5.2. Деактиваторы металлов
Назначение — усиливать стабилизирующее действие антиоксидантов, на 30-70% снижая их концентрацию в топливе. Тем самым достигается экономический эффект от уменьшения расхода антиоксиданта. Сами деактиваторы металлов на период индукции топлив влияют мало. На рис. 48 в качестве примера представлено влияние деактиватора металлов (биссалицилиден- пропилендиамина) на эффективность ионола в бензиновой фракции термического крекинга. Кроме того, деактиваторы металлов входят в состав многих стабилизаторов (см. разд. 5.3.).
Принцип действия деактиваторов металлов заключается в образовании с ними прочных комплексов, в которых каталитическое действие металлов (в основном меди и железа) на реакции окисления углеводородов сведено к минимуму. Эти комплексы обычно представляют собой хелаты, получаемые при взаимодействии металла с Шиффовыми основаниями — биссали- цилиденалкилендиаминами, составляющими основу присадки:
Ассортимент. В России нет допущенных к применению де- активаторов металлов. Работы в этом направлении проводились в ГАНГ им. Губкина и в ЭлИНП, где были разработаны соответствнно образцы Синган (Т.П.Вишнякова, И.А.Голубева, О.В.Шубина) и ДМ-38 (Н.В.Носенко). Кроме того, в ГАНГ был создан образец присадки Агидол-11, представляющей собой композицию антиоксиданта (ионола) с Синганом.
Большинство зарубежных деактиваторов металлов в качестве активного компонента содержат М,М-биссалицилиденпро- пилендиамин — продукт реакции салицилового альдегида и пропилендиамина:
Продукт, получаемый из этилендиамина, менее предпочтителен, так как его комплексы с медью плохо растворимы в топливах. При разработке Сингана и ДМ-38
были найдены технические решения, позволяющие использовать более доступный в России этилендиамин. Индивидуальный Ы,Ы-бис(салицилиден)пропилендиамин представляет собой жидкость с плотностью около 1080 кг/м3 и температурой застывания минус 18 °С.
Синган представляет собой продукт реакции этилендиамина с салициловым альдегидом, замещенным /и/?ет-бутильными группами в орто- и /ш/?а-положения по отношению к гидро- ксилу. Производство Сингана предполагалось организовать на СОПНХЗ по ТУ 38.302-16-373-89.
Эффективность Сингана в бензиновой фракции термокре- кинга (БТК) и в легком газойле каталитического крекинга в смеси с ионолом и стабилизирующей присадкой ВЭМС представлена ниже [87]:
Поскольку Синган, представляющий собой высокоплавкий порошок, неудобен в применении, то предпочтительнее использовать присадку Агидол-11, являющуюся раствором композиции ионола и Сингана в толуоле. Технические требования к Агидолу-11 в соответствии с ТУ 38.302-16-372-89 представлены ниже:
ДМ-38 (Н.В.Носенко) в качестве основного активного компонента содержит продукт реакции эквимолярных количеств циклогексанона, этилендиамина и салицилового альдегида. По эффективности он аналогичен биссалицилиденпропилендиа- мину, представляющему собой основу зарубежных деакгивато- ров металлов.
Дополнительные свойства. Деактиваторы металлов характеризуются довольно высокими антиржавейными свойствами, пассивируя поверхность металла.
Токсичность. Синган относится к веществам IV класса опасности по ГОСТ 12.1.007-72. Его ПДК (аэрозоль) — 10 мг/м3. Активные компоненты (Шиффовы основания) других деакгиваторов металлов по токсичности близки к Сингану.
Обнаружение в топливах. Методы определения содержания деакгиваторов металлов в топливах не разрабатывались. Однако при необходимости можно использовать ИК-спектроскопию (по характеристической полосе колебаний связи C=N Шиффо- вого основания в области 1630-1650 см-1) или УФ- спекгроскопию (полоса 350 мм).
Экономика. Деактиваторы металлов позволяют минимум на 30% снизить расход антиоксиданта. При этом их концентрация в топливе на порядок меньше. При одинаковой стоимости тех и других присадок затраты на них снижаются приблизительно на 20%. Поскольку расходы на антиоксиданты не так уж и велики, экономический эффект выражается в не слишком большой сумме, которая не компенсирует затрат на организацию производства деакгиваторов металлов. Отчасти поэтому во многих странах они большого распространения не получили.