190423. lajstromszámú szabadalom • Eljárás olajtüzelésű kalorikus berendezésekhez használatos olajok hidegfolyási tulajdonságainak javítására, polimer adalékokkal
1 190 423 f 2 A találmány tárgya eljárás olajtüzelésű kalorikus berendezésekhez használatos olajok hidegfolyási tulajdonságainak javítására, polimer adalékokkal. A találmány tárgya közelebbről eljárás a gázolajtípusú ásványolaj középpárlatok hidegfolyási tulajdonságainak, azaz dermedéspontjának és szűrhetőségi határértékének javítására, olajoldható polietilén adalékokkal. A találmány szerinti megoldás lehetőséget nyújt arra, hogy adott középpárlatösszetételhez azt az éppen megfelelő tulajdonságú adalékot használjuk, amely a meghatározott középpárlathoz adva a kalorikus berendezések üzemeltetését kedvezően befolyásolja. Ismeretes, hogy a Diesel- és háztartási fűtőolaj iránti növekvő kereslet kielégítésére a finomítóipar kénytelen a szokásosnál nagyobb végforrpontú és paraffinban dúsabb párlatokat is feldolgozni. A tágabb, vagy a nagyobb forráspont-tartományba eső középpárlatoknak természetesen változatlanul ki kell elégíteniük a Diesel- illetve háztartási fűtőolajra (a továbbiakban: „gázolaj” illetve „tüzelőolaj”) érvényes szabványok szerinti minőségi követelményeket. A feladat még nehezebb, ha különböző eredetű ásványolajok feldolgozásával azonos minőségű termékeket kell előállítani. A szóban forgó termékek esetében - a végforrpont és a paraffintartalom növekedése miatt - elsősorban a dermedéspont szabványos értékentartása jelent problémát. Az említett termékek felhasználását alacsony hőmérsékleten megnehezíti viszkozitásuk növekedése és esetleges dermedésük. Különösen a paraffinos vegyesbázisú nyersolajokból nyert középpárlatok hajlamosak télen paraffmkiválásra, ami a szokásos üzemmódnak megfelelő felhasználást megnehezíti vagy éppen lehetetlenné teszi. A tárolótartályokban lehűlt olaj áramlási, úgynevezett „hidegfolyási” tulajdonságai (low temperature flow properties, illetve Kältefliessverhalten) megváltoznak, az olaj a paraffin kiválása miatt csak nehezen vagy - a csővezeték eltömődése esetén - egyáltalán nem is szivattyúzható. Az olajnak a tartályban való lehűlése tehát a kiszolgáló kutak működését, vagy a járművek üzemanyagellátását zavarja. Az olaj szállíthatósága rendszerint a dermedéspont hőmérsékletén szűnik meg teljesen. Diesel-motorok esetében már ennél magasabb hőmérsékleten - a zavarodási pont és a dermedéspont* közötti tartományban - is jelentkezhetnek üzemzavarok, sőt bizonyos olajok esetében éppen a zavarodási pont kritikus ilyen szempontból. Az ezeknél az olajoknál a zavarodási ponton meginduló paraffinkivátós miatt már a dermedéspont feletti hőmérsékleten bekövetkezhet a motor üzemanyagszűrőjének eltömődése. Ez a jelenség bizonyos mértékben csökkenthető megfelelő konstrukciós megoldásokkal (például a szűrőt a motor közelében helyezik el stb.), de így csak az üzemelés közben bekövetkező dugulás kerülhető el. Az üzemanyagvezeték és/vagy a szűrő eldugulása esetében ugyanis a hidegindítás - még nagy cetánszámú és megfelelő illékonyságú olaj esetén is - lehetetlenné válik. , A növekvő mennyiségi igények kielégítésének - a frakciók kémiai átalakításától eltekintve - lényegében egyetlen módja a végforrpont emelése. Ezzel azonos hatást eredményez a nagyobb forráspontú paraffinos párlatok bekeverése, azonban egyértelműen azzal a hátránnyal jár, hogy a dermedéspont emelkedik. A vázolt problémák áthidalására a technika jelenlegi állása szerint két fontosabb módszert használnak : a) a középpárlatokat alacsonyabb dermedéspontú frakciókkal keverik vagy b) a hideg-folyási tulajdonságokat javító adalékokat alkalmaznak. Petróleum keverése gázolajba és tüzelőolajba [a) módszer] általánosan használt, de gazdaságtalan megoldás. A szükséges petróleum-mennyiség elérheti a 30%-ot is, ami drágítja az olajat, rontja annak néhány minőségi paraméterét, ugyanakkor jelentős mennyiséget von el a petróleumkészletből, amely iránt gyorsan nő a kereslet. A probléma megoldásának célszerűbb ismert, módja a folyásjavító adalékok alkalmazása [b) módszer]. Ennek jelentőségét általában abban látják, hogy lehetővé válik a desztillációs maradékok nagyobb mérvű felhasználása, illetve a középpárlatok mennyiségének növelése nagyobb forráspontú frakciók bekeverésével. Az olcsó maradék és a középpárlatok bekeverése gazdaságossá teszi az adalék alkalmazását tüzelőolajok esetében is. Az adalékolás ugyanakkor rugalmasabbá teszi a finomítók működését is és a megfelelő adalék kiválasztása tényleges minőségi javulást is eredményezhet. A dermedéspont-csökkentő és/vagy folyásjavító adalékok jelenlétében a paraffinkiválás a zavarosodási ponton indul meg, akárcsak a nemadalékolt olajokban és rendszerint a zavarodási pont hőmérsékleti értéke sem változik. Az adalék tehát nem befolyásolja a paraffmkiválás kezdetét és nem változtatja meg a kiváló paraffin mennyiségét sem. Lényegesen megváltoztatja azonban a kiváló paraffinkristályok méretét és alakját, ezáltal az olaj alacsonyabb hőmérsékleten is jó folyási tulajdonságokkal rendelkezik, illetve a dermedésppontja csökken [ld. Gondermann, H.-Giere, H. H.: Chem.-ZTG. 97, 462 (1973); Agius, P. J.,-Brod, M.-Miller, H. N.: 8'* World Petrol. Congr., 1971. Moszkva, Proc. 5, 17.: Kahsnitz, R.: Dieselkraftstoffe, In: „Minerale Verwendung, Produktion”. 2. kiad. Bd. 1. 678-705 (1969)]. Az adalékok számos típusát dolgozták már ki és természetesen a különböző típusú adalékok különböző mértékben változtatják meg a kiváló paraffin szerkezetét és az olaj hidegfolyási tulajdonságait. Továbbmenve, a különböző jellegű középpárlatok még azonos minőségű és mennyiségű adalékra is különböző mértékben reagálnak. Egy konkrét olajösszetételhez szükséges adalék kiválasztásakor figyelembe kell venni, hogy nincs olyan, általános hatású adalék, ami a különböző eredetű termékekhez egyaránt jól használható, és a felhasználó berendezések hibáit képes kompenzálni. Mivel egy adalék hatásossága egy adott olajban rendkívül sok tényezőtől függ, a megfelelő adalék kiválasztása igen nagy körültekintést igényel. A folyásjavító komponens molekulájának felépítésével kapcsolatban több szerző is hangsúlyozza, hogy annak feltétlenül tartalmaznia kell paraffinméretű egyenes szénlánc-részeket (20-40 szénatom-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
