Виды присадок. Реферат. Виды присадок
 Скачать 37.05 Kb.
|
|
Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное Учреждение высшего образования ИРКУТСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ Институт – высоких технологий Кафедра – химической технологии Н. И. Ярополова Реферат на тему: «Виды присадок».
г. Иркутск, 2022 СОДЕРЖАНИЕ: Введение 3 Получение высокооктановых компонентов 4-5 Марганцево содержащие и другие антидетонаторы 6-7 Виды присадок 8-10 Применение присадок 11-12 Присадка "АДА" к моторному топливу 13 Присадка «ФЕРРАДА» 14 Заключение 15 Список использованной литературы ВВЕДЕНИЕ Современное моторное масло является высокотехнологичным продуктом со сложным составом. Получить материал с заданными эксплуатационными характеристиками и оптимальным соотношением цены и качества, используя только комбинации базовых масел, невозможно. Поэтому в состав товарных продуктов вводят пакеты функциональных присадок. Специальные добавки обеспечивают стабильность свойств моторных масел в различных условиях. По принципу действия присадки можно условно разделить на модифицирующие (антипенные, вязкостно-загущающие, депрессорные и т. д.) и защитные, призванные уменьшить износ трущихся поверхностей в узлах и механизмах двигателей (антикоррозионные, антифрикционные, диспергирующие и т. д.). Присадки – это вещества, которые добавляются в моторные масла, чтобы усилить эффективность базовых жидкостей и наделить их новыми свойствами. Такие добавки способны увеличить рабочий ресурс двигателя внутреннего сгорания с большим пробегом, повысить его мощность, уменьшить уровень шума во время работы, снизить расход горючего, поднять компрессию и в какой-то мере устранить течи из-под прокладок и сальников. Виды присадок: Вязкостные; Противоизносные; Противопенные; Антикоррозийные; Антиокислительные; Дисперсные; Моющие; Присадки в трансмиссионные масла и топливо. ПОЛУЧЕНИЕ ВЫСОКООКТАНОВЫХ КОМПОНЕНТОВ Значительная часть товарных автомобильных бензинов, особенно высокооктановых, получается посредством компаундирования. Необходимость компаундирования диктуется как повышением октанового числа, так и корректировкой фракционного или химического состава бензина. В частности, катализат каталитического риформинга, обладая достаточно высоким октановым числом, не выдерживает норм по фракционному составу, так как в нем часто не хватает пусковых фракций, особенно при повышенной температуре начала кипения сырья риформинга (н. к. 105 - 140 °С), когда головная фракция используется для риформинга на ароматические углеводороды. Поэтому при наличии в качестве базового бензина только катализата риформинга к нему добавляют изопентан, изогексаны, алкилат или толуол (последний обычно при мягком режиме риформинга, когда содержание ароматических углеводородов составляет около 40%). Разделение компонентов Автомобильных бензинов на базовые и высокооктановые в какой-то степени условно, так как в зависимости от набора технологических установок нефтеперерабатывающего завода число компонентов для получения товарного бензина может быть довольно велико и в соответствии с этим концентрации двух или даже трех будут примерно одинаковыми. Так, на Ново-Ярославском НПЗ для производства бензина АИ-93 (этилированного) используют следующие компоненты: В такой смеси содержание бензинов каталитического крекинга, риформинга и алкилата довольно близко. Известно, что легкие фракции прямогонных бензинов даже парафинистых нефтей часто имеют удовлетворительное октановое число: так, фракция 28 - 85 °С усть-балыкской нефти (смеси) имеет октановое число (м. м.) 64, самотлорской - 67,4 и т.п. При работе установок каталитического риформинга на мягком режиме, когда требования октановой характеристике товарных бензинов были ниже, в катализат риформинга добавлялась фракция н. к. - 85°С прямогонного бензина. Позднее от этого отказались, и наиболее типичными высокоотановыми компонентами стали изопентан, изогексаны и их смеси, а также алкилат сернокислотного алкилирования изобутана олефинами, исходя из того, что октановое число добавляемых изопарафинов должно быть не ниже, чем базового или смеси базовых компонентов. МАРГАНЦЕВО СОДЕРЖАЩИЕ И ДРУГИЕ АНТИДЕТОНАТОРЫ В связи с отказом от применения свинецсодержащих антидетонаторов повысился интерес к исследованиям в области марганцевосодержащих соединений. Испытания показали, что в присутствии этих соединений увеличивается полнота сгорания топлив и несколько снижается токсичность отработавших газов. Марганцевосодержащие антидетонаторы в сочетании с выносителями, преобразователями, такими антидетонационными добавками, как спирты и некоторые азотосодержащие соединения, могут рассматриваться как перспективное средство улучшения качества товарных бензинов. В 1951 г. Были синтезированы металлоорганические соединения, молекула которых представляет собой "сэндвич" с атомом переходного металла, расположенным между двумя циклопентадиенильными кольцами. В 1954 г. Фишером Ииром впервые был получен циклопентадиенилтрикарбонилмарганец (ЦТМ). Они установили, что дициклопентадиенилмарганец при нагревании под давлением окиси углерода превращается в желтый легко сублимирующийся кристаллический продукт. Полученное соединение представляет собой «полусендвич» с атомом марганца в середине. Первые сообщения об антидетонационных свойствах новых соединений марганца появились в печати в 1957 г. В течение нескольких последующих лет были синтезированы «сэндвичевые» соединения ряда других металлов и исследованы их антидетонационные свойства. Основные исследования и испытания за рубежом проведены с МЦТМ, известным в химической промышленности США под названием МД-СМТ, а в нефтяной – АК-33Х. Это соединение представляет собой прозрачную маловязкую жидкость светло-янтарного цвета с травянистым запахом, температурой кипения 233 °С, плотностью 1,3884 г/ и температурой застывания 1,5°С. МЦТМ хорошо растворим в бензине и практически нерастворим в воде (0,007% масс. При 25 °С). Антидетонационную эффективность МЦТМ изучали на товарных бензинах и индивидуальных углеводородах. На основании обследования образца различных товарных бензинов в США установлено, что МЦТМ в среднем примерно вдвое эффективней ТЭС (считая по металлу) при определении антидетонационных свойств по исследовательскому методу. При оценке по моторному методу антидетонационная эффективность МЦТМ и ТЭС примерно одинакова. Замечена характерная особенность МЦТМ: он повышает детонационную стойкость бензина, содержащего ТЭС, при этом особенно эффективны первые порции. Одно и то же количество МЦТМ повышает октановое число этилированного бензина больше, чем неэтилированного; чем выше содержание ТЭС в бензине, тем эффективно введение МЦТМ. Промотирующее действие МЦТМ на антидетонационную эффективность ТЭС дало основание для совместного применения этих антидетонаторов. В США была выпущена антидетонационная смесь АК-33 Mix, состоящая из ТЭС и МЦТМ (0,052 г марганца и 1 мл ТЭС). Действие ТЭС промотируется не только МЦТМ, но и некоторыми другими соединениями марганца. Активные окисные соединения марганца, вероятно, и являются теми веществами, которые прерывают цепные реакции, ведущие к детонации. Очевидно, марганцевосодержащий антидетонатор разрушает те же активные соединения, что и ТЭС. В пользу такого предложения говорит некоторая идентичность в приемистости товарных топлив и чистых углеводородов к МЦТМ и ТЭС. ВИДЫ ПРИСАДОК Присадки могут быть заводскими и индивидуальными. Первые добавляются в моторное масло производителями смазочных материалов, и их химический состав – закрытая информация. Индивидуальные присадки – это те, что можно купить в автомагазине или на рынке. Такие добавки используются водителями и сервисными центрами для решения каких-то конкретных задач с учетом фактического состояния двигателя. Какие виды присадок применяют сегодня заводы-изготовители и автовладельцы для улучшения рабочих характеристик моторных масел? Вязкостные: В процессе использования моторного масла его эффективность постепенно снижается. Это особенно ощутимо, если машина часто простаивает в пробках, передвигается по бездорожью и эксплуатируется с перегрузками. Повысить вязкость смазочного материала при высоких температурах, не меняя свойств жидкости в холодное время, позволяют так называемые вязкостные присадки. Обычно это высокомолекулярные полимеры с переменной растворимостью в масле при разной температуре. Нередко эти вещества наделяют антиокислительными, дисперсными и другими свойствами, чтобы снизить общее число добавок в смазочной жидкости. Противоизносные: Прямое предназначение этих присадок – снижение количества продуктов износа в моторном масле. Добавки такого типа усиливают смазывающую способность жидкости, образуя дополнительную защитную пленку в результате контакта с металлическими поверхностями. Вещества этого класса препятствуют образованию натиров, рисок, задиров, продлевая тем самым жизнь поршневым кольцам, цилиндрам, вкладышам подшипников и другим деталям двигателя. Высокую степень защиты от износа обеспечивают передовые пакеты присадок, которые используются в синтетических, полусинтетических и моторных маслах Rolf. Противопенные: Вспенивание моторного масла происходит чаще всего в результате смешивания смазочной жидкости с антифризом. Такое случается после разгерметизации системы охлаждения из-за пробоя прокладки головки блока цилиндров. Еще одна причина, по которой может вспениться масло, – несовместимость используемых видов смазочных материалов. Неполное растворение друг в друге двух взаимоисключающих видов продукта ведет к образованию конденсата, который и вызывает пенообразование. Вспененное масло сразу же теряет теплопроводность, вязкость, смазывающую способность. Уменьшить склонность масла к образованию пены помогают противопенные присадки. Антикоррозийные: Чтобы защитить внутренние поверхности двигателя от коррозии, эти присадки нейтрализуют кислоты, которые образуются в процессе интенсивной эксплуатации смазочной жидкости, а также при сгорании сернистого топлива. Для этой цели используются соединения, обладающие щелочными свойствами. Антикоррозийные добавки с содержанием серы, азота и фосфора образуют адсорбционную пленку, которая препятствует возникновению химических реакций кислот с металлами. Антиокислительные: Для уменьшения скорости окисления масел и накопления в них продуктов этой химической реакции применяют антиокислительные присадки. Окислению смазочного материала способствует контакт с металлическими поверхностями и частицами износа, действующими как катализаторы. В результате изменяются химико-физические свойства масла, что ведет к ухудшению его эксплуатационных показателей. Если окислительный процесс зашел достаточно далеко, может потребоваться полная замена жидкости в системе смазки. Дисперсные: Присадки этого типа сохраняют в виде суспензии твердые примеси, которые образуются в результате работы ДВС. Такие примеси могут представлять собой несгоревшие углеводороды, смолы, сажу, различные загрязнения и пр. Таким образом дисперсанты не допускают скопления твердых примесей и снижают степень закоксованности рабочих поверхностей двигателя. Моющие: В состав этих добавок входят соли металлов на основе кальция или магния. Моющие присадки, или детергенты, препятствуют накоплению примесей и нагара в виде сажи, смолы, несгоревших углеводородов, грязи на деталях ДВС, испытывающих воздействие высоких температур, например, в канавках цилиндров. Их воздействие помогает бороться с углеродистыми осадками и окисленными смесями, а также с загрязнениями и смолистым налетом на металлических поверхностях. Присадки в трансмиссионные масла и топливо: Не менее важную роль играют присадки трансмиссионных жидкостей. Они способны продлить срок службы коробки передач и повысить качество ее работы. При самостоятельном использовании этих добавок важно убедиться в их совместимости со смазочным материалом. Заводские присадки качественных масел для трансмиссии, например, из линейки продукции торговой марки Rolf, обладают высокими противоизносными, антикоррозийными и защитными свойствами, обеспечивая увеличенный рабочий ресурс оборудования. Определенную пользу могут принести также добавки в топливо. Для профилактики загрязнений внутренних поверхностей двигателя многие водители применяют очищающие присадки. ПРИМЕНЕНИЕ ПРИСАДОК С применением депрессоров в топливах связаны две проблемы. Первая заключается в снижении температуры застывания топлива и улучшении его прокачиваемости. Её начали решать в 1950-е годы после того, как депрессорные присадки стали с успехом применяться в смазочных маслах. К сожалению, все попытки приспособить их для дизельных топлив успеха не имели. Распространилось мнение, что для топлив депрессоры в принципе непригодны. Лишь после нескольких лет упорных поисков было обнаружено, что большую роль играет масса и геометрия молекулы присадки. Это, практически важное открытие способствовало созданию огромного ассортимента присадок этого назначения. Вторая проблема заключается в расслоении топлива с депрессорной присадкой при холодном хранении. Депрессорные присадки препятствуют слипанию кристаллов парафинов с образованием малоподвижной структуры, но не могут предотвратить начало самой кристаллизации. Поэтому топлива с такими присадками при длительном холодном хранении разделяются на два слоя: нижний, обогащённый кристаллами парафинов и верхний светлый. Оба слоя сохраняют подвижность, но различаются составом и, следовательно, теплофизическими характеристиками. Этот недостаток устраняется путём введения в топливо наряду с депрессором ещё одной присадки, получившей название диспергатора парафинов. И депрессор, и диспергатор могут подбираться для топлива по-отдельности, но могут использоваться в виде бифункционального пакета. В настоящее время предпочтение отдаётся именно таким пакетам. Исходя из сравнительно небольших объёмов выработки депрессоров при широком ассортименте, а также довольно сложной технологии, создавать в России собственное производство депрессоров для дизельных топлив на первый взгляд невыгодно. Но следует учесть, что депрессоры требуются также и для мазутов, и для сырой нефти. При несложных изменениях режима они могут изготавливаться на одной и той же установке. В результате рентабельность производства заметно увеличится. Эти вопросы в комплексе своих проблем окончательно не решены. В России Ангарский завод катализаторов и органического синтеза по технологии ВНИИ НП освоил производство присадки ВЭС-410 Д, сравнимый по эффективности с зарубежными образцами. Здесь же вырабатывается присадка ВЭС-408 для остаточных топлив. Что касается диспергаторов парафинов, сейчас ведётся разработка отечественных продуктов, которую предполагается завершить в ближайшие годы. Необходимое техническое решение найдено. Однако, требуется набор достаточного количества статических данных, чтобы заявить, что диспергатор парафинов разработан. Исходя из сравнительно небольших объёмов выработки депрессоров при широком ассортименте, а также довольно сложной технологии, создавать в России собственное производство депрессоров для дизельных топлив на первый взгляд невыгодно. Но следует учесть, что депрессоры требуются также и для мазутов, и для сырой нефти. При несложных изменениях режима они могут изготавливаться на одной и той же установке. В результате рентабельность производства заметно увеличится. Эти вопросы в комплексе своих проблем окончательно не решены. В России Ангарский завод катализаторов и органического синтеза по технологии ВНИИ НП освоил производство присадки ВЭС-410 Д, сравнимый по эффективности с зарубежными образцами. Здесь же вырабатывается присадка ВЭС-408 для остаточных топлив. Что касается диспергаторов парафинов, сейчас ведётся разработка отечественных продуктов, которую предполагается завершить в ближайшие годы. Необходимое техническое решение найдено. Однако, требуется набор достаточного количества статических данных, чтобы заявить, что диспергатор парафинов разработан. ПРИСАДКА "АДА" К МОТОРНОМУ ТОПЛИВУ Антидетонационная присадка АДА на основе ароматических аминов применяется в целях повышения детонационной стойкости бензинов и октанового числа бензиновых фракций. В состав входит монометиланилин, стабилизированный антиокислителем; Физические свойства: маслянистая прозрачная жидкость от желтого до светло-коричневого цвета; Массовая доля монометиланилина не менее 98,0%; плотность при 15 ºС не менее 973 кг/м3; Октановое число смеси изооктана и нормального гептана, взятых в соотношении 70:30 по объему, при добавлении 1,5% масс. присадки АДА должно возрасти в единицах, не менее 6. Основные преимущества добавки АДА: возможность реформулирования бензинов А-76 (АИ-80) в бензин АИ-92 и АИ-92 в АИ-95 на основе использования данной присадки; - значительно меньшая токсичность по сравнению с ТЭС и марганцевыми присадкам; начало действия добавки целой молекулой при более низких температурах в самом начале образования перекисных соединений; полная совместимость с другими добавками и присадками; улучшенные формулы выхлопных газов. Присадку АДА можно использовать для смешения с МТБЭ для снижения процента ввода эфира и стабилизации бензинов, что приводит к значительному снижению затрат на производство бензинов. ПРИСАДКА "ФЕРРАДА" Многофункциональная антидетонационная присадка ФеррАДА предназначена для улучшения эксплуатационных свойств автомобильных бензинов: повышает детонационную стойкость бензинов и придает им моющие, антикоррозионные и антиобледенительные свойства. физические свойства: прозрачная жидкость желто-красного цвета; Массовая доля железа не менее 0,30%; Плотность при 20ºС в пределах 970-985 кг/м3. Октановое число смеси изооктана и нормального гептана, взятых в соотношении 70:30 по объему, при добавлении 1,0% масс. присадки ФеррАДА должно возрасти в единицах, не менее 7. Основные преимущества добавки ФеррАДА: возможность реформулирования бензинов А-76 (АИ-80) в бензин АИ-92 и АИ-92 в АИ-95 на основе использования данной присадки; значительно меньшая токсичность по сравнению с ТЭС и марганцевыми присадками; полная совместимость с другими добавками и присадками; улучшенные формулы выхлопных газов; начало действия добавки целой молекулой при более низких температурах в самом начале образования перекисных соединений. Присадку ФеррАДА можно использовать для смешения с МТБЭ для снижения процента ввода эфира и стабилизации бензинов, что приводит к значительному снижению затрат на производство бензинов. ЗАКЛЮЧЕНИЕ В сегодняшние дни ведётся много работы над созданием новейших, более экологически чистых присадок к моторным топливам и не только к моторным топливам, но и к маслам и дизельным топливам. Но в современном мире прогресс не стоит на месте. Ведутся разработки над альтернативными топливами, например, над водородным топливом. В составе большинства современных моторных и трансмиссионных масел уже имеются присадки, повышающие эффективность смазочных материалов. Если есть необходимость улучшить качество жидкости, применяют индивидуальные добавки. При этом, выбирая подходящий вид продукта, важно учитывать его совместимость с маслом, а также степень изношенности силового агрегата. В противном случае можно нанести вред узлам и механизмам автомобиля. СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ Присадки к моторным топливам. Саблина А.В., Гурьев Ю.П. - М: Химия, 1977г.-с. 28 Производство высокооктановых бензинов. Гурьев Ю.П. - М: Химия, г.-с. 74-76 Журнал "Технологии", ноябрь,2006-с.25 Журнал "За рулем", №1(2)2007г-с.133 https://rolfoil.ru/vidy-prisadok.html#vyazkostnye https://rolfoil.ru/rol-prisadok-v-motornom-masle.html https://neftegaz.ru/science/petrochemistry/331896-rol-prisadok-v-proizvodstve-sovremennykh-topliv |