Низкотемпературные свойства дизельных топлив

В отличие от бензинов в состав дизельных топлив входит много парафиновых углеводородов с высокой температурой плавления. При охлаждении топлива самые высокоплавкие углеводороды выпадают в виде кристаллов, и топливо мутнеет. Возникает опасность забивки фильтров кристаллами парафинов. При дальнейшем понижении температуры число и размеры кристаллов увеличиваются, они начинают сращиваться, образуется структурный кристаллический каркас, и текучесть топлива постепенно уменьшается. При этом нарушается нормальная подача дизельного топлива по системе питания двигателя на участке бак — насос высокого давления, вследствие кристаллизации высокоплавких углеводородов (в первую очередь, нормальных парафинов).

Потерю подвижности нефтепродуктов вследствие образования из кристаллизующихся углеводородов каркаса или структурной сетки принято называть застыванием.

Низкотемпературные свойства дизельных топлив характеризуются температурами помутнения и застывания, а также предельной температурой фильтрумости.

Рис. 5-Прибор для определения температур помутнения и застывания дизельного топлива:

1 — пробирка с испытуемым топливом;

2 — пробирка;

3 — кожух с термоизоляцией;

4 — хлористый кальций;

5 — охлаждающая смесь;

6 — мешалка;

7, 9 — термометры;

8 — пробка

Начало процесса кристаллизации углеводородов в стандартах на дизельные топлива характеризуется температурой помутнения (t_{помутнения}), а потеря ими подвижности — температурой застывания (t_{застывания}). Прибор для определения этих температур показан на рис. 5.

Температура помутнения (температура начала кристаллизации) - это температура, при которой в топливе визуально обнаруживаются отдельные кристаллы парафинов. Для предотвращения нарушений подачи топлива в двигатель температура помутнения должна быть на 5 – 10^оС ниже той минимальной температуры, при которой топливо можно применять в процессе эксплуатации.

Температура застывания — это температура, при которой топливо в условиях испытаний теряет свою подвижность.

За рубежом для оценки низкотемпературных свойств дизельных топлив стандартизован метод определения предельной температуры фильтруемости t_ф. Это температура, при которой топливо после охлаждения в определенных условиях способно еще проходить через фильтр с установленной скоростью.

Улучшение низкотемпературных свойств дизельных топлив достигается двумя способами. Первый из них – депарафинизация, т.е. удаление из топлива части парафиновых углеводородов с высокой температурой плавления. При этом можно получить топливо с заранее заданной температурой застывания. Второй путь - добавление в дизельные топлива депрессорных присадок (депрессоров), которые существенно снижают температуру застывания. Самые эффективные депрессорные присадки найдены среди соединений полимерного типа. При введении депрессорных присадок температура помутнения топлива не изменяется. Механизм действия депрессорных присадок заключается в модификации структуры кристаллизующихся парафинов. Депрессор адсорбируется на образующихся кристаллах парафина, препятствуя их дальнейшему увеличению и сращиванию. Введение депрессорных присадок в количестве 0,02-0,1 % обеспечивает снижение температуры застывания топлив на 20-30 ⁰С. Одновременно улучшается прокачиваемость и фильтруемость топлив при температурах ниже температуры помутнения.