Состояние и перспективы применения присадок к топливу в России и за рубежом (3090-1)

Посмотреть архив целиком

Состояние и перспективы применения присадок к топливу в России и за рубежом

Александр Данилов, д.т.н., ОАО «ВНИИНП»

Повышение экологических требований к выбросам автомобильных двигателей и ужесточение условий эксплуатации современных ДВС требуют использования разнообразных присадок к моторному топливу во все более широких масштабах. В последние годы за рубежом на рынок выпущен огромный ассортимент антидетонационных, цетанповышающих, противоизносных, моющих, антинагарных присадок, а также депрессоров, диспергаторов и т.д. Известно, что Россия существенно отстает от мирового уровня по разработке современных присадок к топливам, хотя по отдельным группам присадок положение неодинаково. В предлагаемой статье анализируется сводная информация по ситуации с производством и практическим применением основных типов отечественных присадок.

В настоящее время присадки являются непременным элементом высокой технической культуры производства и применения топлив. Их мировой ассортимент включает более 40 типов, различающихся по назначению, и десятки тысяч товарных марок [1].

Присадки используют в двух основных случаях:

при изготовлении топлив — для получения продукта, удовлетворяющего требованиям стандартов;

при использовании стандартных топлив — для улучшения их эксплуатационных, экологических и эргономических характеристик.

Известно, что по выпуску и использованию современных присадок к топливам Россия пока существенно отстает от мирового уровня (см. табл. 1). При этом такое отставание по основным классам присадок не равноценно.

Таблица 1. Основные присадки к топливам, используемые в России и за рубежом

Область применения

Тип присадки и назначение

Состояние вопроса

за рубежом

в России

Выработка автобензинов

Антидетонаторы на основе ТЭС (обеспечение требуемого уровня октанового числа)

Применение прекращено

Применение прекращено

Альтернативные антидетонаторы (замена ТЭС)

Практически не используются. Применение соединений железа и марганца в ряде стран запрещено

Применение альтернативных антидетонаторов — единственная возможность быстрого перехода на неэтилированный бензин

Применение автобензинов

Моющие присадки (оптимизация режима работы двигателя за счет поддержания в чистоте топливной аппаратуры и камеры сгорания, что обеспечивает экономию топлива и уменьшение токсичности ОГ)

Применение моющих присадок — обязательная практика. При этом используются присадки, эффективные как в карбюраторных двигателях, так и и в инжекторных

Разработаны и эпизодически используются моющие присадки, эффективные в карбюраторных двигателях

Выработка дизельных топлив

Промоторы воспламенения (обеспечение требуемого уровня цетанового числа)

Используются очень широко

Ярко выраженной потребности нет. Она возникнет при ужесточении норм по значению цетанового числа

Депрессоры (понижение температуры застывания топлива) и диспергаторы парафинов (предотвращение расслаивания топлив при холодном хранении)

Промышленность располагает большим спектром присадок, которые при необходимости широко используются

Потребность в депрессорных присадках велика и покрывается закупками по импорту. Присадки, разработанные в России, практически не производятся

Противоизносные (улучшение смазочных свойств малосернистых дизельных топлив)

Использование быстро растет.

Используются импортные присадки только для выработки топлив, поставляемых на экспорт

Применение дизельных топлив

Моющие, антинагарные (оптимизация режима работы двигателя за счет поддержания в чистоте топливной аппаратуры и камеры сгорания — экономия топлива и уменьшение токсичности продуктов сгорания)

Потребителю предлагаются моющие, антинагарные и катализаторы выгорания сажи на сажевых фильтрах

Присадки не используются, но разрабатываются с целью использования в ближайшей перспективе

Антидетонаторы для автобензинов

Первой присадкой этого назначения стал тетраэтилсвинец (ТЭС), исключительные антидетонационные свойства которого были открыты в 1921 году в лаборатории фирмы General Motors Research Corp. С 1923 года топливо с этой присадкой вышло на рынок и было незаменимо в течение нескольких десятилетий. В СССР быстро оценили достоинства ТЭС для производства авиационных и автомобильных бензинов. О чрезвычайно высокой токсичности ТЭС, разумеется, было известно, но только в конце столетия появились технические и экономические предпосылки для создания неэтилированных бензинов.

В большинстве западных стран получили развитие процессы производства высокооктановых компонентов, таких как алкилат, изомеризат, оксигенаты. Россия пока только в начале этого пути, и чтобы решить проблему, разработчики прибегли к так называемым альтернативным антидетонаторам: ароматическим аминам и соединениям на основе железа и марганца. Данное решение представляет собой вынужденный паллиатив, но в обозримом будущем оно единственно возможно для нашей страны, не располагающей достаточными мощностями процессов производства высокооктановых бензиновых фракций [2] (табл. 2).

Таблица 2. Мощности процессов в России и некоторых других странах

(в % на прямую перегонку)

Страна

Каталитический крекинг

Каталитический риформинг

Алкилирование

Изомеризация

Производство оксигенатов

Россия

6,0

14,2

0,18

0,3

0,13

США

33,8

24,1

6,55

3,8

0,76

Япония

17,1

15,5

0,91

4,4

0,10

Германия

15,2

17,1

1,20

3,1

0,38

Италия

13,4

11,8

1,62

3,9

0,50

Китай

19,7

25,6

0,58

-

0,02

Источник — Oil & Gas Journal, 2001, 24 Dec.

Обширный ассортимент альтернативных антидетонаторов — характерная особенность России. В нашей стране, где количество альтернативных антидетонаторов среди других присадок очень велико, на сегодняшний день доля патентов, выданных на них от общего числа запатентованных присадок в 1990-2000 гг., составляет 46%, При этом среди присадок, допущенных к применению в автомобильных топливах, на 1 января 2002 г. доля антидетонаторов составляет 22%.

Таблица 3. Основные типы и возможности альтернативных антидетонаторов

Тип присадки

Максимально допустимая концентрация

Прирост ОЧ

Ароматические амины (АДА, БВД, N-метиланилин)

1-1,3%

2-6

Железосодержащие присадки (ФК-4, Октан-максимум, ФеРОЗ)

38 мг Fe/л бензина

3-4

Марганецсодержащие присадки (Hitec-3000, АвтоВЭМ)

50 мг Mn/л бензина

5-6

Основные типы альтернативных антидетонаторов и их возможности представлены в табл. 3. Альтернативные антидетонаторы дороже ТЭС, но гораздо дешевле высокооктановых фракций. В табл.4. показана относительная себестоимость применения альтернативных детонаторов, при условии, что себестоимость применения ТЭС принята за единицу. Видно, что в зависимости от выбора типа присадки и условий ее применения себестоимость может возрасти от 1,3 до 9,4 раза относительно ТЭС.

Таблица 4. Сравнение себестоимости применения альтернативных антидетонаторов

ТЭС

1

Соединения Mn и Fe

1,3-3,0

Ароматические амины

2,5-3,8

Оксигенаты (МТБЭ)

3,5-9,4

Высокооктановые фракции

4,1-7,3


Случайные файлы

Файл
172283.doc
21418-1.rtf
21898-1.rtf
96767.rtf
5327.rtf




Чтобы не видеть здесь видео-рекламу достаточно стать зарегистрированным пользователем.
Чтобы не видеть никакую рекламу на сайте, нужно стать VIP-пользователем.
Это можно сделать совершенно бесплатно. Читайте подробности тут.