Библиографическое описание:

Фозилов С. Ф., Пулатова Б. Ф. Местное сырьё — основа для получения депрессорных присадок для дизельных топлив // Молодой ученый. — 2015. — №15. — С. 48-51.

Решение важнейших задач дальнейшего углублённого экономического развития Узбекистана, невозможно без основательного топливно-энергетического комплекса, в основе которого лежит улучшение физико-химических свойств уже получаемых и разрабатываемых новых видов дизельного топлива для их использования в местных резко меняющихся климатических условиях. Чтобы получить такой вид топлива, необходимо изменение его низкотемпературных свойств, которые влияют не только на эксплуатационные, но и на экологические свойства высококачественных дизельных топлив. Одним из способов изменения низкотемпературных свойств топлива является добавка в него так называемых депрессорных присадок. Целью данной работы является разработки технологии получения и применение качественно новых, импортно-замещённых депрессорных присадок, синтезированных на основе использования местного сырья, что повышает их экономичность [1,2].

Основным отходом производства полиэтилена является смесь этиленсодержащих газов, парафиновых углеводородов, циклогексан содержащего низкомолекулярный полиэтилен и масляного продукта — масляный сток щелочной колонны, так называемая желтое масло.

Применение депрессорных присадок является одним из наиболее эффективных способов улучшения низкотемпературных свойств дизельных топлив. Полимеры и сополимеры достаточно эффективно применяют в качестве депрессорных присадок к дизельным топливам. Введение депрессорных присадок в малых количествах приводит к существенному снижению температуры застывания дизельного топлива и снижению его вязкости при низких температурах.

Разработка депрессорных присадок, базирующихся на дешевом и доступном сырье, характеризующихся хорошими вязкостно-температурными свойствами, является актуальной задачей.

В связи с этим актуальной остаётся разработка эффективных присадок, которые помимо качественных показателей позволяют увеличить экономическую эффективность получаемых нефтепродуктов.

Нами получены присадки на основе отхода полиэтилена с полиметакрилатных гетероциклических соединений таких как: бензоксазолон (БОО), бензоксазолтион (БОТ), бензтиазолон (БТО), бензтиазолтион (БТТ). Гетероциклические эфиры метакриловых кислот (ГЭМАК) получили путем взаимодействием щелочно-металлической солью метакриловых кислот с галогенметилпроизводными азот-, кислород-, галоген- и серосодержащими гетероциклическими соединениями в среде бензола при температуре 60–80 0С.

Полученные полимеры, обладающие депрессорными свойствами, при добавлении к дизельному топливу улучшают их физико-химические и механические свойства и полностью отвечают требованиям стандарта, имеют улучшенные низкотемпературные характеристики, такие как температура застывания и температура помутнения. Также структура дизельных топлив без и с композиционной депрессорной присадкой исследованная под микроскопом, по-видимому (показавшим), она представляет собой сплошную сетку, состоящую из мелких игл с вкрапленными в нее крупными кристаллическими конгломератами размером 0,05–0,10 мк.

Большое влияние на температуру застывания топлив оказывает скорость охлаждения, а именно: с увеличением последней повышается их температура застывания за счет возникновения большого количества центров кристаллизации, равномерно распределенных по всему объему и способствующих созданию более прочной структуры. Производить добавление композиционной депрессорной присадок необходимо при температуре выше температуры помутнения топлива, оптимальной является температура не ниже +10 °С. Соблюдение данного условия позволит добиться наилучших результатов [3–5].

Процесс синтеза полиметакрилатных присадок (ПМКП) состоит из двух основных стадий: этерификации метакриловой кислоты с гидроксиметилпроизводными гетероциклическими соединениями. В качестве гидроксиметил производных используют гидроксиметилбензоксазолона, гидроксиметилбензоксазолтиона, гидроксиметилбензтиазолона, гидрокси-метилбензтиазолтиона, метакриловую кислоту, растворитель, серную кислоту (как катализатор), водный раствор аммиака, пероксид бензоила (инициатор), масло-разбавитель. Процесс получения полиметакрилатов осуществляется следующим путём: в аппарат-этерификатор (1) по порциям поступают гидроксиметилпроизводные гетероциклических соединений, метакриловая кислота, растворитель, серная кислота. Процесс этерификации ведется при атмосферном давлении, нагреве и непрерывном перемешивании. Водяные пары, образующиеся в процессе реакции, удаляются из аппарата (1) вместе с парами растворителя и поступают через холодильник (2) в водоотделитель (3). Степень превращения исходного сырья в метакрилат составляет 95–97 %. Технологическая схема этого процесса приведена на рисунке 1.

Продукт, содержащий смесь метакрилатов, непрореагировавшие компоненты сырья, катализатор и растворитель, непрерывно подают в нейтрализатор (4) для нейтрализации водным раствором аммиака. Смесь нейтрального продукта и промывных вод самотеком поступает в фильтр-сепаратора (5) для отделения от промывных вод, дополнительной промывки мономера. Очищенный продукт собирается в сушилке (7), а промывные воды поступают в емкость (6) для дальнейшей утилизации. Нейтральные метакрилаты служат исходным сырьем для второй основной стадии синтеза — полимеризации.

Рис. 1. Приципиальная технологическая схема получения депрессорно-привитых сополимеров на основе низкомолекулярного полиэтилена. 1-очистительный аппарат, 2-фильтр, 3-насос, 4-мешалка, 5-реактор, 6-этерификатор, 7-сместитель, 8-фильтр сушка, 9-ёмкость.

Примечание: ГПГС — гидроксиметилпроизводные гетероциклических соединений, НМПЭ — низкомолекулярный полиэтилен.

 

Реакция полимеризации метакрилатов осуществляется непрерывно в аппарате (5) в присутствии инициатора — перекиси бензоила и растворителя. Образующий полимер попадает в осадитель из реакционной смеси с помощью изопропанола, затем фильтруется в фильтраторе и подвергается сушке до постоянного веса. Затем полученная депрессорная присадка непрерывно стекает в смеситель (7), куда загружается дизельное топливо в количестве, обеспечивающим получение 60–70 %-ных полимер-концентратов в топливе товарных присадок.

Исследовано влияние природы синтезированных депрессорных присадок на температуру застывания дизельного топлива Dts 989:20 01. Видно, что ПБОО понижает температуру застывания дизельного топлива на 14 оС, ПБОТ на 16оС, ПБТО на 17 оС, ПБТТ на 19 оС соответственно. Оценка депрессорной активности ГЭМАК показало, что она повышается с увеличением полярных групп в гетероциклическом соединении.

Для исследования депрессорных свойств синтезированных гетероциклических эфиров полиметакриловых кислот (ГЭПМАК) изучены физика-механические свойства дизельного топлива. [5].

Физико-химические и механические свойства дизельных топлив полностью отвечают требованиям стандарта и имеют улучшенные низкотемпературные характеристики, таких как температура застывания и температура помутнения.

Таким образом, полиметакрилатные депрессорные присадки, при введении которых в малых количествах (0,1–1,0 %) приводит к существенному снижению температуры застывания и улучшению текучести при низких температурах.

 

Литература:

 

1.         Тертенян Р. А. Депрессорные присадки к нефтям, топливам и маслам. -М:. Химия, 1990. — 237 с.

2.         Мавланов Б. А. Особенности полимеризации и сополимеризации бензоксазолтионметилметакрилата и свойства полимеров на его основе. Автореферат дисс…канд.хим.наук. –Ташкент. 1990. -21с.

3.         Касьянова А. А., Добрынина Л. Е. Лабораторный практикум по физике и химии молекулярных соединений — М. Лёгкая индустрия 1979.-с.64–65.

4.         Фозилов С. Ф. Получение депрессорных присадок на основе низкомолекулярного полиэтилена и изучение механизма их действия на дизельные топлива, Журнал химии Республики Узбекистан. 2013. № 6. 36–39 б.

5.         Фозилов С. Ф., Мавланов Б. А., Хамидов Б. Н., академик Аскаров М. А. Получение депрессорных присадок к дизельным топливам, синтезом гетероциклических эфиров полиметакриловых кислот и их применение. Доклады Академии наук Республики Узбекистан. 2014. № 16, 63–66. б.

6.         Fozilov S. F., Bobokhon A.Mavlonov. Ataullaev SH. AdizovaN. Sharipova N. Development of Technology for Depressor Additives for Diesel Production from Polymer Wastes. Young Scientist USA 35–45.

Основные термины: депрессорных присадок, дизельных топлив, дизельного топлива, депрессорных присадок к дизельным, присадок к дизельным топливам, застывания дизельного топлива, гетероциклических эфиров полиметакриловых, эфиров полиметакриловых кислот, гетероциклических соединений, получения депрессорных присадок, депрессорных присадок в малых, импортно-замещённых депрессорных присадок, в качестве депрессорных присадок, Применение депрессорных присадок, Разработка депрессорных присадок, гидроксиметилпроизводные гетероциклических соединений, композиционной депрессорной присадок, низкотемпературных свойств, Фозилов С. Ф. Получение депрессорных присадок, Аскаров М. А. Получение депрессорных присадок

Обсуждение

Социальные комментарии Cackle