на главнуюneftbiz
Горизонтальное многоуровневое меню

Статьи обзоры

17.12.2010 : Применение присадок к топливам в России и в мире

 

РАЗРАБОТКА И ПРИМЕНЕНИЕ ПРИСАДОК К
ТОПЛИВАМ В РОССИИ И В МИРЕ

   Анализ ситуации в области разработки и применения присадок к топливам показывает, что она находится в прямой зависимости от потребностей производства топлив, которые должны соответствовать современным мировым требованиям по уровню качества. Из более сорока известных типов присадок на первый план выдвинулись промоторы воспламенения и противоизносные присадки, необходимые для выработки малосернистых дизельных топлив по Евро-4 и выше, многофункциональные моющие присадки для автомобильных бензинов по Евро-3 и более высоким категориям. Разнообразные климатические условия нашей страны требуют также наличия достаточного ассортимента дизельных топлив с удовлетворительными низкотемпературными свойствами. На рис. 1 представлена динамика мирового патентования присадок к топливам.


   1 - моющие;
   2 - депрессорно-диспергирующие;
   3 - модификаторы воспламенения;
   4 - модификаторы горения;
   5 - противоизносные;
   6 - прочие.

Рис. 1. Динамика мирового патентования присадок к топливам в 1981-2005 г.г.:


    Наибольшее количество охранных документов (патентов) в рассматриваемый период относилось к моющим, точнее, многофункциональным, присадкам для автомобильных бензинов, но число новых технических решений в этой области сокращается. Сокращается и относительное количество разработок депрессоров. И первое, и второе объясняется тем, что эти типы присадок за несколько десятилетий достаточно хорошо разработаны, а найденные композиции для практических целей являются почти оптимальными и дальнейшие затраты на поиски новых вариантов не оправдываются.
    Разработки модификаторов воспламенения и горения в течение многих лет продолжаются более-менее с одинаковой интенсивностью. Зато число разработок присадок нового типа - противоизносных растёт в геометрической прогрессии.
    Структура патентования присадок в разных странах и регионах различна в зависимости от их технического уровня и технической политики. Некоторые данные представлены на рис. 2.

   1 - моющие;
   2 - депрессорные;
   3 - модификаторы воспламенения;
   4 - модификаторы горения;
   5 - противоизносные;
   6 - прочие.

Рис. 2. Структура патентования присадок к топливам в 2001-2005 г. по странам и регионам.


   Как видно из рис. 2, в Европе разработки моющих присадок к бензинам проводятся менее активно, чем в США, так как в европейских странах наиболее предпочтительным автомобильным топливом считается дизельное, а в США - бензин. По этой же причине и разработки противоизносных присадок к малосернистым дизельным топливам в Европе проводятся более интенсивно. Российские разработчики огромное внимание уделяют альтернативным антидетонаторам, в то время как в Европе и США в них большой нужды нет.
   Для полного понимания картины происходящего приведённых выше данных недостаточно. Внутри каждого типа присадок происходят структурные изменения. Если моющие присадки, разрабатывавшиеся в 1950-1970-е годы, предназначались преимущественно для предотвращения образования отложений на заслонке карбюратора, то в следующее двадцатилетие они уступили место присадкам, очищающим впускные клапаны инжекторных двигателей. Сейчас же растёт количество разработок, в которых объектом являются присадки, удаляющие нагар из камеры сгорания двигателей с прямым впрыском бензина. При этом основное количество патентов на присадки, отмывающие карбюратор, принадлежит России и, как правило, в композициях с аминосодержащими антидетонаторами. То есть, эти разработки ориентируются на устаревшие карбюраторные автомобили, которые используют бензины с ОЧИ не выше 92. Присадки, отмывающие впускные клапаны инжекторных двигателей, представлены композициями, содержащими хорошо известные полибутен- и полиэфирамины. Вероятно, это наиболее эффективные соединения, альтернативы которым уже не ищут, варьируются лишь их радикалы, вводятся отдельные функциональные группы либо подбираются масла-носители.


На рис. 3 представлена структура распределения патентования разных типов моющих присадок


   1 - отмывающие карбюратор;
   2 - отмывающие впускные клапаны;
   3 - отмывающие камеру сгорания.

Рис. 3. Структура патентования моющих присадок к автобензинам в 2001-2005 г.г.

   Разработка присадок, предотвращающих образование отложений в камере сгорания, необходима для поддержания чистоты инжекторов, а, как следствие, для уменьшения роста требований двигателя к октановому числу бензина, происходящему из-за образования нагара в камере сгорания. Эти присадки создаются на основе композиций ПАВ, которые сочетаются с модификаторами нагаров (спирты, сложные эфиры, оксиэтилированные соединения) и катализаторами горения (соединения железа, меди, марганца, редкоземельных элементов). В качестве ПАВ используют соединения с высокой термической стабильностью.
   Композиции присадок, улучшающих низкотемпературные свойства дизельных топлив, включают в себя три типа: непосредственно депрессоры, диспергаторы парафинов и их композиции по принципу «два-в-одном». Патентуются все типы, но депрессоры, всё-таки, в большей степени. Собственных же диспергаторов в России пока нет, сейчас используются диспергаторы импортного производства.
   Присадки, улучшающие воспламеняемость моторных топлив, подразделяются на два типа: антидетонаторы для бензинов и промоторы воспламенения дизельных топлив. После отказа от использования тетраэтилсвинца при производстве автомобильных бензинов практическое значение сохранили антидетонаторы иной химической природы: металлоорганические соединения и композиции на базе N-метиланилина. Они патентуются преимущественно в России, Украине, Китае и других странах, где промышленность не обеспечивает выработки достаточного количества высокооктановых бензиновых фракций.
   При этом использование металлсодержащих антидетонаторов не одобряет Всемирная топливная хартия. Российские специалисты в январе 2005 г. также однозначно отрицательно высказались о присадках этого рода. Однако, вследствие огромной коммерческой выгоды их применение всё ещё продолжается. Более приемлемы беззольные антидетонационные присадки на основе N-метиланилина.
Структура мирового патентования антидетонаторов и промоторов воспламенения представлена на рис. 4.

    1 - антидетонаторы на базе металлоорганических соединений;
   2 - антидетонаторы на базе N-метиланилина;
   3 - промоторы воспламенения дизельных топлив.

Рис. 4. Структура мирового патентования антидетонационных присадок и промоторов воспламенения.

   К присадкам, улучшающим сгорание топлив, мы относим непосредственно катализаторы горения, антидымные и антисажевые присадки. Структура их патентования представлена на рис. 5. Катализаторы горения предназначены, прежде всего, для котельных топлив на базе остаточных фракций. Антидымные присадки на основе соединений бария, перестали вызывать внимание разработчиков и уже никем не используются. Это объясняется рядом причин: увеличением зольности и коэффициента фильтруемости дизельного топлива при введении присадок, токсичностью соединений, содержащих барий, и увеличением выбросов твёрдых частиц - оксидов, карбонатов и сульфатов металлов. Цель, достигавшаяся этими присадками - снижение дымности отработавших газов, может быть достигнута и другим путём, например, поддержанием оптимального режима работы двигателя за счёт своевременного обслуживания и применения моющих присадок.
Антисажевые присадки фактически представляют из себя катализаторы горения сажи. Металлы (церий, железо, медь), составляющие основу антисажевых присадок, чаще всего вводят в топливо в виде солей карбоновых кислот, добавляя беззольные детергенты для повышения стабильности растворов. Такие присадки, вводимые в топливо, снижают температуру выгорания сажи до температуры отработавших газов.

    1 - антисажевые присадки;
   2 - катализаторы горения
   3 - антидымные присадки

Рис. 5. Структура патентования модификаторов горения дизельных топлив в2001-2005 г.г

   Противоизносные присадки для малосернистых дизельных топлив - очень интенсивно развивающаяся область исследований. Это объясняется и практической важностью проблемы, а также тем, что эти разработки начаты сравнительно недавно и число потенциальных технических решений ещё далеко не исчерпано. Композиции противоизносных присадок традиционно содержат карбоновые кислоты, их производные или различные составы на их основе. Возможно и использование других соединений, важной характеристикой которых является высокая поверхностная активность и хорошая адгезия к металлическим поверхностям.
   Особую задачу представляет собой совместимость присадок, которых в топливе может быть до 3 типов. Экспериментально установлено, что некоторые присадки плохо совмещаются между собой. Например, эффективность противоизносных присадок снижается в присутствии депрессоров, промоторов воспламенения и других присадок, в основе которых лежат ПАВ, конкурирующие с противоизносными присадками за поверхность. Таким образом, необходимо разрабатывать пакеты присадок, составы которых будет зависеть от свойств и требований конкретного топлива.


   Источник: Сборник трудов IV Международной научно-практической конференции НОВЫЕ ТОПЛИВА С ПРИСАДКАМИ (статья А.М. Данилова, ОАО ВНИИ НП, Москва), Санкт-Петербург, «Академия Прикладных Исследований».присадки в топливо

 

назад



Всемирная Топливная Хартия

От имени автопроизводителей со всего мира, Комитет по всемирной топливной хартии рад представить новейшую редакцию Всемирной топливной хартии. Прилагаемая редакция Хартии включает новую Категорию 4, определяющая топлива, которые сводят до минимума выбросы из всех типов автомобилей на дорогах и позволяют внедрять новые автомобильные технологии.



 

Контакты

Расчет жд тарифа онлайн

Расчет Ж/Д тарифа онлайн

Расчет растояния между городами

октановый калькулятор

Бензиновый калькулятор

 

 

VK Neftbiz
     

 

© 2002-2014 Neftbiz Правовая информация

  +7 8442 50 11 04, Email

НОВОСТИ

Новостной слайдер | pcvector.net

 

Яндекс.Метрика