Використання карбаміду для очіщення відпрацьованих напівсинтетичних моторних олив
Вантажиться...
Дата
2023
DOI
doi.org/10.20998/2079-0821.2023.01.06
Науковий ступінь
Рівень дисертації
Шифр та назва спеціальності
Рада захисту
Установа захисту
Науковий керівник
Члени комітету
Видавець
Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут"
Анотація
Під час експлуатації автотранспортних засобів з бензиновими чи дизельними двигунами внутрішнього згорання, моторна олива зазнає впливу високих температур, постійно контактує з металами, її вуглеводнева частина зазнає хімічних перетворень, забруднюється продуктами зносу еталевих поверхонь, розкладу присадок, залишками неповноти згорання палива. В результаті цього моторна олива зазнає незворотних змін її якісного хімічного складу й втрати експлуатаційних властивостей. У роботі описано результати з вивчення процесу очищення відпрацьованих
напівсинтетичних моторних олив кристалічним карбамідом. Як відпрацьовані напівсинтетичні моторні оливи було вибрано оливу марки Castrol 10W-40, яка використовується у дизельних двигунах вантажних автомобілів та оливу марки ELF Evolution 700 STI, яка використовується у бензинових двигунах легкових автомобілів. Вивчено вплив основних чинників керування процесом (кількості карбаміду, тривалості й температури) на зміну експлуатаційних властивостей очищених моторних олив. Встановлено, що найнижчі значення бракувальних показників (кислотне число, вміст води, зольність, вміст механічних домішок) були отримані за 140 ºС, тривалості 80 хв. та 5 % мас. кристалічного карбаміду. Окрім цього, відбувається незначне зростання значень кінематичної в’язкості та індексу в’язкості. Методом рентгенофлуоресцентного аналізу підтверджено, що в очищених карбамідом оливах, порівняно з відпрацьованими, зменшився вміст металів. ІЧ-спектроскопічним дослідженням підтверджено, що за встановлених оптимальних умов процесу очищення кристалічним карбамідом в очищених напівсинтетичних моторних оливах значно зменшився вміст кисневмісних продуктів «старіння» (альдегідів, кетонів, спиртів, етерів, естерів, органічних кислот). Запропоновано процес очищення відпрацьованих моторних напівсинтетичних олив у присутності кристалічного карбаміду використовувати як проміжну стадію комбінованого технологічного циклу регенерації відпрацьованих моторних олив.
During the operation of motor vehicles with gasoline or diesel internal combustion engines, motor oil is exposed to high temperatures, is constantly in contact with metals, its hydrocarbon part undergoes chemical transformations, is contaminated by wear products of metal surfaces, decomposition of additives, and residues of incomplete combustion of fuel. As a result, motor oil undergoes irreversible changes in its high-quality chemical composition and loss of operational properties. The paper describes the results of the study of the process of cleaning exhausted semi-synthetic motor oils in the presence of crystalline urea. Castrol 10W-40 oil, widely used in truck diesel engines, and ELF Evolution 700 STI oil, used in passenger car gasoline engines, were chosen as used semi-synthetic motor oils. The influence of the main factors of process control (the amount of urea, duration, and temperature) on the change in the functional properties of refined motor oils was studied. It was established that the lowest values of defective indicators (acid number, water content, ash content, content of mechanical impurities) were obtained at 140 ºС, duration of 80 min., and 5 mass. % of crystalline urea. In addition, there is a slight increase in the values of kinematic viscosity and viscosity index. The method of Xray fluorescence analysis confirmed that the content of metals decreased in urea-treated oils compared to used ones. IR spectroscopic research demonstrated that under the established optimal conditions of the purification process with crystalline urea, the content of oxygen-containing "aging" products (aldehydes, ketones, alcohols, ethers, esters, organic acids) in purified semi-synthetic motor oils significantly decreased. It is proposed to use the process of cleaning used semi-synthetic motor oils in the presence of crystalline urea as an intermediate stage of the combined technological cycle of regeneration of used motor oils.
During the operation of motor vehicles with gasoline or diesel internal combustion engines, motor oil is exposed to high temperatures, is constantly in contact with metals, its hydrocarbon part undergoes chemical transformations, is contaminated by wear products of metal surfaces, decomposition of additives, and residues of incomplete combustion of fuel. As a result, motor oil undergoes irreversible changes in its high-quality chemical composition and loss of operational properties. The paper describes the results of the study of the process of cleaning exhausted semi-synthetic motor oils in the presence of crystalline urea. Castrol 10W-40 oil, widely used in truck diesel engines, and ELF Evolution 700 STI oil, used in passenger car gasoline engines, were chosen as used semi-synthetic motor oils. The influence of the main factors of process control (the amount of urea, duration, and temperature) on the change in the functional properties of refined motor oils was studied. It was established that the lowest values of defective indicators (acid number, water content, ash content, content of mechanical impurities) were obtained at 140 ºС, duration of 80 min., and 5 mass. % of crystalline urea. In addition, there is a slight increase in the values of kinematic viscosity and viscosity index. The method of Xray fluorescence analysis confirmed that the content of metals decreased in urea-treated oils compared to used ones. IR spectroscopic research demonstrated that under the established optimal conditions of the purification process with crystalline urea, the content of oxygen-containing "aging" products (aldehydes, ketones, alcohols, ethers, esters, organic acids) in purified semi-synthetic motor oils significantly decreased. It is proposed to use the process of cleaning used semi-synthetic motor oils in the presence of crystalline urea as an intermediate stage of the combined technological cycle of regeneration of used motor oils.
Опис
Ключові слова
напівсинтетична моторна олива, відпрацьована олива, карбамід, старіння оливи, рентгенофлуоресцентний аналіз, ІЧ-спектри, semi-synthetic motor oil, exhausted oil, urea, oil aging, X-ray fluorescence analysis, IR spectrum
Бібліографічний опис
Червінський Т. І. Використання карбаміду для очіщення відпрацьованих напівсинтетичних моторних олив / Т. І. Червінський, Р. І. Прокоп, О. Б. Гринишин // Вісник Національного технічного університету "ХПІ". Сер. : Хімія, хімічна технологія та екологія = Bulletin of the National Technical University "KhPI". Ser. : Chemistry, Chemical Technology and Ecology : зб. наук. пр. – Харків : НТУ "ХПІ", 2023. – № 1 (9). – С. 42-48.