К вопросу влияния многофункциональных присадок на смазывающие свойства дизельных топлив | Статья в журнале «Молодой ученый»

Отправьте статью сегодня! Журнал выйдет 16 марта, печатный экземпляр отправим 20 марта.

Опубликовать статью в журнале

Библиографическое описание:

К вопросу влияния многофункциональных присадок на смазывающие свойства дизельных топлив / А. Ю. Бектилевов, В. В. Остриков, А. Ю. Корнев [и др.]. — Текст : непосредственный // Молодой ученый. — 2022. — № 23 (418). — С. 63-68. — URL: https://moluch.ru/archive/418/92780/ (дата обращения: 04.03.2024).



В статье представлены результаты исследований влияния многофункциональных присадок к дизельным топливам на их смазывающие свойства.

Ключевые слова: топливо, добавки, смазывающая способность, спектроскопия, размеры частиц.

Различные отрасли производство является одним из основных потребителей дизельного топлива. На его долю приходится более 50 % всех топлив, производимых в стране. От качества используемого дизельного топлива, его эксплуатационных свойств во многом зависит надежность работы тракторов, комбайнов и автомобилей.

По данным ряда ведущих НИИ, контрольных органов инспекции Гостехнадзора, предприятий, приобретаемые и хранящиеся на нефтескладах сельхозпредприятий топлива в 20 % случаев не соответствуют требованиям стандартов по фракционному составу и содержанию фактических смол, 30 % топлив имеют низкие смазывающие свойства, более 30 % топлив имеют неудовлетворительные низкотемпературные свойства, около 20 % содержат примеси и загрязнения, 15–20 % топлив обводнены.

В процессе хранения топлив из-за низкого технического состояния нефтескладов сельхозпредприятий оно загрязняется механическими примесями и водой, окисляется под действием кислорода воздуха и взаимодействия со стенками емкостей, подвержено отрицательному воздействию перепада температур, что влечет изменение его свойств [1].

Один из вариантов улучшения качества нефтепродуктов в условиях их непосредственного применения может служить использование специальных добавок [2]. В рамках научно-технического сотрудничества ФГБНУ ВНИИТиН были проведены исследования многофункциональных добавок к топливам. В первую очередь интерес вызывал вопрос повышения смазывающей способности современных низкосернистых дизельных топлив.

Для сравнительного анализа были использованы два продукта — Keropur DP 604T (BASF) и MPG-BOOST (FFI), результат применения которых сравнивался с запатентованным ФГБНУ ВНИИТиН способом обработки дизельных топлив [3]. В таблице 1 представлены некоторые свойства добавок.

Таблица 1

Некоторые свойства добавок Keropur DP 604T и MPG-BOOST

Состав

Смесь полимеров в органическом

растворителе

Внешний вид

Прозрачная жидкость янтарного цвета

Растворимость

Растворим в алифатических и ароматических растворителях

Растворим в алифатических и ароматических растворителях

Плотностьпри 15 °С кг/м³

943

798

Вязкостьпри 20 °С, мм²/с

3,4

1,56

Температура вспышки, ° С

65

55

Рекомендуемая дозировка, мг/кг.

600

0,295

Для экспериментов были отобраны образцы дизельного топлива различного качества (таблица 2), в которые вносились исследуемые добавки, а результаты сопоставлялись с исходным топливом и топливом, обработанным по разработанной ФГБНУ ВНИИТиН технологии. Фиксировалось изменение физико-химических свойств топлив, и также смазывающей способности по изменению диаметра пятна износа на машине трения при 20ºС (таблица 3) и 60ºС (таблица 4).

В результате испытаний при температуре 20ºС установлено, что добавление исследуемых присадок в рекомендуемых производителем количествах к образцу № 1, с худшими физико-химическими характеристиками, чем другие, положительно сказывается на его смазывающих свойствах. В то же время, в случае образцов № 2 и № 3 положительный эффект наблюдается лишь при использовании MPG-Boost.

Таблица 2

Свойства исходных дизельных топлив

Показатели

1

2

3

ГОСТ 305–82

летнее/зимнее

Фракционный состав, ºС 50 %

96 %

235

378

284

366

242

314

< 280/280

< 360/340

Кинематическая вязкость при 20 о С, мм 2

2,2

4,1

2,9

3,0–6,0/1,8–5,0

Температура, ºС застывания

помутнения

– 30

— 8

– 29

— 10

– 35

— 20

–10/–35

—5/–25

Температура вспышки, о С

23

63

58

> 40/35

Кислотность, мг КОН/100см 3

4,1

3,6

1,2

< 5

Содержание воды, %

следы

отс.

отс.

отс.

Содержание мех. примесей, %

0,03

0,01

отс

отс.

Плотность при 20 о С, кг/м 3

800

837

833

< 860/840

Дальнейшее увеличение концентрации Keropur DP 604T привело к определенному положительному эффекту. Как видно из приведенных данных, в случае образцов № 1 и № 3 — при двойной рекомендованной концентрации, а в случае образца № 2 — при тройной.

Таблица 3

Изменение смазывающей способности дизельных топлив в зависимости от количества вносимой присадки при 20 ºС

Название и количество присадки

Ø, мм

Образец № 1

Эффект, %

Ø, мм

Образец № 2

Эффект, %

Ø, мм

Образец № 3

Эффект, %

Без присадки

0,42

0,37

0,49

Keropur DP 604T 600 мг/кг

0,39

4

0,43

– 16

0,49

Keropur DP 604T 1200 мг/кг

0,35

16

0,36

3

0,46

6

Keropur DP 604T 1800 мг/кг

0,35

5

MPG-Boost 0,295 мл/л

0,37

11

0,34

8

0,46

6

Обработка по технологии ГНУ ВНИИТиН

0,36

14

0,35

5

0,43

12

Испытания при температуре 60 ºС показали, что в случае образцов № 1 и № 3 обе присадки дали положительный эффект увеличения смазывающей способности, в то время как в случае образца № 2 улучшений при рекомендованных концентрациях практически не наблюдалось.

Таблица 4

Изменение смазывающей способности дизельных топлив в зависимости от количества вносимой присадки при 60 ºС

Название и количество присадки

Ø, мм

Образец № 1

Эффект, %

Ø, мм

Образец № 2

Эффект, %

Ø,мм

Образец № 3

Эффект, %

Без присадки

0,43

0,40

0,49

Keropur DP 604T 600 мг/кг

0,39

9

0,39

2

0,47

4

MPG-Boost 0,295 мл/л

0,41

4

0,40

0,45

8

Обработка по технологии ГНУ ВНИИТиН

0,35

19

0,36

10

0,41

16

Заметных изменений основных физико-химических показателей дизельного топлива после добавления исследуемых добавок не обнаружено.

С помощью метода фотонной корреляционной спектроскопии были исследованы образцы дизельного топлива до и после добавления присадок. Например, на рисунках 12–14 представлены данные для образца № 1.

Исходный образец в начале и конце эксперимента имеет практически неизменный состав частиц. Имеется слабый пик в районе 0,1–1 нм, основная же часть частиц имеют размеры от 100 до 10 4 нм. Максимум наблюдается на значении 574 нм (рисунок 1).

Добавление универсальной присадки Keropur DP 604T смещает пики в область более мелких частиц, максимум приходится на 105,3 нм (рисунок 2). Вероятно, в смеси происходят процессы диспергации.

(1)

Peak Num

Area

Mean

Position

STD

1

0.015

1.109

1.163

0.178

2

0.985

755.5

574.1

441.4

(2)

Peak Num

Area

Mean

Position

STD

1

0.025

0.225

0.220

0.044

2

0.975

607.4

574.1

206.4

Рис. 1. Образец дизельного топлива № 1 в начале (1) и после 4 часов (2) эксперимента

(1)

Peak Num

Area

Mean

Position

STD

1

0.051

0.064

0.064

0.016

2

0.810

112.0

105.3

31.77

3

0.102

985.7

875.4

330.7

4

0.037

2.6e+4

1.8e+4

1.5e+4

(2)

Peak Num

Area

Mean

Position

STD

1

0.002

0.335

0.336

0.020

Образец дизельного топлива № 1 с добавкой Keropur DP 604T 600 мг/кг в начале (1) и после 4 часов (2)

2

0.793

111.7

105.3

27.22

3

0.205

1103.

1018.

365.8

Рис. 2. Образец дизельного топлива № 1 с добавкой Keropur DP 604T 600 мг/кг в начале (1) и после 4 часов (2)

Добавление же присадки MPG-BOOST приводит к укрупнению частиц в интервале 100 до 10 4 нм. В тоже время появляется небольшое количество (17 %) наноразмерных объектов в интервале от 0,01 до 1 нм (рисунок 3).

(1)

Peak Num

Area

Mean

Position

STD

1

0.111

0.127

0.143

0.057

2

0.889

1220.

795.2

886.0

(2)

Peak Num

Area

Mean

Position

STD

1

0.171

0.141

0.143

0.070

2

0.829

1554.

587.7

2181.

Рис. 3. Образец дизельного топлива № 1 с добавкой MPG-BOOST 0.295 мл/л в начале (1) и после 4 часов (2)

Однако по большому счету состав частиц после введения добавок не сильно изменяется по сравнению с исходным топливом.

Выводы . Таким образом, проведенные исследования показали, что добавление в дизельное топливо присадок не всегда приводит к положительному эффекту, так как результат, вероятно, зависит не только от концентрации присадок, но и исходного состава топлива. Этот факт требует дополнительных исследований.

В тоже время, обработка дизельного топлива по способу ФГБНУ ВНИИТиН в большинстве случаев позволяет получить устойчивый положительный эффект, проявляющийся не только в улучшении физико-химических свойств топлива, но и увеличении его смазывающей способности в среднем на 12 %, что особенно актуально для современных малосернистых сортов топлив, применяемых в современной зарубежной и отечественной сельскохозяйственной технике.

Литература:

  1. Бектилевов А. Ю. Провышение квалификационных свойств дизельных топлив условиях АПК. 1. Бектилевов А. Ю. Повышение эксплуатационных свойств дизельных топлив в условиях предприятий АПК /Бектилевов А. Ю.// Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук — Тамбов — 2015. — 216 с.
  2. Остриков В. В. Повышение эксплуатационных свойств дизельного топлива / Остриков В. В., Корнев А. Ю., Бектилевов А.Ю // Техника и оборудование для села № 6. — 2012. — С. 12–13
  3. Остриков В. В. Способ очистки дизельного топлива / Остриков В. В., Корнев А. Ю., Нагорнов С. А., Бектилевов А. Ю., Павлов С. С. // Патент РФ № 2477303. — 2013.
  4. Остриков В. В. Очистка загрязненного дизельного топлива и повышение его смазывающих свойств в условиях предприятий АПК / Остриков В. В., Корнев А. Ю., Бектилевов А. Ю., Павлов С. С. // Тезисы докладов XII Международной научно-технической конференции «Модернизация сельскохозяйственного производства на базе инновационных машинных технологий и автоматизированных систем».– Углич. — 10–12 сентября 2012. — С. 188–194.
  5. Остриков В. В. Повышение эффективности использования смазочных материалов путем разработки и совершенствования методов, технологий и технических средств / Остриков В. В. // дисс. д.т.н. Тамбов. — ГНУ ВИИТиН. — 2000. — С. 650
  6. Бурумкулов Ф. Х. Повышение межремонтного ресурса агрегатов с использованием наноэлектротехнологий / Бурумкулов Ф. Х., Лялякин В. П. и др. // Техника в сельском хозяйстве № 3. — 2007. — С. 8–13.
Основные термины (генерируются автоматически): STD, MPG-BOOST, дизельное топливо, смазывающая способность, топливо, положительный эффект, случай образцов, таблица, исходное топливо, фракционный состав.


Ключевые слова

спектроскопия, топливо, добавки, смазывающая способность, размеры частиц

Похожие статьи

Изучение эксплуатационных свойств арктического дизельного...

На примере конкретного товарного арктического дизельного топлива, приобретенного в

Проведенные исследования показали, что данное топливо по фракционному составу и по

топливо, дизельное топливо, растительное сырье, смазывающая способность, добавок...

Разработка состава многофункционального пакета присадок для...

Таблица 4. Состав образцов дизельного топлива с 270 ppm серы с присадками и оценка влияния на противоизносные свойства.

Основные термины (генерируются автоматически): топливо, дизельное топливо, свойство, результат оценки, содержание серы, Таблица...

Возможные варианты получения дизельного топлива...

Смазывающую способность дизельного топлива оценивали по диаметру пятна износа

Из рисунка видно, что при введении в состав дизельного топлива высокомолекулярных

топливо, дизельное топливо, свойство, результат оценки, Таблица, содержание серы...

Анализ горючих материалов двигателя внутреннего сгорания

топливо, дизельное топливо, растительное сырье, смазывающая способность, добавок, содержание серы, концентрация добавки, рапсовое масло

Чтобы получить такой вид топлива, необходимо изменение его низкотемпературных свойств, которые влияют не только на...

Обзор применения водно-топливных эмульсий в ДВС

Удорожание жидкого топлива и возрастание нагрузки на окружающую среду продуктами его

Одним из таких путей является применение в качестве моторного топлива водо-топливных

Механизм этого эффекта объясняется следующим. Дизельное топливо, поступая в камеру...

Местное сырьё — основа для получения депрессорных присадок...

Большое влияние на температуру застывания топлив оказывает скорость охлаждения, а

Нейтральные метакрилаты служат исходным сырьем для второй основной стадии синтеза

Видно, что ПБОО понижает температуру застывания дизельного топлива на 14 оС, ПБОТ на...

Влияние показателей качества автомобильного бензина...

 Встатье рассмотрено влияние показателей качества нефтяных топлив, автомобильного бензина и дизельного

Ключевые слова: автомобильный бензин, дизельное топливо, детонационная стойкость

Таблица 1. Требования кхарактеристикам автомобильного бензина.

Возможные варианты получения дизельных топлив...

Производство дизельных топлив с улучшенными экологическими показателями связано, во-первых, с вовлечением в их состав

Смазывающую способность дизельного топлива оценивали по диаметру пятна износа — основной трибологической характеристики топлив.

Газо-жидкостная хроматография моно-, би- и полициклических...

Фракционирование ароматических углеводородов дизельного топлива и их идентификация методом ГЖХ.

Гидроочищенные на катализаторе АНМВ дизельные фракции имеют облегченный фракционный состав , меньшую плотность, вязкость, низкую кислотность.

Похожие статьи

Изучение эксплуатационных свойств арктического дизельного...

На примере конкретного товарного арктического дизельного топлива, приобретенного в

Проведенные исследования показали, что данное топливо по фракционному составу и по

топливо, дизельное топливо, растительное сырье, смазывающая способность, добавок...

Разработка состава многофункционального пакета присадок для...

Таблица 4. Состав образцов дизельного топлива с 270 ppm серы с присадками и оценка влияния на противоизносные свойства.

Основные термины (генерируются автоматически): топливо, дизельное топливо, свойство, результат оценки, содержание серы, Таблица...

Возможные варианты получения дизельного топлива...

Смазывающую способность дизельного топлива оценивали по диаметру пятна износа

Из рисунка видно, что при введении в состав дизельного топлива высокомолекулярных

топливо, дизельное топливо, свойство, результат оценки, Таблица, содержание серы...

Анализ горючих материалов двигателя внутреннего сгорания

топливо, дизельное топливо, растительное сырье, смазывающая способность, добавок, содержание серы, концентрация добавки, рапсовое масло

Чтобы получить такой вид топлива, необходимо изменение его низкотемпературных свойств, которые влияют не только на...

Обзор применения водно-топливных эмульсий в ДВС

Удорожание жидкого топлива и возрастание нагрузки на окружающую среду продуктами его

Одним из таких путей является применение в качестве моторного топлива водо-топливных

Механизм этого эффекта объясняется следующим. Дизельное топливо, поступая в камеру...

Местное сырьё — основа для получения депрессорных присадок...

Большое влияние на температуру застывания топлив оказывает скорость охлаждения, а

Нейтральные метакрилаты служат исходным сырьем для второй основной стадии синтеза

Видно, что ПБОО понижает температуру застывания дизельного топлива на 14 оС, ПБОТ на...

Влияние показателей качества автомобильного бензина...

 Встатье рассмотрено влияние показателей качества нефтяных топлив, автомобильного бензина и дизельного

Ключевые слова: автомобильный бензин, дизельное топливо, детонационная стойкость

Таблица 1. Требования кхарактеристикам автомобильного бензина.

Возможные варианты получения дизельных топлив...

Производство дизельных топлив с улучшенными экологическими показателями связано, во-первых, с вовлечением в их состав

Смазывающую способность дизельного топлива оценивали по диаметру пятна износа — основной трибологической характеристики топлив.

Газо-жидкостная хроматография моно-, би- и полициклических...

Фракционирование ароматических углеводородов дизельного топлива и их идентификация методом ГЖХ.

Гидроочищенные на катализаторе АНМВ дизельные фракции имеют облегченный фракционный состав , меньшую плотность, вязкость, низкую кислотность.

Задать вопрос