Таким образом, разработанная новая присадка «Европрис» (торговое наименование «Миакрон-2000М»/«Миксент-2000М») при введении ее в ДТ в концентрации 0,25% масс проявляет одновременно свойства цетаноповышающей, депрессорной, диспергирующей, антидымной и противоизносной присадок. Присадка «Европрис» («Миакрон-2000М»/«Миксент-2000М») позволяет на базе отечественных ДТ, ГОСТ 305-82, марок «Л» и «З» получать ДТ класса 4 по Техническому регламенту и соответствующие ЕВРО-4 по требованиям, предъявляемым в Странах ЕС Европейским Стандартом, EN 590:2004.

ВЫВОДЫ

1. В работе решена крупная научная проблема по повышению качества ДТ с помощью присадок, на основе объединения экспериментально полученных закономерностей изменения свойств ДТ в присутствии присадок с термодинамическими, кинетическими и параметрическими методами для создания математических моделей. Созданные модели вместе с методами молекулярной механики, квантовой химии, а также стандартными физико-химическими методами позволяют создавать композиционные присадки и изучать механизмы действия различных присадок в ДТ.

На основе экспериментальных и теоретических исследований ДТ, присадок и их смесей решена крупная хозяйственная проблема по созданию и применению высокоэффективной многофункциональной, композиционной присадки, типа ЕВРОПИС, технологии её производства и получению промышленных партий ДТ, Стандарта ЕВРО-4.

1. Анализ литературных данных свидетельствует о том, что для промышленного применения до настоящего времени не были разработаны многофункциональные присадки, улучшающие качество ДТ одновременно по 8 показателям, что не дает возможность производить ДТ, соответствующие Стандартам ЕВРО-4 и Евро-5.

2. Впервые установлено, что ЦЧ ДТ возрастает с повышением плотности ДТ и снижается с ростом содержания СС в ДТ. Впервые разработаны математические модели, связывающие ЦЧ ДТ с его плотностью и содержанием СС, адекватные опытным закономерностям. Впервые изучены закономерности изменения свойств ДТ от состава и содержания в них СС. Предлагаемые соответствующие параметрические уравнения позволяют оптимизировать применение присадок монофункционального действия в малосернистых ДТ.

3. Впервые доказано, что отдельные присадки не оказывают влиния на t_п ДТ (сополимеры ЭВА), в то время как другие присадки, синтезированные в работе, влияют положительно не только на t_п, но и на t_ф и t_з (сополимеры АМА-АН). С повышением концентрации присадок, типа АМА-АН в индивидуальном виде, или в смеси с другими присадками, температуры снижаются по пологим кривым, что отражает сходный механизм действия присадок на свойства ДТ.

4. Доказано, что депрессорно-диспергирующие присадки, типа ЕVA, ACИ и их смеси повышают седиментацонную устойчивость ДТ, и смеси таких присадок проявляют синергизм в улучшении свойств ДТ.

Определено, что между седиментационной устойчивостью ДТ и размером частиц дисперсной фазы ТДС существует корреляция, что было подтверждено методами ФЭК, ИМИДЖ-АНАЛИЗА, а также путем исследования зависимости поверхностного натяжения и вязкости ДТ от концентрации присадок.

5. В соответствии со стандартами ЕВРО-4 и ЕВРО-5 в эксплуатацию вводятся ДТ, содержащие до 50 ррм CC, что ухудшает смазывающие свойства таких топлив. Разработанная в работе противоизносная присадка СМ-1 позволяет понизить СДПИ до 390 мкм, с повышением толщины плёнки до 78%.

6. Изучение природы присадок и закономерностей их воздействия на качество ДТ позволило создать композиционную присадку многофункционального действия, под фирменным наименованием ЕВРОПИС. В её присутствии качество ДТ улучшается по 8 параметрам: снижаются t_п, t_ф, t_з, ДВГ, СДПИ, повышаются ЦЧ и толщина пленки. Присадка проявляет синергизм в воздействии на свойства ДТ.

7. Выведено кинетическое уравнение, описывающее процесс растворения композиционной присадки в ДТ, в котором природа присадки отражена в константах скорости процесса (k, k₀). С помощью математической модели можно оптимизировать процесс растворения присадки в ДТ.

Установлено, что закономерность накопления смол в ДТ при его длительном хранении без присадки (до 100 месяцев) отражена в гиперболической форме кривой, на основе которой выведено кинетическое уравнение, позволяющее прогнозировать этот процесс. Методом термодинамических функций также выведено параметрическое уравнение для определения количества воды, растворенной в ДТ. На основе этого уравнения удобно рассчитывать её содержание в ДТ для регионов Крайнего Севера.

8. Экспериментально установлены закономерности изменения ДВГ для работающих дизельных двигателей от концентрации и природы присадок. По эффективности снижения ДВГ присадки предложено расположить в ряд, который отражает роль функциональной группы в молекулах присадок в механизме горения ДТ с присадками. Изучением действия антидымных присадок на ДВГ при работе дизельных двигателей установлено, что бариевые присадки можно эффективно заменять кальциевыми присадками, или присадками беззольного типа, которые повышают экологическое качество для работающих дизелей, причём присадки вводятся в ДТ в концентрациях 0,1-0,2 % масс.

10. Впервые сформулирован обобщенный механизм действия присадок в ДТ, который учитывает:

- химизм влияния присадок на ЦЧ ДТ в условиях его горения с созданием параметрических уравнений;

- влияние присадок на электропроводность ДТ;

- кинетику взаимодействия ДТ с присадкой;

- изменение поверхностного натяжения на границе раздела фаз ТДС.

11. Впервые разработан безотходный, экологически безопасный технологический процесс производства многофункциональной присадки «Европрис» («Миакрон-2000М»/«Миксент™-2000М») для ДТ, позволяющей получить ДТ европейского качества, ЕВРО-4 и ЕВРО-5, и организовано опытно-промышленное производство присадки и ДТ с присадкой.

12. Проведенные широкомасштабные промышленные испытания присадки «Европрис» («Миакрон-2000М»/«Миксент™-2000М») также подтвердили, что она улучшает качество малосернистых ДТ, одновременно влияя на следующие показатели: повышает ЦЧ до значений, выше 51 ед.; понижает t_ф до значений, ниже минус 20?С; понижает t_п зимних марок ДТ на 5-7?С; обеспечивает седиментационную устойчивость ДТ при отрицательных температурах; снижает ДВГ при работе дизелей на 55%; уменьшает значение СДПИ ДТ до значений, менее 460 мкм.

Организовано серийное производство присадки «Европрис» («Миакрон-2000М» - ТУ 0257-003-76035768-2008 и «Миксент™-2000М» - ТУ 0257-004-76035768-2009), и она внедрена на промышленных предприятиях при производстве ДТ европейского качества. Экономический эффект от применения присадки «Европрис» в ДТ вместо пакета присадок фирмы «Clariant» (Германия) составляет 8428560 Евро/год.

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ДИССЕРТАЦИИ ИЗЛОЖЕНЫ В СЛЕДУЮЩИХ ПУБЛИКАЦИЯХ

1. Гришина И.Н., Зиненко С.А., Овчинникова Т.Ф. Композиция присадок «Миакрон 2015», улучшающая низкотемпературные характеристики и седиментационную устойчивость дизельных топлив/ Сб. докладов III Международной научно-технической конференции «Новые топлива с присадками» - С.-Петербург, 2004. - с. 228-230.

2. Патент РФ № 2355732,2007 Способ получения присадки к дизельному топливу, дизельное топливо. (Зиненко С.А., Егоров С.А., Карпова О.И., Крюков А.Н., Гришина И.Н., Ёлкин С.И.).

3. Башкатова С.Т., Гришина И.Н., Колесников И.М. Композиционная многофункциональная присадка, улучшающая качество дизельного топлива и экологические показатели работы дизельных двигателей/ Сб. Докладов IV Международной научно-практической конференции «Новые топлива с присадками», С.-Петербург, 2006.- с. 137-141.

4. Башкатова С.Т., Кабанова Е.Н., Гришина И.Н. Разработка технологического процесса получения многофункциональных присадок для улучшения качества газоконденсатных дизельных топлив/ Сб. докладов IV Международной научно-технической конференции «Новые топлива с присадками», С.-Петербург, 2006. - с. 114-119.

5. Башкатова С.Т., Луис Эррера, Гришина И.Н., Колесников И.М. Многофункциональная присадка к дизельным топливам// Химия и технология топлив и масел. - 2007. - №3. - с. 25-27.

6. Гришина И.Н., Башкатова С.Т. Современные требования, предъявляемые к качеству дизельного топлива в России// Технология нефти и газа. - 2006. - №5. - с. 10-13.

7. Гришина И.Н., Колесников И.М., Башкатова С.Т., Марван А. Кинетика осаждения смол при хранении дизельного топлива// Нефтехимия. - 2007. - том 47. - №2. - с. 147-149.

8. Гришина И.Н., Марван А., Башкатова С.Т., Колесников И.М. Уравнение, связывающее цетановое число дизельного топлива с концентрацией присадки, промотора воспламенения//Технология нефти и газа. - 2007. - №3. - с. 22-25.

9. Гришина И.Н., Колесников И.М., Башкатова С.Т. Кинетика и механизм действия цетаноповышающих присадок в дизельных топливах //Тез. докл. 7 научно-технической конференции «Актуальные проблемы состояния и развития нефтегазового комплекса России». - М .: Изд-во «Нефть и газ» РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина, 2007. - с. 50-51.

10. Гришина И.Н. Присадка, улучшающая смазывающие свойства малосернистого дизельного топлива // Тез. докл. 7 научно-технической конференции «Актуальные проблемы состояния и развития нефтегазового комплекса России». - М .: Изд-во «Нефть и газ» РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина, 2007. - с. 49-50.

11. Гришина И.Н. Новые депрессорно-диспергирующие присадки для дизельных топлив // Тез. докл. 7 научно-технической конференции «Актуальные проблемы состояния и развития нефтегазового комплекса России». - М .: Изд-во «Нефть и газ» РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина, 2007. - с. 39-40.

12. Гришина И.Н. Разработка технологии экологически безопасного процесса получения многофункциональной присадки «Европрис» для дизельных топлив // Тез. докл. 7 научно-технической конференции «Актуальные проблемы состояния и развития нефтегазового комплекса России». - М .: Изд-во «Нефть и газ» РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина, 2007. - с. 51-52.

13. Патент РФ № 2320705, 2006 Присадка к дизельному топливу, дизельное топливо. (Сулейманов Р.С., Кабанов О.П., Башкатова С.Т., Гришина И.Н., Обухов О.Е., Кабанова Е.Н.).

14. Гришина И.Н., Башкатова С.Т., Борщ В.Н., Колесников И.М. Механизм действия сукцинимидных диспергирующих присадок в топливной дисперсной системе// Технология нефти и газа. - 2007. - №3. - с.23-24.

15. Гришина И.Н., Борщ В.Н., Башкатова С.Т. Механизм комплексообразования сукцинимида с углеводородами. Квантово-химический расчет неэмпирическими методами 1. Бензол. Учебное пособие. М.: Изд-во «Нефть и газ» РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина, 2007. - 50 с.

16. Гришина И.Н., Колесников И.М., Башкатова С.Т. Зависимость дипольных моментов молекул алкиламина итаконовой кислоты от числа атомов углерода, содержащихся в алкильном радикале// Технология нефти и газа. - 2007. - №4. - с. 37-40.

17. Гришина И.Н., Колесников И.М., Башкатова С.Т. Параметрические уравнения, устанавливающие взаимосвязь между основными физико-химическими свойствами нестандартных дизельных топлив// Нефтехимия. - 2007. - том 47. - №6. - с. 462-465.

18. Гришина И.Н., Башкатова С.Т., Колесников И.М., Марван А. Термодинамика растворения влаги в дизельном топливе// Нефтехимия. - 2007. - том 47. - №8. - с. 355-366.

19. Гришина И.Н., Башкатова С.Т., Колесников И.М., Винокуров В.А. Параметрическое уравнение, описывающее процесс удаления нагара с деталей дизельного двигателя с помощью присадок// Нефтепереработка и нефтехимия. - 2007. - №8. - с. 10-16.

20. Гришина И.Н. Физико-химические основы и закономерности синтеза, производства и применения присадок, улучшающих качество дизельных топлив. (Научное издание). М.: Изд-во «Нефть и газ» РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина, 2007 - 230 с.

21. Grishina I.N., Kolesnikov I.M., Bashkatova S.T. The parametrical equations establishing dependence between the basic physical and chemical properties non-standard diesel fuels/ Materials of 18 International Congress of Chemical and Process Engineering. - 2008, p. 235-236.

22. Grishina I.N., Bashkatova S.T., Kolesnikov I.M. Kinetics of accumulation of moisture and pitches in diesel fuel during its storage/ Materials of 18 International Congress of Chemical and Process Engineering, 2008, p. 241-242.

23. Grishina I.N., Zavaruhina Yu.B., Bashkatova S.T., Kolesnikov I.M. Development of a range of the additives improving properties of Russian diesel fuels. Materials of 18 International Congress of Chemical and Process Engineering, 2008, p. 243-246.

24. Grishina I.N., Kolesnikov I.M. The mathematical description of diesel fuels with additives improving their properties. Materials of 18 International Congress of Chemical and Process Engineering, 2008, p. 247-250.

25. Grishina I.N., Zavaruhina Yu.B., Bashkatova S.T., Kolesnikov I.M. Development of a variety of additives for diesel fuel. Materials of 18 International Congress of Chemical and Process Engineering, 2008, p. 251-253.

26. Гришина И.Н., Колесников И.М. Экологически безопасный технологический процесс получения многофункциональной присадки «Европрис» для дизельных топлив// Сб. докл. V Международной научно-практической конференции «Новые топлива с присадками». - С.-Петербург, 2008. - с. 146-148.

27. Гришина И.Н., Башкатова С.Т., Колесников И.М. Параметры качества дизельных топлив, определяющие условия их хранения//Сб. докладов V Международной научно-практической конференции «Новые топлива с присадками». - С.-Петербург, 2008. - , с. 85-88.

28. Журавлев А.Н., Кабанова Е.Н., Гришина И.Н., Башкатова С.Т. Проблемы, возникающие при транспорте газового конденсата в условиях Крайнего Севера, и пути их решения// Сб. докладов V Международной научно-практической конференции «Новые топлива с присадками». - С.-Петербург, 2008. - с. 218-221.

29. Журавлев А.Н., Кабанова Е.Н., Гришина И.Н., Башкатова С.Т. Проблемы транспорта «тяжелых» газовых конденсатов при отрицательных температурах окружающей среды и способы их решения// Технология нефти и газа. - 2009. - №5. - с.25-27

30. Патент РФ № 2378323, 2008. Присадка к дизельному топливу, дизельное топливо. Гришина И.Н.

31. Любименко В.А., Гришина И.Н., Гизатуллин Р.А., Колесников И.М. Связь индукционного периода окисления бензиновой фракции с концентрацией антиокислителя// Химия и технология топлив и масел. - 2008. - №1. - с. 34-35.

32. Башкатова С.Т., Гришина И.Н., Смирнова Л.А., Колесников И.М., Винокуров В.А. О механизме действия присадок в топливных дисперсных системах/Сб. тр. «Глубокая переработка нефтяных дисперсных систем» - М.: Изд.-во «Техника» ТУМА ГРУПП, 2008. - с. 130-132.

33. Журавлев А.Н., Гришина И.Н., Башкатова С.Т., Кабанова Е.Н. Многофункциональная присадка для получения газоконденсатных дизельных топлив зимних и арктических марок/ Сб. тр.VII Международной конференции «Химия нефти и газа» - Томск: изд-во ИХН СО РАН, 2009. - с.702-704

34. Борщ В.Н., Колесников И.М., Гришина И.Н., Любименко В.А. Квантовохимическое исследование комплексообразования сукцинимида с углеводородами/ Сб. трудов «Основные направления исследований кафедры физической и коллоидной химии». - М.: Изд-во «Нефть и газ» РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина, 2009, В.2. -с. 119-127

35. Башкатова С.Т., Гришина И.Н., Смирнова Л.А., Колесников И.М., Винокуров В.А. О механизме действия присадок в топливной дисперсной системе// Химия и технология топлив и масел. - 2009. - №5. - с. 11-13.

36. Башкатова С.Т., Гришина И.Н., Попова О.В., Винокуров В.А. Межмолекулярные взаимодействия в топливной дисперсной системе и их вклад в механизм действия присадок в дизельных топливах. (Учебное пособие) М.: Изд-во «Нефть и газ» РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина, 2011

37. Башкатова С.Т., Гришина И.Н., Смирнова Л.А., Колесников И.М., Винокуров В.А. Механизм действия присадок в дизельных топливах/ Сб. тр. «Актуальные проблемы развития нефтегазового комплекса России».- М.: Изд-во «Нефть и газ» РГУ нефти и газа имени И.М.Губкина, 2010. - с. 275

Размещено на Allbest.ru