Реферат: Новые топлива с присадками и добавками

Новые топлива с присадками и добавками


Сердюк В.В., Ашкинази Л.А.,

Академия прикладных исследований, Санкт-Петербург


В течение 2005-2006 г.г. Минпрмэнерго РФ разрабатывался специальный технический регламент «О требованиях к бензинам, дизельному топливу и другим горюче-смазочным материалам». Регламент устанавливает обязательные требования показателей экологической безопасности на всех стадиях производства и реализации нефтепродуктов, соответствующие нормам ЕС.

Внесение в Госдуму согласованного варианта проекта технического регламента о требованиях к моторному топливу задерживается в связи с возникшими в настоящее время сложными противоречиями между концепциями Правительства РФ и Госдумы по последующим направлениям осуществления реформы технического регулирования и необходимостью внесения дополнений и изменений в действующий закон
«О техническом регулировании» [1].

Повышение качества и конкурентоспособности моторных топлив, и в частности автомобильных бензинов, в преддверии вступления России в ВТО является важной задачей отечественной нефтепереработки [2]. Ассортимент и качество применяемых топлив определяется структурой автомобильного парка. С другой стороны законодательные инициативы, направленные на снижение токсичности транспортных средств, жестко регламентируют экологические показатели качества топлив. Российский парк легковых автомобилей насчитывает около 26 млн. единиц, более 50% автомобилей находятся в эксплуатации свыше 10 лет. По экологическим характеристикам 80% автомобильного парка страны не соответствует европейским нормам. Однако по результатам продаж первого квартала 2006 г. доля отечественных автомобилей составила всего 44,7%. Остальной рынок заняли иномарки [3]. В Санкт-Петербурге на 1 января 2007 года зарегистрировано 1,054 млн. машин. Из них 530 тыс. отечественного производства. 73% петербургских иномарок имеет почтенный возраст  старше семи лет, возраст от 3 до 7-6%, от года до трех – 12% и 9%  в возрасте до одного года [66]. По прогнозам Минпромэнерго России количество легковых автомобилей увеличится к 2010 до 33 млн., а к 2015 – до 38 млн. штук. Основной прирост произойдет за счет иномарок, в том числе и российской сборки. После 2010 г прогнозируется резкое изменение структуры автомобильного парка и соответственно структуры потребления бензинов. Доля автомобилей Евро-3 и выше к 2010 г. составит 24,5%., а к 2015 доля автомобилей экологических классов Евро-4, 5 превысит 65%. Требования к выбросам вредных (загрязняющих) веществ автомобильной техникой, выпускаемой в обращение на территории Российской Федерации, определены соответствующим техническим регламентом, принятым 12.10.2005 г. Установлены следующие сроки введения технических нормативов по выбросам транспортных средств:

Евро-2 с 22апреля 2006 г.;

Евро-3 с 1 января 2008 г.;

Евро-4 с 1 января 2010 г.;

Евро-5 с 1 января 2014 г.

Реализация требований по токсичности выбросов автотранспортом в России отстает от Европы. Качество автомобильных бензинов значительно опережает технический уровень существующего отечественного автомобильного парка [4].

Основная масса автомобильных бензинов в России вырабатывается по ГОСТ Р 51105-97, применение которых обеспечивает надежную эксплуатацию автомобилей с нормами по токсичности отработавших газов Евро-2. Общий объем производства автомобильных бензинов в России в 2006 г. с учетом предприятий ОАО «Газпром» и мини-НПЗ составил 34,1 млн. тонн. Из них:

А-76 (АИ-80)  31,3%,

АИ-92 – 55%,

АИ-95 – 13,3%,

АИ-98 – 0,4%.

Основные требования к качеству автомобильных бензинов, выпускаемых в обращение, на период до 2015 года определены специальным техническим регламентом «О требованиях к бензинам, дизельному топливу и отдельным горюче-смазочным материалам», который в настоящее время находится на утверждении. Установлены следующие сроки производства автомобильного бензина для экологических классов автомобильной техники:

для класса 2 – до 31 декабря 2008 года;

для класса 3 – до 31 декабря 2009 года;

для класса 4 – до 31 декабря 2013 года.

Простое сопоставление показывает, что сроки перехода на бензины европейского качества «привязаны» к срокам введения технических нормативов на выбросы автомобилей отечественного производства. В то же время рост в автомобильном парке страны доли современных иномарок, удовлетворяющих требованиям Евро-3, Евро-4, требует для эксплуатации соответствующих топлив. Отсутствие на АЗС бензинов, требуемого качества приводит к тому, что зарубежные автомобили поступают к нам в упрощенном российском варианте (с повышенными нормами выбросов), а ряд зарубежных нефтяных компаний начинают реализовывать в Санкт-Петербурге и Москве бензины АИ-98 и АИ-95 для автомобилей класса Евро-3,4. Ждать 2010 года – это значит уступить отечественный рынок зарубежным нефтяным компаниям.

Задача нефтепереработки России на ближайшую перспективу состоит в том, чтобы обеспечить изменение структуры производства моторных топлив в соответствии с прогнозируемым количественным и качественным изменением внутреннего спроса. Наряду с прекращением производства автобензина АИ-80 следует наращивать выработку автомобильных бензинов АИ-95 и АИ-98 для автомобилей класса Евро 3 и 4. Технические возможности российских НПЗ позволяют обеспечить потребности страны в высококачественных автомобильных бензинах. Правильно поступают нефтеперерабатывающие заводы, которые осуществляют модернизацию технологии производства и поставляют на российский рынок бензины для автомобилей класса 4. Нефтяными компаниями ЮКОС, BP-ТНК, ЛУКОЙЛ, Сургутнефтегаз, БАШНЕФТЬ и др. приняты и реализуются программы, направленные на организацию производства бензинов для автомобилей классов Евро 3 и 4, в том числе и с моющими и многофункциональными присадками. Начато производство бензинов для автомобилей класса Евро-3,4 в ОАО «Славнефть-Ярославнефтеоргсинтез», в ЗАО «Рязанская нефтеперерабатывающая компания», на Московском, Куйбышевском и Новокуйбышевском НПЗ. Проведены испытания и оформлены допуски на бензины Уфанефтехим, Ново-Уфимского, Сызранского НПЗ, ПО «Киришинефтеоргсинтез», Сургутского ЗСК, Салаватнефтеоргсинтез. Готовятся к производству бензинов
Евро-3, 4 Уфимский НПЗ, Ангарская НХК и др.

Производство моторных топлив, соответствующих современным требованиям практически не возможно без использования присадок различного назначения. Введение присадок в топлива позволяет решить две различные задачи: увеличение объема выработки высококачественных моторных топлив и улучшение их эксплуатационных свойств. Причем необходимый уровень, например, моющих, смазывающих свойств может быть обеспечен только за счет применения соответствующих присадок, так как существующие сегодня технологии производства топлив не позволяют решить эти проблемы [5].

С ужесточением экологических показателей применяемых моторных топлив соответственно повышаются требования к качеству вовлекаемых в их состав присадок и добавок. Так, Всемирной топливной хартией не рекомендуется использовать металлсодержащие антидетонационные присадки, ограничено, а в ряде стран запрещено, применение метилтретбутилового эфира. При этом сохраняется требование о содержании кислорода в автомобильном бензине на уровне 2%.

Для улучшения моющих свойств автомобильных бензинов рекомендованы широко представленные на российском рынке зарубежные присадки:

Кеrоpur 3430 N, Кеrоpur 3458 N (фирмы BASF),

HITEC 6430 (фирмы Afton Chemical)

и отечественная присадка «АлькорАВТО».

На основании проведенных исследований и испытаний бензины производства Рязанской НПК, Уфанефтехим, Куйбышевского, Новокуйбышевского, Ново-Уфимского нефтеперерабатывающих заводов, Ангарской НХК, Киришинефте-оргсинтез, Орскнефтеоргсинтез с зарубежными присадками Кеrоpur 3430 N, Кеrоpur 3458 N, HITEC 6430 и отечественной АлькорАВТО допущены МВК к производству и применению на автомобильной технике.

Московский НПЗ, Рязанская НПК, Орскнефтеоргсинтез уже приступили к производству автомобильных бензинов для автомобилей класса Евро 3-4 с моющими присадками.

Российские нефтяные компании, также как и европейские производители, начали использовать многофункциональные присадки для создания топливных «брендов». Разработаны и уже поступили на рынок бензины марки «Ultimate» от компании «ТНК-ВР» и «ЭКТО» от компании «ЛУКОЙЛ». Ряд заводов готовятся к производству бензинов с многофункциональными присадками.

Российские НПЗ постепенно переходят на производство дизельных топлив, отвечающих нормам Евро. Требования Евро-3 предусматривают содержание серы в топливе не более 350 ppm и цетановое число не ниже 49 ед. Нормы Евро-4 и 5 предъявляют к топливам ещё более жёсткие требования. Зарубежная и отечественная практика показывает, что при выработке таких топлив необходимо использовать присадки – противоизносные для компенсации потери смазочных свойств вследствие уменьшения содержания соединений серы и промоторы воспламенения – повышающие цетановое число. Кроме того, сущест-вуют требования к низкотемпературным свойствам топлив: значения темпе-ратур прокачиваемости и фильтруемости которых должны быть ниже температуры окружающей среды. В большом числе случаев эти свойства топлив также могут быть обеспечены присадками – депрессорно-диспергирующими.

Фактически отечественные НПЗ уже приступили к выработке малосернистых топлив, отвечающих требованиям Евро. Необходимые для этого присадки практически полностью закупаются за рубежом. Вместе с тем имеются технические решения, позволяющие вырабатывать отечественные присадки и топлива с этими присадками. Ориентировка на зарубежные поставки объясняется отчасти недоверием к отечественным разработкам, отчасти неумением отечественных маркетологов работать с потребителями.

Активность зарубежных фирм на российском рынке присадок иллюстрируется следующими цифрами:


Тип присадки

Количество присадок, допущенных
к применению на 01.01.2007

Количество присадок, фактически
использующихся

Отечественных

Зарубежных

Отечественных

Зарубежных

Противоизносные

2

9

-

6

Промоторы воспламенения

3

7

1

7

Депрессорно-диспергирующие

5

27

1

15

При этом отечественные присадки ЦГН (промотор воспламенения) и ВЭС-410Д (депрессорная) вырабатываются и поставляются на заводы малыми партиями, по объёмам граничащими с опытными.

В настоящее время российские заводы выпускают сравнительно немного топлив, соответствующих требованиям Евро. Соответственно невелика и потребность в присадках. Однако, при полной выработке таких топлив (около 60 млн. тонн в год) зависимость от импорта присадок оборачивается зависимостью всей топливной отрасти страны от политики зарубежных компаний и государств.

Потребность отрасли в присадках для выработки топлив, используемых на территории страны (более 30 млн. т / год) оценивается следующим образом (тыс. т/год):

Присадки

2008

2014

Противоизносные

0,25-0,50

5-7

Промоторы воспламенения

2,5-5,0

25-30

Депрессорно-диспергирующие

1,5-2,0

3-5

Благодаря усилиям разработчиков сейчас по каждому типу присадок есть технические решения, на базе которых может быть создан необходимый ассортимент. Ниже представлены имеющиеся отечественные разработки. Испытания этих присадок, объём которых к настоящему времени достаточно велик, показывают, что по техническому уровню они близки к зарубежным аналогам, а по соотношению «качество – цена» их превосходят.

В последние годы идёт речь не просто о присадках к топливам, но о пакетах присадок. Это объясняется тем, что в одном и том же топливе могут одновременно находиться несколько присадок различных типов, например, противоизносные, промоторы воспламенения, депрессорные и т.д. При этом возникают проблемы совместимости присадок, хорошо известные разработчикам моторных масел, давно перешедших на использование именно пакетов. Совместимость, а точнее, несовместимость присадок между собой представляет собой насущную проблему. Например, хорошо известно, что эффективность противоизносных присадок в присутствии промоторов воспламенения или депрессоров снижается, вследствие чего концентрацию противоизносных присадок приходится увеличивать в 3-4 раза и т.д. Вероятно, если использовать заранее сбалансированные композиции присадок, их расход можно уменьшить. В соответствии с этим становится актуальным создание пакетов присадок для дизельных топлив, которые условно можно разделить на два типа:

«летний», включающий в общем случае противоизносную присадку, промотор воспламенения и, вероятно, моющую присадку;

«зимний», представляющий собой летний пакет, дополнительно содержащий депрессорную присадку и диспергатор парафинов.

Эти пакеты будут составлены исключительно из отечественных присадок.

Новые законодательные акты по ограничению эмиссии «парниковых газов» в атмосферу поддерживают повышенный интерес к биотопливам и добавкам на их основе, в частности к биоэтанолу. При использовании в качестве моторного топлива этанола, получаемого из растительного сырья, не происходит накопление в атмосфере углекислого газа, приводящего к «парниковому эффекту». Высокая детонационная стойкость, низкая токсичность, возможность производства из возобновляемых источников сырья, имеющиеся в России свободные мощности для производства  все это делает этанол более привлекательным по сравнению с другими оксигенатами. В то же время высокая гигроскопичность, коррозионная агрессивность этанола и ряд других особенностей ограничивает его использование в составе топлив.

К топливному этанолу за рубежом предъявляются достаточно жесткие требования (табл. 1). Содержание воды в его составе не должно превышать 1%. Основная масса этилового спирта, вырабатываемого российскими предприятиями, содержит 4-6% воды и требует осушки перед его использованием в составе топлив. Особую проблему представляет транспорт, хранение и распределение спиртовых топлив. Во избежание вымывания спиртов подтоварной водой, которая может присутствовать в резервуарах, должна быть организована автономная система перекачки и хранения, спиртосодержащих бензинов, которая бы полностью исключала контакт топлива с водой.

Введение этанола в состав автомобильных бензинов требует применения многофункциональных присадок, обладающих наряду с антикоррозионными и моющими свойствами, так как присутствие этанола в диапазоне 5-10% несколько повышает склонность бензинов к образованию отложений на впускных клапанах:

Наименование образца

Объемная доля

этанола, %

Отложения на

клапанах, мг/клапан

Нагар в камере

сгорания, мг/цилиндр

Бензин АИ-92

0

76

404

Бензин АИ-92

5

90

366

Бензин АИ-92

10

97

406

Бензин АИ-92+ 0,04% моющей присадки

10

5

460

При этом этанол практически не влияет на образование нагара в камере сгорания. Склонность спиртовых топлив к образованию отложений во впускной системе двигателя и эффективность присадки в значительной мере зависят качества этанола. Это отрицательное воздействие может быть устранено путем добавления многофункциональных и моющих присадок в повышенных концентрациях.

Надо отметить, что помимо технических, существуют и другие проблемы. Главным препятствием к широкому применению топливного биоэтанола в России является существующее законодательство по обороту этилового спирта и спиртосодержащих растворов, устанавливающее непомерные акцизы и необходимость получения лицензий.

Все больший интерес в мире в последние годы вызывает использование биобутанола в составе автомобильных бензинов. До недавнего времени производство бутанола путем ферментации растительного сырья считалось экономически нецелесообразным из-за низкого выхода целевого продукта. Прогресс в области биотехнологий позволил превратить растительную биомассу в экономичный источник биобутанола.

Биобутанол обладает теми же преимуществами перед нефтяными топливами, что и другие оксигенаты высокая детонационная стойкость, низкая эмиссия токсичных выбросов. По-сравнению с этанолом бутиловый спирт также имеет ряд преимуществ. Характеристика бутиловых спиртов в сравнении с этанолом приведена в таблице:


Характеристики некоторых оксигенатов

Показатель

Этанол

н-бутанол

изо-бутанол

втор-бутанол

трет-бутанол

Плотность при 20С, кг/м3

789,3

810

802

806

787,7

Температура кипения, С

78,4

117,5

108,1

99,5

82,5

Температура застывания, С

-114,1

-90,2

-108

-114,7

25,5

Массовая доля кислорода, %

34,7

21,6

Теплота, кДж/кг:
















испарения

839,3

591,2

578,4

562,4

535,4

сгорания

26945

35520

35520

35520

35520

Давление насыщенных паров при 38С, кПа

17

8,4

8,5

9,7

14

Растворимость в воде при 20С,%

не ограничено

7,9

9,0

22,5

не ограничено

Октановое число:
















ОЧИ

108

100

108

110

106

ОЧМ

92

88

96

98

95

Допустимое содержание в бензине, %

5

10

10

10

7

Бутанол безопаснее в использовании, поскольку он менее летуч, чем этанол и бензины. Он менее токсичен, смешивается с бензином в любых соотношениях и не вымывается из него водой. Бензины, содержащие бутанол, могут транспортироваться любым видом транспорта, включая существующие топливные трубопроводы. Бутиловые спирты характеризуются более высокой теплотой сгорания и низкой теплотой испарения. Это оказывает положительное влияние на экономичность работы двигателя.

Биобутанол может быть получен из того же сырья, что и этанол – кукурузы, сахарной свеклы и др. В рамках программы Министерства энергетики США компанией Environmental Energy Inc. разработана новая эффективная технология производства биобутанола путем ферментации биомассы, которая по рентабельности сравнима и даже превосходит производство этанола. Так как сырье для производства бутанола и этанола одинаковое, существующие мощности по производству биоэтанола легко могут быть переведены на производство бутанола.

Компании DuPont и British Petroleum объявили о создании стратегического партнерства для разработки, производства и реализации биотоплива следующего поколения. Совместно с компанией British Sugar Corporation они планируют перевести в Великобритании завод, вырабатывающий биоэтанол, на производство биобутанола. Уже в 2007 году в Великобритании планируется использовать биобутанол в качестве компонента автомобильного бензина.

Новые российские спецификации на автомобильные бензины, также как и европейские, допускают добавление в автомобильные бензины бутиловых спиртов наряду с другими спиртами и эфирами. Допустимое содержание отдельных кислородосодержащих компонентов приведено ниже. При этом допускается использование нескольких оксигенатов, так чтобы общее их содержание в пересчете на кислород не превышало 2,7%.

Допустимое содержание кислородосодержащих компонентов

Компонент бензина

Объемная доля, %

Метанол

3

Этанол

5

Изопропанол

10

Изобутанол

10

Третбутанол

7

Эфиры (С5 и выше)

15

Другие спирты и эфиры с температурой конца кипения не выше 210С

10

В России биобутанол промышленностью не производится.

В процессе эксплуатации двигателя происходит увеличение толщины нагара в камере сгорания, что приводит к уменьшению ее конструкционных размеров и, как следствие, переход двигателя на более высоко октановые топлива и увеличению расхода топлива для достижения тех же эксплуатационных характеристик как на новом двигателе.

Моющие, депрессорные, противоизносные присадки и диспергаторы парафинов являясь высокомолекулярными веществами приводят к повышенному нагарообразованию в камере сгорания. Это влечет за собой ряд негативных последствий: рост нагаров приводит к уменьшению объема камеры и, как следствию этого, росту давления в камере сгорания. Наличие нагара на поршне приводит к повышенному износу ЦПГ, ухудшению теплопередачи в камере сгорания и возможному прогару поршней, залеганию поршневых колец, повышенному прорыву отработавших газов в масляный картер, и, как следствие этого, ускоренному старению моторных масел. А значит их более частой замене, либо переходу на более качественное масло. Кроме того, увеличение нагаров в камере сгорания может привести к повышению содержания вредных веществ в отработавших газах двигателя.

Что бы избавится от этих проблем, мы предлагаем применять присадки к бензинам «АПРИС-101» и к дизельному топливу «АПРИС-201». Данные присадки являются катализаторами горения, то есть их работа начинается только в камере сгорания автомобиля. Катализаторы горения – присадки к топливу, задачей которых является увеличение полноты сгорания топлива, особенно на последних стадиях, характеризующихся недостатком кислорода.




Рис. 1. Обобщенный график изменения содержания вредных веществ в отработавших газах ДВС при работе на топливе с присадками 0010 и 0011.

Одним из способов очистки поверхностей камеры сгорания и газовыхлопного тракта ДВС может быть использование сервисных топлив, изготовленных с применением присадок-катализаторов горения нашего производства (0010 и 0011).

Применение сервисных топлив с присадками 0010 и 0011 позволяет очистить камеру сгорания и газовыхлопной тракт от лаков, нагаров и отложений, повысить КПД двигателя, снизить содержание вредных веществ в отработавших газах.

На рис. 1 приведен обобщенный график, характеризующий тенденцию содержания вредных веществ в отработавших газах двигателя, работающего на сервисном топливе. На I участке кривой наблюдается резкое снижение содержания вредных веществ в отработавших газах, вызванное каталитическим действием присадок на процесс сгорания топлива.

Увеличение содержания вредных веществ в отработавших газах на II участке объясняется постепенным выгоранием скопившихся в камере сгорания и газовыхлопном тракте отложений, нагаров и лаков. В первую очередь выгорают лаки, затем нагары, кокс и зольные отложения камеры сгорания, которые модифицируются радикалами присадок к топливу. Модификация процесса горения приводит к понижению температуры выгорания отложений, которые выносятся отходящими газами. В результате восстанавливаются конструкционные параметры камеры сгорания и нормализуется рабочий процесс в цилиндрах.

В работе подобный ход кривой объясняется большим недостатком кислорода в камере сгорания.

На III участке наблюдается та же картина, что и на I.

Приведенные данные показывают, что применение сервисных топлив с присадками 0010 и 0011 позволяет:

Очистить камеру сгорания и газовыхлопной тракт от:

лаков,

нагаров,

отложений;

Повысить КПД двигателя;

Снизить содержание вредных веществ в отработавших газах.

Уменьшая количество нагара в камере сгорания путем применения топлива с присадками мы восстанавливаем объем камеры сгорания почти до конструкционных размеров (за исключением естественного износа).

Удаление из камеры сгорания нагаров, обладающих высокими абразивными свойствами, позволяет уменьшить износ двигателя до 75%, тем самым увеличивает межремонтный период или сокращает затраты на техническое обслуживание двигателя и продлевает срок службы двигателя.

Уменьшение выбросов сажи и продуктов не полного сгорания топлива положительно влияет на работу каталитических нейтрализаторов отработавших газов, снижает нагрузку на них и продлевает их работу.

Кроме того, АЗС часто отпускают автобензины и дизельные топлива низкого качества. Это связано с разными причинами, но мы говорим о другом – предлагаем очищать бензины и дизельные топлива от воды и механических примесей, а так же предлагаем очищать топливные баки автомобилей не снимая их.

В течение нескольких лет нами проводились исследования эффективности очистки ГСМ от воды и механических примесей путем фильтрации его через различные материалы. В результате многочисленных опытов нами был создан и получил широкое внедрение полимерный материал, получивший название «АПРИСОРБ», способный не только эффективно поглощать из топлива воду и механические примеси, но и непрерывно самоочищаться в процессе работы от накопившейся воды. Схема работы фильтра приведена на рис. 2.




Рис. 2. Схема работы фильтрэлемента АПРИС®

В процессе работы фильтра на основе «АПРИСОРБА» вместе с водой и механическими примесями удаляются из топлива в отстойник и микроорганизмы, а затем выводятся из корпуса фильтра при сливе отстоя (рис. 3).



Рис. 3. Очистка дизельного топлива фильтрэлементом АПРИС®



Рис. 4. Разрез фильтрэлемента АПРИС® с задержанными

механическими примесями

Из топлива, также, удаляется часть (до 75%) смолисто-асфальтеновых веществ. Все это ведет к более полному сгоранию топлива в двигателе, снижению его расхода до 5%, увеличению срока службы фильтров, топливных насосов высокого давления, форсунок и двигателя в целом на 30-40%, а также к существенному снижению объемов, дымности и токсичности отработавших газов.



Рис. 5. Результаты очистки дизельного топлива

фильтрэлементом АПРИС®

1  Загрязненное дизельное топливо, 2  Дизельное топливо после очистки материалом «АПРИСОРБ», 3  Загрязнения и вода, удаленные из топлива.

Совместные работы с НИИ медицины труда РАМН и НИИ канцерогенеза ОНЦ РАН, показали, что как в самом топливе, так и в отработавших газах двигателя содержание канцерогенных ПАУ после фильтрации снижается в среднем в 2,2-2,5 раза. При этом установлено, что, несмотря на незначительное снижение в отработавших газах оксидов азота, количество канцерогенных азотсодержащих соединений снижается на различных режимах работы двигателя от 2 до 20 раз. Мутагенная активность отработавших газов при использовании фильтрованного топлива, значительно ниже, чем при использовании стандартного топлива практически на всех режимах работы.

^ Возможности технологии:

одновременная очистка топлив от воды и механических примесей, водо-растворимых кислот, бактерий и продуктов их жизнедеятельности;

разделение созданных механическим путём водо-топливных эмульсий;

разделение сильно обводненных топлив (свободная вода до 50%).

Преимущества фильтроэлемента:

многократная регенерация;

регенерируется промывкой в воде.В зависимости от поставленной задачи и характеристик очищаемого топлива в результате обработки достигаются следующие результаты:

содержание воды, % 0,03-отсутствие;

тонкость фильтрации механических примесей, мкм 2-5

производительность установок, л/ч 300 – 4000

масса, кг 10 - 150

Комплектация изделия  в соответствии с Техническим заданием Заказчика. Передвижные и стационарные. Изготовление установок большей производительности и степень автоматизации - под заказ.

Отдельной проблемой является процедура смешения топлив с присадками. Равномерное распределение присадок в топливе требует их тщательного перемешивания. Некоторые присадки, в частности депрессоры дизельных топлив требуют подогрева топлива до 40-60С.

Существует целый ряд технологических установок для компаундирования топлив.

«Фирма ЛЛ» выпускает установки для смешивания и растворения жидкостей в потоке УСЖ-01М, которые могут смешивать одновременно до шести компонентов.

Фирма «ДИТО» выпускает контейнерные устанвки где происходит одновременно очистка топлива, его подогрев и компаундирование.

Нами для нужд флота был разработан ультразвуковой гидродинамический диспергатор топлива представленный на рис. 6.



Рис. 6. Ультразвуковой гидродинамический диспергатор топлива.

Гомогенизатор гидродинамический предназначен для:

гомогенизации тяжелых и смесевых топлив;

интенсификации процесса горения;

снижения расхода топлива на 2-5%;

приготовления высокостабильных и высококачественных топливных смесей и водо-топливных эмульсий;

снижения токсичности отработавших и отходящих газов и эмиссии сажи.

Гомогенизатор применяется для подготовки тяжелых и многокомпонентных смесевых топлив, а также водотопливных эмульсий перед подачей их в ДВС или котел.

Гидродинамический гомогенизатор обеспечивает стабильную работу энергетических установок как на смесевых, так и на высокообводненных топливах. Его применение позволяет сжигать обводненное топливо без его сепарирования, при этом обеспечивается однородная эмульсия.

Технические характеристики гидродинамического гомогенизатора:

Рабочий перепад давления, МПа

0.3-0.8

Максимальное давление, МПа

1.6

Температура жидкости, °С

от 0 до 150

Кинематическая вязкость жидкости, сСт

не более 300

Потребляемая мощность, кВт

1.0-3.5

Масса, кг

2.5-4.5

Габаритные размеры, мм

150х120х80180х120х100

Срок службы, лет

не менее 10

На рис. 7 привоедена схема подключения генератора кавитации к топливной системе дизель-генераторов дизель-электрохода «Капитан Плахин».



Рис. 7. Схема подключения генератора кавитации к топливной системе

При такой схеме подключения генератор кавитации может использоваться как для приготовления водотопливных эмульсий, так и для гомогенизации топлива.

Литература


Ашихмин О.Б. Сборник материалов 7-го межд. форума «ТЭК России». СПб, 2007. С. 24-25.

Емельянов В.Е. Никитина Е.А. Там же. С. 93-96.

Галлиев Р.Г. // Мир нефтепродуктов. 2006, №6. С. 3-4.

Газета «МЕТРО», Санкт-Петербург, 26 февраля, 2007. С. 16.

Никитина Е.А. и др. // Мир нефтепродуктов. 2006, №1. С. 28-30.

Никитина Е.А., Емельянов В.Е. Сборник материалов 7-го межд. форума «ТЭК России». СПб, 2007. С. 224-229.

Данилов А.М., Капустин В.М. Там же. С. 80-81.

Сердюк В.В. и др. // Мир нефтепродуктов. 2006, №1, С. 32-37.

Ленденский A.M. и др. Новые топлива с присадками. Труды III международной научно-практической конференции. СПб.: Академия прикладных исследований, 2004. С. 389-397.

Шляхтов В.А., Кудян А.А., Соловьев В.Н. Повышение эффективности использования тяжелых топлив в судовых дизелях. Четвертая международная выставка НЕВА’97. Сборник тезисов конференции по судостроению, судоходству, деятельности портов и разработке шельфа. Семинар 7 «Судовая энергетика». Санкт-Петербург. 1997.