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:

Cep

Ris.48

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:

Cep1

Продукт, получаемый из этилендиамина, менее предпочтите­лен, так как его комплексы с медью плохо растворимы в топ­ливах. При разработке Сингана и ДМ-38

DM-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:

Tab

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]:

Tablic

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:

DM

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.