DisCollection.ru

Авторефераты и темы диссертаций

Поступления 02.04.2012

Материалы

загрузка...

Теоретические и экспериментальные основы разработки технологии производства присадок, повышающих качество дизельных топлив

Гришина Ирина Николаевна, 02.04.2012

 

ГРИШИНА ИРИНА НИКОЛАЕВНА

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ОСНОВЫ РАЗРАБОТКИ ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА ПРИСАДОК, ПОВЫШАЮЩИХ КАЧЕСТВО ДИЗЕЛЬНЫХ ТОПЛИВ

05.17.07 – "Химическая технология топлива и высокоэнергетических веществ"

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

доктора технических наук

Москва - 2012

Работа выполнена в Российском государственном университете нефти и газа им. И.М. Губкина.

Научный консультант:

Доктор химических наук, профессор

Колесников Иван Михайлович

Официальные оппоненты:

Доктор технических наук, профессор

Туманян Борис Петрович

Доктор технических наук

Данилов Александр Михайлович

Доктор химических наук, профессор

Твердохлебов Владимир Павлович

Ведущая организация: кафедра технологии нефти и экологии Северо-Кавказского Государственного технического университета

Защита состоится «__»________ 2012 г в ___ часов в аудитории № ______

на заседании диссертационного совета Д 212.200.04 при Российском государственном университете нефти и газа им. И.М. Губкина по адресу: 119991, Москва, ГСП-1, Ленинский проспект, 65.

С диссертацией можно ознакомиться в научно-технической библиотеке Российского государственного университета нефти и газа им. И.М. Губкина.

Автореферат разослан «__»_______ 2012 г.

Ученый секретарь диссертационного совета,

доктор технических наук, профессор, Р.З. Сафиева

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы

В Российской Федерации растет парк машин (грузовых и легковых), внедорожной техники и других тепловых конструкций (автовозы, теплостанции, электростанции, судовые двигатели передвижные электрогенераторы), которые работают на дизельных топливах различного качества. В тоже время, качество дизельного топлива зависит от качества исходного сырья- нефти, газовых конденсатов и их смесей. В переработку, первичную и вторичную направляют всё более тяжелые нефти и нефтяные фракции, или их смеси с газовыми конденсатами, стараются увеличить глубину переработки сырья, что, к сожалению, сказывается на качестве получаемого топлива. В настоящее время перед нефтеперерабатывающей промышленностью ставится задача производить дизельное топливо по качеству не ниже ЕВРО-4,5 (класс 4-5).

Повышение качества производимых дизельных топлив наиболее экономично и надежно введением в их состав композиционных присадок, улучшающих сразу несколько важных параметров и обеспечивающих получение ДТ по стандартам ЕВРО-4 и 5 (класс 4 и 5).

Поэтому создание новой композиционной присадки полифункционального действия является актуальной задачей. Эта задача предопределена новым Техническим Регламентом "О требованиях к автомобильному и авиационному бензину, дизельному и судовому топливу, топливу для реактивных двигателей и топочному мазуту", утвержденный постановлением Правительства РФ от 27 февраля 2008 г. № 118 с изменениями от 25 сентября и 30 декабря 2008 г.

Требования, предъявляемые Техническим Регламентом к выпускаемым топливам, предусматривают повышение цетанового числа до 51 ед, снижение количества сернистных соединений и ароматических углеводородов, улучшение низкотемпературных и противоизносных свойств.

Актуальным для выполнения этих требований является создание новых высокоэффективных многофункциональных присадок на основе теоретических и экспериментальных исследований топлив, присадок и их смесей современными методами.

Следует отметить, что дизельные топлива содержат 4 класса углеводородных соединений в форме сложной смеси: н- и изо-парафинов, нафтенов, ароматических углеводородов и олефинов. Соотношением этих классов углеводородов определяются такие свойства как цетановое число, плотность, вязкость, фракционный состав, показатель преломления, низкотемпературные характеристики – температуры застывания, помутнения и предельная температура фильтруемости, окисляемость, накопление статического электричества и др. Между этими параметрами имеется соответствующая связь. Поскольку в литературе отсутствует детальное математическое описание закономерностей, отражающих эти связи, то по новой методике с использованием кинетических, термодинамических и параметрических уравнений были созданы математические модели для описания свойств топлива. Эти модели позволяют наиболее эффективно подбирать композиции присадок и описывать механизмы действия присадок на повышение качества ДТ.

Актуальным является создание комплекса совокупных математических моделей, связывающих конкретные параметры со свойствами ДТ: ЦЧ=f(?, ?, сs). На завершающей стадии выполнения работы были созданы композиционные многофункциональные присадки и разработана технология их производства в промышленном масштабе. Следовательно, актуальность представленной работы состоит в том, что она позволяет развивать промышленное производство высокоэффективных отечественных присадок к ДТ, что, в свою очередь, позволяет получать качественное дизельное топливо классов 4 и 5 на отечественных предприятиях.

Цель работы и задачи исследований – создание теоретических и экспериментальных подходов к разработке технологии производства присадок различного назначения, в том числе, многофункциональных, повышающих качество выпускаемых в РФ ДТ.

В настоящей работе предусмотрено решение опытным и теоретическим путем комплекса следующих основных задач:

Изучить закономерности изменения свойств ДТ с изменением их состава и содержания в них СС и описать полученные закономерности кинетическими, термодинамическими и параметрическими уравнениями.

Для экспериментально полученных закономерностей, устанавливающих зависимость изменения ЦЧ, tз, tф, температуры помутнения (tп), дымности выхлопных газов (ДВГ) работающего дизельного двигателя, и противоизносных свойств ДТ от концентрации монофункциональных присадок в ДТ, предполагалось теоретически вывести параметрические уравнения, адекватные опытным данным, позволяющие оптимизировать количество и технологию добавления присадок в ДТ.

Ставилась задача на основе комплексного исследования ДТ и присадок и их смесей провести направленную разработку новой композиционной присадки, проявляющей синергизм действия в ДТ. Изучить эффективность действия новой многофункциональной присадки на совокупность параметров, определяющих качество ДТ, и сравнить эти сведения с влиянием индивидуальных присадок на свойства ДТ.

Одним из направлений диссертации явилось создание универсального кинетического уравнения растворения композиционной присадки в ДТ, которое отражает механизм растворения присадки и показывает, что природа присадки отражена в константе скорости процесса растворения ее в ДТ.