Неполимерные (конденсационные) депрессорные присадки

Алкилнафталины и алкилфенольные соединения, представляемые такими известными депрессорами к маслам, как присадки АзНИИ и АзНИИ-ЦИАТИМ-1, оказались малоэффективными при введении их в дизельные топлива. Однако эти присадки могут быть использованы в составе композиций с другими депрессорными присадками.

Наибольшее распространение среди неполимерных депрессорных присадок получили сложноэфирные (кислородсодержащие) и амидные (азотсодержащие) присадки, получаемые по реакциям этерификации и амидирования.

К наиболее ранним публикациям, в которых сообщается о депрессорных свойствах сложных эфиров, в частности растительных масел, являющихся триглицеридами жирных кислот, относятся работы. В предлагается присадка, улучшающая текучесть дистиллятных топлив (200-340⁰С), представляющая сложный эфир полиоксиалкиленгликоля с молекулярной массой 200–2000 и алкильными радикалами С_10-30. Рекомендуемая концентрация присадки 0,0001–0,5 %масс. При использовании в качестве жирных кислот бегеновой и стеариновой или их смеси и при расходе дибегената (или дистеарата) 0,01 % предельная температура фильтруемости топлива снижается на 2–5⁰С. Для повышения текучести топлив рекомендуется также сложный эфир многоосновного спирта и бегеновой кислоты. В качестве многоосновного спирта используют триметилолпропан, триметилолэтан или пентаэритрит. Источником бегеновой кислоты являются рапсовое масло или гидрированный говяжий жир.

Более эффективным является ненасыщенный эфиронафталин, представляющий собой продукт конденсации нафталина со сложным эфиром олеиновой кислоты и спермацетовых спиртов с молекулярной массой 1200 Н₃₃С₁₆ООС(СН₂)₁₇С₁₀Н₆(СН₂)₁₇СООС₁₆Н₃₃, фактически являющийся сложноэфирным соединением. В летних сортах дизельного топлива в присутствии 0,1 %масс. присадки депрессия температуры застывания достигает 30 – 36⁰С, депрессия предельной температуры фильтруемости - 4–8⁰С и даже 18⁰С. Присадка способна несколько понижать и температуру помутнения – до 2⁰С.

Для дизельных топлив рекомендуется сложный эфир, получаемый этерификацией пентаэритрита оксистеариновой кислотой. При расходе 0,3 %масс. температура застывания летнего дизельного топлива снижается с минус 13 до минус 40⁰С, а зимнего – с минус 37 до минус 60⁰С.

В средних дистиллятах возможно использование полисахаридов с молекулярной массой 12000–15000, получаемых взаимодействием хлорангидридов алифатических кислот С_12-18 с декстрином. Присадки снижают температуру застывания топлив и улучшают их текучесть.

В в качестве конденсационной депрессорной присадки предлагается продукт, в котором для получения депрессора для среднедистиллятного топлива используется полифункциональная кислота (например яблочная) и моноалифатические спирты С_10-30.

Работа посвящена синтезу и исследованию депрессорных присадок к дизельным топливам на основе сложных эфиров многоатомных спиртов. Использовались многоатомные спирты (глицерин, этиленгликоль, диэтиленгликоль и триэтиленгликоль), высшие жирные спирты (С₈Н₁₇ОН, С₁₅Н₃₁ОН и С₁₆Н₃₃ОН) и адипиновая кислота. Синтезы проводились в две стадии по реакции этерификации. Молекулярная масса синтезированных эфиров находилась в пределах от 259 до 1108. При введении в дизельные топлива полученные присадки снижали температуру застывания на 2–12⁰С, предельную температуру фильтруемости – на 2–10⁰С. На температуру помутнения присадки не оказывали влияния. Оптимальный расход присадок составлял 0,1–0,3 %масс.

О параметрах синтеза сложноэфирных депрессорных присадок можно судить по сложноэфирным депрессорным присадкам, получаемым конденсацией пентаэритрита, синтетических жирных кислот С_21-25 (СЖК) и фталевого ангидрида.

На первой стадии (конденсация пентаэритрита и СЖК) при синтезе депрессорной присадки в растворителе рекомендуется температура 169⁰С и более; исходное содержание СЖК 0,8-2,3 моль/л; содержание катализатора (оксида цинка) около 0,5 %масс.; время синтеза 3-6 ч. При синтезе в расплаве – температура 169-216⁰С; содержание оксида цинка 0,1 %масс.; время синтеза - 0,5-6 ч (обычно достаточно 3 ч), давление атмосферное.

На второй стадии (конденсация диэфира пентаэритрита и фталевого ангидрида) в растворителе рекомендуется температура 169⁰С и более, содержание исходных реагентов 0,35-0,55 моль/л, расход окиси цинка 0,5 % масс. на загрузку реагентов и время реакции 1-3 ч. При синтезе в расплаве рекомендуются: температура 198-216⁰С; расход катализатора до 0,5 % масс. оксида цинка; время реакции определяется вязкостью получаемой присадки и составляет от 20 до 30 ч в зависимости от температуры синтеза. Давление атмосферное.

Для повышения текучести топлив известны азотсодержащие конденсационные депрессорные присадки, представляющие собой сложные эфиры N-содержащего соединения с гидроксильными группами и жирных кислот линейного строения. В качестве N-содержащих соединений используют триэтаноламин, диэтаноламин, метилдиэтаноламин, этилдиэтаноламин, бутилдиэтаноламин, диизопропаноламин и др. Кислотами могут быть лауриновая, пальмитиновая, стеариновая, бегеновая и др.