The study of adverse changes in diesel fuel during its storage

• Autorzy: Żółty Magdalena , Lubowicz Jan

Identyfikatory

DOI

10.18668/NG.2019.10.06

Warianty tytułu

PL

Badanie niekorzystnych zmian w oleju napędowym zachodzących w czasie jego magazynowania

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W ramach pracy przeprowadzono badania wpływu procesu magazynowania na parametry jakościowe oleju napędowego zawierającego 7% (V/V) FAME, zaprojektowano i skonstruowano sześć stanowisk badawczych do przechowywania paliwa. Do ich budowy wykorzystano materiały odporne na działanie olejów napędowych zawierających estry metylowe kwasów tłuszczowych. Do badań wytypowano dodatki (dwa przeciwpienne i jeden depresator, które mogą być dodawane do paliwa na każdym etapie jego produkcji w postaci pakietu lub jako niezależne dodatki) podejrzane o wypadanie z formulacji oleju napędowego w czasie magazynowania i przyczynianie się w ten sposób do niestabilności jego właściwości fizykochemicznych i użytkowych. Z udziałem wyżej wymienionych dodatków zestawiono sześć próbek na bazie oleju napędowego zakupionego na stacji paliw. Autorzy przyjęli, że warunki magazynowania będą odpowiadały średniej rocznej temperaturze i wilgotności powietrza w Polsce. W celu zapewnienia powyższych warunków stanowiska badawcze wraz z badanymi próbkami paliwa umieszczono na okres sześciu tygodni w komorze klimatycznej. Zakres prowadzonych badań fizykochemicznych i użytkowych był szeroki i dobrany w taki sposób, aby monitorować właściwości oleju napędowego pod kątem ich niezmienności w czasie magazynowania. Głównie chodzi o właściwości, które pozwalały na potwierdzenie hipotezy dotyczącej problemów ze stabilnością dodatków przeciwpiennych i depresatorów w paliwie. Przebadano próbki wyjściowe oraz próbki pobrane po 3 i 6 tygodniach przechowywania w komorze klimatycznej z warstwy górnej i warstwy dennej stanowisk badawczych. Uzyskano dość niejednoznaczne wyniki badań. Wyniki oznaczenia skłonności do pienienia badanych próbek olejów napędowych nie pozwoliły na jednoznaczne potwierdzenie lub obalenie stawianej w pracy hipotezy. W przypadku depresatora na podstawie wyników właściwości niskotemperaturowych, głównie temperatury zablokowania zimnego filtru, można zauważyć niewielką tendencję do kumulowania się go w niższych warstwach paliwa w stanowiskach badawczych. Stabilność oksydacyjna badanych próbek paliw utrzymywała się przez cały okres magazynowania na niemal niezmiennym, wysokim poziomie. Nie zaobserwowano zdecydowanych różnic pomiędzy wynikami oznaczonymi dla próbek pobranych z warstwy górnej i z dolnej, co pozwala na stwierdzenie, że dodatki przeciwutleniające utrzymują się w paliwie niezależnie od czasu magazynowania. Wyniki oznaczenia tendencji do blokowania filtra świadczą o niewielkiej ilości zanieczyszczeń i składników w badanych olejach napędowych, które pogarszałyby ich filtrowalność. Z kolei wyniki oznaczenia tendencji do blokowania filtra po wychłodzeniu CSFBT(-1) mogą świadczyć o problemach z odpowiednio szybkim wkomponowywaniem się depresatora do formuły paliwa. Pomimo stosunkowo dużej wilgotności powietrza, wahającej się w dość szerokim zakresie, zawartość wody w badanych próbkach oleju napędowego nie zmieniała się w dużym stopniu w czasie magazynowania.

EN

Research on the impact of the storage process on the quality parameters of diesel oil containing 7% (V/V) FAME was carried out and six test stands for fuel storage were designed and constructed as part of the work. Their construction was based on materials resistant to diesel oil containing fatty acid methyl esters. The tests involved the selection of additives (two defoaming agents and one depressant, which can be added to the fuel at each stage of its production in the form of a package or as independent additives), which are suspected of drop out of the diesel fuel formulation during storage, which favors instability of its physicochemical and utility properties. Based on the diesel fuel purchased at the petrol station, the abovementioned additives were used to compose six samples. The authors assumed that the storage conditions represented the average annual temperature and humidity in Poland. In order to ensure the above conditions, the test stands together with the tested fuel samples were placed for a period of six weeks in a climatic chamber. The scope of physicochemical and applied tests was wide and selected in such a way as to monitor the properties of diesel oil for their constancy during storage. The test properties included mainly those that allowed to confirm the hypothesis regarding problems with the stability of defoamers and depressants in fuel. The initial samples and the samples collected after three and six weeks of storage in the climatic chamber from the upper layer and the bottom layer of the test stands were subjected to testing. The tests outcome quite ambiguous. The results of the determination of the foaming tendency of the tested diesel oil samples did not allow for unambiguous confirmation or refutation of the hypothesis of the work. In the case of a depressant, based on the results of low temperature properties, mainly the temperature of blocking the cold filter, a slight tendency to accumulate it in the lower layers of fuel in test stands could be observed. Oxidation stability of the tested fuel samples was maintained throughout the storage period at an almost constant, high level. There were no significant differences between the results determined for the samples taken from the upper and lower layers, which allows to conclude that antioxidant additives remain in the fuel regardless of the time of storage. The results of the determination of tendency to blocking the filter indicate a small amount of impurities and components in the tested diesel fuels that would impair its filterability. On the other hand, the results of the determination of the tendency to blocking the filter after cooling down CSFBT (–1) may indicate problems with the depressant fast enough integration into fuel formula. In spite of the relatively high humidity, varying in a fairly wide range, the water content in the tested diesel fuel samples did not change to a large extent during storage.

Słowa kluczowe

PL

olej napędowy; magazynowanie; dodatki przeciwpienne; depresatory

EN

diesel fuel; storage; defoamers; depressants

• Wydawca: Instytut Nafty i Gazu - Państwowy Instytut Badawczy
• Czasopismo: Nafta-Gaz
• Rocznik: 2019
• Tom: R. 75, nr 10
• Strony: 640--648
• Opis fizyczny: Bibliogr. 16 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Żółty Magdalena

• Oil and Gas Institute – National Research Institute

autor

Lubowicz Jan

• Oil and Gas Institute – National Research Institute

Bibliografia

• Banerjee A., Chakraborty R., 2009. Parametric sensitivity in transesterification of waste cooking oil for biodiesel production – a revive. Resources, Conservation and Recycling, 53(9): 490–497. DOI : 10.1016/j.resconrec.2009.04.003.
• BP, Long Term Storage of Diesel. https://www.bp.com/content/dam/bp-country/en_au/media/fuel-news/long-term-storagediesel.pdf+&cd=4&hl=pl&ct=clnk&gl=pl (dostęp: 22.11.2018).
• Chen K.S., Lin Y.C., Hsieh L.T., Lin L.F., Wu C.C., 2010. Saving energy and reducing pollution by use of emulsified palm-biodiesel blends with bio-solution additives. Energy, 36: 2043–2048. DOI: 10.1016/j.energy.2010.01.021.
• Devendra S.R., Girdhar J., Bhawna Y.L., Avanish K.T., Sudesh M., 2014. Impact of additives on storage stability of Karanja (Pongamia Pinnata) biodiesel blends with conventional diesel sold at retail outlets. Fuel, 120: 30–37.
• Fang H., McCornick R., 2006. Spectroscopic study of biodiesel degradation pathway. SAE Technical Paper: 2006-01-3300.
• Leung D., Wu X., Leung K., 2010. A review on biodiesel production using catalyzed transesterification. Applied Energy, 87(4): 1083–1095. DOI: 10.1016/j.apenergy.2009.10.006.
• Meng X., Chen G., Wang Y., 2008. Biodiesel production from waste cooking oil via alkali catalyst its engine test. Fuel Processing Technology, 89(9): 851–857. DOI: 10.1016/j.fuproc.2008.02.006.
• Mori S., 2009. Development of utilization technologies of biomass energy. Journal of Environ. Eng. and Manage. 19: 67–72.
• Patil P., Deng S., 2009. Optimalization of biodiesel production from edible and non-edible vegetable oils. Fuel, 88(7): 1302–1306.
• Sacha D., 2018. Wpływ jakości estrów metylowych kwasów tłuszczowych na niskotemperaturowe właściwości użytkowe paliw silnikowych. Nafta-Gaz, 2: 148–155. DOI: 10.18668/NG.2018.02.09.
• Tang H., Wang A., Salley S., Simon-Ny K., 2008. The effect of natural and synthetic antioxidants on the oxidative stability of biodiesel. Journal Am. Oil Chemical Soc., 85: 373–382. DOI 10.1007/s11746-008-1208-z.
• Urzędowska W., 2008. Opracowanie metody badania stabilności podczas przechowywania biopaliw do zasilania silników ZS. Praca naukowa Instytutu Technologii Nafty nr 0086/TE/2008.
• Werther J., 2009. Sustainable and energy-efficient utilization of biomass by co-combustion in large-scale power station. Journal of Environ. Eng. and Manage. 19: 135–144.
• Yang Z., Hollebone B.P., Wang Z., Brown C., Landriault M., 2014. Storage stability of commercially available biodiesel and their blends under different storage conditions. Fuel, 115: 366–377.
• Żółty M., Krasodomski W., 2018. Stabilność oksydacyjna estrów metylowych kwasów tłuszczowych stanowiących samoistne paliwo lub biokomponent olejów napędowych. Nafta-Gaz, 5: 399–405. DOI: 10.18668/NG.2018.05.08
• Legal and normative acts
• PN-EN 590+A1:2017-06 Paliwa do pojazdów samochodowych – Oleje napędowe – Wymagania i metody badań.