Присадки к топливам маслам полимерам

К ТОПЛИВАМ И МАСЛАМ

Присадками называют химические соединения, добавление которых в небольших количествах заметно улучшает эксплуатационные свойства нефтепродуктов. Промышленное производство присадок ктопливам и маслам организовано на многих НПЗ.

Присадки к топливам. Присадки к топливам по их назначению классифицируют на следующие типы: 1 улучшающие процесс сгорания в двигателях; 2 сохраняющие свойства топлив при транспортировании и хранении; 3 препятствующие образованию кристаллов льда в топливе; 4 повышающие смазочную способность топлив; 5 антистатические; 6 препятствующие образованию отложений в топливной аппаратуре.

Для улучшения процесса сгорания в двигателях внутреннего сгорания с воспламенением от искры широко применяют тетраэтилсвинец. При высоких температурах, развивающихся в камерах сгорания двигателей, происходит разложение ТЭС на активные радикалы свинцовые и этильные, которые вступают в реакции с пероксидами и разрушают их. Образующийся при этом оксид свинца окисляется в диоксид свинца, который затем вновь реагирует с молекулой пероксида. Следовательно, с помощью одной молекулы ТЭС разрушается большое число молекул пероксидов.

Главный продукт сгорания ТЭС — оксид свинца, для удаления которого применяют специальные вещества-выносителиэтилбромид, дибромэтан, дихлорэтан и др.. Оксид свинца реагирует с выносителями, образуя летучие галогенсвинцовые •соединения. ТЭС вводят в бензин в виде смеси с выносителями, именуемой этиловой жидкостью.

Бензины, к которым добавляют этиловую жидкость, называют этилированными. При использовании этилированных бензинов происходит загрязнение воздушного бассейна продуктами неполного сгорания топлив, соединениями свинца. Чтобы предотвратить и уменьшить загрязнение атмосферы, во многих странах снижают содержание ТЭС в бензинах, сокращают потребление этилированных бензинов.

Для повышения цетанового числа дизельных топлив применяют органические нитраты изопропил-, амил-, циклогексил-нитраты, однако в массовом масштабе их не производят.

Сохранение товарных свойств топлив при их хранении и транспортировании обеспечивают вводом в их состав антиокислителей- n-оксидифениламина; древесно-смоляного, получаемого сухой перегонкой древесины; ФЧ-16, представляющего фенольную фракцию, извлеченную из подсмольных вод полукоксования черемховских углей; биоцидных присадок, предотвращающих вредное влияние на топлива различных микроорганизмов.

Чтобы исключить образование кристаллов льда и их отложение на топливных фильтрах, к реактивным топливам добавляют метил- и этилцеллозольв, а также тетрагидрофуриловый спирт. Эти соединения смешиваются с водой, содержащейся в топливах, с образованием низкозастывающих смесей, которые проходят через фильтр п удаляются с газами сгорания.

Присадки, повышающие смазочную способность, добавляют к реактивным топливам. Введение присадок облегчает условия эксплуатации плунжерныхнасосов, подающих топливо в камеры сгорания и смазывающихся самим топливом.

В качестве повышающей смазочную способность противоизносной присадки применяют

концентрат нафтеновых кислот. К реактивным топливам добавляют также антистатические присадки, предотвращающие накопление зарядов статического электричества при хранении и перекачке топлива. Присадки этого типа увеличивают электропроводность топлива, образующиеся заряды не скапливаются в топливе, а уходят в заземленные стенки емкостей и трубопроводов.

Для того чтобы исключить засорение топливной аппаратуры нерастворимыми продуктами химических превращений топлив, используются диспергирующие присадки, с помощью которых продукты окисления топлив удерживаются в коллоидном состоянии или переводятся в раствор. Наиболее часто в качестве диспергирующих присадок применяются нафтенаты и сульфонаты бария и кальция, азотсодержащие соединения.

Присадки к маслам. Очистка минеральных масел, проведенная даже с помощью самых современных методов, не позволяет во многих случаях получить продукты, которые полностью удовлетворяли бы возросшим требованиям потребителей. Обеспечить необходимые эксплуатационные свойства удается с добавлением к базовому маслу различных присадок. По действию на смазочные масла присадки делят на: вязкостные; депрессорные; антиокислительные; антикоррозионные и антиржавейные; моющие детергентные и диспергирующие; противоизносные и противозадирные; антипенные.

Присадки, которые улучшают одновременно несколько свойств смазочных масел, называют многофункциональными.

Введение вязкостных присадок повышает вязкость масел, позволяет получить масла с более пологой температурной кривой вязкости. В качестве вязкостных присадок используют вещества, которые обладают высокой молекулярной массой, большой вязкостью и состоят из длинных молекул нитеобразного строения: полиизобутилены с молекулярной массой 4000-6О0О КП-5, 9000-15 000 КП-10, 15 000-20 000 КП-20 и полиметакрилаты с молекулярной массой 3000-4300 ПМА3-Ь и 12000-17000 ПМА В-2.

Депрессорные присадки эффективно снижают температуру застывания масел и улучшают прокачиваемость при низких.темперaтypax. Механизм действия депрессаторов окончательно не установлен. Предполагают, что возможны два варианта: а поверхностное действие, когда вокруг частицы присадки группируются кристаллы парафина; б объемное действие, когда разрушаются структуры кристаллов парафина и уменьшается объем кристаллизующихся частиц. В отечественной нефтепереработке получили распространение депрессаторыЛзНИИ л АзНИИ-ЦИЛТИМ-1, представляющие собой продукты конденсации хлорпарафина с нафталином и фенолом,а также присадки АФК алкилфенолят кальция и ПМА Д продуктполимеризации эфиров метакриловой кислоты и смеси жирных спиртов нормального строения.

Антиокислительные присадки ингибиторы окисления в зависимости от условий их применения делят на низкотемпературные, добавляемые к турбинным, трансформаторным, индустриальным маслам, и высокотемпературные, предназначенные для моторных масел. Эффективным низкотемпературным ингибитором окисления является ионол.

В качестве высокотемпературных антиокислительных присадок применяют бариевые ДФ-1 и цинковые ДФ-11 соли сложных диэфировдитио-фосфорных кислот, кальциевую соль диалкиларилдитиофосфорной кислоты МНИ-ИП-22к и др.

Для подавления коррозии металлических поверхностей, вызываемой продуктами окисления, к маслам добавляют специальные антикоррозионные присадки, которые, как правило, представляют собой полярные вещества, адсорбирующиеся на металлических поверхностях и создающие защитный мономолекулярный слой. В качестве антикоррозионных присадок используют различные серо- и фосфорсодержащие соединения. Антиржавейные присадки защищают от воздействия атмосферной коррозии; их приготавливают на основе непредельных жирных кислот и их эфиров, солей нефтяных сульфокислот, окисленного петролатума.

Детергентные моющие и диспергирующие присадки предназначены для уменьшения количества образующихся в двигателях лаковых пленок и осадков. Моющие присадки содержат полярные группы и длинные алкильные цепи, обладающие сродством к маслам. Благодаря реакционной способности полярных групп моющие присадки могут адсорбироваться на металлических поверхностях деталей и тем самым препятствовать прилипанию сажеобразных и смолистых веществ, накапливанию лаковых пленок и осадков. Кроме того, моющие присадки взаимодействуют с промежуточными продуктами окисления- кето- и гидроксикислотами — и тем препятствуют последующей конденсации с выделением смол, лака и осадков. В качестве детергентных присадок применяют сульфонаты кальция и бария СБ-3, С-300, ПМСя, алкилфеноляты бария и кальция ЦИАТИМ-339, ВНИИНП-360, алкилсалицилаты кальция и бария АСК, АСБ, MACK.

У диспергирующих присадок несколько иной механизм действия, чем у детергентных. Эти присадки хорошо растворимы в маслах и отличаются способностью диспергиропать и поддерживать во взвешенном состоянии большие количества твердых частиц. Такими свойствами обладает, п частности, сукцинимид-ная присадка С-5А, представляющая собой имидоироизводное соединение янтарной кислоты.

Для улучшения смазывающей способности масел к ним добавляют противоизносные и противозадирные присадки, которые способствуют созданию прочного пограничного слоя в условиях граничной смазки. В качестве противоизносных присадок используют производныедитиофосфорной кислоты ЭФО, ЛЗ-3092, а в качестве противозадирных — производные ксан-тата этилена ЛЗ-69, ЛЗ-23К и осерненные масла ОТП, осерненныйоктол.

Антипенные присадки предотвращают пенообразование масел, возникающее вследствие их энергичного перемешивания с воздухом. Механизм действия антипенных присадок заключается в снижении прочности поверхностных масляных пленок вследствие адсорбции на них молекул присадок. Для борьбы с вспениванием масел служит присадка ПМС-200А, представляющая собой полиметилсилоксан.

Достоинство многофункциональных присадок заключается в том, что их применение позволяет отказаться от введения в масло большого числа присадок специфического назначения Многофункциональные присадки представляют собой либо смеси присадок, либо сложныеорганические соединения, содержащие различные полярные функциональные группы, серу, фосфор, металлы. Примерами многофункциональных присадок могут служить: депрессатор АзНИИ-ЦИАТИМ-1, обладающий также антикоррозионными и моющими свойствами; присадка ДФ-11, которая характеризуется противоизносным, моющим, антиокислительным и антикоррозионным действием и др.

 

 

Вопрос

Экологические проблемы, связанные с добычей, преработкой и применением нефти и газа 1.Происходят необратимые деформации земной поверхности в результате извлечения из недр нефти, газа и подземных вод, поддерживающих пластовое давление разрушение водопроводов, кабелей, железных и шоссейных дорог, линий электропередач, мостов и других сооружений, оползни, затопления

2.Предприятия по добыче и переработке газа загрязняют атмосферу углеводородами, главным образом в период разведки месторождений при бурении скважин.

3. Загрязнение приземного слоя атмосферы при добыче нефти и газа происходит также во время аварий, в основном природным газом, продуктами испарения нефти, аммиаком, ацетоном, этиленом, а также продуктами сгорания.

4. Происходит сокращение лесных, пастбищных площадей, в результате чего происходит вынужденная миграция оленей.

5.Предприятия топливо — энергетического комплекса дают основную массу загрязнителей атмосферы, перенос загрязнителей на десятки и сотни километров — осуществляют воздушные массы. Из общего количества атмосферных загрязнителей 99.6% выбрасываются в природную среду без очистки. Среди загрязняющих веществ промышленного происхождения преобладают углеводороды, оксиды углерода и оксиды азота.

6.Вода рек сильно загрязнена фенолами, свинцом, цинком, медью, аммонием, нефтью и нефтепродуктами, синтетическими поверхностно — активными веществами, которые поступают туда вместе с грунтовыми водами, так и с НПЗ.

7.При строительстве и при эксплуатации трубопроводов имеет место техногенное воздействие на окружающую природную средунарушение растительного покрова, величины и режима стока, водного режима. При аварийных ситуациях происходит загрязнение атмосферы, подстилающих грунтов и водоемов на значительных территориях.

8. Выхлопные газы отходящие газы — отработавшее в двигателе рабочее тело. Являются продуктами окисления и неполного сгорания углеводородного топлива. Выбросы выхлопных газов — основная причина превышения токсичных веществ и канцерогенов в атмосфере крупных городов, образования смогов азот, оксиды азота, оксиды углерода, вода пары, углеводороды, альдегиды, сажа.