу, топливу для реактивных двигателеи и мазуту» ТР ТС 013/2011 (с изменениями на 2 декабря 2015 г.).
2. Курочкин И.М. Топливо, смазочные материалы и технические жидкости / В.В. Островиков, С.А. Нагорнов, О.А. Клеименов, В.Д. Прохоренков // Тамбовскии государственныи техническии университет: 2008. – 21 с.
3. Ранд С.Дж. Анализ нефтепродуктов. Методы, их назначение и определение: пер. с англ. 8-го изд. / С.Дж. Ранд и др.; под ред. Е.А. Новикова, Л.Г. Нехамкинои. – ЦОП «Профессия»; Спб.:2012. – 664 с.
4. Буров Е.А. Дисс. … канд. хим. наук. Москва: Россиискии государственныи университет нефти и газа имени И. М. Губкина, 2015. – 152 с.
5. Данилов А.М. Применение присадок в топливах. СПб.: Химиздат, 2010. – 368 с.
6. Данилов А.М. Введение в химмотологию. – М.: Техника. ООО ТУМА ГРУПП, 2003 г. – 464 с.
7. Николаев Е.А. Статические и динамические смесители для компаундирования нефтепродуктов // Оборудование и технологии для нефтегазового комплекса. – 2011. – №3. – 29-34 c.

Весь текст будет доступен после покупки