Паливні присадки

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Перейти до: навігація, пошук

Паливні присадки (також, добавки до пального, покращувач палива) — добавки в пальне, які використовуються з метою покращення процесу згорання палив, збільшення октанового або цетанового числа пального, для більш високого стиснення палива, або виступають в якості інгібіторів корозії або окислення мастильних матеріалів. Типи добавок включають дезактиватори металів, інгібітори корозії, оксигенати і антиоксиданти, миючі агенти. Деякі присадки носять важкі екологічні ризики.

Деякі присадки використовуються для забезпечення технічних параметрів палива, а деякі — в якості альтернативи моторному паливу. Тобто, присадки використовують в двох основних випадках:[1]
— при виготовленні палива, для одержання продукту, що задовільняє вимогам стандартів;
— при використанні стандартного палива, для поліпшення їх експлуатаційних, екологічних і ергономічних характеристик.

Законодавство[ред.ред. код]

Добавки додають до суміші в процесі виробництва. Виробники, таким чином, намагаються забезпечити параметри палива, яке буде відповідати технічним стандартам, без чого не була б можливою продаж палива відповідно до закону. У Всесвітній хартії палив[2] (1998 року) сформульовано жорсткі вимоги, що висуваються до моторних палив і дизельних зокрема.[3] Забезпечити відповідність їх показників вимогам можна тільки з використанням присадок різного функціонального призначення.

Оскільки деякі присадки носять важкі екологічні наслідки, норми на токсичні викиди нормуються законодавчо. Діючі в Росії та країнах СНД норми токсичних викидів дуже м'які, порівняно із США та країнами Європи.[1]

Введення пакету присадок дозволяє отримати паливо з поліпшеними експлуатаційними й екологічними властивостями.[4][5]

Асортимент присадок за призначенням[ред.ред. код]

Асортимент включає понад 40 типів, що різняться за призначенням, і десятки тисяч товарних марок.[6] [7]

Метил-трет-бутиловий ефір дає октанове число більш ніж 110 одиниць. Кисень, що входить до його складу, забезпечує повноту згорання і тим самим знижує викиди СО і СН. Підвищений вміст метил-трет-бутилового ефіру призводить до підвищення викидів окислів азоту, призводить до падіння потужності, а також такий бензин є агресивний до ущільнювачів паливної системи й прискорює процес корозії.

Монометиланілін відноситься до категорії отрут. При концентрації монометиланіліну в паливі вище 1,3% зростає нагароутворення.

Кисневмісними присадками є органічні пероксиди, естери нітратної кислоти — етилнітрат, ізопропілнітрат і ін.[8]

  • Антиоксидантні — підвищують окисну стабільність палива, тим самим запобігають смоло- та осадоутворенню.
  • Антидимні — зменшують концентрацію диму в газах дизельних двигунів, але вони мало впливають на викиди інших токсичних речовин.
  • Антинагарні — зменшують нагароутворення в камері згорання, на клапанах і розпилювачах форсунок і антисажеві знижують температуру згорання сажі на поверхні фільтрів. Ці присадки майже не використовуються на практиці, але вони мають перспективу, оскільки нагароутворення у бензиновому двигуні призводить до затруднення тепловідводу від стінок камери згорання, що провокує розвиток детонації, і тоді для двигуна потрібно використовувати бензин із більш високим октановим числом. Ці присадки є перспективними у використанні в бензинових двигунах із безпосереднім вприском бензину в циліндри;
  • Антистатичні — поліпшують запалення дизельних палив, запобігають нагромадженню зарядів статичної електрики в паливах;
  • Біоциди — запобігають псуванню палива мікроорганізмами. До біоцидних присадок ставлять низку вимог, найголовніші з яких забезпечення високої ефективності дії за низьких концентрацій біоциду та відсутність корозійних і токсичних властивостей.

Крім біоцидів є чимало методів боротьби з мікробіологічним забрудненням, а саме:[10][11]
− зневоднення палива (дуже важливо для біодизеля);
− використання бактеріальних фільтрів;
− ультрафіолетове та електромагнітне опромінення;
− центрифугування (дуже підходить для біодизеля);
− агломерація з подальшою фільтрацією;
− використання іонно-обмінних смол;
флотація;
− електрогідравлічне осадження;
− обробка ультразвуком (дуже підходить для біодизеля)
Велику увагу розробленню біоцидних присадок приділяють у США.[12]

  • Депресори — присадки, здатні регулювати низькотемпературні властивості дизельних палив, і призначені для зниження температури застигання палив. Дизельне зимове паливо є особливою маркою дизельних палив, одержуване введенням депресора в літнє паливо. Ефективність депресорів залежить від природи палива: фракційного складу, змісту різних груп вуглеводнів і ін.;
  • Диспергатори парафінів – призначені для зниження граничної температури фільтрованості. Ефект від застосування полягає в утворенні дуже дрібних кристалів парафінів із великою седиментаційною стійкістю;

Депресори і диспергатори майже всі є значними. Як активні компоненти вони містять сополімери олефінів (етилену) і вінілацетату. Застосування композицій депресорів і диспергаторів парафінів в Україні рекомендовано постійно.

  • Протизносні — стали необхідні у зв'язку з розробкою і застосуванням малосірчистого дизельного палива. Обмеження щодо вмісту сірки (сірчисті з'єднання) до 0,001 і 0,005% вперше були встановлені у Швеції в 1991 р. В 1993 році обмеження до 0,05% сірки в паливі прийняті в США, в 1994 р. — в Канаді, в 1997 р. — в Японії. З 2000 року в Європі застосовується дизельне паливо із вмістом сірки не більше 0,035%, і передбачається зниження, яке означатиме обмеження вмісту сірки до 0,005%.[13][14];
  • Миючі присадки — зменшують утворення відкладень на деталях двигуна, додатково додають противольодові й антикорозійні властивості. Основою роботи є розпушування нагару та лакових відкладень. Найбільш дрібні частинки виносяться з потоком паливно-повітряної суміші в циліндр, де вони згорають;

Виробництво[ред.ред. код]

Україна і країни СНД істотно відстають від світового рівня з розробки сучасних присадок до палива.[1]

Список присадок[ред.ред. код]

  • Антидетонатори
  • Для видалення неактивних домішок і небажаних продуктів реакції (для етилованого бензину)
  • Барвники палива, найбільш поширені:
  • Паливні присадки в цілому
  • Ефір та інші горючі вуглеводні широко використовуються як пускова рідина для багатьох важких для запуску двигунів, особливо дизельних двигунів
  • Закис азоту, є окислювачем, використовуваним в автоперегонах
  • Нітрометан, або "нітро", являє собою високопродуктивне гоночне паливо
  • Ацетон є випаровувальна добавка, яка в основному використовується з метанольним паливом, щоб поліпшити випаровування при запуску
  • Бутилкаучук (як поліізобутілен сукцінімід, миюча присадка, щоб запобігти засмічуванню дизельних паливних інжекторів)
  • Пікрати покращують згорання, збільшується витрата палива
  • Силіконовий піногасник для дизельного палива, але може привести до пошкодження датчиків кисню в бензинових двигунах
  • Тетранітрометан може збільшити цетанове число дизельного палива, поліпшення його властивостей згоряння

Примітки[ред.ред. код]

  1. а б в Лях М.А., Дем'янюк О.С., Барилко О.С. Щодо питання використання присадок до палива за кордоном та в Україні // Збірник наукових праць Військового інституту Київського національного університету імені Тараса Шевченка. — 2009, Вип.17
  2. World-wide fuel charter. American Automobile Manufacturers Association, European Automobile Manufacturers Association, Engine Manufacturers Association, Japan Automobile Manufacturers Association, December 1998
  3. Топільницький П.І., Романчук В.В., Охота І.М. Ефективність депресорів та диспергаторів під час застосування в дизельних паливах нафтопереробних заводів України. // Вісник Національного авіаційного університету. Науковий журнал. — 1(38)-2009
  4. Кулиев А.М. Химия и технология присадок к маслам и топливам. — Л.: Химия, 1985. — 312 с.
  5. Никитина Е.А. Моющие присадки для автомобильных бензинов —шаг за шагом. История развития / Е.А. Никитина, Д.С.Павлов // Научный технический журнал «Мир нефтепродуктов. Вестник нефтяных компаний». — 2010. — №1. — С. 3-9
  6. Концепція розвитку автомобільної промисловості та регулювання ринку автомобілів у період до 2015 року (Розпорядження КМ 452-р від 03.08.06)
  7. Данилов А.М. классификация присадок и добавок к топливам // Нефтепереработка и нефтехимия. 1997, №6, с. 11-14
  8. а б Проценко Ю.В., Чепурна О.Г., Мельник Р.П. Промотр для підвищення цетанового числа дизельного пального // Пожежна безпека: теорія і практика. Збірник наукових праць. — 2008, №2
  9. Казанский завод органического синтеза. Технологический регламент производства трет- бутилгидропероксида
  10. Бойченко С.В. Забезпечення біологічної стабільності вуглеводневих палив / С.В. Бойченко, Н.М. Кучма // Вісник НАУ. – 2004. − № 4. – С. 161–164.
  11. Кучма Н.М. Підвищення біологічної стабільності палив для реактивних двигунів / Н.М. Кучма // Наука і молодь. Прикладна серія. – К.: НАУ, 2004. – Вип. 4. – С. 179–182.
  12. Чугуй В.О., Іванощук Т.О., Шкільнюк І.О. Нова присадка для підвищення стабільності вуглеводневих палив. // Вісник Національного авіаційного університету. Науковий журнал. — 2009, №2(39)
  13. Митусова Т.Н., Полина Е.В, Каминина М.В. Современные дизельные топлива и присадки к ним. М.: Техника, — 2002. — 64с.
  14. Rotivel A. // Petr.Inf. — 1987. №1631, p.6-8