Депрессорно-диспергирующие присадки

Изменение текучести дизельного топлива проходит в три стадии:

1. при достижении t помутнения:
   начало кристаллизации н-парафинов – топливо мутнеет. При этом размеры кристаллов еще малы и они проходят через фильтр. Текучесть топлива не меняется.
2. при достижении предельной температуры фильтруемости (ПТФ):
   кристаллы н-парафинов достигают размеров превышающих диаметры пор фильтров, топливо не прокачивается через фильтр, текучесть топлива ухудшается.
3. при достижении t застывания:
   

   кристаллическая решетка уплотняется и разрастается – топливо теряет текучесть.

Действие депрессорной присадки направлено не против возникновения кристаллов парафинов, а против их роста. Сам механизм действия депрессорных присадок окончательно не изучен, существует два мнения:

1. Происходит сокристаллизация парафина и депрессора, когда молекула депрессора своей неполярной частью встраивается в кристалл парафина, а полярные части, остающиеся снаружи, мешают новым молекулам парафина осесть на кристалле и увеличить его размер.

2. Происходит адсорбция молекулы депрессора на поверхности кристалла парафина полярной частью, при этом неполярная обращена в среду и мешает сближению кристаллов парафина и их ассоциации в упорядоченные структуры, они при этом приобретают звездообразную форму.

В обоих случаях принципиальное значение имеет то, что действие депрессорной присадки начинается с того, что ее молекулы взаимодействуют с поверхностью зарождающихся кристаллов, т.е. в дизельном топливе уже должен начаться процесс образования кристаллов н-парафинов. Это и объясняет отсутствие влияния депрессорной присадки на температуру помутнения.

Дополнительный эффект применения депрессорных присадок состоит в положительном влиянии на смазывающую способность дизельного топлива.

Для чего нужен диспергатор:

При длительном холодном хранении дизельных топлив с введенными в них депрессорными присадками образовавшиеся мелкие кристаллы парафинов оседают, и в результате образуются два слоя: верхний – светлый и нижний - мутный, обогащенный парафинами. Оба слоя подвижны, однако прокачиваемость нижнего слоя плохая. Для предотвращения расслоения дизельного топлива депрессоры применяются в композиции с диспергаторами парафинов. Добавка диспергатора парафинов к депрессору удерживает кристаллы парафинов во взвешенном состоянии, а также позволяет снизить на порядок размер кристаллов парафинов.

Эффективность депрессор-диспергаторов очень сильно зависит от фракционного и группового углеводородного состава дизельного топлива, а также физико-химических характеристик парафинов, содержащихся в топливе. Поэтому фирмы производители и поставщики депрессорных и диспергирующих присадок стараются иметь как можно более широкий ассортимент и много вариантность композиций этих присадок, чтобы всегда можно было подобрать для конкретного топлива самую эффективную.

Чтобы не допустить существенного снижения приемистости топлива к депрессор-диспергатору особое внимание также следует обратить на следующее:

Наличие воды в дизтопливе:

Растворенная вода (0,008%) на прокачиваемость топлива не влияет. Однако если в топливо попадает больше воды, то в присутствие депрессора образуется эмульсия. Эмульгированная вода при отрицательных температурах замерзает, и образующиеся кристаллы льда сорбируют на себе часть присадок и снижают ее эффективность.

Температура смешения топлива с присадкой:

Механизм действия депрессоров таков что они эффективны только при введении до помутнения топлива, т. е. до начала образования микроскопических кристаллов парафинов. Улучшать помутневшее топливо бессмысленно. В рекомендациях часто указывают, что минимальная температура введения присадки должна быть примерно на 10°C выше температуры помутнения, т.е. примерно +5°C, для летнего дизтоплива. Однако при указанной температуре часть н-парафинов уже выкристаллизовывается из топлива. Добавлять присадку имеет смысл только в прозрачное дизельное топливо. Максимальный эффект депрессорно-диспергирующая присадка дает только когда парафины полностью растворены, а это происходит при температуре выше 30°C.

1. Вводить депрессорную присадку нужно только в прозрачное топливо, до его помутнения т.е.температура топлива должна быть не ниже 30ºС, потому что полностью раствориться парафины в топливе могут только при такой температуре.

   Это требование вытекает из самого принципа действия депрессора, который должен в самом начале образования кристаллов н-парафинов уже находиться в топливе, только в этом случае молекулы депрессора могут помешать зарождающимся кристаллам парафинов разрастаться, сближаться и образовывать прочные связи друг с другом.

   Поэтому для введения в дизтопливо присадки необходимо иметь возможность подогрева дизтоплива до 30-40ºС.

2. Депрессорная присадка – это высоковязкое вещество, плотность которого превышает плотность дизельного топлива. В связи с этими характеристиками возникает два требования по подготовке присадки к применению:

   Во-первых, депрессорная присадка должна быть нагрета до температуры 30-50ºС - это температура при которой присадка становится жидкой, при температуре ниже 30ºС присадка загустевает, и уже при температуре +15ºС застывает.

   Во–вторых необходимо предварительно подготовить раствор предварительно разогретой присадки в дизтопливе или керосине в соотношении 1:3 – это условие вытекает из того, что депрессорная присадка производится в концентрированном виде, имеет высокую плотность (она тяжелее дизтоплива) и подлежит доведению до рабочей концентрации.

   Из всего вышеизложенного следует, что для использования депрессорной присадки необходимо иметь возможность для разогрева бочек с присадкой.

3. Раствор депрессорной присадки должен быть распределен по всему объему дизтоплива, - это необходимо для качественного смешения присадки с дизтопливом, без которого присадка не даст нужного эффекта, и улучшения низкотемпературных свойств дизельного топлива не произойдет, и зимнее дизельное топливо не будет получено. Есть два основных способа смешения:

   Смешение в объеме: раствор присадки в заданной концентрации смешивается с подогретым до 30ºС дизтопливом прямо в резервуаре с помощью насоса. Этот способ смешения дизтоплива с присадкой применим только для небольших емкостей, не дает 100% качественного смешения, является ненадежным и устаревшим следовательно может наблюдаться некоторое снижение характеристик полученного ДЗП.

   Смешение в потоке: раствор депрессорной присадки в заданной концентрации с помощью специальных дозирующих устройств постоянно подается в поток подогретого дизельного топлива и смешивается в условиях достаточной турбулентности. Это наиболее перспективный способ смешения.

Все перечисленные необходимые условия  ввода и смешивания депрессорных присадок с дизельным топливом обеспечивает специальное оборудование -малогабаритный производственный модуль "ДИТО".