Білім алушы: Мұрат Бақдаулет Қанатұлы Жетекшілер: Мамбетова Маншук Бериковна., арнайы пәндер оқытушысы, техника ғылымдарының магистрі Сисалиева Манар Бейбиталиевна арнайы пәндер оқытушысы, сарапшы
Аннотация Жұмыста мотор отындарына қолданылатын қоспалар, олардың түрлері, өсімдік майларының ерекшеліктері және өсімдік майларын мотор отындарына қоспа ретінде пайдаланудың мүмкіндіктері көрсетілген. Мотор отындарының эксплуатациялық қасиеттерін талап етілетін деңгейге қол жеткізу үшін қолданылатын арнайы қоспалардың түрлері, соның ішінде өсімдік майынының (рапс, пальма, күнбағыс, жүгері, соя және т.б.) қоспасын қолдану технологияларына әдеби сараптамалар жүргізіліп, қорытындылар жасалған.
Кілт сөздер: мотор отыны, дизель отыны, өсімдік майлары, биокомпонент, өсімдік майларының қоспасы, эксплуатациялық қасиеті, экологиялық талаптар.
Мотор отыны – бұл ішкі жану қозғалтқыштары үшін энергия көзі ретінде қолданылатын мұнай өнімдері. Мұнай өңдеу өнімдерінің 65 %-дан астамы мотор отындары болып келеді. Мотор отындарының кейбір қасиеттерінің (жуу, тозуға қарсы, мұздануға қарсы, бактерияға қарсы қасиеттері) талап етілетін деңгейіне қол жеткізу мәселесін мотор отындарын қайта өңдеу технологиясы процестерінің көмегімен шешу мүмкін емес және қажетті пайдалану (эксплуатациялық) қасиеттеріне қол жеткізу тек қоспалардың көмегімен ғана мүмкін болады. [1].
Қолданыстағы өсімдік майларына – рапс, күнбағыс, соя, пальма майлары және т.б. жатады. Пальма мен соя майлары өндірісте жоғары қарқында қолданылады. Осы майларды өндіретін көптеген елдерде олардың бағасы мұнай тектес отындарға (бензин және дизель отыны) қарағанда арзан болып келеді, олар тамақ өнімі ретінде ғана емес, дәстүрлі дизель отынына қосымша ретінде де немесе оны толық алмастыру үшін де пайдаланылады. [2,11б.].
Қоспаларды қолданбай, Еуро класына сәйкес келетін дизель отынын жасау мүмкін емес екендігі белгілі. Сол себепті, дизель отындарына қолданылатын қоспаларды шартты түрде екі түрге бөліп қарастыруға болады [3,8б.]:
дизель отынының сапасын стандарт талаптарына дейін жеткізу үшін қолданылатын қоспалар. Оларға тозуға қарсы, цетан санын жоғарылатушы және депрессорлы-диспергирлеуші қасиеттері жатады;
сипаттама талаптарынан тыс отындардың пайдалану қасиеттерін жақсартатын және отынға айрықша сапа беретін, яғни өзінің "бренді" болып табылатын қоспалар.
Дизель отындарына қолданылатын қоспаларға қысқаша тоқталып кететін болсақ, қажетті сападағы дизель отынын алу үшін, оларға арналған қоспалардың үш негізгі түрі қолданылады: цетан санын көтеруші, тозуға қарсы және депрессорлық-диспергирлеуші қоспалар.
Цетан санын көтеретін және тозуға қарсы қосындылардан кейін депрессорлық қоспалар ең көп қолданылды, олардың қосылуы дизель отынының қату және сүзілу температурасын төмендетуге және маусымаралық кезеңде ауа температурасы -15 °С дейін жазғы солярканы пайдалануға және қосымша пайда алуға мүмкіндік береді.
Дизель отындары үшін қолданылатын биокомпоненттерге өсімдік майлары жатады. Өсімдік майлары – өсімдік шикізатынан алынатын және май қышқылдарының триглицеридтерінен және олармен бірге жүретін заттардан (фосфолипидтер, бос май қышқылдары, стеролдар және т.б.) тұратын өнімдер. [4,23б.].
Өсімдік майларының маңызды қасиеті – олардың аз полярлығына байланысты кез-келген пропорцияда мұнай өнімдерімен араласу мүмкіндігі болып табылады.
Өсімдік майлары құрамы бойынша дизельдік отынмен ұқсас болғандықтан, оларды биоотын ретінде пайдалануға болады. Алайда, өсімдік майлары жоғары тұтқырлығымен ерекшелінеді, сондықтан шикізат ретінде пайдалану тиімсіз болып келеді. Сол себепті, өсімдік майларын мотор отындары ретінде қолданудың тиімді тәсілі – дизельдік отын мен аз мөлшерде өсімдік майынының қоспасын жасау болып табылады.
Өсімдік майлары 98 % триглицеридтерден тұратындықтан (қалғаны балауыз, фосфолитидтер, бояғыштар, дәрумендер және т.б.), олардың қату температурасы төмен болып келеді. Алайда, оларды мотор отынына қоспа ретінде қолданатын болсақ, алынған қоспаның қату температурасының сандық мәні артады.
Егер мұнайдың дизель отындарына, мысалы, өсімдік майының 50 % қосылса, онда алынған қоспаның физика-химиялық қасиеттері едәуір жақсарады және тауарлық дизель отынының ұқсас қасиеттеріне жақындайды [3, 5б].
Қазіргі таңда рапс майы мен дизель отындары қоспасы бойынша кең ауқымда зерттеулер жүргізілген. Рапс майы – бұл рапс тұқымынан престеу процесі немесе суперкритикалық сұйық экстракция процесі арқылы алынатын өнім. Қазақстан аумағында рапс негізінен Солтүстік Қазақстан және Қостанай облыстарында, сондай-ақ Оңтүстік Қазақстан мен Алматы облыстарында өсіріледі. Рапс дақылдарының барлығы дерлік Еуропаға экспортталады. Қазақстанда оны өңдейтін 3 ірі зауыт бар, бұл зауыттардың жалпы қуаттылығы жылына 250 мың тоннаны құрайды.
Рапс негізінде биодизель отынын өндіру қоршаған ортаның экологиялық жай-күйіне және қазба отынына бағаның өсуіне байланысты қазір маңызды және өзекті болып табылады. Дизель отынына биодизельдің кішкене қоспасының өзі дизель отынының зиянды шығарындыларын 50-70 % төмендетеді.
Бәсекеге қабілетті отын түрлерінің бірі – пальма майы, оның әлемдік өндірісі көптеген басқа өсімдік майларынан, соның ішінде рапстан асып түседі. Пальма майының артықшылығы оны отын ретінде немесе дизель отынына қоспа ретінде пайдалануға мүмкіндік береді.
Құрылымы бойынша пальма майы әртүрлі фракциялық құрамға ие, оны 3 негізгі бөлікке бөлуге болады: олеин, қарапайым пальма майы және стеарин. Олеиннің балқу температурасы 16-24 °С, пальма майы – 31-38 °С, стеарин – 44-56 °C.
Дизель отынына биологиялық қоспа ретінде қолданылатын өсімдік майларының тағы бір түріне – мақта майы жатады. Мақта майын мақтаның тұқымынан (дәнінен) алады. Оның өзіне тән дәмі мен иісі болады, түсі сары болып келеді. Мақта майы майдың сұйық (70-75 %) және бөлме температурасы жағдайындағы қатты қоспаcынан тұрады.
Мақта майының құрамында 33 %-дан 55 %-ға дейін линоль бар. Оны Орта Азия республикалары кеңінен қолданады.
Дизель отынына мақта майының қоспасын енгізу цетан саны мен тұтану температурасына жағымды әсер етеді. Сонымен қатар, төмен температуралық қасиеттер, отынның тұтқырлығы нашарлайды, фракциялық құрамы ауырлайды, күл, йод және қышқыл саны артады, нақты шайырлардың концентрациясы артады. Сол себепті, мақта майын дизель отынына қоспа ретінде қолдану барысында белгіленген шекті мөлшерді қатаң сақтау қажет.
Жоғарыда аталған дақылдардың ішінде өсімдік майлары мен дизель отындары қоспасын өндіруде болашағы улкен болып келетіні – соя майы, ең аз тұтқырлығы (57,5 мм2/с) және тығыздығымен (918 кг/м3) ерекшеленеді.
Соя баламалы майлы дақылдарға қарағанда бірқатар артықшылықтарға ие, оларға – жоғары өнімділігі, төмен құны жатады [6,87 б.].
Қорытындылай келе, биокомпоненттер қосылған дизель отынына қызығушылық туындауының басты себептептерінің бірі – экология болып табылады. Отынның құрамында биологиялық компонент мөлшері жоғары болған сайын, өнім соншалықты экологиялық таза болып келеді. Қазіргі таңда мұнай отындарының сапасына қойылатын талаптар бойынша өзекті мәселердің бірі – халықаралық талаптарға сәйкес келетін отын өндірісінінің жаңа және тиімді технологияларын әзірлеу және оларды енгізу болып табылады. Бұл мәселені шешудің кең таралған және болашақтағы әдістерінің біріне – дизель отынының сапасын биологиялық компоненттерді қосу арқылы жақсарту тәсілін жатқызуға болады.
Пайдаланылған әдебиеттер тізімі: 1.Агжулов Е.М., Бурашев Г.Ш., Шаповалов Ю.А. Способ получения рапсового масла методом СКФ CO2 экстракции // Химический журнал Казахстана. – 2015. – №2. – 235-236 с.
2.Бижаев А.В., Симеон А.А. Применение пальмового масла в качестве присадки к топливу тракторных дизелей // Сельскохозяйственные машины и технологии. – 2017. – №6. – 41-46 с.
3.Сайдахмедов А.И. Использование биокомпонентов для расширения ресурса и улучшения качества дизельного топлива. – М.: 2012.