Способ определения эффективности присадок, растворяющих кристаллы замерзшей воды в топливе

 

Изобретение относится к нефтехимии, в частности к определению эффективности присадок, растворяющих кристаллы замерзшей воды в топливе при заданной температуре в течение заданного времени. С целью повышения точности определения в качестве замерзшей воды используют гексогональный лед в виде тонкого слоя, заливают его топливом в соотношении высот слоя топлива и льда 5-6:1, выдерживают в контакте 3±0,1 ч. Об эффективности присадок судят по отношению изменения массы льда до и после контакта с топливом к площади контакта льда с топливом. 1 ил. 4 табл.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ.

РЕСГ1У БЛИН

451)5 G 01 N 33/22 г. г

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ ! 1РИ ГКНТ СССР

1 (2! ) 4477624/23-04 (22) 29.08. 88 (46) 30.09,90. Бкщ. Р 36 (71) Государственный научно-исследовательский институт по химмотологии (72) А.В. Орешенков, Т.А. Лифанова, Г.Б. Сковородин и М,А. Сидорова (53) 665,75(088.8) (56) Энглин Б.А. Применение жидких топлив при низких температурах. М,:

Химия, 1980, с. !60. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРИСАДОК, РАСТВОРЯЮЩИХ КРИСТАЛЛЫ

ЗАМЕРЗШЕЙ ВОДЫ В ТОПЛИВЕ

Изобретение относится к исследованию материалов, в частности топлив с добавкой противокристаллизационных жидкостей (ПВКЖ) и может быть применено при оценке их качества.

Целью изобретения является повышение точности определения.

На чертеже представлен бюкс с залитым в него топливом, содержащим ПВКЖ, и ячейкой на дне, продольный разрез.

Бюкс 1 — стеклянная цилиндрическая емкость, на дне которой установлена фторопластовая цилиндрическая ячейка

2 с помещенным в нее образцом гексагонального льда и полым цилиндром 3, установленным на дне емкости с внутренним диаметром, прчмыкающим к наружному диаметру ячейки, Способ осуществляют следующим образом.

2 (57) Изобретение относится к нефтехимии, в частности к определению эффективности присадок, растворяющих кристаллы замерзшей воды в топливе при заданной температуре в течение заданного времени. С целью повышения точности опредепения, в качестве замерзшей воды испольsyют гексогональный лед в виде тонкого слоя, заливают его топливом в соотношении высот слоя топлива и льда 5-6:1, выдерживают в контакте 3+0,1 ч, Об эффективности присадок судят по отношению изменения массы льда до и после контакта с топливом к площади контакта льда с топливом, 1 ил. 4 табл.

Готовят кристалл льда, Для этого в ячейку 2, обеспечивающую односторонний контакт с топливом на протяжении всего испытания, пипеткой вводят 1 см дистиллированной воды из расчета 3 ячейки на испытуемый образец.

Ячейку помещают в кристаллизатор, который ставят в термостат камерного типа, позволяющий поддерживать температуру от (-15) до (-5) С и имеющий внутренний объем не менее 80 дм, В ходе испытания температуру в термостате поддерживают (-10) 2 С.

Выдержанный в этих условиях не менее 2 ч полученный в ячейке кристалл льда имеет гексагональную струк. туру, т,е. молекулы воды выстраиваются в нем в шестиугольник. Достовер!

596240 ность указанного установлена с помощью рентгеноструктурного. анализа.

Затем, берут !50 сиз топлива, ТС-1 и растворяют s нем 0,47 г ПВКЖ (этил-, целлозольва). Площадь контакта с топ- ливом тонкого слоя (Б) принимают равной 3 см"-, а высоту слоя в ячейке (Н ) - 0,7 см. В бюкс 1 наливают .

50 см топлива с ПВКЖ и с помощью !0 цилиндра 3 беэ дна, по внутреннему диаметру совпадающего с наружным диаметром ячейки и полностью закрывающего ячейку 2, измеряют объем топлива (V ), находящегося только над поверх- 15 костью кристалла льда. Он равен

12 см .

Тогда высота топлива над поверхностью кристалла

ЧГ . 12

Н = -Н или Н = — -0 7=3 3 см 20

Я 2 3 т.е. соотношение высот топлива и льда равно

Н ° 3,3 д- = -!- «5

В бюксы емкостью 50 ему (ГОСТ

6571-73) наливают по 40 см топлива с ПВКЖ из расчета три бюкса на испытуемый образец и ставят их в термостат камерного типа, где находится кристаллизатор с ячейками.

По истечении времени замораживания воды в ячейках (но не менее 2 ч) за 1 ч до испытания ячейки поочередно извлекают из эксикатора и взвешивают на аналитических весах с точ35 костью до 1 мг. После каждого взвешивания ячейку возвращают обратно в кристаллиэатор, находящийся в термостате. Затем открывают термостат 40 и, не извлекая из него бюксов с топливом, на дно каждого бюкса опускают пинцетом ячейку со льдом, выдерживая соотношение высоты топлива и льда равным 5. Закрывают бюксы 1, затем термостат и включают секундомер.

Через 3-3,5 ч после помещения ячеек в бюксы открывают термостат, поочередно извлекают ячейки из бюксов, протирают фильтровальной бумагой H сразу взвешивают на аналитических весах с точностью до мг.

Пользуясь формулой,. определяют уменьшение массы кристалла льда, который был с контакте с топливом, содержащим ПВКЖ.

Ш «111

Дшж

Ф где ш — масса ячейки с гексогональным льдом до испытания, мг; ш — масса ячейки с гексогональ-. ным льдом после испытания, мг, S — площадь контакта с топливом

ТОНКОГО СЛОЯу СМ е

Способ позволяет произвести оцен" ку одной ПВКЖ по отношению к другой.

Чем больше изменение массы замерзшей воды, тем выше способность ПВКЖ растворять кристаллы льда в топливе.

Для обоснования заявленного положительного эффекта были проведены сравнительные испытания трех образцов ПВКЖ данным способом и способом, взятым в качестве прототипа.

Результаты испытаний представлены в табл.).

Из представленных в табл.1 данных следует, что уменьшение массы кристалла льда в топливе Т-6, содержащем этилцеллозольв, больше, чем в топливах РТ и ТС-1. Этот факт согласуется с величиной межфазного натяжения на границе этилцеллозольв топливо. Для топлив ТС-1 и РТ она составляет 27, для топлива Т-6 — 50 мН/м, т.е. этилцеллозольв в топливе Т-6 обладает более высокими поверхностно-активными свойствами, которые снижают потенциальный энергетический барьер при переходе молекулы ПВКЖ через границу раздела фаз и адсорбции на кристалле льда.

В ходе испытаний установлено, что самая высокая точность оценки уменьшения массы кристалла льда достигается при соотношении высот топлива и льда 5-6:1. Это подтверждают данные табл.2.

Результаты испытаний, оптимизируемых время контакта топлива и льда, представлены в табл.3.

По сравнению с известным данный способ обладает более повышенной точностью, В табл.4 представлены результаты испытания топлива, полученные по из" вестному способу.

Из табл, 4 видно, что применение трех различных присадок, растворяющих кристаллы замерзшей воды, дает один н тот же эффект.

По данному способу (табл.!) метилцеллозольв значительно эффективнее этилцеллозольва и смеси 507 этилцеллозольва +507 метанола, а этилцелло"

Способ определения э44ективности присадок, растворяющих кристаллы замерзшей воды в топливе при заданной температуре в течение заданного времени, о т л и ч а ю щ и й, с я тем, что, с целью повышения точности onТаблица1

Масса ячей- Масса ячейИспытуемая

ПВЮИ

Топливо

Убыль массы кристалла льда мг/см ки со льдом до испытания, мг ки со льдом осле испытания, мг

ТС-1

4025

4151

4149

4002

3974

4160

PT

4! 19

3990

4155

4002

4290

4095

Т-6

4175

3947

76 а

При соотношении высоты топлива и льда, равном 5, и времени контакта топлива и льда 3 ч.

Таблица 2

Соотношение высоты топлива и льда л j з

I 2 3 1 2 3

Номер измерения . 1 2 3

Убыль массы кристалла льда, мг

Среднее квадратическое отклонение результатов испытаний

41 45 49 42 40 4 l 40 41 40 47 44 40

3,5

5 I вольв эФФективнее смеси 50% этицеллозольва +50% метанола.

Формул а и з о б р е т ения

Этилцеллозольв

50% зтилцеллозольва +

50% метанола

Метилцеллоз6льв

Этилцеллозольв

50% этилцеллозольва +

50% метанола

Метнлцелло- зольв

Этилцеллозол ьв

596240;

6 ределения, в,качестве замерзшей воды используют гексогональ мй лед в виде тонкого слоя, заливают его топливом в соотношении высот слоя топлива и льда 5-6:1, выдерживают в контакте .(3+0,1) ч, а об э4фективности приса-док судят о отношению изменения массы льда до и после контакта с топли10 вом к площади контакта льда с топли.вом.

1596240

Т а б л и ц а 3

Уменьшение массы кристалла льда, мг/см2

Время контакта, ч

ЭЦ МЦ ТГФ-М

Таблица4

Испытуемая

ПВКЖ

Время растворения снега, введенного в топливо с ПВКЖ, мин

58! 18 .2 30

2,9 41

3 42

3,1 44

3,5 50.

4. 62

Этилц елл озольв

ЗОЖ этилцеллозольва

+50X метанола

Метилцеллозольв

32

61

62

64

74

77

78

Сходимость результатов испытаний

10 !

О