Регистрация / Вход
Прислать материал

Разработка экологически чистых дизельных топлив с биодобавками и улучшенными смазывающими свойствами

Сведения об участнике
ФИО
Еремеева Анжелика Михайловна
Вуз
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский горный университет"
Тезисы (информация о проекте)
Область наук
Химия и химические технологии
Раздел области наук
Химическая технология. Химическая промышленность
Тема
Разработка экологически чистых дизельных топлив с биодобавками и улучшенными смазывающими свойствами
Резюме
Проведены исследования, связанные с получением экологически чистого дизельного топлива путем введения в базовое гидроочищенное топливо противоизносных биодобавок, синтезированных на основе различного сырья. Изучено положительное воздействие использования биодобавки на снижение выбросов отработанных газов в атмосферу.
Ключевые слова
экологически чистое дизельное топливо, присадки, смазывающая способность, добавки
Цели и задачи
Цель работы.
Целью работы является увеличение ресурса двигателя за счет создания экологически чистого дизельного топлива путем введения в него синтезированных биодобавок.

Задачи исследования.
Для достижения поставленной цели были сформулированы и решены следующие научные задачи:
1) Подбор и исследование исходного сырья для получения биодобавки;
2) Отработка способа получения биодобавок к дизельному топливу;
3) Определение оптимального состава сырья и катализатора, оптимальной температуры, давления, скорости перемешивания;
4) Изучение физико-химических свойств полученных биодобавок на основе растительного сырья;
5) Определение оптимального содержания биодобавок в смеси с гидроочищенным дизельным топливом.
Введение

Высокие темпы развития и изобретения новой техники, а также постоянное увеличение городского автомобильного транспорта, рождает острую необходимость в расширении производства различных видов моторного топлива. 

Основная задача химической технологии, а также исследователей, призванных ее решать – это разработка новых технологий, которые позволят значительно улучшить не только эксплуатационные, но и экологические свойства товарного дизельного топлива. Одним из перспективных способов решения данной проблемы является внедрение в производство и дальнейшая эксплуатация в автомобильном транспорте, так называемых «экологически чистых» видов моторных топлив, состоящих из нефтяного дизельного топлива и биодобавок. 

Методы и материалы

Исследования проводились на базе лаборатории кафедры химических технологий и переработки энергоносителей и кафедры общей и физической химии «Национального минерально-сырьевого университета «Горный», а также кафедры Технологии нефти и газа Уфимского государственного нефтяного технического университета с использованием имеющегося лабораторного оборудования по стандартным методам определения физико-химических свойств нефтепродуктов.

Основные исследования проводились по определению смазывающей способности: скорректированного диаметра пятна износа при 60°С на аппарате HFRR по ГОСТ P ИСО 12156-1, а также по определению массовой доли серы ламповым методом по ГОСТ 19121.

Объектами исследования в данной работе служат непосредственно биодизель, гидроочищенное (малосернистое) дизельное топливо и смесь, полученная компаундированием эфиров жирных кислот растительного происхождения и гидроочищенного (малосернистого) дизельного топлива.

Описание и обсуждение результатов

По результатам экспериментальных исследований определены оптимальные условия синтеза растительных масел алифатическим (бутиловым) спиртом:

  • Температура процесса 115°C;
  • Время проведения синтеза 240 мин;
  • Скорость перемешивания мешалки 250 об/мин;
  • Соотношение сырья масло:спирт – 2:1.

Установлено, что:

  • Наиболее подходящим сырьем для производства противоизносной добавки растительного происхождения является рыжиковое масло и двухатомный спирт;
  • Оптимальным содержанием биодобавки в смеси с Г/О дизельным топливом является 5 % масс.;
  • При использовании биодобавки в количестве 10 % масс., диаметр пятна износа уменьшается с 443 до 113 мкм;
  • Количество серы гидроочищенного дизельного топлива уменьшается до 1 ppm при введении экологически чистой добавки.

Изучение биодизельного топлива является перспективным направлением в топливной промышленности. Это подтверждают такие факторы, как ограниченные запасы нефти в России, большие выбросы вредных веществ в атмосферу при сгорании топлива, плохие смазывающие свойства дизельных топлив и др.

Таким образом, в данной работе был исследован способ получения биодизельного топлива, изучены характеристики сырья и основные параметры процесса переэтерификации. А также по физико-химическим характеристикам был определен состав экологически чистого моторного топлива для дизельных двигателей. Анализ результатов показывает, что оптимальным содержанием биодобавки в смеси с гидроочищенным (малосернистым) дизельным топливом является 5 % масс.

Низкая смазывающая способность и ухудшенные экологические свойства дизельного топлива не единственная проблема современных топлив. Поэтому в дальнейшем планируется продолжение исследования данной работы и изучение возможности совмещения разных видов добавок и присадок к топливу. 

Данная работа имеет прикладной характер и возможность внедрения полученного экологически чистого топлива на производство в качестве товарного дизельного топлива. Вследствие этого планируется расчет установки получения биодизельного топлива на российском НПЗ.

Используемые источники
1. Данилов, А. М. Применение присадок в топливах для автомобилей : справ.изд. – М.:Химия, 2000. – 232 с.
2. Сидрачева, И. И. Синтез противоизносной присадки к дизельным топливам на основе рапсового масла и н-бутилового спирта : дис. … канд. техн. наук : 02.00.13 / И. И. Сидрачева. – Уфа, 2009. – 117 с.
3. Нагорнов, С. А. Техника и технологии производства и переработки растительных масел : учебное пособие / С.А. Нагорнов, Д.С. Дворецкий, С.В. Романцова, В.П. Таров. – Тамбов : Изд-во ГОУ ВПО ТГТУ, 2010. – 96 с.
4. Крылов, И.Ф. Малосернистые дизельные топлива: плюсы и минусы / И.Ф. Крылов, В.Е. Емельянов, Е.В. Никитина и др. // Химия и технология топлив и масел. 2005. - №6. - С.3-6
5. Буров, Е. А. Влияние углеводородного состава дизельных топлив на их эксплуатационные свойства и приемистость к функциональным присадкам : дис. … канд. техн. наук : 02.00.13 / Е. А. Буров. – Москва, 2015. – 154 с.
Information about the project
Surname Name
Eremeeva Anzhelika
Project title
Development of environmentally friendly diesel fuel with bioadditives and improved lubricity
Summary of the project
The research related to the production of ecologically friendly diesel fuel by introducing a basic hydro treated fuel antiwear bioadditives prepared based on different raw materials. Studied the positive effects of the use of supplements to reduce the emission of exhaust gases into the atmosphere.
Keywords
environmentally friendly diesel fuel, additives, lubricity, bioadditives.