Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Присадки - лекции-2013.doc
Скачиваний:
22
Добавлен:
01.07.2025
Размер:
2 Мб
Скачать
☆

Присадки для топлив

По общему объему выпуска, присадки для топлив существенно превышают присадки для масел. Всего присадок для топлив производят порядка 1,5 млн т/г. Кроме того, выпускается около 30 млн т/г оксигенатных (кислородсодержащих) компонентов бензинов – МТБЭ, этанола и др. Их фактически нельзя уже отнести к присадкам, т.к. они вводятся в больших количествах и являются компонентами бензинов.

Общий ассортимент присадок для топлив значительно больше, чем для масел. Но большинство из них применяется пока в очень ограниченных количествах и широко распространенных типов присадок не больше, чем для масел. Классификация присадок для топлив по назначению представлена в таблице.

Таблица 1. Ассортимент присадок для топлив

Тип присадки

Топливо

Концентрация, %

Пример активного компонента

Назначение

Модификаторы воспламенения

Антидетонаторы (октаноповышающие)

Бензины

0,01 – 0,1

1 – 2

Металлоорганические соединения свинца, железа и марганца; органи­ческие соединения щелочных металлов;

N-метиланилин и композиции на его основе

Оксигенаты

Предотвращают преждевременное воспламенение бензина в двигателях с принудительным воспламенением

Промоторы воспламенения (цетаноповышающие)

Дизельные топлива

0,05 – 0,5

Алкилнитраты, алкилпероксиды

Повышают цетановое число топлива за счет образования свободных радикалов, инициирующих

самовоспламенение

Модификаторы горения

Антинагарные

Этилированные бензины

0,01– 0,05

(зависит от содержания ТЭС в бензине)

Эфиры фосфорной

кислоты (трикрезилфосфат), алкил борные кислоты

Предотвращают образование нагара на деталях двигателя, вызванного отложениями оксидов свин­ца на свечах и стен­ках камеры сгорания

Неэтилированные

бензины

0,05 – 0,1

Основания Манниха алкилфенолов, сукцинимиды, оксиэтилированные алкил фенолы

Удаляют нагар из камеры сгорания или предотвращают его образо­вание, снижай тем са­мым рост требований к октановому числу

Дизельные топлива

0,05 – 0,1

Термостойкие ПАВ в сочетании с катализаторами горения и модификато­рами нагара

Препятствуют образованию нагара в ка­мере сгорания, предотвращают закоксовывание поршневых колец

Антидымные

Дизельные топлива

0,05 – 0,2

Топливорастворимые соединения ба­рия, железа, марган­ца и других металлов

Ускоряют выгорание сажи на последних стадиях процесса го­рения топлива

Антисажевые

Дизельные топлива

0,001 – 0,05

Топливорастворимые соединения железа, меди, церия и других металлов

Препятствуют забивке сажевых фильт­ров, снижая темпе­ратуру выгорания сажи до температуры отработавших газов

Тип присадки

Топливо

Концентрация, %

Пример активного компонента

Назначение

Инициаторы горения*

Бензины и дизельные топлива

0,001 – 0,01

ПАВ с добавкой малых количеств беззольных промоторов горения (нитратов, пероксидов)

Интенсифицируют процесс горения топлива

Катализа­торы

горения

Все виды топлив

0,001 – 0,01

Композиция на основе теплорастворимых соединений металлов

Интенсифицируют процесс горения топлива

Нейтрали­зующие

Котельные топлива

0,1 – 0,5

Соединения каль­ция, магния и дру­гих металлов

Превращают оксиды серы в сульфаты, снижая токсичность продуктов сгорания

Стабилизаторы

Антиоксиданты

Все виды топлив

0,005 – 0,05

Экранированные фенолы; N,N'диалкилпарафенилен-диамины

Ингибируют радикально-цепное окис­ление углеводородов

топлив

Деактиваторы

металлов

То же

0,001 – 0,01

Бис-силицилиден-алкилендиамины

Ингибируют действие меди, железа и других металлов — катализаторов окис­ления

Стабили­заторы комплекс­ного типа

Дизельные топлива

0,01 – 0,05

Композиции антиоксидантов, деактиваторов металлов, нейтрализующих агентов и диспергаторов

Предотвращают смоло- и осадкообразо­вание в результате окисления и других реакций уплотнения

Биоциды

Все виды топлив

0,0001 – 0,005

Целлозольвы; со­единения никеля, меди, других метал­лов: гетероцикли­ческие соединения

Предотвращают биокоррозию топливных баков и загрязнение топлив продуктами жизнедеятельности микроорганизмов

Кислородпоглощаю-

щие

Реактивные

и дизельные топлива

0,01 – 0,05

Гидразин

Реагируют с кислородом, растворен­ным в топливе, обра­зуя неактивные соединения

* Деление на инициаторы и катализаторы горения существует, но разница между ними очень условна.

Тип присадки

Топливо

Концентрация, %

Пример активного компонента

Назначение

Газовытесняющие

Реактивные и дизельные топлива

0,01 – 0,05

Бензофенон, гидрокарбонат аммония

Разлагаются с образованием большого количества нейтраль­ных газов, вытесняю­щих кислород из топлива и газовой фазы

Экранирующие

Реактивные и дизельные топлива

0,01 – 0,1

Сополимер алкилметакрилата с 2-метил-5-винилпиридином (ПМАМ-2)

Взаимодействуют с кислородом, образуя растворимые в топли­ве продукты окисле­ния

Диспергирующие

Реактивные и дизельные топлива

0,001 – 0,01

ПАВ: сульфонаты, алифатические амины, сукцинимиды выпавшие осадки и отложения

Диспергируют смолистые соединения, переводят в раствор выпавшие в осадки и отложения

Моющие

Очистители карбюратора

Бензины

0,005 – 0,05

Аминоамиды на основе карбоновых кислот и полиалкиленполиамипов

Удаляют загрязнения с заслонки карбюратора

Очистите ли впускных клапанов (в двигателях инжекторного типа)

Бензины

0,05 – 0,1

Полибутенамины, полиэфирамины

Предотвращают образование отложений в карбюраторе и на поверхности впускных клапанов двигателей с непосредственным впрыском бензина

Очистители распылителей форсунок (в двигателях инжекторного типа)

Дизельные топлива

0,05 – 0,1

Сукцинимиды; оксиэтилированные алкилфенолы

Предотвращают образование кокса на распылителях форсунок, сохраняя их оптимальные гидравлические характеристики

Присадки для эксплуатации топлив при низких температурах

Депрессорные

Дизельные и остаточные

0,01 – 0,1

Сополимеры олефинов с винилацетатом; полиакрилаты

Предотвращают рост кристаллов парафи­нов и образование пространственной структуры

Диспергаторы

парафинов

Дизельные топлива

0,01 – 0,1

Азотсодержащие ПАВ различного строения; высоко­молекулярные по­лимеры

Диспергируют парафины, предотвращая начало их кристалло-образования. Обеспечивают стабиль­ность дизельных топлив в условиях холодного пуска

Антиобледенитель-ные

Бензины и

дизельные

топлива

0,01 – 0,05

ПАВ различного состава, в частно­сти компоненты моющих присадок

Предотвращают об­леденение топлив­ной аппаратуры, об­разуя на поверхности защитную пленку

Противоводокрис-таллизующие

Все виды топлив

0,5 – 2,0

Спирты; целлозольвы

Образуют низкозамерзающие смеси с водой, растворен­ной в топливе

Модификаторы трения

Противоизносные

Бензины, реактивные и дизельные топлива

0,01 – 0,1

Карбоновые кисло­ты и их производ­ные, жирные ами­ны

Образуют на поверх­ности трения плен­ку, защищающую ее от износа

Антифрик­ционные (топливосберегаю-щие)

Бензины и дизельные топлива

0,01 – 0,05

Соединения молибдена, поверхностно-активные вещества

Повышают механи­ческий КПД двига­теля вследствие сни­жения потерь на тре­ние

Приработочные

Дизельные топлива

0,05 – 0,2

Соединения алю­миния, хрома и дру­гих металлов, про­дукты сгорания которых обладают абразивным и полирующим дейст­вием

Ускоряют обкатку двигателей и топлив­ной аппаратуры

Маркирующие

Красители

Светлые топлива

0,0005 – 0,001

Топливорастворимые пигменты типа фталоцианинов, азосоединений, производных антрахинона

Свидетельствуют о наличии в бензине свинца, повышен­ном содержании серы в дизельных топливах. Используются также для различе­ния топлив разных производителей

Тип присадки

Топливо

Концентрация, %

Пример активного компонента

Назначение

Антикоррозионные

Антиржавейные (защитные)

Все виды топлив

0,005 – 0,05

Производные алкенилянтарного ангидрида, амиды и комплексные соли сульфокислот

Уменьшают электрохимическую коррозию металлов на границе paздела фаз топливо-воздух,

топливо- вода

Антикоррозионные (низкотемпературная коррозия)

Все виды топлив

0,0005 – 0,005

Вещества основного характера, нейтрализующие продукты сгорания сернистых соединений (амины, нитраты и карбонаты щелочных металлов); ПАВ, препятствующие попаданию агрессивных продуктов на поверхности

Снижают химическую коррозию, вызванную агрессивными продуктами сгорания топлива или продуктами гидролиза компонентов

топлив и присадок

Антикоррозионные (высокотемператур-ная коррозия)

Остаточные топлива

0,05 – 0,5

Органические и не органические соединения магния

Образуют высокоплавкие продукты сгорания ванадия и натрия, что предотвращает их налипание на нагретые поверхности

Повышающие безопасность применения и улучшающие эргономические характеристики

Антистатические

Бензины

0,00005 – 0,0005

Композиции ПАВ с солями металлов (хрома) высших карбоновых кислот

Снижают пожароопасность при работе с топливом за счет уменьшения стати­ческой электризации

Противотуманные

Реактивные топлива

0,05 – 2,0

Полимеры (атактический пропилен, полиизобутилен)

Образуют в топливе структурную систе­му, что препятствует образованию пожа­роопасного тумана при авариях

Одоранты

Бензины и дизельные топлива

0,0001 – 0,001

Производные, терпенов, эфирные масла

Придают топливам приятный запах

Отвращающие

Бензины и дизельные топлива

0,0001 – 0,001

Соединения с ярко выраженным неприятным запахом

Придают топливам неприятный запах с целью предотвращения использования их не по назначению

Дезодоранты

Бензины и дизельные топлива

0,0001 – 0,001

Эфирные масла

Маскируют неприятный запах компо­нентов топлив

Тип присадки

Топливо

Концентрация, %

Пример активного компонента

Назначение

Модификаторы коллоидно-химических свойств

Диспергирующие

Остаточные

топлива

0,05 – 0,2

Диалкилнафталины, ПАВ различной природы

Предотвращают расслоение топлива при хранении и улучша­ют его распыляемость в топке

Деэмульгаторы

Дизельные топлива

0,005 – 0,01

Оксиэтилированные спирты, кисло­ты, амины и другие ПАВ

Ускоряют отделение воды от топлива. Требуют отстоя

Эмульгирующие

Котельные топлива

0,05 – 0,2

Все виды ПАВ

Способствуют созданию гомогенной эмульсии и воды в ма­зуте для улучшения его сгорания в топке

Антипен­ные

Бензины и дизельные топлива

0,0001 – 0,001

Полисилоксаны, этиленбисамиды карбоновых кислот и другие ПАВ

Уменьшают вспенивание топлива при наливе, что ускоряет налив и уменьшает потери

Уменьшаю­щие испарение

Бензины

0,0005 – 0,005

Четвертичные аммониевые соли, полисилоксаны, неионогенные ПАВ

Образуют на поверхности топлива проч­ную пленку, затрудняющую испарение

Коагули­рующие

Реактивные и дизельные топлива

0,002 – 0,01

ПАВ: ами­ды, сложные эфиры высших жирных кислот и спиртов

Ускоряют коагуляцию мелкодисперс­ной фазы в крупные, легкоотделяющиеся

частицы

Модификаторы структуры потока

Противотурбулент-ные

Дизельные топлива

0,001 – 0,01

Линейные полиме­ры с высокой моле­кулярной массой

Снижают энергетические затраты на перекачку за счет поддержания лами­нарного режима те­чения

Улучшающие

реологические свойства

Остаточные

топлива

0,02 – 0,1

Полиметакрилаты, полиолефины, сополимеры этилена и винилацетата

Снижают энергетические затраты на перекачку за счет уменьшения требуемого напряжения сдвига

Присадки для топлив можно разделить на три группы:

  1. Модификаторы – они придают топливам новые качества.

  2. Стабилизаторы – позволяют сохранить в различных условиях присущие топливам физико-химические и эксплуатационные свойства.

  3. Повышающие удобство применения, безопасность, маркирующие и т.д. (эргономические свойства).