Научный журнал
Фундаментальные исследования
ISSN 1812-7339
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 1,749

СРАВНИТЕЛЬНАЯ ОЦЕНКА ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ДЕПРЕССОРНЫХ ПРИСАДОК К ДИЗЕЛЬНОМУ ТОПЛИВУ

Храмцов М.С. 1 Демина А.А. 2 Прохорченко И.М. 2
1 ФГБОУ ВПО «Байкальский государственный университет экономики и права»
2 ФГБОУ ВПО «Ангарская государственная техническая академия»
В статье представлены результаты анализа присадок по таким ключевым показателям как температура застывания (tз), предельная температура фильтруемости (tф), температура помутнения (tп), а также получен итоговый показатель, отображающий экономическую целесообразность покупки и применения той или иной присадки. Показано, что на сегодняшний день перед производителями депрессорных присадок стоит серьезная задача: химический состав, а следовательно, и технические показатели дизельного топлива в регионах России существенно отличаются из-за различных обстоятельств или условий производства (состав нефти, техническое состояние оборудования, устаревшие технологии и т.п.). В этой связи для каждого дизельного топлива необходимо подбирать соответствующую присадку. Результатом работы является обоснование целесообразности производства отечественной универсальной депрессорной присадки на действующих мощностях нефтехимических производств, которая полностью удовлетворяет физико-химическим требованиям, проста по способу синтеза и низкозатратна в производстве, поскольку базовыми компонентами присадки являются продукты промышленного нефтехимического производства в т.ч. продукты, не находящие квалифицированного применения.
дизельное топливо
депрессорные присадки
технико-экономические показатели
1. Агаев С.Г. Улучшение низкотемпературных свойств дизельных топлив: Монография/ С.Г. Агаев, А.М. Глазунов, С.В. Гультяев, Н.С. Яковлев. – Тюмень: ТюмГНГУ, 2009. – 145 с.
2. Данилов А.М. Присадки и добавки. Улучшение экологических характеристик нефтяных топлив. – М.: Химия, 1996. – 232 с.
3. Данилов А.М. Отечественные присадки к дизельным топливам// Мир нефтепродуктов. – 2010. – № 1. – С. 9–13.
4. Демина А.А., Прохорченко И.М., Каницкая Л.В., Раскулова Т.В. Депрессорные присадки к топливам на основе сополимеров стирола// А.А. Демина, И.М. Прохорченко, Л.В. Каницкая, Т.В. Раскулова. – Вестник АГТА. – 2013. – № 7. – С. 103–108.
5. Кулиев А.М. Химия и технология присадок к маслам и топливам. – М.: Химия, 1972. – 360 с.
6. Сайт Топливная компания Петродизель. Тест антигелей [Электронный ресурс]. – Ре-жим доступа: http://www.petrodiesel.ru/capacity/16.html (дата обращения 05.05.2014).

Депрессорные присадки – это вещества, при введении которых в небольших количествах в нефть или нефтепродукты достигают существенного снижения температуры застывания и улучшение текучести при низких температурах.

Работы в области создания депрессорных присадок широко представлены в технической и патентной литературе, но поиск и создание новых эффективных соединений продолжается. Это связано с тем, что на практике нашли применение лишь немногие химические соединения, различающиеся в основном по молекулярной массе в пределах одного и того же гомологического ряда. Наиболее высокую эффективность в дизельных топливах проявляют полимерные и сополимерные присадки: полиалкилметакрилаты, сополимеры этилена и винилацетата, сополимеры алкилметакрилатов с винилацетатом и сополимеры этилена и пропилена (табл. 1). Показано, что по расходу полимерные и сополимерные депрессорные присадки, имеющие в своем составе кислородсодержащие функциональные группы, превосходят присадки других классов [2]. Сопоставление по депрессорным свойствам, представленных в табл. 1 присадок затруднительно, поскольку данные разрознены и получены на топливах различного состава. Значительная часть публикаций не преследует цели объективного сопоставления собственных присадок и присадок, разработанных другими лабораториями и фирмами [5, с. 35]. Количество отечественных присадок, которые допущены к промышленному применению значительно уступает количеству импортных. К сожалению, промышленное производство лучших отечественных депрессорных присадок к дизельным топливам до сих пор не организовано по конъюнктурным причинам. В отличие от противоизносных присадок и промоторов воспламенения депрессоры не имеют универсального характера. К каждому топливу необходимо подбирать присадку с определёнными физико-химическими характеристиками. Таким образом, в общем случае необходим достаточно обширный набор присадок. В ассортименте любой европейской фирмы насчитывается несколько десятков марок депрессорных присадок, из которых для каждого конкретного случая фирма подбирает оптимальный [3, с. 12].

Цель данной работы состояла в том, чтобы на основании анализа технических и экономических показателей наиболее известных и используемых в практике депрессорных присадок, выявить наиболее эффективные и сравнить с техническими показателями, присадки, синтезированной на основе крупнотоннажного отхода производства полиэтилена высокого давления – низкомолекулярного полиэтилена (НМПЭ) и стирола (Ст) [4].

Таблица 1

Эффективность различных типов депрессорных присадок и условия синтеза [1]

Тип

присадки

Расход присадок, % масс.

Максимальная

(оптимальная)

депрессия, оС

Основные параметры технологического процесса синтеза присадок

tз

tф

tп

1

2

3

4

5

6

Сополимеры

этилена и винилацетата

0,01–0,1

>30

15

В растворителе (циклогексан): давление – 27–30 МПа; температура – 130–150 оС в присутствии инициатора

В расплаве: давление до 200 МПа; температура около 150 оС в присутствии регулятора молекулярной массы

Поли(мет)-

акрилатные и их сополимеры

0,05

19–24

8–19

0–10

Давление атмосферное; температура не более 100 оС; недостаток – многостадийный синтез и неполная степень превращения исходных реагентов

Полиолефиновые (сополимеры этилена и пропилена)

0,3

26–29

Давление высокое. Используют только в виде так называемых деструктатов, то есть представляют собой продукты термического разложения сополимеров

Полиолефиновые (полиэтилен)

0,05

19

7

Отходы производства полиэтилена – низкомолекулярный полиэтилен

Конденсационные (неполимерные)

0,1–0,3

22–35

12–18

< 7

Давление – атмосферное, температура от 169 до 216 оС, суммарное время реакции по двум стадиям от 6 до 36 ч. Производство безотходное. Более мягкие условия при использовании растворителя (время синтеза до 6 ч)

Для сравнения депрессорных присадок, существующих на сегодняшний день и широко представленных на рынке депрессорных присадок в РФ проанализируем данные табл. 2, в которой приведены их технико-экономические показатели присадок. В столбце 9 приведены результаты расчетов для приведения цены присадок разного объема к сопоставимому объему в 1 литр:

Сл = Су/V,

где Сл – стоимость 1 литра присадки, руб.,

Су – стоимость упаковки присадки, руб.,

V – объем присадки в упаковке, л.

В столбце 10 приведен итоговый показатель, определяющий затраты на приобретение присадки, рассчитанной на 100 литров дизельного топлива, исходя из ее цены и необходимой концентрации:

П = С × Ц,

где С – оптимальная концентрация присадки, указанная производителем, %;

Ц – цена 1 литра присадки, руб.

По данным табл. 2 видно, что наиболее эффективными и экономически выгодными являются депрессорные присадки Keroflux 3501, Gunk M2216, Clariant Dodiflow 5416. При своей небольшой стоимости эти присадки обладают отличными физико-химическими свойствами.

Таблица 2

Технико-экономические характеристики депрессорных присадок к дизельным топливам

Наименование образца

Температура, оС (минус)*

Цена опт, руб.

Цена розница, руб.

Объем, л.

Оптимальная концентрация, % (Спр)

Цена 1литра, руб. (Цпр)

П**

tп

           

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Keroflux 3501

5

20

33

-

7000

20

0,05

350

17,50

Mannol

5

9

35

 

70

0,25

0,1

280

28,00

Ava car diesel antiwax

5

6

20

 

120

0,125

0,05

960

43,20

Gunk M2216

5

23

35

-

230

0,443

0,1

458,23

45,82

Spectrol

5

18

36

 

120

0,5

0,2

240

48,00

Clariant Dodiflow 5416

26

39

 

345

1

0,3

207

103,5

Stp diesel treatment with anti gel

5

13

28

-

80

0,25

0,25

320

80,00

Астрохим

5

19

41

 

73

0,3

0,33

243,33

80,30

Pingo

4

6

27

 

125

0,14

0,1

892,85

89,29

Liqui Moly Diesel Fliess-Fit

5

16

28

482

320

1

0,3

401

102,30

Тotek-Антигель+

5

25

45

-

270

0,5

0,2

540

108,00

CRC

5

12

34

 

95

0,15

0,2

633,33

126,67

Total Stopogel

5

23

39

386

480

1

0,40

433

173,2

Wynn’s

6

11

23

 

320

0,967

0,4

330,92

132,37

Jetgo

5

14

27

 

100

0,355

0,51

281,69

143,66

Hi-Gear

5

15

28

-

319

0,444

0,2

718,46

143,69

Ravenol

5

11

34

 

55

0,1

0,3

550

165,00

M6932 Gunk

5

28

40

480

667

0,946

0,40

606,24

121,25 -242,5

Экспериментальная присадка (НМПЭ+Ст)

 

22

35

-

   

0,01 -0,03

 

-

Примечание: * максимально достигаемые низкие температуры; **приведенный показатель цены при учете оптимальной концентрации

Порог температуры предельной фильтруемости топлива у них составляет минус 20–26 оС. Часть присадок была протестирована с использованием ГОСТ 5066-91 «Топлива моторные. Методы определения температуры помутнения, начала кристаллизации и кристаллизации», ГОСТ 22254-92 «Топливо дизельное. Метод определения предельной температуры фильтруемости на холодном фильтре», ГОСТ 20287-91 «Нефтепродукты. Методы определения температур текучести и застывания» и в лаборатории, имеющей аккредитацию Госстандарта на проведение испытаний нефтепродуктов [6], где было показано, что характеристики ряда присадок, в частности (Ava car diesel antiwax, Hi-Gear) не соответствуют заявленным показателям.

Основным недостатком импортных депрессорных присадок, применяемых сейчас в промышленных условиях, является их высокая стоимость, что связано, в первую очередь, со сложностью производства как исходных мономеров для их синтеза, так и самих присадок. Как правило, процессы их синтеза связаны с применением высоких давлений (до 150 МПа), либо с использованием вакуума (табл. 1).

Эффективные депрессорные присадки к дизельным топливам могут быть получены в более мягких условиях с использованием в качестве сырья базовых нефтехимических продуктов (например, стирола) и отходов производства базовых промышленных полимеров (например, полиэтилена высокого давления) [4]. Синтезированная на основе НМПЭ и Ст депрессорная присадка хорошо растворяется в дизельном топливе, сгорает без отложений, термостабильна, снижает температуру застывания на 23 и температуру фильтруемости – на 10 оС, совместима с другими необходимыми присадками и не ухудшает эксплуатационных свойств, в частности, цетанового числа [4]. Таким образом, присадка не уступает, а в некоторых случаях превосходит такие как Keroflux 3501, антигель для дизельного топлива Hi-Gear, Liqui Moly Diesel Fliess-Fit, Stp Diesel Treatment With Anti Gel, Ava Car Diesel Antiwax, Jetgo, Spectrol, Астрохим, CRC, Mannol, Pingo, Ravenol, Wynn’s по порогам температур фильтруемости и застывания топлива.

При отличных эксплуатационных показателях, очень мягких условиях синтеза и с учетом того, что базовыми компонентами универсальной присадки являются продукты промышленного нефтехимического производства, в т.ч. продукты вторичного происхождения, не находящие квалифицированного применения, данная присадка может успешно конкурировать с такими присадками как Keroflux 3501, Gunk M2216, Clariant Dodiflow 5416.

В связи с изложенным выше можно прогнозировать, что производство депрессорной присадки в промышленных условиях экономически целесообразно даже исходя из того, что данную присадку можно использовать только для нужд самого нефтеперерабатывающего предприятия. В оптимистическом сценарии производство вышеуказанной присадки и ее реализация могут принести компании дополнительный источник прибыли.

Выполнено при финансовой поддержке Министерства образования и науки в рамках государственной работы «Организация проведения научных исследований» по заданию № 2014/52.

Рецензенты:

Огородникова Т.В., д.э.н., профессор, декан факультета экономики предприятия и управления бизнесом, ФГБОУ ВПО Байкальского государственного университета экономики и права», г. Иркутск;

Туренко Б.Г., д.э.н., профессор, кафедра экономики и управления бизнесом, ФГБОУ ВПО Байкальского государственного университета экономики и права», г. Иркутск.

Работа поступила в редакцию 24.06.2014.


Библиографическая ссылка

Храмцов М.С., Демина А.А., Прохорченко И.М. СРАВНИТЕЛЬНАЯ ОЦЕНКА ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ДЕПРЕССОРНЫХ ПРИСАДОК К ДИЗЕЛЬНОМУ ТОПЛИВУ // Фундаментальные исследования. – 2014. – № 9-3. – С. 649-652;
URL: https://fundamental-research.ru/ru/article/view?id=34905 (дата обращения: 21.09.2021).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074