Главная -> Словарь

Образующихся отложений

Наиболее сильное влияние на количество образующихся нерастворимых осадков в топливе оказывает концентрация кислорода как в газовой среде над топливом, так и растворенного в топливе. Если из топлива удалить весь растворенный кислород, а топливо поместить в инертную газовую среду, то осадкообразование практически прекращается. На рис. 64 показано влияние концентрации кислорода в газовой среде на образование нерастворимых осадков. Удаление из топлива кислорода и заполнение пространства над топливом инертными газами является весьма эффективным средством борьбы с осадкообразованием. В табл. 28 показано, что если над топливом воздух заменить азотом с содержанием кислорода 1,2%, то в равных температурных условиях осадкообразование уменьшится в десятки раз.

Рис. 33 . Влияние сульфидов, тиофанов и тиофенов на дисперсность образующихся нерастворимых в топливе осадков. Гидрированное топливо ТС-1 при добавке 0,1% :

Влияние сульфидов, тиофанов, тиофенов. При добавлении сульфидов, тиофанов и тиофенов к гидрированному топливу TG-1 происходило значительное укрупнение частиц образующихся нерастворимых осадков. Меньше всего это проявлялось в присутствии 2-октилтиофена, больше всего — в присутствии игюгексил-фенилсульфида. Остальные испытывавшиеся сернистые соединения занимали промежуточное положение.

Таким образом,псе сернистые соединения способствуют укрупнению частиц образующихся нерастворимых осадков. По способности к укрупнению частиц осадка сернистые соединения располагаются в следующий ряд: тиофепы, тиофанш, сульфиды, дисульфиды, меркаптаны.

Диспергенты — поверхностно-активные соединения, растворимые в топливах и добавляемые к ним в очень малых концентрациях . Они препятствуют выделению твердой фазы при окислении топлив или изменяют структуру и свойства образующихся нерастворимых продуктов в такой степени, что они сво-

Более широко используют диспергирующие присадки , предотвращающие засорение топливной аппаратуры нерастворимыми продуктами химических превращений топлив. Присадки такою типа эффективны в реактивных, дизельных и более тяжелых топдивах. Диспергенты препятствуют выделению твердой фазы при окислении топлив или изменяют структуру и свойства образующихся нерастворимых продуктов в такой степени, что они свободно проходят через фильтры и не отлагаются в топливной аппаратуре. Диспергирующие присадки удерживают продукты окисления углеводородов и неуглеводородных примесей в коллоидном состоянии, препятствуют коагуляции образовавшихся твердых частиц и их осаждению и часто переводят в раствор уже выпавшие осадки. Диспергенты способствуют сохранению твердых продуктов окисления в растворе, но они не предотвращают самого окисления. Поэтому для получения высокого эффекта диспергенты применяют совместно с антиокислителями или подбирают соединения, обладающие диспергирующими и антиокислительными свойства-ми. Такие присадки называют стабили-заторами-диспергентами.

верхности частицы. Диссоциации, очевидно, подвергаются в первую -очередь молекулы с ионными связями . Изменение фазового состояния топ-лив при нагревании изучалось на специальной установке, показанной на рис. 77 117))). По изменению интенсивности перпендикулярной составляющей рассеянного света при наблюдении под углом 90° к падающему свету были обнаружены частицы с размерами значительно меньшими, чем длина волны. Частицы, соизмеримые с длиной волны падающего света, изменяют также интенсивность и параллельной составляющей рассеяного света. По характеру перпендикулярной и параллельной составляющих можно судить о величине образующихся нерастворимых частиц .

спектрометрии. Исследования проводили на приборе UR-10. Были исследованы состав, структура промежуточных продуктов окисления топлив и образующихся нерастворимых осадков и смол. Кроме того, исследованы термоокислительные превращения смесей индивидуальных сернистых и других гетероорганических соединений с индивидуальными углеводородами, соответствующими реактивным топливам. Исследование проводили следующим образом. Составляли смесь, например, изопропилбензола с фенилмеркапта-ном и окисляли эту смесь в течение 12 часов. Путем сравнения с исходной смесью получали спектры окисленных смесей через каждые 2 часа окисления. Таким образом можно было следить за накоплением продуктов окисления. Кроме того, хроматографиче-ским путем выделяли растворимые продукты окисления, которые в дальнейшем исследовали. Изучали также структуру и состаз твердой фазы .

продуктов. Вообще следует отметить, что с увеличением цикличности ароматических углеводородов количество образующихся нерастворимых продуктов окисления возрастает , а растворимых продуктов — уменьшается.

При окислении смесей изопропилбензола с меркаптанами в присутствии меди количество образующихся нерастворимых осадков резко возрастает, причем в присутствии н.нонилмеркаптана осадков образовалось больше, чем в присутствии фенилмеркаптана. При окислении в среде н.гексадекана наблюдалось обратное явление. В присутствии меркаптанов резко возросла коррозия меди. При окислении смесей изопропилбензола с фенилмеркаптаном образовалось значительное количество смолистых отложений. Эта способность фенилмеркаптана образовывать смолистые отложения на металлах отмечалась нами ранее . При окислении изопропилбензола в присутствии дисульфидов обнаружено некоторое количество гидроперекисей и карбоновых кислот. При окислении без контакта с медью нерастворимого осадка образовалось сравнительно немного, причем в присутствии дивторичнооктилдисульфи-

По-видимому, состав и строение образующихся в среде н.гексадекана осадков и отложений зависит от строения углеродного скелета сернистых соединений и мало зависит от характера связей серы. Однако количество образующихся нерастворимых осадков и отложений зависит от характера серусодержащих функциональ-

При сжигании остаточных топлив кроме снижения образующихся отложений большое значение имеет изменение их состава, поскольку в этих отложениях присутствуют вещества, вызывающие коррозию стали. В состав этих веществ входят, в частности, ванадий и натрий: первый — в основном в виде растворимых в нефти металлоорганических соединений типа пор-фириновых комплексов, а второй — в виде галогенидов, сульфатов и др. При термическом разложении и окислении этих сое-

Систематического изучения образования отложений в двигателе долгое время не проводилось из-за отсутствия надежного метода быстрой оценки количества образующихся отложений. Известные в литературе методы основываются либо на длительных испытаниях

очевидно не происходит дальнейших окислительных превращении выпавших смол и количество отложений невелико. При 150° С большая часть смол успевает испариться, и количество образующихся отложений также невелико.

n-Оксидифениламин и фенолы каменноугольного происхождения несколько уменьшают количество образующихся отложений, а древесносмольный антиокислитель — даже увеличивает.

Зависимость эта не является прямолинейной , однако с увеличением количества потенциальных смол в бензине повышается и количество образующихся отложений.

При сжигании тяжелых топлив наибольшее значение имеет не снижение количества образующихся отложений, а изменение их характера. В этих отложениях присутствуют минеральные вещества, вызывающие коррозию стали. В золе остаточных топлив наиболее часто встречаются ванадии, натрий, железо, никель, кальций и кремний. В образовании коррозионно-агрессивных веществ участвуют, в частности, ванадий и натрий: первый— главным образом в виде растворимых в нефти сложных металлорганических соединений типа порфи-риновых комплексов; второй — в виде галоидных соединений, сульфатов и др.

Из данных табл. 8.4 следует, что, несмотря на значительное повышение химической стабильности бензинов при введении противоокислительных присадок, их склонность к отложениям или практически не изменяется, или даже увеличивается. Последнее можно объяснить как различными условиями окисления бензина при определении индукционного периода и во впускной системе двигателя, так и непосредственным участием противоокислительных присадок, являющихся высокомолекулярными веществами, в процессе образования отложений. Следует также учитывать, что отложение высококипящих смолистых веществ во впускной системе происходит при постоянном их омывании свежими порциями хвостовых фракций бензина, движущихся по впускному трубопроводу в виде жидкой пленки. Поэтому количество образующихся отложений зависит также от «моющей» способности бензина. Чем больше в бензине ароматических углеводородов, тем лучше он растворяет образующиеся смолистые вещества, и при всех остальных одинаковых условиях склонность бензина к низкотемпературным отложениям уменьшается. Вышеизложенное иллюстрируется обобщением результатов квалификационных испытаний неэтилированных бензинов, приведенных в табл. 8.5.

Для удаления из топливных систем образующихся отложений в бензин добавляют моющие присадки , обладающие солюбилизирующим и диспергирующим действием в отношении отложений. В карбюраторных двигателях используются в качестве присадок аминоамидные высокомолекулярные соединения: Афен , Не-олин, Мототоник.. Эти присадки являются синергистами в композиции с антиокислителями, обладают защитными и антиобледенительными свойства-

В большинстве работ показано, что температура процесса оказывает существенное влияние на механизм, кинетику, структуру и форму образующихся отложений. Однако на основании этих работ нельзя однозначно сказать, как повлияет температура в том или ином случае на изучаемые характеристики процесса.

В большинстве работ .