967

Температура помутнения. Это температура, при охлаждении до которой топливо начинает мутнеть вследствие образования микрокристаллов парафина. Температура помутнения у летнего дизельного топлива – минус 5 ºС, у зимнего – до минус 35 ºС. Надежная подача топлива обеспечивается при температуре окружающей среды на 3 5 градусов выше его температуры помутнения.

Температура застывания. Данный показатель характеризует потерю подвижности топлива: при достижении ее значений невозможна подача топлива в цилиндры двигателя. Температура застывания летнего топлива – не выше минус 10 ºС, зимнего не выше минус 35 ºС, арктического – минус 55 ºС.

Содержание фактических смол. Для дизельных топлив оно не должно превышать 40 мг на 100 мл топлива. При большем содержании смол увеличивается отложение нагара на деталях двигателя и форсунок.

Содержание серы, водорастворимых кислот и щелочей. Нали-

чие таких компонентов вредно отражается на долговечности дизелей в силу их агрессивного воздействия на металлы. В зависимости от глубины обессеривания выпускают топливо с содержанием серы до 0,2 или 0,5 %. Водорастворимые кислоты и щелочи должны отсутствовать.

Механические примеси и вода. Из-за их вредного влияния на подачу топлива, износ деталей топливной аппаратуры и на срок службы двигателя в дизельном топливе содержаться не должны.

Марки. Для автомобилей применяют топлива марок Л летнее, З зимнее, ЗС зимнее северное и А арктическое. В маркировке указывают также содержание серы: 0,2 или 0,5 (например, Л – 0,2 или ЗС – 0,5).

Применение. Дизельное топливо марки Л используется при температуре окружающего воздуха 0 °С, марки З до температуры – 20 °С, марки ЗС до 30 °С, А до 50 °С. На основании положительных результатов испытаний допущены к применению в районах газовых месторождений Средней Азии, Западной Сибири без ограничений газоконденсатное широкофракционное летнее (ГШЛ), зимнее (ГШЗ) и арктическое (ГША) дизельное топливо (табл. 32).

63

Таблица 32

Физико-химические характеристики дизельных топлив из газовых конденсатов

Окончание табл. 32

Газоконденсатные топлива, по данным НАМИ, ВНИИ НП, ЦНИТА, ЧПИ и др. организаций, имеют следующие преимущества перед дизельными топливами по ГОСТ 305 82 (табл. 33):

-лучшиетеплообмен ииспаряемость вобластинизких температур;

-сравнительно равные периоды задержки воспламеняемости;

-большую скорость и меньшую длительность горения;

-меньшую, дымность отработавших газов;

-меньшие индикаторные и эффективные расходы топлив;

-пониженный износ узлов деталей цилиндропоршневой группы. Следует отметить, что газоконденсатное арктическое топливо (ГША)

65

и фракция газоконденсатного дизтоплива (ФГД) очень близки по качеству к реактивному топливу Т-2. К недостатку конденсатов при использовании их в качестве топлива широкого состава следует отнести низкую температуру начала кипения, результатом чего является парообразование в топливной системе и ухудшение запуска горячего двигателя. Однако этот недостаток может быть устранен путем доведения глубины стабилизации до температуры начала кипения

70 80 ° С.

Зарубежные дизельные топлива вырабатываются на основании спецификации (стандартов), приведенных в табл. 34. Там же приведены сведения о соответствии марок отечественных и зарубежных дизельных топлив.

Таблица 33

Характеристики дизельного топлива

Окончание табл. 33

Таблица 34

Соответствие марок отечественных и зарубежных дизельных топлив

ПРИСАДКИ К ТОПЛИВАМ

Ассортимент

Ассортимент присадок к топливу насчитывает более 20 основных типов, а количество композиций, используемых на практике, исчисляется сотнями. Большинство из них предназначено для улучшения процессов горения топлива и тем самым способствует снижению токсичности продуктов сгорания. Принципиальный ассортимент присадок, прямо или косвенно улучшающих экологические характеристики топлив, представлен в табл. 35.

Окончание табл. 35

Антиоксиданты, антидетонаторы и промоторы воспламенения вводят в топлива на нефтеперерабатывающих заводах для обеспечения нормируемых показателей качества продукции. Антидетонаторы на основе тетраэтилсвинца и промоторы воспламенения, содержащие алкинитраты, ядовиты и в розницу не продаются.

Применение моющих присадок к бензинам и дизельным топливам предполагает разные варианты. Заводы могут выпускать специальные марки топлив с присадками, но при этом должен нормироваться показатель, гарантирующий наличие и эффективность присадки в топливе. Моющие присадки в мелкой расфасовке поступают в розничную продажу и используются по усмотрению потребителя. В этом случае на потребителя ложится ответственность за регулярное и правильное применение присадок. С технической точки зрения удачным вариантом является введение присадок в топлива на крупных нефтебазах, если там имеются необходимые для этого условия.

Присадки не должны ухудшать физико-химические и эксплуатационные свойства топлив. Но при этом допустимы отклонения от нормируемых показателей, которые косвенным образом характеризуют качество нефтепродукта. Например, в некоторых случаях при

69

введении в автомобильные бензины моющих присадок на основе соединений с высокой молекулярной массой увеличивается значение показателя «фактические смолы». Коэффициент фильтруемости дизельных топлив может увеличиваться, если в них присутствуют некоторые металлосодержащие антидымные присадки. В этих случаях отклонения от показателей объясняются химической природой присадок и особенностями применяемых методик. Они особо оговариваются в технической документации на топлива и присадки. Однако подобные отклонения следует допускать в качестве временных и разрабатывать присадки, свободные от этих недостатков.

Металлосодержащие антидетонаторы

Широкое распространение каталитических нейтрализаторов на базе палладия и платины, для которых свинец является каталитическим ядом, заставило производителей топлив отказаться от этиловой жидкости (развитые страны). Антидетонаторы на базе МЦТМ (метилциклопектадиенилтрикарбонил марганца) используются в Канаде и США. Впрочем, в США их применение время от времени запрещается из-за вредного действия продуктов разложения на катализаторы дожига отработавших газов. Антидетонаторы на поверхности катализатора образуют пленку толщиной 5 20 мкм, ухудшающую доступ газообразных продуктов сгорания к катализатору и теплообмен.

Железосодержащая присадка на базе диметилферроценилкарбинола ФК-4 допущена к применению для производства автомобильных бензинов на Ачинском НПЗ и на заводах Ангарской нефтяной компании.

Органические беззольные антидетонационные присадки

В России допущены к применению экстралин и присадка АДА на основе N-метиланилина. При их концентрации 1 2 % (об.) увеличение октанового числа составляет 2 6 пунктов и зависит от группового состава бензина, а также исходного значения октанового числа. Экстралин наиболее эффективен в бензинах парафинового основания и менее в бензинах, содержащих повышенные количества

70

ароматических углеводородов. Экстралин представляет собой технический монометиланилин, содержащий до 90 % основного вещества и около 10 % смеси анилина и диметиланилина. Присадка АДА содержит практически чистый монометиланилин. Амины имеют ряд преимуществ перед этиловой жидкостью: не оказывают отрицательного влияния на работоспособность свечей зажигания, не образуют нагаров, хорошо совмещаются с металлосодержащими антидетонаторами.

Оксигенаты

Кислородосодержащие соединения, применяемые в топливах для повышения детонационной стойкости, в химмотологической литературе называют оксигенатами. Они применяются в качестве компонентов автомобильных бензинов в концентрации, составляющей несколько процентов. Во многих странах оксигенаты рассматриваются как основная альтернатива тетраэтилсвинцу. На практике используют: метанол, этанол, третбутиловый спирт, метилтребутиловый эфир (МТБЭ), метилтрет-амиловый эфир (МТАЭ), этилтретбутиловый эфир (ЭТБЭ), этилтретамиловый эфир (ЭТАЭ), диизопропиловый эфир (ДИПЭ), метилвторпентиловый эфир (МВПЭ). Их применение позволяет сократить расход нефти на производство товарного бензина и понизить требования к октановым характеристикам традиционных углеводородных компонентов топлива. Оксигенаты (табл. 36) характеризуются высоким октановым числом смешения, низкой летучестью, пониженной фотохимической активностью. В некоторых штатах США введение кислородосодержащих соединений в бензины является обязательным. Однако оксигенаты имеют и недостатки. В присутствии оксигенатов в 2 4 раза увеличиваются выбросы альдегидов. Полагают также, что оксигенаты способствуют увеличению выбросов Nox, поэтому в Японии допущено вводить в бензины не более 7 % МТБЭ, да и то это сделано в качестве уступки нефтеперерабатывающим заводам. В Европе применение оксигенатов также необязательно. Тем не менее использование оксигенатов перспективно и будет расширяться, хотя и с учетом предельных норм, устанавливаемых в ряде стран.

71

Таблица 36

Характеристики некоторых оксигенатов

Первыми в качестве оксигенатов были исследованы спирты наиболее дешевые и многотоннажные продукты этого класса. Появились и товарные топлива, содержащие спирты. В Бразилии широко используется, например, газохол нефтяной бензин, содержащий 20 % этилового спирта. Топливо М-85 на базе метанола начала выпускать фирма «Шелл». Для того чтобы гигроскопичные бензинометанольные смеси при поглощении атмосферной влаги не расслаивались, в них добавляют в качестве стабилизатора третбутиловый спирт. Следует отметить, что высокая токсичность и летучесть метанола и повышенный расход бензинометанольной смеси были причиной того, что в России метанолсодержащие топлива не допущены к применению.

72