Присадки для топлив

В России вырабатывается около 100-120 тыс. т высококачественных моторных, трансмиссионных, индустриальных масел, для чего закупается ежегодно 16-18 тыс. т присадок.

Устойчивый средний ассортимент импортируемых присадок, %%:

антикоррозионные, антиржавейные, антидымные и др.)

Импортерами присадок в Россию являются всемирно известные фирмы, обладающие передовыми научными разработками, технологиями и мощным производственным потенциалом: Лубризол, Афтон, Шеврон, Оронайт, Ромакс и др.

Объемы поставок присадок основными фирмами составляют:

Стоимость закупки импортируемых присадок – около USD 65-75 млн.

Т.е. затраты на приобретение присадок для ВИНК не обременительны (относительно их доходорв от производства масел), что не стимулирует развитие собственного производства присадок.

Другим фактором, не стимулирующим ВИНК в развитии собственного производства присадок, является высокая стоимость отечественных присадок; если в 90^х годах они были в 3-5 раз дешевле импортных, то в настоящее время их цена близка к закупаемым. Это объясняется резким повышением стоимости исходного сырья (значительные объемы импортируются), энергоресурсов, затратным производством на устаревших, чрезвычайно энергоемких мощностях, небольшими объемами производства и принятой в России системой ценообразования. Потребителей привлекает также четкое исполнение контрактов экспортерами, высокое качество присадок, исключающее брак, эффективная помощь в одобрении присадок.

Суммируя общую потребность России в импортных присадках, необходимо учесть, что помимо закупок непосредственно присадок, существует «скрытый» их импорт. Это присадки, содержащиеся в моторных маслах, закупаемых для эксплуатации современной зарубежной техники. Импорт таких масел ежегодно растет и достигает уже около 260 тыс. тонн. При содержании в этих маслах 10-15% присадок, «скрытый» импорт их достигает 25-35 тыс. тонн.

Т.е. в настоящее время Россия нуждается в производстве 55-60 тыс. т современных присадок (дополнительно к вырабатываемым).

По общему объему выпуска, присадки для топлив существенно превышают присадки для масел. Всего присадок для топлив производят порядка 1,5 млн т/г. Кроме того, выпускается около 30 млн т/г оксигенатных (кислородсодержащих) компонентов бензинов – МТБЭ, этанола и др. Их фактически нельзя уже отнести к присадкам, т.к. они вводятся в больших количествах и являются компонентами бензинов.

Общий ассортимент присадок для топлив значительно больше, чем для масел. Но большинство из них применяется пока в очень ограниченных количествах и широко распространенных типов присадок не больше, чем для масел. Классификация присадок для топлив по назначению представлена в таблице.

Тип присадки	Топливо	Концентрация, %	Пример активного компонента	Назначение
Модификаторы воспламенения
Антидетонаторы (октаноповышающие)	Бензины	0,01 – 0,1 1 – 2	Металлоорганические соединения свинца, железа и марганца; органические соединения щелочных металлов; N-метиланилин и композиции на его основе Оксигенаты	Предотвращают преждевременное воспламенение бензина в двигателях с принудительным воспламенением
Промоторы воспламенения (цетаноповышающие)	Дизельные топлива	0,05 – 0,5	Алкилнитраты, алкилпероксиды	Повышают цетановое число топлива за счет образования свободных радикалов, инициирующих самовоспламенение
Модификаторы горения
Антинагарные	Этилированные бензины	0,01– 0,05 (зависит от содержания ТЭС в бензине)	Эфиры фосфорной кислоты (трикрезилфосфат), алкил борные кислоты	Предотвращают образование нагара на деталях двигателя, вызванного отложениями оксидов свинца на свечах и стенках камеры сгорания
Неэтилированные бензины	0,05 – 0,1	Основания Манниха алкилфенолов, сукцинимиды, оксиэтилированные алкил фенолы	Удаляют нагар из камеры сгорания или предотвращают его образование, снижай тем самым рост требований к октановому числу
Дизельные топлива	0,05 – 0,1	Термостойкие ПАВ в сочетании с катализаторами горения и модификаторами нагара	Препятствуют образованию нагара в камере сгорания, предотвращают закоксовывание поршневых колец
Антидымные	Дизельные топлива	0,05 – 0,2	Топливорастворимые соединения бария, железа, марганца и других металлов	Ускоряют выгорание сажи на последних стадиях процесса горения топлива
Антисажевые	Дизельные топлива	0,001 – 0,05	Топливорастворимые соединения железа, меди, церия и других металлов	Препятствуют забивке сажевых фильтров, снижая температуру выгорания сажи до температуры отработавших газов
Тип присадки	Топливо	Концентрация, %	Пример активного компонента	Назначение
Инициаторы горения*	Бензины и дизельные топлива	0,001 – 0,01	ПАВ с добавкой малых количеств беззольных промоторов горения (нитратов, пероксидов)	Интенсифицируют процесс горения топлива
Катализаторы горения	Все виды топлив	0,001 – 0,01	Композиция на основе теплорастворимых соединений металлов	Интенсифицируют процесс горения топлива
Нейтрализующие	Котельные топлива	0,1 – 0,5	Соединения кальция, магния и других металлов	Превращают оксиды серы в сульфаты, снижая токсичность продуктов сгорания
Стабилизаторы
Антиоксиданты	Все виды топлив	0,005 – 0,05	Экранированные фенолы; N,N'диалкилпарафенилен-диамины	Ингибируют радикально-цепное окисление углеводородов топлив
Деактиваторы металлов	То же	0,001 – 0,01	Бис-силицилиден-алкилендиамины	Ингибируют действие меди, железа и других металлов — катализаторов окисления
Стабилизаторы комплексного типа	Дизельные топлива	0,01 – 0,05	Композиции антиоксидантов, деактиваторов металлов, нейтрализующих агентов и диспергаторов	Предотвращают смоло- и осадкообразование в результате окисления и других реакций уплотнения
Биоциды	Все виды топлив	0,0001 – 0,005	Целлозольвы; соединения никеля, меди, других металлов: гетероциклические соединения	Предотвращают биокоррозию топливных баков и загрязнение топлив продуктами жизнедеятельности микроорганизмов
Кислородпоглощаю- щие	Реактивные и дизельные топлива	0,01 – 0,05	Гидразин	Реагируют с кислородом, растворенным в топливе, образуя неактивные соединения
* Деление на инициаторы и катализаторы горения существует, но разница между ними очень условна.
Тип присадки	Топливо	Концентрация, %	Пример активного компонента	Назначение
Газовытесняющие	Реактивные и дизельные топлива	0,01 – 0,05	Бензофенон, гидрокарбонат аммония	Разлагаются с образованием большого количества нейтральных газов, вытесняющих кислород из топлива и газовой фазы
Экранирующие	Реактивные и дизельные топлива	0,01 – 0,1	Сополимер алкилметакрилата с 2-метил-5-винилпиридином (ПМАМ-2)	Взаимодействуют с кислородом, образуя растворимые в топливе продукты окисления
Диспергирующие	Реактивные и дизельные топлива	0,001 – 0,01	ПАВ: сульфонаты, алифатические амины, сукцинимиды выпавшие осадки и отложения	Диспергируют смолистые соединения, переводят в раствор выпавшие в осадки и отложения
Моющие
Очистители карбюратора	Бензины	0,005 – 0,05	Аминоамиды на основе карбоновых кислот и полиалкиленполиамипов	Удаляют загрязнения с заслонки карбюратора
Очистите ли впускных клапанов (в двигателях инжекторного типа)	Бензины	0,05 – 0,1	Полибутенамины, полиэфирамины	Предотвращают образование отложений в карбюраторе и на поверхности впускных клапанов двигателей с непосредственным впрыском бензина
Очистители распылителей форсунок (в двигателях инжекторного типа)	Дизельные топлива	0,05 – 0,1	Сукцинимиды; оксиэтилированные алкилфенолы	Предотвращают образование кокса на распылителях форсунок, сохраняя их оптимальные гидравлические характеристики
Присадки для эксплуатации топлив при низких температурах
Депрессорные	Дизельные и остаточные	0,01 – 0,1	Сополимеры олефинов с винилацетатом; полиакрилаты	Предотвращают рост кристаллов парафинов и образование пространственной структуры
Диспергаторы парафинов	Дизельные топлива	0,01 – 0,1	Азотсодержащие ПАВ различного строения; высокомолекулярные полимеры	Диспергируют парафины, предотвращая начало их кристалло-образования. Обеспечивают стабильность дизельных топлив в условиях холодного пуска
Антиобледенитель-ные	Бензины и дизельные топлива	0,01 – 0,05	ПАВ различного состава, в частности компоненты моющих присадок	Предотвращают обледенение топливной аппаратуры, образуя на поверхности защитную пленку
Противоводокрис-таллизующие	Все виды топлив	0,5 – 2,0	Спирты; целлозольвы	Образуют низкозамерзающие смеси с водой, растворенной в топливе
Модификаторы трения
Противоизносные	Бензины, реактивные и дизельные топлива	0,01 – 0,1	Карбоновые кислоты и их производные, жирные амины	Образуют на поверхности трения пленку, защищающую ее от износа
Антифрикционные (топливосберегаю-щие)	Бензины и дизельные топлива	0,01 – 0,05	Соединения молибдена, поверхностно-активные вещества	Повышают механический КПД двигателя вследствие снижения потерь на трение
Приработочные	Дизельные топлива	0,05 – 0,2	Соединения алюминия, хрома и других металлов, продукты сгорания которых обладают абразивным и полирующим действием	Ускоряют обкатку двигателей и топливной аппаратуры
Маркирующие
Красители	Светлые топлива	0,0005 – 0,001	Топливорастворимые пигменты типа фталоцианинов, азосоединений, производных антрахинона	Свидетельствуют о наличии в бензине свинца, повышенном содержании серы в дизельных топливах. Используются также для различения топлив разных производителей
Тип присадки	Топливо	Концентрация, %	Пример активного компонента	Назначение
Антикоррозионные
Антиржавейные (защитные)	Все виды топлив	0,005 – 0,05	Производные алкенилянтарного ангидрида, амиды и комплексные соли сульфокислот	Уменьшают электрохимическую коррозию металлов на границе paздела фаз топливо-воздух, топливо- вода
Антикоррозионные (низкотемпературная коррозия)	Все виды топлив	0,0005 – 0,005	Вещества основного характера, нейтрализующие продукты сгорания сернистых соединений (амины, нитраты и карбонаты щелочных металлов); ПАВ, препятствующие попаданию агрессивных продуктов на поверхности	Снижают химическую коррозию, вызванную агрессивными продуктами сгорания топлива или продуктами гидролиза компонентов топлив и присадок
Антикоррозионные (высокотемператур-ная коррозия)	Остаточные топлива	0,05 – 0,5	Органические и не органические соединения магния	Образуют высокоплавкие продукты сгорания ванадия и натрия, что предотвращает их налипание на нагретые поверхности
Повышающие безопасность применения и улучшающие эргономические характеристики
Антистатические	Бензины	0,00005 – 0,0005	Композиции ПАВ с солями металлов (хрома) высших карбоновых кислот	Снижают пожароопасность при работе с топливом за счет уменьшения статической электризации
Противотуманные	Реактивные топлива	0,05 – 2,0	Полимеры (атактический пропилен, полиизобутилен)	Образуют в топливе структурную систему, что препятствует образованию пожароопасного тумана при авариях
Одоранты	Бензины и дизельные топлива	0,0001 – 0,001	Производные, терпенов, эфирные масла	Придают топливам приятный запах
Отвращающие	Бензины и дизельные топлива	0,0001 – 0,001	Соединения с ярко выраженным неприятным запахом	Придают топливам неприятный запах с целью предотвращения использования их не по назначению
Дезодоранты	Бензины и дизельные топлива	0,0001 – 0,001	Эфирные масла	Маскируют неприятный запах компонентов топлив
Тип присадки	Топливо	Концентрация, %	Пример активного компонента	Назначение
Модификаторы коллоидно-химических свойств
Диспергирующие	Остаточные топлива	0,05 – 0,2	Диалкилнафталины, ПАВ различной природы	Предотвращают расслоение топлива при хранении и улучшают его распыляемость в топке
Деэмульгаторы	Дизельные топлива	0,005 – 0,01	Оксиэтилированные спирты, кислоты, амины и другие ПАВ	Ускоряют отделение воды от топлива. Требуют отстоя
Эмульгирующие	Котельные топлива	0,05 – 0,2	Все виды ПАВ	Способствуют созданию гомогенной эмульсии и воды в мазуте для улучшения его сгорания в топке
Антипенные	Бензины и дизельные топлива	0,0001 – 0,001	Полисилоксаны, этиленбисамиды карбоновых кислот и другие ПАВ	Уменьшают вспенивание топлива при наливе, что ускоряет налив и уменьшает потери
Уменьшающие испарение	Бензины	0,0005 – 0,005	Четвертичные аммониевые соли, полисилоксаны, неионогенные ПАВ	Образуют на поверхности топлива прочную пленку, затрудняющую испарение
Коагулирующие	Реактивные и дизельные топлива	0,002 – 0,01	ПАВ: амиды, сложные эфиры высших жирных кислот и спиртов	Ускоряют коагуляцию мелкодисперсной фазы в крупные, легкоотделяющиеся частицы
Модификаторы структуры потока
Противотурбулент-ные	Дизельные топлива	0,001 – 0,01	Линейные полимеры с высокой молекулярной массой	Снижают энергетические затраты на перекачку за счет поддержания ламинарного режима течения
Улучшающие реологические свойства	Остаточные топлива	0,02 – 0,1	Полиметакрилаты, полиолефины, сополимеры этилена и винилацетата	Снижают энергетические затраты на перекачку за счет уменьшения требуемого напряжения сдвига

Присадки для топлив можно разделить на три группы:

1. Модификаторы – они придают топливам новые качества.

2. Стабилизаторы – позволяют сохранить в различных условиях присущие топливам физико-химические и эксплуатационные свойства.

3. Повышающие удобство применения, безопасность, маркирующие и т.д. (эргономические свойства).