Введение
В настоящее время присадки к топливам в России приобрели широкое распространение. Раньше их ассортимент был не велик, и они использовались исключительно нефтеперерабатывающими заводами для обеспечения требуемых показателей качества топлив. Теперь же к присадкам проявляют интерес и владельцы транспортных средств. При этом преследуется несколько целей. Многих привлекает возможность использовать более дешевый низкооктановый бензин, улучшив его антидетонационные свойства специальными присадками, других — возможность улучшения потребительских качеств стандартных топлив, например понижения температуры застывания летнего дизельного топлива путем добавки депрессоров. Потребители, более грамотные в техническом отношении, используют многофункциональные присадки, улучшающие моющие, защитные и другие свойства топлив. Затраты на присадки окупаются повышением комфортности обслуживания автомобиля, поддержанием оптимальных характеристик рабочих режимов и увеличением ресурса двигателя. Наконец, могут использоваться и присадки, улучшающие экологические свойства топлив. К ним относятся упомянутые вьше многофункциональные присадки и, кроме того, различные модификаторы горения, например антидымные или антисажевые присадки.
Признавая большую пользу, которую может принести применение присадок к топливам, надо отдавать себе отчет в том, что они не предназначены для компенсации недостатков, связанных с низким качеством топлива или плохим техническим состоянием двигателя. Напротив, чем лучше топливо и двигатель, тем больший эффект может быть получен от присадок.
Рис. 2. Сравнительное количество различных типов присадок к бензинам и дизельным топливам, допущенньх к применению в России (по состоянию на 01.01.1999 г.): 1 — антидетонаторы на базе свинца; 2 — альтернативные антидетонаторы; З — биоциды; 4 — антиоксиданты; 3 — стабилизаторы комплексного действия; 5 — промоторы воспламенение дизельных топлив; 7 — противоизносные для малосернистых дизельных топлив; 8 — омывающие для автомобильных бензинов; 9 — маркер; 10 — антидымные для дизельных топлив; 11 — катализаторы горения; 12 — противотурбулентная; 13 — депрессоры для дизельных топлив; 14 — антиобледенительные для автомобильных бензинов; 15 — приработочные
По литературным данным, в настоящее время в мире выпускается около 1,5 млн. т. присадок к топливам в год, не считая оксигнатов. В основном (на 95%) это присадки к автомобильным бензинам. Рост их потребления выражается 10% в год. Бурный рост интереса к присадкам к топливам в последнее время наблюдается и в России. Только за последние 3 года (1996—1998) к применению допущено присадок больше, чем за предыдущие 15 лет (рис. 1). Сравнительное количество присадок различных типов представлено на рис. 2. Интересно отметить, что в определенные периоды наибольшее внимание отечественных исследователей занимали присадки какого-либо одного вида. Так, в довоенные годы такими присадками были свинецсодержащие антидетонаторы, в 50-60-е годы — антиоксиданты. В 70-е годы были начаты работы по депрессорным присадкам для дизельных топлив, которые, к сожалению, не увенчались практическим успехом. Конец 80-х годов ознаменовался разработкой и внедрением первых моющих присадок — очистителей карбюратора. В 90-е годы в центре внимания находятся модификаторы горения и в еще большей степени — альтернативные антидетонаторы. Последнее является особенностью, характерной для России. Отечественная нефтепереработка пока не может обеспечить высокооктановых бензиновых фракций. Поэтому отказ от этиловой жидкости в нашей стране пока невозможен без использования присадок на основе марганца, железа и ароматических аминов, что следует считать явлением временным, поскольку это идет вразрез с общемировыми тенденциями (Закон о чистом воздухе США 1990 г. и Мировая топливная хартия 1998 г. запрещают введение марганца, железа и других металлсодержащих добавок в бензины).
Можно предположить, что в ближайшие годы в России продолжится разработка альтернативных антидетонаторов, хотя их количество сегодня и так велико. Кроме того, понадобятся эффективные моющие присадки к бензинам и дизельным топливам, очищающие камеру сгорания. Распространение катализаторов дожига ОГ и сажевых фильтров приведет к созданию отечественных антисажевых присадок к дизельным топливам.
Присадки, допущенные к применению в России, представляют собой преимущественно отечественные разработки (рис. 3). Лишь по отдельным направлениям (например, депрессоры для дизельных топлив) широко используются присадки зарубежного производства. Интерес к зарубежным присадкам в последние годы растет. Это объясняется сильно возросшим уровнем требований к качеству топлив, которые опережают технологические возможности наших заводов. Впрочем, практика показывает, что некоторые потребители присадок лучше знакомы с рекламой зарубежных фирм, чем с отечественным ассортиментом. Автор надеется, что настоящая книга в некоторой степени исправит этот недостаток.
Количество отечественных и импортных присадок, допущенных к применению в России, в настоящее время насчитывает несколько десятков. Эти присадки различаются между собой по назначению, объемам применения и практической значимости, для правильного их выбора и использования необходимо знать возможности присадок, их недостатки и особенности применения.
Настоящая книга представляет собой справочное пособие, в котором описаны присадки, предназначенные для применения в автомобильных бензинах и дизельных топливах в России. В книгу включены присадки:
- допущенные к применению Госстандартом РФ или соответствующими органами в установленном порядке;
- опытные образцы, прошедшие необходимый комплекс испытаний, но не получившие допуска к применению по причинам, не связанным с их технической пригодностью;
- перспективные образцы (если на них разработаны технические условия), эффективные по целевым показателям, исследования факультативных свойств которых на данный момент не завершены.
Кроме того, мы приводим сведения о некоторых присадках, которые ранее применялись, но затем были признаны морально устаревшими. Однако принципы, закладывавшиеся в их разработку, могут оказаться полезными при создании новых присадок.
Мы не ставим целью рекомендовать к практическому использованию те или иные присадки. Наша задача — дать как можно более всестороннее и объективное представление об интересующей читателя области техники. При этом мы ограничиваемся сложившимся на настоящее время в России ассортиментом, а зарубежные присадки рассматриваем лишь в том случае, если они испытаны и допущены к применению в нашей стране.
Сугубо утилитарное назначение книги диктует ее архитектонику и содержание. Теоретические вопросы сведены до минимума, необходимого для осознанного использования присадок. Наиболее подробно освещена практическая сторона: области применения и возможности присадок, трудности и противопоказания, возникающие в отдельных случаях, некоторые распространенные заблуждения. Большое внимание мы уделяем токсичности присадок и их влиянию на окружающую среду. Надо согласиться с тем, что присадка, чтобы выполнять свои функции, часто содержит химически активные компоненты и поэтому может быть в той или иной степени токсичной. Это не должно служить препятствием к ее использованию (тем более, если нет полноценной альтернативы), но требует знания правил обращения с ней. Сами топлива содержат присадки в очень малых концентрациях и вследствие этого нетоксичны. Исключение составляет только этилированный бензин, в который входит чрезвычайно ядовитый тетраэтилсвинец.
Что касается пожарной опасности присадок, то мы уделяем ей внимание лишь в том случае, если по соответствующей характеристике присадки превосходят топлива, для которых предназначены, а это бывает редко, В необходимых случаях рассматривается взрывоопасность присадок или их смесей с воздухом.
В книгу по мере возможности включены и экономические аспекты применения присадок. При этом пришлось преодолевать трудности, возникшие вследствие меняющегося масштаба цен. Иногда, как это сделано в разд. 2, удавалось представлять показатели в относительных единицах, иногда просто указывалась дата, на которую приходятся те или иные выкладки. Надеемся, что эти не зависящие от нас неудобства будут не слишком обременительны для читателя.
Мы выпускаем из внимания технологические вопросы, так как устаревшие, описанные в литературе технологии интереса не представляют, а новые являются чужой интеллектуальной собственностью, посягать на которую мы не имеем права.
Достоверность сведений, помещенных в книгу, отвечает со временному уровню знаний. Многие вопросы пока не исследованы. Например, до конца не изучена совместимость присадок различных типов, приемистость топлив к присадкам и т. д.
В заключение автор считает своим долгом поблагодарить специалистов, занимающихся разработкой и испытаниями присадок и любезно предоставивших материал для данной книги: С.Т. Вашкатову, В.А. Винокурова, Т.П. Вишнякову, И.Д. Власову, И.А. Голубеву, В.В. Киридлова, С.Р. Лебедева, А.А. Макарова, В.М. Макаенкова, А.И. Меленчука, Ю.А. Микутенка, В.Р. Россинского, В.А. Соколова. Соответствующие ссылки даны по тексту. Это позволяет автору не углубляться в излишние подробности: читатель всегда может обратиться к первоисточнику.
Особо следует подчеркнуть большую помощь, оказанную автору Т.Н. Митусовой, В.Е. Емельяновым, И.Ф. Крьтловым и В.В. Соколовым, которые не только предоставили автору возможность использовать результаты своих работ, но также взяли на себя труд ознакомиться с рукописью и сделали много ценных предложений и замечаний.