Патент на изобретение №2352617

(54) СПОСОБ ПОДГОТОВКИ ЛЕТНИХ ВИДОВ ДИЗЕЛЬНЫХ ТОПЛИВ И/ИЛИ ИХ СМЕСЕЙ К ПРИМЕНЕНИЮ ПРИ ОТРИЦАТЕЛЬНЫХ ТЕМПЕРАТУРАХ

(57) Реферат:

Изобретение относится к нефтепереработке и нефтехимии применительно к подготовке дизельных топлив и/или их смесей к применению в холодное время года. Способ включает определение характерных показателей качества исходных товарных летних видов дизельных топлив и/или их смесей, приготовление раствора депрессора в дизельном топливе, и/или керосине, и/или другом растворителе, компаундирование топлива и раствора депрессора, повторное определение характерных показателей качества подготовленных к применению топлив с последующим сравнением характерных показателей качества и оценкой низкотемпературной прокачиваемости подготовленных к применению топлив, причем в качестве характерных показателей качества исходных товарных летних дизельных топлив и/или их смесей используют температуру застывания, для определения которой предварительно определяют фракционный состав, из данных которого для определения температуры застывания используют температуру выкипания 96% фракции дизельного топлива и формулу:

где Т_з – температура застывания летнего вида дизельного топлива, °С;

Т_96% – температура выкипания 96% фракции, °С

0,87; 321,7 – эмпирические коэффициенты,

определяют концентрацию депрессорной присадки в дизельном топливе перед компаундированием топлива и раствора депрессора по формулам:

при Т_96%=348352°С

при T_96%=353357°C

при Т_96%=358360°С

где Т_з=х – температура застывания ДТ, °С,

К_ДП – концентрация ДП, %,

Т_96% – температура выкипания 96% фракции, вводят в исходные летние виды дизельных топлив и/или их смесей депрессорную присадку концентрацией 0,0180,022% (мас.) от предварительно приготовленного 1% раствора депрессора в дизельном топливе, и/или керосине, и/или другом растворителе и после их компаундирования повторно определяют температуру застывания стандартным (или любым другим известным) способом подготовленных к применению топлив и/или их смесей. Достигается ускорение и удешевление процесса. 2 з.п. ф-лы, 9 табл.

Предлагаемое изобретение относится к нефтепереработке и нефтехимии, а именно к способам подготовки летних видов дизельных топлив и/или их смесей, а также смесей летних и зимних видов топлив и смесей дизельных топлив с авиакеросинами и т.д. к применению во время перевода техники и в процессе ее эксплуатации в осенне-зимний и весенне-летний периоды.

Предлагаемое изобретение может быть использовано в местах применения топлива на технике, а также на автозаправочных станциях (АЗС) и в организациях нефтепродуктообеспечения.

Известно [118], что прямогонные дизельные топлива (ДТ) примерно на 95% состоят из углеводородов перерабатываемой нефти с температурами кипения, находящимися в пределах 150400°С выкипания ДТ. Прямогонные ДТ относятся к летним видам, имеющим ограничения в применении по низкотемпературным свойствам (характеристикам).

Для получения зимних видов ДТ с улучшенными низкотемпературными характеристиками используется много способов, принципиально различающихся между собой, таких как [1,714,18]:

– облегчение фракционного состава,

– процессы карбамидной и цеолитовой депарафинизаций,

– процессы гидрокрекинга, гидрокрекинга-гидроизомеризации,

– компаундирование с более низкозастывающими продуктами.

Общим недостатком данных способов является использование дорогостоящих установок, применимых только в условиях нефтеперерабатывающего завода (НПЗ), при этом выход зимнего ДТ составляет меньше половины от исходного сырья.

С целью расширения ассортимента выпускаемых зимних ДТ применяются специально синтезированные присадки, улучшающие низкотемпературные свойства ДТ. Данный способ перспективный и экономически выгодный, поскольку при его применении первоначальный продукт полностью применяется по прямому назначению.

Введение депрессорных присадок (ДП) может осуществляться как в условиях НПЗ, так и непосредственно на местах применения ДТ, а также на АЗС и в организациях нефтепродуктообеспечения.

В качестве ДП к ДТ запатентовано множество продуктов различного строения, но наиболее эффективны сополимеры этилена с винилацетатом, содержащие 3040% звеньев винилацетата и имеющие молекулярную массу порядка 14002300. Введение уже небольших количеств (от 0,01 мас.%) ДП (депрессора) в летние ДТ в большинстве случаев способствует резкому снижению температуры их застывания [25,19].

Эффективность действия депрессоров зависит от концентрации, содержания, строения и молекулярной массы высокоплавких углеводородов (н-алканов выше С₁₉), находящихся в топливе.

Известно, что низкотемпературные свойства ДТ связаны с фракционным составом [3], т.е. зависят от длины цепи н-парафинов и, соответственно от пределов их выкипания.

Механизм действия ДП зависит как от химического строения самих присадок, так и от углеводородного состава ДТ. Особенности механизма действия ДП определяют и условия введения их в топливо. Поскольку они не могут растворять уже образовавшиеся кристаллы парафинов, их надо вводить в топливо до его помутнения, при этом рекомендуется нагрев топлива до 4060°С. Рабочие концентрации депрессоров, рекомендуемые производителем, составляют 0,030,05%) (мас.) [2].

В таблице 1 указаны некоторые используемые в настоящее время ДП и концентрации их применения.

Таблица 1
Варианты изготовления ДТ с ДП на отечественных НПЗ
Год выпуска	Образцы зимних ДТ, допущенных к Применению на технике
	Марка ДТ	Состав ДТ
2001	ДЗп-25 ТУ 38.101889-00	Гидроочищенное ДТ с прямогонной и гидроочищенной керосиновой фракцией с добавлением депрессорно-диспергирующей присадки «Keroflux ES 3520» до 0,035%
2002	ДЗп-25 ТУ 38.401-58-36-01	Гидроочищенное дизельное и реактивные топлива с добавлением депрессорно-деспергирующей присадки «Dodiflow V 4741» до 0,05%
2003	ДЗП ДЗП минус 25 ТУ 38.101889-00	Гидроочищенное ДТ летнее, прямогонная и гидроочищенная керосиновая фракция с добавлением депрессорно-диспергирующей присадки «Keroflux ES 3566» до 0,035%

Депрессор, поступающий в торговую сеть, представляет собою очень вязкий продукт. Из-за высокой вязкости эта форма неудобна для использования в местах применения топлива на технике, а также на АЗС и в организациях нефтепродуктообеспечения. Поэтому заранее приготавливают 1015% растворы депрессора в ДТ, керосине, толуоле или другом подходящем растворителе [2].

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому изобретению является способ топливоподготовки [2], выбранный в качестве прототипа.

Способ топливоподготовки включает контроль характерных показателей качества исходных товарных летних видов ДТ и/или их смесей, приготовление раствора депрессора в дизельном топливе, и/или керосине, и/или другом растворителе, компаундирование топлива и раствора депрессора, повторное определение характерных показателей качества подготовленных к применению топлив с последующим сравнением характерных показателей качества, оценкой низкотемпературной прокачиваемости подготовленных к применению топлив, и принятием решения о применении подготовленного топлива при отрицательных температурах.

Следует отметить, что в операциях «определение характерных показателей качества исходных товарных топлив» и «повторное определение характерных показателей качества подготовленных к применению топлив» предусматривают, как правило, определение температуры помутнения (Т_п), предельной температуры фильтруемости (ПТФ) и температуры застывания (Т_з) [2, 6, 15, 16].

Температура помутнения – температура, при которой из топлива в условиях отрицательных температур начинают выпадать первые кристаллы парафина.

Предельная температура фильтруемости – температура, при которой топливо после охлаждения в определенных условиях еще способно проходить через фильтр с установленной скоростью.

Температура застывания – температура, при которой топливо полностью теряет подвижность вследствие образования структурной кристаллической решетки из кристаллов парафина [3].

Температура помутнения и температура застывания используются, в основном, для характеристики низкотемпературных свойств ДТ, не содержащих ДП. Показатель ПТФ наиболее объективно характеризует допустимую температуру применения ДТ с ДП в объектах техники.

Недостатками способа-прототипа являются долговременность подбора необходимой концентрации депрессорных присадок для введения в летние дизельные топлива и их смеси, дороговизна способа за счет привлечения для достижения результата больших материальных и людских ресурсов, а также нерационального (большого) расхода ДП за счет неоправданно завышенных концентраций ДП в ДТ, рекомендуемых производителем для получения топлив с зимними характеристиками [2].

Предлагаемое изобретение решает задачу сокращения времени и удешевления способа (процесса) подготовки летних видов ДТ и/или их смесей к применению при отрицательных температурах.

Решение указанной задачи достигается способом подготовки летних видов ДТ и/или их смесей к применению при отрицательных температурах, включающим определение характерных показателей качества исходных товарных летних видов ДТ и/или их смесей, приготовление раствора депрессора в ДТ и/или другом растворителе, компаундирование топлива и раствора депрессора, повторное определение характерных показателей качества подготовленных к применению топлив с последующим сравнением характерных показателей качества и оценкой низкотемпературной прокачиваемости подготовленных к применению топлив.

При этом в качестве характерных показателей качества исходных товарных ДТ и/или их смесей используют температуру застывания, для определения которой предварительно определяют фракционный состав, из данных которого для определения температуры застывания используют температуру выкипания 96% фракции исходного дизельного топлива и формулу:

где Т_з – температура застывания летнего вида дизельного топлива, °C;

Т_96% – температура выкипания 96% фракции, °C;

0,87; 321,7 – эмпирические коэффициенты.

Определяют концентрацию ДП в ДТ перед компаундированием топлива и раствора депрессора по формулам:

при Т_96%=348352°С

при Т_96%=353357°C

при Т_96%=358360°C;

где Т_з – температура застывания ДТ, °С

К_дп – концентрация ДП, %.

Вводят в исходные летние виды ДТ и/или их смесей ДП концентрацией 0,0180,022% (мас.), от предварительно приготовленного 1%) раствора депрессора в ДТ, и/или керосине, и/или другом растворителе. После их компаундирования повторно определяют температуру застывания стандартным либо другим известным способом.

При охлаждении исходных топлив и/или их смесей до температуры, равной или ниже температуры помутнения, в них добавляют 810% керосина и/или другого растворителя, после чего компаундируют полученную смесь с раствором депрессора. Перед компаундированием исходные ДТ нагревают до температуры 4060°С, а 1% раствор депрессора нагревают до температуры 4050°С.

Доказательство существенных отличий

1) В качестве характерных показателей качества предлагаемого способа является определение температуры застывания.

2) Для определения температуры застывания (Т_з) предварительно определяют фракционный состав, из данных которого для определения температуры застывания (Т_з) используют температуру выкипания 96% фракции.

Известно [5], что основную массу парафинов в товарных дизельных топливах составляют парафины C₈C₁₁, но они в малой степени ухудшают низкотемпературные свойства топлива. Основную роль в ухудшении низкотемпературных свойств ДТ играют парафины С₁₉С₂₅, причем чтобы иметь температуру помутнения минус 5°С необходимо их содержание не более 4%. Установлено, что эти парафины (С₁₉С₂₅) сосредоточены в высококипящих фракциях, так как температуры их кипения составляют от 317°С до 394°С. Поэтому температура выкипания 96% фракции указывает на содержание в топливе тех или иных высокоплавких углеводородов либо их изомеров.

3) Используя показания температуры выкипания 96% фракции определяют температуру застывания у летних видов ДТ по формуле:

где Т_з – температура застывания летнего вида дизельного топлива, °C;

Т_96% – температура выкипания 96% фракции, °C;

0,87; 321,7 – эмпирические коэффициенты.

4) Определяют необходимую концентрацию ДП в ДТ перед компаундированием топлива и раствора депрессора по формулам:

при Т_96%=348352°С

при Т_96%=353357°C

при Т_96%=358360°C;

где Т_з – температура застывания ДТ, °С,

К_дп – концентрация ДП, %.

5) Вводят в исходные летние виды ДТ и/или их смесей ДП в концентрациях 0,0180,022% (мас.). Результаты введения ДП в ДТ отражены в таблицах 2, 3.

6) Предварительно подготавливают 1% раствор депрессора в дизельном топливе, и/или керосине, и/или другом растворителе. Так как депрессор представляет собою сильно вязкий продукт, растворитель подогревают до 4050°С для лучшего смешения с полимером. В местах непосредственного применения топлива с ДП удобной является именно 1% концентрация депрессора в растворителе (в отличие от 1015% концентрации, применяемой на НПЗ для приготовления топлива с ДП в больших объемах).

7) Повторно определяют температуру застывания подготовленных к применению топлив стандартным или любым другим известным способом, например [21].

8) При охлаждении исходных топлив и/или их смесей до температуры, равной или ниже температуры помутнения, в них добавляют 810%) керосина и/или другого растворителя, после чего компаундируют полученную смесь с раствором депрессора.

Введение ДП в охлажденное (либо застывшее) топливо неэффективно, т.к. депрессор лишь на некоторое время предотвращает образование пространственного каркаса из н-парафинов, а не разрушает уже сформировавшуюся кристаллическую решетку. Задачу введения ДП в охлажденное топливо решает добавление в ДТ до 1015%) низкозастывающего компонента, например, керосина. Добавление бензина негативно сказывается на качестве ДТ (повышается пожароопасность, снижается цетановое число) [19].

9) Перед компаундированием исходные летние виды дизельных топлив и/или их смесей нагревают до температуры 4060°С.

Особенности механизма действия ДП таковы, что они эффективны лишь при введении в топливо до начала образования кристаллов парафинов. Поскольку ДП не могут растворить уже образовавшиеся кристаллы парафинов, их надо вводить до помутнения топлива, при этом рекомендуется термообработка топлива до 4060°С. Рекомендуемые температуры введения депрессора в топливо отражены в таблице 7.

Таким образом, признаки, указанные в формуле изобретения, являются существенными для решения задачи предлагаемого изобретения.

В таблицах 2 и 3 отражены изменения температуры застывания (Т_з) и предельной температуры фильтруемости (ПТФ) у топлив, имеющих различные температуры выкипания 96% фракции, при введении в них широко применяемых ДП Dodiflow 4271, Keroflux ES 6100. Причем на образцы 5 и 6 ДП не оказала влияния, т.к. образец не соответствовал показателям качества по ГОСТ 305-82.

Таблица 2
Влияние концентраций товарных ДП на Тз ДТ
п/п	Марка ДТ	Тн.к.*	Тк.к.**	Тз***	Содержание присадки в мас.%
	0	0,01	0,012	0,014	0,016	0,018	0,020	0,022
Dodiflow 4271
1	Л-0,2-62 ГОСТ 305-82	172	358	-8	-25	-27,5	-31	-35	-37,5	-40	-45
2	187	356	-14	-26	-30	-32,5	-37,5	-40	-45	-48
3	180	352	-16	-26	-29	-34	-37	-41	-46	-46
4	192	348	-20	-28	-31	-35	-41	-45	-48	-51
5	108	379	-2	-2	-2	-2	-2	-2	-2	-2
6	115	381	-12	-12	-12	-12	-12	-12	-12	-2
Keroflux ES 6100
1	Л-0,2-62 ГОСТ 305-82	172	358	-8	-27	-33,5	-36,5	-39,5	-41	-42	-46
2	187	356	-14	-28	-35	-38,5	-42	-44	-45	-45
3	180	352	-16	-29	-37	-39	-42	-45	-46	-48
4	192	348	-20	-31	-37	-41	-45	-47,5	-50	-55
5	108	379	-2	-2	-2	-2	-2	-2	-2	-2
6	115	381	-12	-12	-12	-12	-12	-12	-12	-12
Примечание: Тн.к.* – температура начала кипения;
Тк.к.** – температура конца кипения;
Тз*** – температура застывания.

Таблица 3
Влияние концентраций товарных ДП на ПТФ ДТ
п/п	Марка ДТ	Тн.к.*	Тк.к.**	ПГФ***	Содержание присадки в мас.%
	0	0,01	0,012	0,014	0,016	0,018	0,02	0,022
Dodiflow 4271
1	Л-0,2-62 ГОСТ 305-82	172	358	-6	-16	-17,5	-23	-26	-29	-33	-36
2	187	356	-10	-19	-22	-24	-27	-32	-36	-37
3	180	352	-12	-19	-23	-27	-30	-34	-37	-37
4	192	348	-15	-22	-26	-35	-37	-41	-41	-41
5	108	379	+1	+1	+1	+1	+1	+1	+1	+1
6	115	381	-9	-9	-9	-9	-9	-9	-9	-9
Keroflux ES 6100
1	Л-0,2-62 ГОСТ 305-82	172	358	-6	-19	-24	-26	-31	-33	-35	-37
2	187	356	-10	-20	-27	-30	-33	-36	-38	-38
3	180	352	-12	-22	-30	-32	-35	-36	-39	-39
4	192	348	-15	-19	-23	-28	-39	-43	-43	-43
5	108	379	+1	+1	+1	+1	+1	+1	+1	+1
6	115	381	-9	-9	-9	-9	-9	-9	-9	-9
Примечание: Тн.к.* – температура начала кипения;
Тк.к.** – температура конца кипения;
ПТФ*** – предельная температура фильтруемости.

Поскольку в исследованных образцах низкотемпературные показатели двух введенных присадок отличались в пределах сходимости, то для полученных показателей ввели средние величины.

В таблице 4 представлены средние значения температур застывания исследуемых образцов при введении ДП в различных концентрациях.

Таблица 4
Средние значения температур застывания в образцах, имеющих различные пределы выкипания 96% фракции при введении в них ДП
п/п	Марка ДТ	Температурный предел выкипания 96% фракции, °С	Температура застывания, °С	Концентрация ДП
	0	0,01	0,012	0,014	0,016	0,018	0,020	0,022
1	Л-0,2-62	348-352	-18	-22	-35	-38	-41	-44	-46	-50
2	353-357	-13	-29	-32,5	-35	-38,5	-42	-45	-46
3	358-360	-8	-25	-28	-32	-35	-38	-42	-45

В таблице 5 представлены результаты определения концентрации ДП в исследуемых образцах экспериментальным способом (путем подбора) и предлагаемым расчетным способом на основании располагаемых данных по температуре застывания.

Таблица 5
Результаты определения концентрации депрессорной присадки в исследуемых образцах стандартным (экспериментальным) и расчетным методами.
Экспериментальный метод	Разница	Расчетный метод
% присадки	Тзастывания	результатов	% присадки	Тзастывания
Образец 1 Л-0,2-62 ГОСТ 305-82 (Т96%=348°С)
0	-20	0	0	-20
0,010	-28	0,0014	0,0086	-28
0,012	-35	-0,0007	0,0127	-35
0,014	-37	0	0,014	-37
0,016	-41	0	0,016	-41
0,018	-45	0	0,018	-45
0,020	-48	0,0002	0,0198	-48
Образец 2 Л-0,2-62 ГОСТ 305-82 (Т96%=355°С)
0	-13	0	0	-13
0,010	-26	0,0006	0,0094	-26
0,012	-30	0,0003	0,0117	-30
0,014	-35	-0,0005	0,0145	-35
0,016	-38	-0,0004	0,0164	-38
0,018	-41	0,0016	0,0196	-41
0,020	-45	0,0001	0,0199	-45
Образец 3 Л-0,2-62 ГОСТ 305-82 (Т96%=360°С)
0	-8	0	0	-8
0,010	-22	0,0009	0,0091	-22
0,012	-28	0,0005	0,0115	-28
0,014	-33	-0,0003	0,0143	-33
0,016	-36,5	-0,0002	0,0162	-37
0,018	-38	0,0011	0,0169	-38
0,020	-42	0,0004	0,0196	-42
0,022	-45	0,0005	0,0215	-45

Как упоминалось ранее, из трех основных показателей низкотемпературной прокачиваемости показатель ПТФ наиболее объективно характеризует допустимую температуру применения ДТ с ДП в объектах техники. Но рассчитывать уравнения регрессии для данного показателя было бы нецелесообразно, т.к. лабораторные методы испытания искажают реальное поведение топлива в условиях низких температур. Способ [6], определяющий ПТФ, создает постепенное понижение температуры в течение определенного времени. Реально температура окружающего воздуха может измениться в пределах 20°С за 68 часов. Из практики следует, что ПТФ в реальных условиях на 79°С отличается от температуры застывания топлива. Таким образом, зная температуру застывания топлива, можно без труда предсказать и ПТФ.

В настоящее время НПЗ выпускают ДТ с ДП, такими как ДЗ_п минус 25, ДИТО-ЭЗ_п минус 25 и др., ограничивающими их применение до температуры минус 20°С [3]. Применение данных топлив связано с риском отказов техники, т.к. все чаще происходят температурные аномалии. Температура окружающей среды в течение суток может изменяться в достаточно широком диапазоне. Поэтому введение в топливо определенных концентраций ДП, соответствующих окружающей температуре, позволит избежать возможных отказов техники.

В таблице 6 предложены сравнительные данные о концентрациях ДП, вводимых в ДТ, предложенным способом и рекомендуемые производителем.

Исходя из анализа экспериментальных данных, предлагается следующая схема введения ДП в ДТ:

– для 96% фракции, выкипающей в пределах 348352°С – 0,018% (мас.);

– для 96% фракции, выкипающей в пределах 353356°С – 0,02% (мас.);

– для 96% фракции, выкипающей в пределах 357360°С – 0,022% (мас.).

В предложенных концентрациях достигается максимальная температура застывания топлив с ДП – минус 45°С. Введение в топливо концентраций, выше указанных, экономически нецелесообразно, т.к. депрессор действует в определенных пределах.

Таким образом, предложенные математические модели положены в основу способа топливоподготовки летних видов ДТ и/или их смесей к применению при отрицательных температурах.

В основу расчета экономической эффективности при использовании разработанного способа топливоподготовки положены критерии минимума временных и материальных затрат, возникающих при эксплуатации оборудования и аппаратуры, использовании дорогостоящих реактивов и электроэнергии, а также использование людских ресурсов. Для сравнения указанных характеристик был выбран стандартный способ определения температуры застывания ДТ [16]. В таблице 7 отражены сравнительные характеристики временных и материальных затрат при использовании стандартной методики и предложенного способа.

Таблица 6
Сравнительная таблица применяемых концентраций ДП при производстве зимних ДТ и концентраций предлагаемым способом
Марка ДТ	Тн.к.	Т96%	Tп	Тз	Концентрация присадки, рекомендуемая производителем, % [2]	Тз	ПТФ	Концентрация присадки предложенным способом, %	ПТФ	Тз	Примечание
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
Л-0,2-62	192	347	-5	-20	0,030,05	-35	-25	0,018	-41	-48
Л-0,2-62	170	348	-3	-18	0,030,05	-35	-25	0,018	-40	-46
Л-0,5-40	180	349	-6	-18	0,030,05	-35	-25	0,018	-41	-47
Л-0,2-40	172	350	-4	-16	0,030,05	-35	-25	0,018	-39	-45
Л-0,2-62	170	351	-5	-17	0,030,05	-35	-25	0,018	-39	-45
Л-0,5-40	187	352	-7	-17	0,030,05	-35	-25	0,018	-34	-43
Л-0,5-40	171	353	-6	-15	0,030,05	-35	-25	0,020	-38	-47
Л-0,2-62	177	354	-3	-14	0,030,05	-35	-25	0,020	-37	-45
Л-0,2-62	184	355	-3	-15	0,030,05	-35	-25	0,020	-36	-45
Л-0,5-62	171	356	-3	-13	0,030,05	-35	-25	0,020	-36	-45
Л-0,2-40	182	357	-4	-12	0,030,05	-35	-25	0,022	-36	-45
Л-0,2-62	167	358	-5	-10	0,030,05	-35	-25	0,022	-36	-45
Л-0,2-40	170	359	-2	-8	0,030,05	-35	-25	0,022	-35	-45
Л-0,5-62	177	360	-2	-11	0,030,05	-35	-25	0,022	-35	-45

Таблица 7
Сравнительная характеристика параметров определения концентрации ДП стандартным и предложенным способами
Показатели способа топливоподготовки	Стандартный метод	Предложенный способ
Время на подбор концентрации ДП для одного образца (мин) с учетом подготовки аппаратуры	960	210
количество определений	16	2
разница	750
Стоимость материальных затрат потраченных на подбор концентрации ДП для одного образца* (руб)	201	20,6
разница	180,4
* – цены указаны по состоянию на июнь 2007 года.

В таблице 8 указаны особенности ввода депрессорных присадок в дизельное топливо.

Пример конкретного исполнения:

1. Отбирают пробу дизельного топлива (100 см³) (ГОСТ 305-82). Пробы образцов 16 представлены в таблицах 2,3.

2. Определяются характерные показатели качества пробы топлива, а именно температура застывания, температура выкипания 96% фракции (из паспорта качества на топливо). В случае топливоподготовки смесей (либо при отсутствии паспорта на топливо) производится определение фракционного состава [20], в т.ч. определяется температура выкипания 96% фракции.

3. Приготавливается концентрированный 1% раствор ДП, причем растворитель подогревается до температуры 4050°С.

4. Рассчитывается температура застывания при помощи математической модели (1).

5. По предложенным математическим моделям (2, 3, 4) подбирается необходимая концентрация ДП, соответствующая температуре застывания в определенных климатических условиях.

6. Компаундирование летних видов ДТ и/или их смесей с 1% концентрированным раствором ДП осуществляется перекачкой на «кольцо». Температура исходных летних видов ДТ и/или их смесей должна составлять 4060°С. В случае охлаждения исходного топлива до температуры помутнения и ниже, в него добавляют 810% керосина и/или другого растворителя, после чего компаундируют смесь с депрессором в рассчитанных концентрациях.

7. Подготовленное к применению топливо повторно определяют на температуру застывания стандартным (или любым другим известным) методом.

8. Оценивают полученные результаты и принимают решение о применении топлива в условиях отрицательных температур.

В таблице 9 приведены сравнительные данные по производимым операциям в способе-прототипе и предлагаемом способе.

Таблица 9
Сравнительные данные по основным операциям, производимым предложенным способом и способом-прототипом.
Операции	Прототип [2]	Предложенный способ
1. Определение характерных показателей:
а) температуры застывания, помутнения;	+	+
б) ПТФ;	+	–
в) фракционный состав, именно показатель температуры выкипания 96% фракции.	–	+
2. Приготовление раствора депрессора в ДТ, и/или керосине, и/или другом растворителе:
а) 1015% раствор;	+	–
б) 1% раствор.	–	+
3. Определение температуры застывания по ГОСТ 20287.	+	–
4. Определение температуры застывания по формуле.	–	+
5. Повторное определение характерных показателей.	+	+
6. Определение необходимой концентрации ДП:
– подбором;	+	–
– по формуле.	–	+
7. Нагрев исходных топлив до 4060°С	+	+
8. При охлаждении топлива до температуры, равной или ниже температуры помутнения, добавляют 810% керосина и/или другого растворителя.	–	+
9. Нагрев концентрированного раствора депрессора до 4050°С.	–	+
Характеристика методик определения	Сложная, требует больших материальных и людских затрат, длительное время подбора концентраций, согласование необходимых концентраций ДП в вышестоящих организациях	Простая, может использоваться в местах применения ДТ, не требует больших материальных затрат и специальных навыков персонала.

Таким образом, данный способ может быть использован для принятия оперативного решения о применении летних видов ДТ в условиях отрицательных температур. Предложенная эмпирическая формула позволяет на основании располагаемых данных быстро и с достаточно высокой точностью определить концентрации ДП, необходимые для подготовки летних видов ДТ к применению в условиях отрицательных температур.

ЛИТЕРАТУРА

1. Гуреев А.А., Азев B.C., Камфер Г.М. Топливо для дизелей. Свойства и применение. М.:Химия, 1993. – 336 с.

2. Данилов A.M. Присадки и добавки. М.: Химия, 1996. 244 с. – прототип.

3. Сафонов А.С., Ушаков А.И., Орешенков А.В. Качество автомобильных топлив. СПб.: НПИКЦ, 2006. – 394 с.

4. Саблина З.А., Гуреев А.А. Присадки к моторным топливам. М.: Химия, 1977. 256 с.

5. Энглин Б.А. Применение жидких топлив при низких температурах. М.: Химия, 1980. – 207 с.

6. ГОСТ 22254-92 «Метод определения предельной фильтруемости на холодном фильтре».

7. Митусова Т.Н. Разработка и внедрение дизельных, печных, судовых и котельных топлив с депрессорными присадками. Диссертация на соискание уч. Ст. доктора техн. наук. – М.: ВНИИ НП, 1992-339 с.

8. Митусова Т.Н., Зубова М.А., Прибыткова Н.М., Костюковская М.Б., Петрашко Л.А. Топлива и присадки к ним. Сборник трудов ВНИИ НП. – М.: ЦНИИТЭнефтехим, 1990, вып.61, с.37-44.

9. Усачев В.В. Карбамидная депарафинизация. – М.: Химия, 1967, 235 с.

10. Клименок Б.В., Игнатов И.М. Известия ВУЗ «Нефть и газ», 1959, 1, с.63-68.

11. Мартыненко А.Г. Производство и применение жидких парафинов. – М.: Химия, 272 с.

12. Радченко Е.Д., Мелик-Ахназаров Т.Х., Каминский Э.Ф., Курганов В.М. Нефтехимия, 1982, т.XXII, 3, с.291-302.

13. Лазьян Н.Г. Труды ЦНИИТЭНефтехим,1978, вып.28, с.41-44.

14. Нефедов Б.К., Алексеева Т.В. Химия и технология топлив и масел, 1982, 4, с.14-16.

15. ГОСТ 5066-91 «Методы определения температуры помутнения, начала кристаллизации».

16. ГОСТ 20287-91 «Методы определения температур текучести и застывания».

17. Donnely S.P., Yreen Y.P. Oil and Gas, 1980, 43, p.77-81.

18. Нормы расхода горючего, масел, смазок и спец.жидкостей при эксплуатации и ремонте вооружения и наземной военной техники армии и флота (для автомобильной и инженерной техники). Приказ МО РФ 65, книга 2, ч.1, с.65.

19. Тертерян Р.А. Депрессорные присадки к нефтям, топливам и маслам. М.: Химия, 1990 г., 237 с.

20. ГОСТ 2177-99 «Нефтепродукты. Методы определения фракционного состава».

21. Авторское свидетельство 1723508 (СССР). Способ определения температуры застывания дизельного топлива. / Авзалов А.Ф., Литвиненко А.Н., Маньшев Д.А. – Опубл. в Б.И. 12, 1992.

Формула изобретения

1. Способ подготовки летних видов дизельных топлив и/или их смесей к применению при отрицательных температурах, включающий определение характерных показателей качества исходных товарных летних видов дизельных топлив и/или их смесей, приготовление раствора депрессора в дизельном топливе, и/или керосине, и/или другом растворителе, компаудирование топлива и раствора депрессора, повторное определение характерных показателей качества подготовленных к применению топлив с последующим сравнением характерных показателей качества и оценкой низкотемпературной прокачиваемости подготовленных к применению топлив, отличающийся тем, что в качестве характерных показателей качества исходных товарных летних дизельных топлив и/или их смесей используют температуру застывания, для определения которой предварительно определяют фракционный состав, из данных которого для определения температуры застывания используют температуру выкипания 96%-ной фракции дизельного топлива и формулу:

где Т_з – температура застывания летнего вида дизельного топлива, °С;
Т_96% – температура выкипания 96%-ной фракции, °С;
0,87; 321,7-эмпирические коэффициенты,
определяют концентрацию депрессорной присадки (ДП) в дизельном топливе (ДТ) перед компаудированием топлива и раствора депрессора по формулам:
при Т_96%=348352°С

при Т_96%=353357°С

при Т_96%=358360°С

где Т_з=х – температура застывания ДТ, °С,
К_ДП – концентрация ДП, %,
Т_96% – температура выкипания 96%-ной фракции,
вводят в исходные летние виды дизельных топлив и/или их смесей депрессорную присадку концентрацией 0,0180,022 мас.% от предварительно приготовленного 1%-ного раствора депрессора в дизельном топливе, и/или керосине, и/или другом растворителе, и после их компаудирования повторно определяют температуру застывания стандартным (или любым другим известным) способом подготовленных к применению топлив и/или их смесей.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что при охлаждении исходных топлив и/или их смесей до температуры, равной или ниже температуры помутнения, в них добавляют 810% керосина и/или другого растворителя, после чего компаудируют полученную смесь с раствором депрессора.

3. Способ по пп.1 и 2, отличающийся тем, что перед компаудированием исходные летние виды дизельных топлив и/или их смесей нагревают до температуры 4060°С, а 1%-ный раствор депрессора нагревают до температуры 4050°С.