Dodatki do paliwa LPG - teoria i praktyka Wysoka jakość paliwa LPG to nie tylko spełnienie wymagań normatywnych. Wysoka jakość to przede wszystkim zapewnienie jak najlepszych parametrów eksploatacyjnych. Zapraszamy do zapoznania się z prezentacją Sławomira Karpisza - Eksperta ds. Technologii i Jakości Gazu ORLEN Paliwa Dlaczego nowoczesny silnik ma rozpoczynać pracę na benzynie, która zawiera pakiet nowoczesnych dodatków i następnie przełączać zasilanie na paliwo LPG, które nie ma żadnych dodatków poprawiających własności eksploatacyjne? Dodatki do paliw od wielu lat są powszechnie stosowane w benzynach i olejach napędowych. Poprawę lub modyfikację właściwości paliw uzyskuje się wprowadzając do nich specjalne dodatki, tzn. związki chemiczne, które dodane do paliwa w niewielkiej ilości poprawiają jedną lub więcej cech eksploatacyjnych paliwa. W swojej prezentacji przygotowanej na Konferencję Naukowo-Techniczną XII Forum Dyskusyjne Sekcji PETROL-GAZ, która odbyła się w Zamościu, 5-7 czerwca 2013 r., Sławomir Karpisz pokazuje jakie parametry LPG mogą poprawić dodatki. PALIWO LPG - WYMAGANIA PRAWNE I NORMATYWNE Wymagania prawne Parametry mieszaniny skroplonych gazów węglowodorowych jako paliwa silnikowego (LPG) określa w Polsce Rozporządzenie Ministra Gospodarki z dn. 12 grudnia 2011 r. w sprawie wymagań jakościowych dla gazu skroplonego (LPG) (Dz. U. 286, poz. 1682 z dnia 29 grudnia 2011r.) Wymagania normatywne Aktualnie obowiązuje w Polsce norma PN-EN 589:2009 Wymagania jakościowe zawarte w Rozporządzeniu Ministra Gospodarki z 12 grudnia 2011 są równoznaczne z wymaganiami normy PN-EN 589:2009. Właściwości Liczba oktanowa motorowa Wymagania wg Rozporządzenia Ministra Gospodarki Wymagania wg PN-EN 589:2009 min 89,0 min 89,0
Całkowita zawartość dienów [5mol] max 0,5 max 0,5 Zawartość siarkowodoru brak brak Całkowita zawartość siarki Badanie korodujące na miedzi (1 h w temp. 40 C) Pozostałość po odparowaniu [mg/kg] Względna prężność par w temp. 40 C (kpa) Temperatura, w której prężność par jest nie mniejsza niż 150 kpa dla gatunku A -10 C dla gatunku B -5 C dla gatunku C 0 C dla gatunku D 10 C dla gatunku E 20 C Zawartość wody Zapach max 50 max 50 stopień 1 stopień 1 max 60 max 60 max 1550 max 1550 gatunek B max -5 C gatunek D max 10 C okres zimowy od 1 grudnia do 31 marca brak wolnej wody w temp 0 C nieprzyjemny i wyczuwalny w powietrzu przy zawartości 20% dolnej granicy wybuchowości brak wolnej wody w temp 0 C nieprzyjemny i wyczuwalny w powietrzu przy zawartości 20% dolnej granicy wybuchowości DODATKI DO LPG - SZANSA ROZWOJU BRANŻY Dodatki do paliw od wielu lat są powszechnie stosowane w benzynach i olejach napędowych. Poprawę lub modyfikację właściwości paliw uzyskuje się wprowadzając do nich specjalne dodatki, tzn. związki chemiczne, które dodane do paliwa w niewielkiej ilości poprawiają jedną lub więcej cech eksploatacyjnych paliwa. Najistotniejsze, to m.in.: dodatki przeciwstarzeniowe (antyutleniacze, deaktywatory metali), dodatki przeciwkorozyjne, dodatki zwiększające liczbę oktanową, detergenty i deemulgatory, depresatory, barwniki i znaczniki, dodatki smarnościowe. JAKIE PARAMETRY LPG MOGĄ POPRAWIĆ DODATKI?
Właściwości fizyko-chemiczne Skład węglowodorowy C 1 -C 5 Zawartość olefin, dienów - NIE Liczba motorowa - NIE Prężność par w danej temperaturze - NIE Gęstość w danej temperaturze - NIE Węglowodory wyższe C 5+ Pozostałość po odparowaniu - NIE R-/O- number - NIE Test odparowania - NIE Związki siarki, Merkaptany, tiole, H 2 S, COS etc. Całkowita zawartość siarki - NIE Działanie korodujące na miedź - TAK Zapach - TAK Związki azotu: amoniak, aminy, Związki tlenowe: metanol, MTBE, aceton, Inne związki: związki chloru, fluoru, Gazy inertne, CO i CO 2, Rtęć Działanie korodujące na miedź - TAK Zawartość amoniaku - NIE Zawartość metanolu i in. związków - NIE Woda Wolna woda w temp. otocznia - TAK Woda rozpuszczona - TAK Co możemy zyskać: zwiększenie smarności paliwa LPG (poprawa własności przeciwzużyciowych) usuwanie wody z układu zabezpieczenie antykorozyjne instalacji oraz wszystkich elementów układu dystrybucyjnego uzyskanie właściwości myjących przez LPG (zwiększenie czystości układu dolotowego) zabezpieczenie gniazd zaworowych przed recesją Najważniejsza jest poprawa właściwości smarnych paliwa LPG Układ zasilania silnika z zapłonem iskrowym zarówno w przypadku zasilania benzyną, jak i gazem węglowodorowym powinien być odpowiednio smarowany. Węglowodory nasycone, w szczególności małocząsteczkowe - takie, jak składniki LPG - nie wykazują właściwości smarnych. Poprawę właściwości smarnych paliw uzyskuje się poprzez wprowadzanie specjalnych dodatków. DODATKI MOGĄ TEŻ WALCZYĆ Z KOROZJĄ Inhibitory korozji to organiczne związki azotu o dużej masie cząsteczkowej. Azot z cząsteczki jednego z inhibitorów posiada wolną parę elektronów, którą oddaje metalom (akceptorom
elektronów). Taka wymiana elektronów prowadzi do silnej chemisorpcji cząsteczki inhibitora na powierzchni metalu. Pojedyncza cząsteczka zajmuje stosunkowo dużą powierzchnię. Cząsteczki chemisorbowane na powierzchni tworzą szczelną monowarstwę, która chroni powierzchnię przed dostępem składników paliwa powodujących korozję (merkaptany (R-S-H), siarczki alkilowe (R-S-R)). W pakiecie dodatków może występować także drugi inhibitor korozji, którego działanie będzie poległo na neutralizowaniu agresywnych korozyjnie składników paliwa. WAŻNA JEST CZYSTOŚĆ UKŁADU ZASILANIA I OCHRONA ZAWORÓW W celu zapewnienia właściwego zasilania silnika i pełnego spalania paliwa niezbędne jest utrzymywanie w czystości układu dolotowego. Węglowodory nasycone, w szczególności małocząsteczkowe - takie jak składniki LPG - nie mają zdolności rozpuszczania ani zmywania osadów, gromadzących się na elementach układu zasilania silnika. Zgromadzone żywiczne osady w podwyższonej temperaturze tworzą koks i nagar. W związku z tym, że silniki benzynowe mogą być naprzemiennie zasilane gazem płynnym i benzyną, LPG nie powinno odbiegać parametrami eksploatacyjnymi od benzyny, która jest zawsze wzbogacana pakietami zawierającymi detergenty. Dodatki antyrecesyjne to specjalnie opracowane pakiety dodatków zawierających potas, który wykorzystywany jest dla ochrony przed zużyciem nieutwardzonych gniazd zaworów. Silniki o niehartowanych gniazdach zaworów wydechowych mogą być eksploatowane na tak uszlachetnionym paliwie przy zużyciu zredukowanym do pomijalnego minimum, jeśli dodawany będzie dodatek w zalecanej dawce. Pozwala on osiągnąć efekt ochrony gniazd, a doświadczenia wykazały, że nie oddziałuje negatywnie na katalizatory. PODSUMOWANIE wysoka jakość paliwa LPG to nie tylko spełnienie wymagań normatywnych. Wysoka jakość to przede wszystkim zapewnienie jak najlepszych parametrów eksploatacyjnych gaz płynny jest bardzo młodym paliwem, które ma duży potencjał rozwojowy. Branża LPG powinna zacząć na dużo większą skalę wykorzystywać potencjał badawczy polskich instytutów naukowych. Najszybciej poprawę własności eksploatacyjnych LPG można osiągnąć wdrażając nowoczesne dodatki do paliwa należy rozważyć wprowadzenie do specyfikacji normatywnej LPG parametrów pozwalających na określenie istotnych własności eksploatacyjnych np. oznaczenie właściwości smarnych oraz zwiększenie dopuszczalnej wartości pozostałości po odparowaniu w przypadku zastosowania dodatków KONTAKT ORLEN Paliwa Sp. z o.o. E-mail: lpg.orlenpaliwa@orlen.pl
WWW: www.orlenpaliwa.com.pl Tel: +48 17 867 27 00 Fax: +48 17 867 27 01 Adres: Widełka 869 36-145 Widełka