Фракционный состав дизельного топлива — методика и приборы
- О компании
- О компании
- Новости
- Наша команда
- Наши партнеры
- Сертификаты
- Оборудование
- Для физико-химических исследований
- Для анализа агро и пищевых продуктов
- Для контроля качества нефтепродуктов
- Услуги
- Демонстрационно-консультационный центр
- Методическая поддержка
- Сервисное обслуживание
- Поиск и фильтры
- По показателям агро и пищевых продуктов
- По производителю
- Контакты
+380 (48) 740-46-77
- SocTrade
- Поиск и фильтры
- Оборудование для анализа нефтепродуктов
- Дизельное топливо
- Фракционный состав дизельного топлива
Фракционный состав дизельного топлива сильно влияет на его эксплуатационные характеристики.
Чем уже интервал температур, в котором выкипает топливо, тем лучше процесс его сгорания в двигателе
Большое количество лёгких фракций повышает давление сгорания, что может привести к стукам в цилиндрах и жёсткой работе двигателя. Большое количество тяжёлых фракций может привести к неполному сгоранию топлива, что вызывает повышенное дымление и образование нагара.
Температура 10% отгона характеризует пусковые свойства двигателя. Температура конца кипения ограничивает содержание тяжёлых компонентов.
Для определения фракционного состава дизельного топлива предназначены приборы:
Автоматическая система для определения фракционного состава дизельного топлива AD-7
Анализатор AD-7 определяет дистилляционные характеристики дизельного топлива в автоматическом режиме строго в соответствии с арбитражными методами.
Ручной прибор для определения фракционного состава дизтоплива K45090
Простое и эффективное решение для определения дистилляционных характеристик дизельного топлива в соответствии со стандартами ДСТУ, ASTM, ISO.
Анализатор топлив Miniscan IR Vision
MINISCAN IR Vision – компактный высокоскоростной автоматический FTIR анализатор бензина, реактивного и дизельного топлива.
Лабораторное оборудование SocTrade | Карта сайта
Дизайн сайта — «Sponge»
О составе дизельного топлива |
Дизтопливо (ДТ) точно также как и нефть или сжиженный природный газ не имеет строго фиксированного химического состава. Точное содержание тех или иных химических составляющих можно определить только в лаборатории.
Дизтопливо с доставкой по Москве предлагают многие компании. Наша одна из самых надёжных и с репутацией. Помимо дизельного топлива можем организовать доставку пропана для газгольдера.
Главными его составляющими являются:
- Парафиновые углеводороды. Их содержание в зависимости от вида ДТ варьируется в пределах 10-40%.
- Нефтеновые углеводороды.
Их в дизтопливе может содержаться 20-60%. - Ароматические углеводороды. В дизельном топливе их содержится 15-30%.
Их в дизтопливе может содержаться 20-60%.Помимо упомянутых в ДТ могут содержаться смолистые химические соединения, соединения серы и механические примеси.
Парафиновые являются смесью углеводородов с содержанием в молекулах от 18 до 35 атомов углерода. В том или ином количестве парафины имеются в нефти и её производных.
Нефтеновые углеводороды имеют циклическую структуру молекул. Иначе их называют циклоалканами. В большинстве случаев это гомологи циклогексана и циклопентана. Есть во всех нефтепродуктах.
Ароматические углеводороды отличаются от прочих наличием в своих молекулах углеводородных групп, составляющих правильный шестиугольник (бензольное кольцо). Имеют склонность к реакциям замещения. В основном присутствуют в конечных продуктах переработки нефти.
От каких факторов зависит состав ДТ
Основными можно назвать следующие:
- Конкретное месторождение нефти, из которой получают дизельное топливо. В нефти из одного месторождения может содержаться 20% парафиновых углеводородов, в другом около 40%.
- Температуры, при которой происходила перегонка нефти. Чем она выше, тем больше сложных молекул распадается, вступает в реакции присоединения, замещения и т. д.
- Наличие присадок, т. е. специальных добавок, влияющих на характеристики и конечный состав дизтоплива.
В нефти из одного месторождения может содержаться 20% парафиновых углеводородов, в другом около 40%.Рис.2
На что влияет состав дизельного топлива
На очень многие его параметры и характеристики, в частности, на:
- Стойкость к отрицательным температурам. Для снижения температуры застывания в ДТ добавляют тяжёлые фракции углеводородов.
- Коксуемость. Так называют способность дизтоплива образовывать без доступа кислорода остаток, в виде кокса. Чем больше в ДТ смолистых соединений, тем она выше.
- Вязкость. От неё зависит допустимая температура эксплуатации ДТ. Загустевание летнего дизтоплива становится заметным уже при минус 5ºC. При минус 10ºC начинается его кристаллизация. Чем больше в составе дизтоплива парафиновых углеводородов, тем меньший мороз оно способно выдержать.
Чем больше в составе дизтоплива парафиновых углеводородов, тем меньший мороз оно способно выдержать.Естественно, от состава дизельного топлива стоимость последнего также зависит.
Качество дизельного топлива
Говорить о качестве ДТ можно только с упоминанием сферы его применения и использования. Качественное дизтопливо для отопительных котлов может не являться таковым, если попытаться его использовать для ДВС автомобилей. Впрочем, и для котлов дизтопливо далеко не всегда подходит, особенно если речь заходит об отоплении в сильный мороз.
В морозы ниже 20°С правильнее организовать отопление с помощью сжиженного природного газа. Доставка пропана для газгольдера возможна в любое время года и не очень дорогая. Напомним, что пропан переходит в жидкое состояние при минус 42°С.
Чем дизтопливо отличается от солярки
Чаще всего эти слова используют, как синонимы, но иногда их употребляют в несколько разных значениях. Соляркой называют дизтопливо с октановым числом менее 40, вязкостью в пределах 5-9 мм2/с, температурой кипения – 240 до 400°С.
Просмотров: 627
Органический состав дизельных твердых частиц, дизельного топлива и моторного масла внедорожного дизель-генератора
Органический состав дизельных твердых частиц, дизельного топлива и моторного масла внедорожного дизель-генератора
Фуян Лян, и Минмин Лу, * и Тим С. Кинер, и Зифей Лю и и Сун-Джай Кханг б
Принадлежности автора
* Соответствующие авторы
и Департамент гражданской и экологической инженерии, Университет Цинциннати, Цинциннати, США
Электронная почта: lumg@ucmail.
uc.edu
Факс: +1-513-556-2599
Тел.: +1-513-556-0996
б Кафедра химической инженерии и материаловедения, Университет Цинциннати, Цинциннати, США
Аннотация
Целью данного исследования является выявление, количественная оценка и сравнение органических соединений в твердых частицах дизельного топлива (DPM) с дизельным топливом и моторным маслом, используемым в внедорожном дизель-генераторе. Примерно 9Количественно определяли 0 органических соединений (с молекулярной массой от 120 до 350), к которым относятся алканы, ПАУ, алкилированные ПАУ, алкилбензолы и алкановые кислоты. Дизельное топливо с низким содержанием серы содержит 61 % алканов и 7,1 % ПАУ. Идентифицируемая часть моторного масла содержит в основном алкановую и бензойную кислоты. Состав ДПМ свидетельствует о том, что они могут образовываться из несгоревшего дизельного топлива, испарений моторного масла и продуктов сгорания. По сравнению с дизельным топливом, ДПМ содержит меньше фракций алканов и больше соединений ПАУ со сдвигом в сторону более высокомолекулярных. Обогащение соединений с более высокой молекулярной массой в DPM может быть связано с горением (пирогенным). КОМПОЗИЦИЯ ДИЗЕЛЬНОГО ТОПЛИВА — CHEVRON U.
S.A. INC. 119 предварительной заявки на патент США № 61/869,466 с датой подачи 23 августа 2013 г. Эта заявка претендует на приоритет и извлекает выгоду из вышеизложенного, раскрытие которого включено в настоящий документ посредством ссылки.Настоящее изобретение относится к топливным композициям. Более конкретно, оно относится к композициям дизельного топлива, которые содержат не более 30 частей на миллион активной моющей присадки или активной диспергирующей присадки или их смесей.
Дизельные двигатели использовались в таких приложениях, как стационарные электростанции, локомотивы, корабли, грузовики и автомобили. В этих двигателях, в отличие от бензиновых двигателей, отсутствует источник воспламенения (например, свеча зажигания), чтобы инициировать сгорание в цилиндре. Воздух сжимается до высокого давления, что приводит к достаточно высокой температуре, чтобы вызвать самовоспламенение при попадании дизельного топлива в камеру сгорания.
Таким образом, топливные форсунки являются важным элементом системы подачи топлива в двигатель.
Правильная работа топливной форсунки имеет решающее значение для бесперебойной работы двигателя, обеспечения оптимальной мощности, расхода топлива и контроля выбросов. Оптимизация работы зависит от точного времени впрыска, подачи объема топлива и продуманной схемы распыления.
Дизельное топливо имеет тенденцию к образованию твердых отложений во многих двигателях при высоких температурах. Отложения углерода, если их не контролировать, накапливаются на наконечнике форсунки и приводят к ограничению объема потока и формы распыла. Более крупные капли топлива в камере сгорания требуют больше времени для эффективного сгорания. Отсутствие достаточного времени отрицательно сказывается на экономии топлива и выбросах.
Моющие присадки обычно используются в дизельном топливе для сведения к минимуму или устранения нагара на кончиках форсунок топливных форсунок. В настоящее время установлено, что отложения в форсунках дизельных двигателей могут быть уменьшены или устранены за счет использования стабилизаторов дизельного топлива и антиоксидантных присадок.
Настоящее изобретение направлено на топливную композицию, содержащую основное количество углеводородов, кипящих в дизельном диапазоне, и эффективное количество, предотвращающее образование отложений, по меньшей мере, одной присадки, улучшающей стабильность, или, по меньшей мере, одной антиоксидантной присадки, или их смесей, причем топливная композиция содержит не более 30 частей на миллион активной моющей добавки или активной диспергирующей добавки или их смесей.
Настоящее изобретение относится к способу уменьшения отложений в форсунках дизельного двигателя с непосредственным впрыском, включающему подачу топливной композиции, включающей основное количество углеводородов, кипящих в дизельном диапазоне, и эффективное количество, контролирующее отложения, по меньшей мере, одной присадки стабильности или по меньшей мере одну антиоксидантную добавку или их смеси, при этом топливная композиция содержит не более 30 частей на миллион активной моющей присадки или активной диспергирующей присадки или их смесей для двигателя внутреннего сгорания.
Настоящее изобретение дополнительно обеспечивает топливную композицию, содержащую основное количество углеводородов, кипящих в дизельном диапазоне, и эффективное количество топливной присадки по настоящему изобретению, контролирующее образование отложений.
Настоящее изобретение также обеспечивает способ улучшения совместимости композиции присадки к топливу, включающий смешивание вместе компонентов композиции присадки к топливу по настоящему изобретению.
Было обнаружено, что группа присадок к дизельному топливу, обычно используемых в качестве стабилизаторов дизельного топлива и антиоксидантов, демонстрирует неожиданный эффект в борьбе с отложениями на форсунках дизельного топлива, которые обычно устраняются детергентами для дизельных двигателей. Уровень контроля отложений измеряется потерями мощности в дизельном двигателе промышленного стандарта. Такие присадки для повышения стабильности используются в топливах во многих областях, а также имеют более низкую стоимость по сравнению с моющими присадками для дизельных двигателей.
Это изобретение сводит к минимуму или устраняет использование более дорогих моющих добавок.
Термин «топливо» или «топливо на углеводородной основе» относится к обычно жидким углеводородам, температура кипения которых соответствует температуре кипения дизельного топлива.
Термин «углеводороды, кипящие в дизельном диапазоне» относится к углеводородам, имеющим температуру кипения в диапазоне от примерно 150°C до примерно 350°C.
состав, который можно использовать в дизельном двигателе. В одном варианте осуществления композиция дизельного топлива по настоящему изобретению содержит стабилизирующую добавку и не содержит детергентной или диспергирующей присадки.
Моющие присадки к дизельному топливу обычно используются для уменьшения или устранения закоксовывания форсунок и образования нагара. Обычные моющие присадки для дизельных двигателей включают, например, алифатические гидрокарбилзамещенные амины, гидрокарбилзамещенные поли(оксиалкилен)амины, гидрокарбилзамещенные сукцинимиды, продукты реакции Манниха, нитро- и аминоароматические сложные эфиры полиалкилфеноксиалканолов, полиалкилфеноксиаминоалканы и т.
п.
Топливо также должно быть изготовлено, смешано и/или дополнено добавками для обеспечения стабильности. Нестабильное дизельное топливо может разлагаться, вступать в нежелательные химические реакции и образовывать твердые частицы. Такие частицы могут забивать топливные фильтры и уменьшать подачу топлива в двигатель. Они также могут мешать работе насосов и форсунок, которые имеют очень малые зазоры между скользящими или вращающимися поверхностями. Стабильность может быть термической (двигатель и окружающая среда транспортного средства) или храниться (длительный срок).
Как правило, присадки для повышения стабильности предотвращают окисление и разложение дизельного топлива. Для целей настоящего раскрытия стабильность включает, но не ограничивается ими, термическую стабильность, стабильность при хранении, устойчивость к окислению и т.п. Обычные добавки и антиоксиданты, повышающие стабильность, включают, но не ограничиваются ими, гидрохинон и его производные, алкилфенолы, различные амины, такие как замещенные фенилендиамины, и комбинации аминов и фенолов либо в виде отдельных молекул, либо связанных вместе в амино-фенольных смолах.
Аминофенольные добавки, повышающие стабильность смолы, известны и имеются в продаже, например, от Nalco (например, EC5111A, EC5300A и EC5302A) и Innospec (например, FOA-9).1).
При выборе присадок к топливу важно убедиться, что присадки работают хорошо, являются экономически эффективными и не способствуют вредным побочным эффектам. Следует учитывать взаимодействие между различными типами и классами добавок. Таким образом, полезно уменьшить количество и концентрацию присадок к дизельному топливу.
Было обнаружено, что использование определенных присадок стабильности или антиоксидантных присадок или их смесей в дизельном топливе, при этом топливная композиция содержит не более 30 частей на миллион активной моющей присадки или активной диспергирующей присадки или их смесей, приводит к контролю образования отложений. Предпочтительно дизельное топливо содержит присадки стабильности или антиоксидантные присадки или их смеси, а топливная композиция содержит не более 20 частей на миллион активной моющей присадки или активной диспергирующей присадки или их смесей.
Стабилизирующая присадка обычно используется в углеводородном дистиллятном топливе. Надлежащая концентрация присадки, необходимая для достижения желаемого контроля над отложениями, варьируется в зависимости от типа используемого топлива и других используемых присадок. Однако, как правило, от 10 до 200 ppm массы (мг активной добавки/кг дизельного топлива) активной присадки стабильности (например, от 50 до 200, от 50 до 175, от 50 до 150, от 75 до 200, от 75 до 175, от 75 до 150, от 100 до 200, от 100 до 175 или от 100 до 150 частей на миллион массы (мг активной добавки/кг дизельного топлива) активной присадки стабильности) необходимо для достижения наилучших результатов.
В дизельных топливах могут использоваться другие хорошо известные присадки, такие как депрессорные присадки, присадки для улучшения текучести при низких температурах, присадки для улучшения смазывающей способности, присадки для улучшения цетанового числа, присадки для улучшения проводимости и т.п.
Дизельное топливо, используемое с стабилизирующей добавкой по настоящему изобретению, включает готовые дизельные топлива, в которых уровни содержания серы, ароматических углеводородов и парафинов колеблются от типичных количеств до лишь следовых количеств.
В еще одном варианте дизельное топливо имеет высокую концентрацию серы. В частности, содержание серы составляет от примерно 0 до примерно 5000 частей на миллион серы по массе.
Использование автомобилей, находящихся в эксплуатации, для оценки работы двигателя из-за образования нагара на наконечниках форсунок нецелесообразно. Для таких оценок обычной практикой является разработка лабораторных инструментов, которые были сопоставлены с транспортными средствами на дорогах и проверены заслуживающими доверия группами по установлению стандартов.
Два таких инструмента были разработаны Координационным Европейским Советом (CEC) и широко используются исследовательскими лабораториями.
Одним из таких инструментов является двигатель DW-10 на испытательном стенде (CEC F-98-08). Это двухлитровый четырехцилиндровый рядный турбированный двигатель с верхним расположением распредвала и EGR. Этот более современный двигатель с непосредственным впрыском оснащен системой подачи топлива Common Rail.
Процедура испытаний была разработана для различения видов топлива, которые различаются по своей способности образовывать отложения в форсунках дизельных двигателей легковых автомобилей стандарта Euro V с непосредственным впрыском топлива. Уровень образования отложений на форсунках определяется потерями мощности в строго определенном цикле испытаний и процедуре испытаний.
Вторым оценочным инструментом является XUD-9.двигатель на испытательном стенде (ЦИК Ф-23-01). Это система непрямого впрыска, представляющая старые дизельные двигатели, находящиеся в эксплуатации. В нем отсутствует современная система впрыска Common Rail. Это четырехцилиндровый двигатель объемом 1,9 л, оснащенный в начале испытаний чистыми топливными форсунками. После десяти часов работы с заданным циклом склонность топлива к образованию отложений в форсунках определяется процентной потерей потока при подъеме иглы 0,10 мм.
Для правильной работы дизельного оборудования требуется дизельное топливо, отвечающее нескольким категориям производительности и физическим и химическим свойствам, включая, помимо прочего, спецификации ASTM D9.
75, Стандартные технические условия на дизельное топливо. Свойства топлива и соображения включают, но не обязательно ограничиваются следующими возможными категориями: цетановое число, смазывающая способность, стабильность, электропроводность, контроль отложений, чистота, работа при низких температурах, плотность и температура вспышки. Многие из этих и других свойств можно контролировать с помощью процессов нефтепереработки, вариантов смешивания и/или использования химических добавок, что позволяет получить топливо, соответствующее назначению.
Следующие примеры не являются ограничивающими.
В одном эксперименте была предпринята попытка определить необходимое количество моющей присадки для топлива. Это топливо требовало присадки стабильности. Матрица испытаний требовала испытания готового топлива (т. е. топлива, содержащего присадки, такие как присадки, повышающие цетановое число, присадки для смазывания и т.п., как указано выше) как с моющим средством, так и без него, чтобы установить базовый уровень и продемонстрировать преимущества использования моющей присадки.
Испытания стабилизированного готового топлива без моющей присадки показали очень небольшую потерю мощности в двигателе DW-10, что указывает на очень незначительное образование нагара. Уровень потерь мощности был низким и очень похожим как с моющей добавкой, так и без нее. Удивительно было наблюдать, что добавка стабильности работала для восстановления мощности без использования добавки контроля образования отложений. Аналогичные испытания с использованием XUD-9двигатель также привел к неожиданной выгоде.
Основываясь на этом открытии, теперь можно уменьшить или исключить использование моющих присадок и при этом поддерживать низкий уровень отложений в форсунках, что обеспечивает оптимальную производительность.
Программа испытаний была проведена с использованием испытаний двигателей для оценки двух типов топлива, с высоким и низким содержанием серы, с моющими присадками (TECHRON® D) и без них, в статистически разработанной рандомизированной тестовой матрице. Готовое дизельное топливо с более высоким содержанием серы (т.
е. с содержанием серы более 15 частей на миллион по весу) требовало добавления присадки для предотвращения разложения. Результаты ЦИК F98-08 DW-10 engine tests are set forth in Table 1.
| TABLE 1 | |||||
| CEC F-98-08 DW-10 Engine Test Results | |||||
| Amount of | Power | ||||
| Detergent | Stability | Stability | Loss | ||
| Example | Base Fuel | Additive | Additive | Additive | (%) |
| 1 | S5000 | Yes | Yes | 0.39 | |
| (FOA-91) | |||||
| 2 | S5000 | Yes | Yes | 0. 67 | |
| 3 | S5000 | No | Yes | 1.88 | |
| (FOA-91) | |||||
| 4 | S5000 | No | Yes | 3.18 | |
| (FOA-91) | |||||
| 5 | S15 | Yes | No | 2.45 | |
| 6 | S15 | Yes | No | 2.63 | |
| 7 | S15 | No | No | 9.38 | |
| 8 | S15 | No | No | 9.42 | |
| 9 | S15 | No | Yes | 4.72 | |
| (FOA-91) | |||||
| 10 | S15 | No | Yes | 3.05 | |
| (EC5300A) | |||||
| 11 | S15 | No | No | 7. 83 | |
| (CARB) | |||||
| 12 | S15 | No | Yes | 180 ppm | 8.73 |
| (CARB) | (BHT) | ||||
| 13 | S15 | No | Yes | 150 ppm | 2.61 |
| (CARB) | (EC5111A) | ||||
| 14 | S15 | No | Yes | 150 ppm | 3.34 |
| (CARB) | (EC5302A) | ||||
The diesel fuels presented in the Tables herein represent classes of diesel fuels as characterized according to ASTM D975, i.e., S15=максимум 15 частей на миллион серы и S5000=максимум 5000 частей на миллион серы.
Первоначальные испытания в условиях испытаний DW-10 с использованием высокосернистого дизельного топлива с моющими присадками показали очень небольшую потерю мощности (0,39%) как и ожидалось.
Дизельное топливо с низким содержанием серы и моющей присадкой также привело к небольшой потере мощности (2,45%), как и ожидалось. То же топливо без моющей присадки привело к значительной потере мощности (9,38%). При испытании дизельного топлива с более высоким содержанием серы без моющей присадки было обнаружено очень небольшое снижение мощности (1,88%). Это условие было повторено с тем же неожиданным результатом, низкой потерей мощности (3,18%).
Для подтверждения исправности работы двигателя топливо с низким содержанием серы, не требующее присадки для стабилизации, было испытано без присадки моющего средства, что привело к ожидаемой высокой потере мощности (90,42%). За этим последовало испытание того же топлива с низким содержанием серы без добавки стабильности, но с моющей добавкой. Как и ожидалось, были получены низкие потери мощности (2,63%).
Хотя топливо с низким содержанием серы естественно стабильно и не требует добавки стабильности, добавка стабильности была добавлена в топливо для испытаний двигателя без использования детергента.
Удивительно, но потери мощности оказались ниже (4,72%).
Для дополнительной проверки в топливо с низким содержанием серы для испытаний двигателя был добавлен другой тип присадки стабильности дизельного топлива (амино-фенольная смола, Nalco EC5300A). И снова потери мощности были низкими (3,05%), когда не использовалось моющее средство. Это указывало на то, что присадка для стабилизации может поддерживать чистоту форсунок аналогично тому, что ожидается от дизельного моющего средства.
Три другие присадки стабильности были испытаны в топливе CARB с низким содержанием серы без детергента. Опять же, топливо без детергента и без добавки стабильности привело к более высоким потерям мощности (7,83%). Одна добавка (BHT) оказалась неэффективной, что привело к большим потерям мощности (8,73%). Две присадки для повышения стабильности эффективно поддерживали чистоту форсунок и приводили к снижению потерь мощности (2,61% и 3,34%).
Параллельное тестирование проводилось с использованием второго стандартного тестового модуля XUD-9.
Чистота топлива в отношении отложений в форсунках измеряется после завершения 10-часового испытания путем определения процентного ограничения потока из-за образования отложений на наконечниках форсунок. Результаты ЦИК F98-08 Испытания двигателя XUD-9 F-23-01 приведены в таблице 2 ниже.
| TABLE 2 | ||||
| CEC F-23-01 XUD-9 Engine Test Results | ||||
| Stability | ||||
| Example | Base Fuel | Detergent | Добавка | % Забито |
| 15 | S5000 | Да | Да | 60 |
| (FOA-91) | ||||
| 16 | S5000 | Yes | Yes | 60. 9 |
| (FOA-91) | ||||
| 17 | S5000 | No | Yes | 62 |
| (FOA-91) | ||||
| 18 | S5000 | No | Yes | 57 |
| (FOA-91) | ||||
| 19 | S15 | Yes | No | 11 |
| 20 | S15 | Yes | No | 11.4 |
| 21 | S15 | No | No | 76 |
| 22 | S15 | No | No | 81.5 |
| 23 | S15 | No | Yes | 40,3 |
| (FOA-91) | ||||
Hight Dies DELERENERENERENERENTERENTERENTERENTERENTERENTERENTERENTERENTERENTIRENTRIENMELIENMELIENMELIENMELER.