13. ВВЕДЕНИЕ ПРИСАДОК В ТОПЛИВО
Присадки вводятся в топлива различными способами, выбор которых зависит от объемов работы с присадкой, ее физико- химических характеристик и назначения, а также особенностей применения, если таковые имеются. Во всех случаях требуется обеспечить эффективное смешение присадки с топливом при наименьших энергетических и трудовых затратах. Проблемы возникают при обработке больших количеств топлив, составляющих несколько тонн.
На НПЗ при производстве топлив присадка закачивается насосом-дозатором в топливную линию, точнее — в одну из фракций, направляемых на компаундирование. Например, ан- тиоксидант подается в поток нестабильного компонента бензина. Для введения присадки таким способом требуется узел ввода, который в общем случае состоит из участка выгрузки поступившей присадки, емкостей для приготовления и хранения концентрата и дозирующего устройства. На завод присадка может поступать в мешках (Агидол-1), цистернах (Агидол-12, ФЧ-16), бочках или контейнерах (депрессоры). Приготовление концентрата необходимо для сближения физико-химических характеристик топлива и присадки, гарантирующего их хорошее смешение. Кроме того, при использовании дозирующих насосов высокой производительности, установленных на большинстве предприятий, дозировка концентрата происходит с большей точностью, чем дозировка присадки.
Выгрузку присадки из мелкой тары и приготовление концентрата часто объединяют в один процесс. Концентрат может приготавливаться в реакторах, снабженных обогревом и перемешивающим устройством. В качестве последнего используются обычные мешалки или циркуляционный контур.
Для выгрузки из бочек депрессорных присадок, представляющих собой вязкие жидкости или гели, разработаны специальные устройства. Они выполнены в виде насадки из двух коаксиальных труб, ввинчивающейся в стандартную (60 мм) горловину бочки. По одной из труб подается горячая (70-80 °С) дизельная фракция с установки, размывающая присадку и уносящая ее с собой по второй трубе в емкость. Процесс вымывания длится несколько минут, после чего бочку продувают азотом из технологической линии при избыточном давлении 0,03- 0,05 МПа, освобождая от остатков присадки [133].
Применяя дозирующие насосы небольшой производительности, можно избежать стадии приготовления концентрата. Такая схема используется на АООТ «Ярославнефтеоргсинтез» [107]. В этом случае (рис. 78) присадка разогревается в специальной емкости и дозирующим насосом подается в один из компонентов топлива.
На терминале при отгрузке топлива присадка в расчетном количестве может заливаться в пустую или частично заполненную цистерну. При дальнейшей закачке топлива происходит достаточно эффективное смешение, которое продолжается и при транспортировке. Однако надо учитывать что присадки, как правило, тяжелее топлива и опускаются на дно цистерны. С этой точки зрения желательно, чтобы разница между плотностью топлива и присадки была сведена к минимуму. Потребитель может использовать и обратный процесс, когда присадка заливается в цистерну, заполненную топливом, и перемешивается с ним при сливе топлива из цистерны.
Запатентован [134] способ приготовления топлив в автомобильных цистернах, согласно которому в одном из отсеков цистерны приготавливается концентрированный раствор присадки в топливе, который затем подается в поток топлива, циркулирующего через второй отсек. Топливо с присадкой из второго отсека анализируется, и по результатам анализа регулируется подача присадки в топливо из первого отсека.
В автохозяйствах с централизованной заправкой автомобилей введение присадки в топливо также может быть централизованным. Для этого оборудуется отдельная емкость, снабженная контуром циркуляции (рис. 79). Иногда требуется, чтобы такая емкость имела обогрев. Например, введение депрессорной присадки в дизельное топливо должно осуществляться при температуре на 10-15 °С выше температуры помутнения (см. с. 153). Недостатком этого метода являются большие энергетические затраты, так как для полного перемешивания весь объем топлива должен быть пропущен через контур хотя бы один раз. Затраты многократно возрастают при подогреве топлива.
В результате дыхания на дне резервуаров со временем скапливается подтоварная вода. Это необходимо иметь в виду, если в них изготавливаются и хранятся растворы присадок. Контакт с водой может приводить к вымыванию некоторых присадок из топлива. Кроме того, велика вероятность образования эмульсий воды и топлива.
Если в автохозяйстве имеется установка предварительной подготовки дизельного топлива ДИТО [135], то присадка может вводиться при помощи этой установки — в ней предусмотрен узел ввода присадок.
При введении присадки в топливный бак автомобиля следует обращать внимание на два обстоятельства.
Во-первых, разница между вязкостью и плотностью присадки и топлива должна быть минимальной. Обычно в розничную продажу поступают специально приготовленные препараты, представляющие собой сильно разбавленные растворы присадок в малой, иногда градуированной таре. В противном случае нужно самостоятельно разбавить присадку до требуемой кондиции небольшой частью топлива.
За рубежом иногда выпускают присадки в виде таблеток, удобных для массового потребителя. В таблетках присадки смешаны с наполнителем: ионолом, твердыми парафинами, дуролом и другими продуктами, нейтральными по отношению к топливу и материалам двигателя. На рынках России также можно встретить таблетированные формы, однако ни одна из них не проходила должного комплекса испытаний, а между тем это необходимо, поскольку большую часть таблетированной формы составляет связующее, а его действие на топливо неизвестно. В рекламе часто рекомендуется вводить таблетки присадок непосредственно в бак через горловину, однако для большей уверенности лучше их предварительно растворить в топливе. Во-вторых, необходимо, чтобы вся топливная система была очищена от воды и грязи. Ранее отмечалось, что большая часть присадок представляет собой ПЛВ с сильно выраженными моющими и эмульгирующими свойствами. Поэтому загрязнения будут смыты из бака и трубопроводов и забьют фильтры. В лучшем случае топливо поступит в двигатель, но процесс горения будет затруднен и выхлопные газы будут содержать большое количество токсичных продуктов неполного сгорания.