Присадки, улучшающие показатели дизельных топлив

Надежным и перспективным методом улучшения показателей качества дизельного топлива является использование присадок, воздействующих на химические и физические процессы, происходящие в топливе. При необходимости в дизельные топлива вводят следующие присадки (в скобках указано примерное массовое содержание присадок в топливе):

1) повышающие ЦЧ (0,25–0,2 %);

2) противодымные – уменьшающие дымность отработавших газов (0,25–0,5%);

3) антиокислительные – повышающие термоокислительную стойкость топлив (0,001–0,1 %);

4) депрессорные – понижающие температуру застывания топлива (0,01–2,0 %);

5) антикоррозионные – понижающие коррозионную агрессивность топлив (0,0008–0,005 %);

6) биоцидные – подавляющие размножение микроорганизмов (0,05–0,5 %);

7) многофункциональные (0,01–0,5 %).

Рассмотрим механизм действия некоторых присадок. Установлено, что соединения типа алкилнитратов RCH₂ONO₃ или RCH₂ONO, перекисные соединения RCH₂OOH, тионитраты RSNO и ряд других способствуют увеличению ЦЧ топлива. Полагают, что при разложении этих присадок образуются соединения, способствующие более энергичному развитию цепных предпламенных реакций, сокращающих тем самым период задержки воспламенения. Для азотсодержащих присадок такими соединениями могут быть оксиды азота. В качестве присадки, увеличивающей ЦЧ дизельных топлив, применяют изопропилнитрат (СН₃)₂CONO₃. Присадки, увеличивающие ЦЧ, одновременно улучшают и пусковые свойства топлива.

Противодымные присадки, улучшая сгорание топлива и снижая в отработавших газах содержание сажи, могут в значительной степени отодвинуть предел дымления дизелей. Изучение природы возникновения сажи и ее влияния на окружающую среду показало, что очаги ее образования начинают возникать еще в предпламенных процессах в локальных областях, в которых содержание кислорода недостаточно для эффективных окислительных процессов. В этих областях начинается частичная дегидрогенизация, сопровождаемая крекингом и образованием микрочастичек сажи. В дальнейшем, при более интенсивном развитии процесса сгорания, часть образовавшихся микрочастиц сажи, попадая в очаги пламени, выгорает, а оставшиеся частицы в результате высокой турбулентности газов равномерно распределяются в них, образуя характерную для дыма среду пониженной прозрачности. Присутствие сажи в отработавших газах резко увеличивает уровень их токсичности. Ослабить интенсивность образования дыма можно, или повысив интенсивность выгорания микрочастиц сажи, или снижая интенсивность их образования.

Современные противодымные присадки содержат кальций, барий, марганец и ряд других элементов. Наиболее эффективные противодымные присадки содержат соединения бария, которые в свою очередь усиливают нагарообразование в камере сгорания и в зоне поршневых колец. Поэтому оценивая противодымный эффект присадки, необходимо учитывать и ее влияние на интенсивность образования нагара.

Для понижения температуры застывания топлив применяют депрессорные присадки (депрессоры). Механизм действия депрессорных присадок основан на полярной активности молекул депрессора, которые покрывают мономолекулярным слоем микрокристаллики застывающего парафина и препятствуют их сращиванию. В качестве депрессоров используют соединения полимерного типа – полиэтилен или поливинилацетат.