Присадки, предотвращающие образование в топливах кристаллов льда

Растворимость воды в топливах изменяется с их температурой, которая находится в непосредственной зависимости от температу­ры и влажности окружающей среды и ее изменений при смене времени суток и сезонов, а также в зависимости от климатиче­ских поясов.

Чем выше температура топлива, тем больше в нем гигроскопичной (растворенной) воды, чем ниже,— тем меньше растворимость воды, а избыток ее выделяется в виде мельчайших капелек, которые затем укрупняются и отстаиваются. Если избыточная конденсированная вода выделяется при охлаж­дении топлива до температуры ниже температуры кристаллизации воды, то в топливе и на поверхности емкости в надтопливном про­странстве могут образоваться кристаллы льда, имеющие тонкую веретенообразную форму. Такие кристаллы образуются также в топливе при резком потеплении воздуха, когда содержащиеся в нем пары воды будут соприкасаться с холодным топливом, имею­щим температуру более низкую, чем воздух.

В целом кристаллообразованию способствуют резкие и значи­тельные изменения относительной влажности и температуры воз­духа, а следовательно, насыщения водой и температуры топлива. Кристаллы образуются легче в более вязких дистиллятах (керо­син, дизельное топливо) вследствие больших затруднений диффу­зионного характера, возникающих при эвакуации паров влаги из толщи топлива.

Образование кристаллов из воды представляет особую опас­ность для авиационного топлива, которое может быстро охла­диться при наборе самолетом высоты не только в зимний, но и в летний период. На самолете при прохождении топлива через топ­ливную систему на фильтре будут задерживаться и тем самым за­сорять его рабочее сечение кристаллы льда, что приведет к про­извольному снижению количества топлива, поступающего в зону сгорания. Однако в топливо могут быть введены присадки, пред­отвращающие образование кристаллов льда. Такими присадками должны быть химические соединения, образующие с водой низко- замерзающие смеси, хорошо растворяющиеся в углеводородной среде при любой скорости охлаждения до температуры —60 °С. Присадки, предотвращающие образование кристаллов льда в топ­ливе, обычно характеризуются наличием гидроксильных групп в структуре, отличающихся большим сродством к воде, и углеводо­родных радикалов достаточной длины для обеспечения раствори­мости присадки и ее комплекса с водой в топливе, а также пред­отвращения расслаиваемости смеси в диапазоне эксплуатацион­ных температур.

К таким наиболее эффективным присадкам относится мономе­тиловый эфир этиленгликоля и моноэтиловый эфир этиленгликоля. При добавлении к реактивному топливу до 0,3 вес. % присадки образование и выпадение кристаллов льда за счет воды, растворенной в топливе, при охлаждении системы до —60 °С ис­ключается. Присадки обладают также некоторыми биоцидными свойствами. Для повышения маслянистости к монометилово­му эфиру этиленгликоля добавляют до 10% глицерина.

С целыо предотвращения образования кристаллов льда в ди­зельных топливах при низких температурах в качестве присадок предложены вещества, по химическому строению близкие к при­садкам такого же назначения для реактивных топлив. К их числу относятся следующие:

простые эфиры гликоля типа R—О—(СН₂—СН₂—O)_n—Н, где R — алкил с 1—4 С-атомами; п= 1—5;

алкилдиолы с 4—21 С-атомами в боковых цепях;

простые эфиры типа R—О—(СН₂)_x—О—(СН₂)_У—О—R’, где R и R' — алкильные группы с 1—4 С-атомами; х и у равны 1—4;

эфиры-эстеры типагде R и R’ – алкильные группы с 1-4 С-атомами; n=1-4.

Такие присадки вводят в дизельные топлива в количестве 0,001—3,0 объемн. %.