20 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Антидетонационные добавки для повышения октанового числа товарных бензинов

Антидетонационные добавки для повышения октанового числа товарных бензинов

Первые опытные партии МТБЭ появились в Италии в 1973 году, а сегодня производство МТБЭ исчисляется в мире десятками миллионов тонн.

Среди других эфиров в качестве компонентов к автомобильному бензину рассматриваются: этилтретбутиловый эфир (ЭТБЭ), третамилметиловый эфир (ТАМЭ), простые метиловые эфиры, полученные из олефинов С67. Среди спиртов: метиловый спирт, этиловый спирт, вторичный бутиловый спирт (ВБС) и третбутиловый спирт (ТБС).

Бензины АИ-95 и АИ-98 обычно получают с добавлением кислородсодержащих компонентов: метилтретбутилового эфира (МТБЭ) или его смеси с третбутиловым спиртом (ТБС), получившей название «Фэтерол» — торговое название «Октан-115». Недостаток всех этих компонентов заключается в том, что в жаркую погоду эфир из бензина улетучивается, что вызывает уменьшение октанового числа бензина.

Наиболее часто октановое число повышают, вводя в бензин антидетонаторы — вещества, добавляемые в топливо в небольшом количестве для повышения детонационной стойкости. Действие антидетонационной присадки основано на замедлении процесса образования гидроперекисей и перекисей и/или их расщепления.

Антидетонаторы на основе соединений свинца. В качестве антидетонатора до недавнего времени, в основном, использовался тетраэтилсвинец (ТЭС) — Pb(C2H5)4 — густая бесцветная ядовитая жидкость; плотность— 1659кг/м 3 ; температура кипения — 200 0 С; легко растворяется в нефтепродуктах и не растворяется в воде. ТЭС тормозит образование перекисных соединений в топливе, что уменьшает возможность возникновения детонации. Антидетонационная способность ТЭС открыта в 1921 г., а с 1923 г. началось массовое промышленное производство этой присадки.

Применять тетраэтилсвинец в чистом виде нельзя, т.к. образующийся металлический свинец осаждается в виде нагара на стенках цилиндра, поршня и вызывает отказ двигателя. В связи с этим ТЭС добавляют в бензин в смеси с выносителями свинца, образующими с ним при сгорании летучие вещества, которые удаляются из двигателя вместе с отработавшими газами. В качестве выносителей применяют вещества, содержащие бром или хлор. Смесь ТЭС и выносителя, которая применяется как антидетонатор, называется этиловой жидкостью, а бензины — этилированными. Этилированный бензин очень ядовит и требует повышенных мер безопасности.

Этилирование оказалось весьма эффективным методом борьбы с детонацией. Добавка буквально долей процента этиловой жидкости в бензин позволяет увеличить его октановое число на 5-10 пунктов. Наиболее эффективно добавление ТЭС до 0,50. 0,80 г на 1кг бензина. При более высокой концентрации значительно повышается токсичность, а детонационная стойкость возрастает незначительно. Увеличение содержания ТЭС может приводить к снижению надежности работы двигателя из-за накопления свинца в камере сгорания, а также усложняет работу обслуживающего персонала при проведении ТО и ремонта двигателей (повышенная токсичность). ТЭС очень ядовит, может проникать в кровь человека через поры кожи и постепенно накапливаться, а также попадать в организм через дыхательные пути, вызывая тяжелые заболевания. Даже небольшие дозы ТЭС в пище вызывают смертельные отравления. Свинцовые соединения, удаляющиеся из двигателя с выхлопными газами, оседают на почве и придорожной растительности. Даже в шерсти городских собак содержание свинца повышено. Если в топливе содержится сера, то эффективность ТЭС резко снижается, т.к. образуется сернистый свинец, препятствующий разложению перекисей.

При хранении этилированных бензинов их детонационная стойкость снижается в результате разложения ТЭС. Этот процесс ускоряется при наличии в топливе воды, осадков, смол, хранении при повышенной температуре и др. Антидетонаторы на основе ТЭС в Российской Федерации запрещены, т.к. ГОСТ Р 51105-97 предусматривает выпуск только неэтилированных бензинов.

Антидетонаторы на основе соединений марганца. Длительное время ведутся работы по изысканию неядовитых эффективных антидетонаторов. Наиболее эффективны марганцевые антидетонаторы:

циклопентадиенилтрикарбонилмарганец С5Н5Мп(СО)3 — ЦТМ — кристаллический желтый порошок.

метилциклопентадиэтилтрикарбонилмарганца СН3С5Н4Мп(СО)3 — МЦТМ — это соединение представляет собой прозрачную маловязкую жидкость светло-янтарного цвета с травянистым запахом, температурой кипения 233 °С, плотностью 1,3884 г/см 3 и температурой застывания 1,5 °С. МЦТМ хорошо растворим в бензине и практически нерастворим в воде.

Оба антидетонатора имеют примерно одинаковую эффективность и мало отличаются по эксплуатационным свойствам. Эффективность марганцевых антидетонаторов примерно одинакова со свинцовыми антидетонаторами (при равном содержании присадок) и превосходит их при равной концентрации металлов (РЬ и Мn). При этом марганцевые антидетонаторы в 300 раз менее токсичны, чем ТЭС. При низких температурах из бензиновых растворов на выпадают. Марганецсодержащие присадки разлагаются на свету с потерей антидетонационных свойств.

Исследования антидетонационной эффективности МЦТМ на двигателях в стендовых и эксплуатационных условиях показали значительно большую эффективность этого антидетонатора, чем можно было предполагать по результатам определения октанового числа исследовательским и особенно моторным методами.

Несмотря на высокую эффективность марганцевых антидетонаторов применение их ограничено из-за вредного влияния на экологию и ресурс двигателя.

Антидетонаторы на основе соединения железа. Большое количество автомобильных бензинов производится с использованием железосодержащих присадок.

В настоящее время в качестве антидетонаторов исследованы пентакарбонил железа (ПКЖ), диизобутиленовый комплекс пентакарбонила железа (ДИБ-ПКЖ), и дициклопентадиенилжелезо (ферроцен).

Антидетонационная эффективность пентакарбонила железа Fe(CO)5 была обнаружена в 1924г. Это— светло-желтая жидкость с характерным запахом: плотность 1457 кг/м 3 ; температура кипения 102,2 °С; температура плавления 20 °С. Применялся в качестве антидетонатора в 30-е годы в Германии в концентрации 2-2,5 мл/кг. Однако после определенного времени использование пентакарбонила железа в качестве антидетонатора было прекращено: при его сгорании образовывались оксиды железа, нарушающие работу свечей зажигания; одновременно увеличивался износ стенок цилиндра двигателя и поршневых колец. При добавлении пентакарбонила железа к топливу прирост октанового числа ниже, чем при использовании этиловой жидкости на 15-20%. К другим недостаткам пентакарбонила железа следует отнести его склонность к быстрому разложению под действием света до нерастворимого нонкарбонила железа Fe(CO)9.

Диизобутиленовый комплекс пентакарбонила железа имеет формулу [Fе(СО)5]38Н16]5 (соотношение пентакарбонила и диизобутилена равно 3:5). Это — жидкость (плотность 955 кг/м 3 ; температура кипения 27. 32 °С), хорошо растворимая в органических растворителях. По антидетонационной эффективности комплекс близок к пентакарбонилу железа. Ферроцен — легковоспламеняющийся кристаллический порошок оранжевого цвета (температура плавления 174 °С; кипения 249 °С; разложения 474 °С; содержание железа 30%), разработанный как катализатор процесса сгорания, полностью растворим в бензине. Антидетонационная эффективность ферроцена выше, чем ДИБ-ПКЖ и ПКЖ.

Ферроцен и его производные получили допуск к применению в составе бензинов всех марок в концентрации, соответствующей содержанию железа не более 37 мг/л.

Основными причинами ограничения концентрации являются:

образование при сгорании окислов железа, которые отлагаются в камере сгорания в виде нагара, снижают работоспособность свечей зажигания, накапливаются в масле и на трущихся поверхностях, вызывая повышенный износ деталей двигателя;

повышение склонности бензина к смолообразованию и окислению.

При концентрации (в пересчете на железо) до 37мг Fе/л (порядка 180 г/тонну бензина) эти влияния уменьшается до уровня, наблюдаемого при применении товарных бензинов, т.е. при таких концентрациях практически не сказывается на износе двигателя.

Антидетонаторы на основе соединений амина. Ароматические амины (производные анилина) в технике известны давно, т.к. многие из них представляют горючее для ракетных топлив. Анилин (C6H5NH2) — бесцветная маслянистая жидкость с температурой кипения 184 °С и температурой плавления -6 °С. Анилин ядовит, ограниченно растворяется в бензинах, под действием воздуха окисляется и темнеет. Смеси бензина с анилином и другими аминами при низких температурах подвержены расслоению. Анилин в чистом виде как антидетонационная присадка к бензинам не используется.

Ароматические амины обладают высоким антидетонационным эффектом, но к применению допущен только монометиланилин или N-анилин (C6H5NHCH3). Это маслянистая прозрачная жидкость желтого цвета с плотностью 980 кг/м 3 ; растворима в бензинах, спиртах, эфирах. Имеет высокие антидетонационные, антиокислительные, стабилизирующие и антикоррозионные свойства. Октановое число по исследовательскому методу — 280.Недостатком ароматических аминов является повышенная склонность к смолообразованию и увеличению износа деталей цилиндропоршневой группы.

Концентрации почти всех антидетонаторов в бензинах по разным причинам ограничены, и, следовательно, ограничен максимальный прирост ОЧ. Кроме того, зависимость повышения ОЧ от концентрации антидетонатора нелинейная, и для каждой присадки имеется максимальная концентрация, увеличивать которую нет смысла.

Использование смеси присадок позволяет либо просуммировать антидетонационные эффекты (0), либо использовать синергизм действия (+) присадок разных типов (взаимное усиление эффективности). (Синергетика – научное направление, исследующее связи между элементами структуры, которые образуются в открытых системах благодаря потоковому обмену веществом и энергией с окружающей средой в неравновесных условиях). В некоторых случаях, однако, наблюдается несовместимость (-) присадок: суммарный антидетонационный эффект оказывается меньше ожидаемого.

На базе вышеуказанных антидетонаторов создаются присадки в различных концентрациях и композициях, которые вырабатываются на основании ТУ и допускаются к применению Межведомственной Комиссией после проведения соответствующих испытаний.

Антидетонационные добавки для повышения октанового числа товарных бензинов

Октановые числа определяют следующим образом: специальный дви­гатель в экспериментальной установке с изменяемой степенью сжатия запус­кается на исследуемом бензине, и путем изменения степени сжатия и нагруз­ки достигается начало детонационного сгорания смеси; бензин сливается, и обеспечивается работа этого двигателя на смеси изооктана и гептана при различном их процентном содержании. Как только достигается такое же де­тонационное сгорание, эксперимент завершается; производится анализ про­центного соотношения органических веществ в этой смеси и в данный момент. Процент изооктана показывает октановое число исследуемого бензина.

Антидетонационные добавки для повышения октанового числа товарных бензинов.

Товарные бензины готовят смешением компонентов, полученных пря­мой перегонкой, крекингом, риформингом, коксованием, алкилированием и др. процессами переработки нефти и нефтяных фракций. Число компонентов, представляющих продукты различных процессов и стадий нефтепереработ­ки, может быть больше десятка. Причём важную роль в процессе получения товарного продукта играет добавление специальных добавок улучшающих свойства бензинов.

Для производства товарного бензина автомобильного марок А-80, А-92 на Омском НПЗ используются следующие компоненты:

ü фракции бензиновые по СТП 401402-95, 401104-95 (бензин каталитичес­ких установок 43-103 и КТ);

ü ароматизированный бензин установок Л-35-11/1000, Л-35-11/600;

ü бензин газовый ГФУ-1, ГФУ-2, АГФУ, фракции НК.62°С и НК.80°С АВТ, ФСБ, С-100 КПА;

Читать еще:  Технические характеристики автомобиля KIA Cerato 16 YD

ü бензин коксования с установки 21-10/ЗМ);

ü алкилбензин по СТП 401001-93;

ü МТБЭ по ТУ 38.103704-90 с изм.1 или СТП 401217-96 (не более 11%);

ü этиловая жидкость ГОСТ 988-89 с изм. 1 или импортная марки ТЕЛ-В;

ü ингибитор Агидол -12 по ТУ38.302-16-371-88 или Агидол-1 технической марки Б по ТУ 38.5901 237-90 с изм.1.

Таким образом, можно рассмотреть классификацию высокооктановых концентратов, используемых в качестве добавки, повышающей октановое число бензина, в зависимости от природы соединения.

1) Высокооктановые добавки, содержащие свинец;

К этой группе антидетонаторов относятся тетраэтилсвинец (ТЭС) и тетраметилсвинец (ТМС), а также их смеси и некоторые другие алкилсвин­цовые соединения. В настоящее время данный вид присадок используется редко (15% от общего объёма выпускаемого бензина) из-за негативного влияния на окружающую среду.

2) Высокооктановые добавки на основе кислородсодержащих соединений;

Данный вид добавок — на основе изобутилена и одноатомных спиртов нормального и изостроения. Их синтез осуществлялся на цеолитсодержащих алюмосиликатах. Определены оптимальные условия, позволяющие повысить октановое число по исследовательскому методу до 125 и по моторному ме­тоду до 116. Составлена топливная композиция на базе бензина каталитичес­кого крекинга и полученной добавки в количестве 10%.

Антидетонационные присадки, содержащие спирты изостроения, не­давно начали использоваться на НПЗ в Литвинове. Авторы предлагают ис­пользовать для получения автомобильного бензина два основных компонен­та: продукты риформинга и спиртов изостроения, дополненные обработан­ным после риформинга бензином из процесса гидрокрекинга вакуумного дистиллята нефти.

Наиболее широко в производстве чистого бензина применяются эфи­ры. В связи с ужесточением в ряде штатов США требований к экологической чистоте бензина рассматривается возможность использования алкиловых эфиров (МТБЭ, ЭТБЭ и др.) для производства неэтилированного бензина с низкой упругостью паров по Рейду и низким содержанием вредных веществ в выхлопных газах. Осуществляющаяся в настоящее время программа разра­ботки экологически чистого бензина включает использование МТБЭ как основного компонента в производстве такого рода бензина с высоким окта­новым числом. В процессе обсуждаются результаты исследований по сниже­нию выбросов NOx, CO и сажи, и влияние кислородсодержащих соединений на характеристики горения топлив на основе алкиловых эфиров, поведение летучих соединений, входящих в состав топливных композиций. Компания Shell предложила использовать экологически чистый бензин на основе МТБЭ состава: 5.5% эфира, углеводородная основа, моющая присадка. Фирма Chevron предложила использовать экологически чистое автомобильное топ­ливо следующего состава: 85-96%об. базового бензина и 4-15%об. алкилата (смесь 40-60% МТБЭ, 20-30% изопропилового спирта, 20-30% МеОН). В этом случае удалось повысить октановое число до 129 пунктов по исследо­вательскому методу и до 117 – по моторному методу.

Рассмотрен способ получения метил-трет-С4-С5-алкиловых эфиров как компонента высокооктанового бензина. Синтез ведётся реакцией МеОН с соответствующим изоолефином при молекулярном соотношении (0.3-0.5):1 в прямоточном реакторе при 40-800С и давлении 5-7 атм. Рассмотрены усло­вия, повышающие конверсию изоалкана до 100%.

Ещё одной кислородсодержащей высокооктановой присадкой является метиловый спирт. Последний обладает хорошей стабильностью, топливо на его основе содержит 85-95%об. МеОН; 3-15%об. Н2О; 0.0005-0.001% солей щелочных металлов; 0.01-0.05% фтористого ПАВ и красителя. Разработаны различные варианты использования метанола в качестве моторного топлива, перспективы его применения и способы синтеза синтетического жидкого топлива на основе МеОН.

Таким образом, на основании годичного опыта использования новых высокооктановых кислородсодержащих добавок в бензинах Optane 95 и 98 , разработанных ведущей французской фирмой ELF, делается вывод, что их применение для 12 стран ЕЭС позволит обеспечить выполнение жёстких стандартов по лимитированию выбросов CO и NOx в атмосферу.

3) Высокооктановые добавки, не вошедшие в первую и вторую группы;

В качестве альтернативы ТЭС и МТБЭ применяют:

ü Железосодержащие органические соединения. Это присадки типа ФК-4; ДАФ; ДАФ-2; Фероз. Разработаны на Ачинском НПЗ.

ü Присадки на основе Mn-органики. Это присадки ЦТМ; МЦТМ. Разрабо­таны компанией ЛукОйл.

ü добавки на основе N-метил-анилина. Это присадки АДА, Экстралин. Разработаны на Комсомольском и Ачинском НПЗ.

ü Депарафинизированный рафинат. После извлечения ароматики из бензина риформинга остаётся рафинатная фаза, включающая алканы С4 – С8 и имеющая октановое число 67.8 с содержанием ароматики не более 0.1%. Этот продукт было предложено использовать как компонент автомобиль­ного бензина. В этом случае его предложено подвергнуть изомеризации, ректификации, извлекать из него н-Alk с помощью молекулярных сит. Депарафинизированный рафинат в этом случае трансформируется в высо­кооктановый компонент бензина. Показано, что компаундирование изоал­канов в состав бензина позволяет получать этилированный А-98 и неэти­лированный А-96 бензины.

ü Предложено применять в качестве антидетонационной добавки толуоль­ный концентрат (90% толуола).

ü Вода в топливной системе в больших количествах вредно сказывается на работу двигателя. Вода накапливается в топливном баке, в поплавковой камере карбюратора и других элементах системы питания, попросту выпа­дая в осадок, поскольку тяжелее бензина. Своим появлением здесь она обязана присутствием влаги в воздухе, которая может конденсироваться на поверхности бензина при его хранении или транспортировке. А вот удалить ее из бензина или системы питания ав­томобиля весьма сложно. Представлена возмож­ность использования присадки, способной свя­зывать воду. Она позволяют образовать относи­тельно устойчивое соединение воды с бензином и как следствие повышают октановое число.

Антидетонационные добавки для повышения октанового числа товарных бензинов

Товарные бензины готовят смешением компонентов, полученных пря­мой перегонкой, крекингом, риформингом, коксованием, алкилированием и др. процессами переработки нефти и нефтяных фракций. Число компонентов, представляющих продукты различных процессов и стадий нефтепереработ­ки, может быть больше десятка. Причём важную роль в процессе получения товарного продукта играет добавление специальных добавок улучшающих свойства бензинов.

Для производства товарного бензина автомобильного марок А-80, А-92 на Омском НПЗ используются следующие компоненты:

ü фракции бензиновые по СТП 401402-95, 401104-95 (бензин каталитичес­ких установок 43-103 и КТ);

ü ароматизированный бензин установок Л-35-11/1000, Л-35-11/600;

ü бензин газовый ГФУ-1, ГФУ-2, АГФУ, фракции НК.62°С и НК.80°С АВТ, ФСБ, С-100 КПА;

ü бензин коксования с установки 21-10/ЗМ);

ü алкилбензин по СТП 401001-93;

ü МТБЭ по ТУ 38.103704-90 с изм.1 или СТП 401217-96 (не более 11%);

ü этиловая жидкость ГОСТ 988-89 с изм. 1 или импортная марки ТЕЛ-В;

ü ингибитор Агидол -12 по ТУ38.302-16-371-88 или Агидол-1 технической марки Б по ТУ 38.5901 237-90 с изм.1.

Таким образом, можно рассмотреть классификацию высокооктановых концентратов, используемых в качестве добавки, повышающей октановое число бензина, в зависимости от природы соединения.

Высокооктановые добавки, содержащие свинец;

К этой группе антидетонаторов относятся тетраэтилсвинец (ТЭС) и тетраметилсвинец (ТМС), а также их смеси и некоторые другие алкилсвин­цовые соединения. В настоящее время данный вид присадок используется редко (15% от общего объёма выпускаемого бензина) из-за негативного влияния на окружающую среду.

Высокооктановые добавки на основе кислородсодержащих соединений;

Данный вид добавок — на основе изобутилена и одноатомных спиртов нормального и изостроения. Их синтез осуществлялся на цеолитсодержащих алюмосиликатах. Определены оптимальные условия, позволяющие повысить октановое число по исследовательскому методу до 125 и по моторному ме­тоду до 116. Составлена топливная композиция на базе бензина каталитичес­кого крекинга и полученной добавки в количестве 10%.

Антидетонационные присадки, содержащие спирты изостроения, не­давно начали использоваться на НПЗ в Литвинове. Авторы предлагают ис­пользовать для получения автомобильного бензина два основных компонен­та: продукты риформинга и спиртов изостроения, дополненные обработан­ным после риформинга бензином из процесса гидрокрекинга вакуумного дистиллята нефти.

Наиболее широко в производстве чистого бензина применяются эфи­ры. В связи с ужесточением в ряде штатов США требований к экологической чистоте бензина рассматривается возможность использования алкиловых эфиров (МТБЭ, ЭТБЭ и др.) для производства неэтилированного бензина с низкой упругостью паров по Рейду и низким содержанием вредных веществ в выхлопных газах. Осуществляющаяся в настоящее время программа разра­ботки экологически чистого бензина включает использование МТБЭ как основного компонента в производстве такого рода бензина с высоким окта­новым числом. В процессе обсуждаются результаты исследований по сниже­нию выбросов NOx, CO и сажи, и влияние кислородсодержащих соединений на характеристики горения топлив на основе алкиловых эфиров, поведение летучих соединений, входящих в состав топливных композиций. Компания Shell предложила использовать экологически чистый бензин на основе МТБЭ состава: 5.5% эфира, углеводородная основа, моющая присадка. Фирма Chevron предложила использовать экологически чистое автомобильное топ­ливо следующего состава: 85-96%об. базового бензина и 4-15%об. алкилата (смесь 40-60% МТБЭ, 20-30% изопропилового спирта, 20-30% МеОН). В этом случае удалось повысить октановое число до 129 пунктов по исследо­вательскому методу и до 117 – по моторному методу.

Рассмотрен способ получения метил-трет-С4-С5-алкиловых эфиров как компонента высокооктанового бензина. Синтез ведётся реакцией МеОН с соответствующим изоолефином при молекулярном соотношении (0.3-0.5):1 в прямоточном реакторе при 40-800С и давлении 5-7 атм. Рассмотрены усло­вия, повышающие конверсию изоалкана до 100%.

Ещё одной кислородсодержащей высокооктановой присадкой является метиловый спирт. Последний обладает хорошей стабильностью, топливо на его основе содержит 85-95%об. МеОН; 3-15%об. Н2О; 0.0005-0.001% солей щелочных металлов; 0.01-0.05% фтористого ПАВ и красителя. Разработаны различные варианты использования метанола в качестве моторного топлива, перспективы его применения и способы синтеза синтетического жидкого топлива на основе МеОН.

Смотрите также

Ацетаты и ацетатные комплексы d-элементов 6 и 7 групп
Рассматриваемые соединения – ацетаты и ацетатные комплексы элементов шестой и седьмой побочных подгрупп. К комплексным соединениям относятся кластеры Cr+2, Mo+2, Re+3, Tc+3. Данные элементы .

Свойства краун-эфиров и фуллеренов
Нанотехнология и наноматериалы наряду с биотехнологией, информационными технологиями являются ключевыми технологиями 21 века. Это подтверждается и резким ростом финансирования данной отрасл .

Фальсификация бензинов

Требования и основные характеристики товарных бензинов 4

Детонационная стойкость автомобильного бензина. 5

Моторный и исследовательский методы определения октанового числа. 8

Антидетонационные добавки для повышения октанового числа товарных бензинов. 10

Вредные химические вещества, 14

образующиеся при сгорании топлива в двигателе. 14

Экологический аспект. Мировое и Российское законодательство. 16

Читать еще:  Вибрация по кузову на скорости

Ответственность за фальсификацию автомобильного топлива. 17

Введение

Фальсификация в России автомобильного топлива — национальная тра­диция. Говорят, сейчас только в странах Западной Европы можно заправить­ся настоящим бензином, отвечающим всем необходимым требованиям.

Если вы полагаете, что на престижных бензоколонках свой автомобиль заправляете высококачественным бензином, то сильно заблуждаетесь, – на некоторых российских АЗС бензин не соответствует стандартам. На самом деле, эта жидкость жёлтого цвета есть ни что иное, как смесь углеводород­ной основы (с низким октановым числом), воды, антифриза, технического спирта и других добавок, повышающих октановое число. Если на таком бен­зине продолжительное время эксплуатировать автомобиль, то скоро придётся покупать новую машину. Особенно сложно обстоят дела на частных АЗС. «Предприниматели» не только разбавляют топливо водой, но и превращают солярку (дизельное топливо) в 98-й бензин класса «супер». Причина фаль­сификации и подлога проста. Бензин нельзя попробовать на вкус, а цвет его качество, зачастую, не определяет.

В США и странах Европы фальсифицированный бензин определяют с помощью специального прибора – анализатора качества бензина. Портатив­ный прибор распространяется в России фирмой «Радиус», но стоит он чрез­вычайно дорого. Причём, прибор не рассчитан на очень грубый подлог и вы­даёт при этом неверные результаты.

При разбавлении углеводородной основы электролитом для повыше­ния октанового числа имеет место «большое пробивное электрическое напря­жение топлива». Оно приводит к тому, что через свечи при запуске и работе двигателя искра не проскакивает, топливо перестаёт воспламеняться и двига­тель прекращает работать. Так же работа на поддельном бензине приводит к частым засорам карбюратора или инжектора и как следствие – к поломке двигателя.

Так же работа на таком топливе сильно влияет на экологию. В этом случае в выхлопах может содержаться большое количество ароматических углеводородов, соединений свинца, диоксина и других вредных примесей.

В данное время проводится большая работа в экспертно-криминалисти­ческих управлениях при МВД в целях выявления фактов фальсификации. Разрабатываются новые методики для более быстрого и точного определения основных компонентов в бензинах.

Требования и основные характеристики товарных бензинов

В России производится автомобильное топливо четырех марок: Нор­маль-80 (А-76), Регуляр-91 (Аи-92), Премиум-95 (Аи-95) и Супер-98 (Аи-98) — названия приведены согласно ГОСТу Р 51105-97. Большая часть выпус­каемого в России бензина удовлетворяет требованиям нового ГОСТа Р 51105-97 от 1 января 1999 года, который разработан с учетом рекомендаций европейского стандарта EN 228 — 1987. Но и старый, менее жесткий ГОСТ 2084-77 пока что в силе.

Требования к автомобильным бензинам

Детонационная стойкость (ОЧ)

Концентрация свинца, г/дм 3 , не более

Массовая доля серы, %, не более

Объемная доля бензола, %, не более

Содержание МТБЭ, % об., не более

Концентрация железа*, г/дм 3 , не более

Исследовательский метод, не менее

Моторный метод, не менее

По ГОСТ Р 51105-97

По ТУ № 38.401-58-171-96 на автомобильные бензины с улучшенными экологическими свойствами

* В соответствии с ТУ № 38.401-58-100-94.

Свыше 90% всего товарного бензина выпускается на нефтеперераба­тывающих заводах (НПЗ), коих в России насчитывается 25. Подчас заводские технические условия даже жестче требований ГОСТа. Например, на Москов­ском НПЗ производят бензин Аи-92, соответствующий техническим услови­ям на автомобильные бензины с улучшенными экологическими свойствами. За качеством продукции на заводах следят заводская служба контроля ка­чества и представители заказчика, и даже военные.

Помимо НПЗ, выпуском топлива занимаются и частные производите­ли. Как правило, для этой цели арендуются простаивающие нефтехранилища, а бензин получают смешиванием готовых компонентов, выпущенных про­мышленным способом. Надо признать, что даже в таких «кустарных» усло­виях можно делать вполне качественное топливо. Но на практике часто случается по-другому. Нередко такой бензин не соответствует ГОСТу по октановому числу, а содержание добавок в нем значительно превышает допустимые концентрации.

Детонационная стойкость автомобильного бензина

Решающим показателем, определяющим соотношение компонентов в товарных бензинах, часто является детонационная стойкость . Высокая детонацион­ная стойкость достигается тремя основными путями:

1) использование в качестве базовых бензинов наиболее высокооктановых вторичных продуктов переработки нефти или увеличение их доли в товарных бензинах.

2) предусматривается широкое использование высокооктановых компонен­тов, вовлекаемых в товарные бензины.

3) состоит в применении антидетонационных присадок.

В настоящее время широко используют все три пути повышения стойкости.

Для отдельных групп УВ, входящих в состав бензинов, можно сделать следующие краткие выводы об их стойкости.

Алканы нормального строения : начиная с пентана углеводороды этого ряда характеризуются очень низким октановым числом, причём чем выше их молекулярная масса, тем октановые числа ниже. Существует почти линейная зависимость от их молекулярной массы.

Алканы разветвлённого строения : разветвление молекул предельного ряда резко повышает их детонационную стойкость, так у октана октановое число 20, а у 2,2,4 — триметилпентана 100. Наибольшие октановые числа отмечаются для изомеров с парными метильными группами у одного углево­дородного атома (неогексан, триптан, эталонный изооктан), а также у других триметильных изомеров октана. Благодаря высоким антидетонационным свойствам изоалканов – они весьма желательные компоненты бензина.

Алкены : появление двойной связи в молекуле у/в нормального стро­ения вызывает значительное повышение детонационной стойкости, по срав­нению с соответствующими предельными углеводородами.

Циклоалканы : первые представители рядов циклопентана и циклогек­сана обладают хорошей детонационной стойкостью, особенно это относится к циклопентану. Их приёмистость к ТЭС также очень высока. Эти углеводо­роды являются ценными составными частями бензина. Наличие боковых це­пей нормального строения как у циклопентановых, так и циклогексановых углеводородов приводит к снижению их октанового числа. При этом, чем длиннее цепь, тем ниже октановые числа. Разветвление боковых цепей и уве­личение их количества повышают детонационную стойкость циклоалканов.

Арены : почти все простейшие арены ряда бензола имеют октановые числа около 100 и выше. Арены и ароматизированные бензины наряду с разветвленными алканами — лучшие компоненты высокооктановых бензинов. Однако содержание аренов в бензинах следует ограничить примерно до 40 — 50%. Чрезмерно ароматизированное топливо повышает общую температуру сгорания, что влечёт за собой увеличение теплонапряжённости двигателя.

Вышеприведенные данные помогают понять особенности детонацион­ных характеристик типичных компонентов компаундирования. А именно:

В бензинах прямой перегонки нефти содержится много парафиновых углеводородов слабо разветвлённого строения с низкой детонационной стой­костью; октановые числа таких бензинов невелики. Лишь из отдельных «от­борных» нефтей можно получить бензины прямой перегонки с октановым числом А-70. Бензины прямой перегонки и их головные фракции используют в небольшом объёме для приготовления автомобильного бензина А-76.

Бензины, полученные каталитическим крекингом , имеют более высокую детонационную стойкость, что обусловлено главным образом уве­личением содержания в бензиновых фракциях ароматических и изопарафи­новых углеводородов. Антидетонационные свойства бензинов каталитичес­кого крекинга зависят от фракционного состава сырья, режима крекинга, сос­тава катализатора и могут колебаться в широких пределах. Бензины катали­тического крекинга часто используют как базовые для приготовления товар­ных высокооктановых бензинов.

Процесс каталитического риформинга позволяет получать бензины с высокой детонационной стойкостью за счёт ароматизации и частичной изомеризации.

При разработке рецептуры товарного бензина следует учитывать, что детонационная стойкость смеси различных компонентов не является адди­тивным свойством. Октановое число компонентов в смеси может отличать­ся от октанового числа этого компонента в чистом виде. Каждый компонент имеет свою смесительную характеристику или, как принято называть, окта­новое число смешения, причём для данного компонента оно непостоянно, и зависит от массы введённого компонента, состава базового бензина и присут­ствия других компонентов. Октановые числа смешения газовых бензинов, бензинов прямой перегонки из парафинистого и смешанного сырья некото­рых технически чистых углеводородов изостроения обычно близки к их окта­новым числам в чистом виде. Октановое число смешения высокооктанового компонента обычно тем выше, чем ниже октановое число базового топлива.

При подборе компонентов для приготовления товарных бензинов необ­ходимо обеспечить равномерность распределения октанового числа по фрак­циям бензина. В бензинах прямой перегонки низкокипящие фракции имеют более высокую детонационную стойкость, чем высококипящие. В бензинах каталитического крекинга октановые числа различных фракций близки меж­ду собой. В бензинах платформинга некоторые головные фракции имеют низкую детонационную стойкость, высококипящие ароматизированные фракции имеют октановое число выше 100.

Для получения товарного бензина с равномерным распределением де­тонационной стойкости по фракциям к бензину платформинга добавляют только тот высокооктановый компонент, который кипит в интервале от 70 до 110-130°С. При составлении рецептур смешения товарных бензинов явление фракционирования необходимо учитывать, а также, следует иметь в виду, что содержание ароматических углеводородов в автомобильных бензинах не должно быть более 45-50%. Это в стандартах не предусмотрено, однако опыт эксплуатации показывает, что такое содержание ароматических углеводо­родов является оптимальным.

Моторный и исследовательский методы определения октанового числа

Октановое число — характеризует детонационную стойкость бензина, определяется двумя методами.

1) 1-ый принято называть моторным (м.м.). Этим методом определяется детонационная стойкость бензина при длительной работе на номинальных нагрузках, в обозначении бензина этот метод не указывается (А-76).

2) 2-ой метод – исследовательский (и.м.), этим методом определяется детонационная стойкость бензина при неустановившихся режимах (АИ-93, А–автомобильный, И–исследовательский метод определения ОЧ, О.Ч.=93).

Разность ОЧ и.м. — ОЧ м.м. = 2-12 характеризует чувствительность бензина к режиму работы двигателя. Детонационная стойкость топлива вы­ражается октановым числом, которое численно равно содержанию по объему в процентах изооктана в смеси с нормальным гептаном, обладающей эквива­лентной данному топливу детонационной стойкостью (например, бензин А-76 имеет детонационную стойкость такую же, как смесь 76% по объему изооктана и 24% — нормального гептана).

АИ-93 и.м. примерно соответствует А-86 м.м . Если использовать бензин с меньшим октановым числом, возрастают нагрузки (жесткое сгора­ние, детонация) и износ двигателя. Если использовать бензин с большим октановым числом — перегрев и выход из строя маслоотражающих колпачков, резина становится хрупкой от перегрева, расход масла резко возрастает, про­исходит обгоpание выхлопных клапанов и нарастание нагара на впускном. И их пpогоpание как следствие. В обзоре представлена таблица:

Антидетонационные добавки для повышения октанового числа товарных бензинов

Товарные бензины готовят смешением компонентов, полученных прямой перегонкой, крекингом, риформингом, коксованием, алкилированием и др. процессами переработки нефти и нефтяных фракций. Число компонентов, представляющих продукты различных процессов и стадий нефтепереработки, может быть больше десятка. Причём важную роль в процессе получения товарного продукта играет добавление специальных добавок улучшающих свойства бензинов.

Читать еще:  Маятниковый рычаг замена

Для производства товарного бензина автомобильного марок А-80, А-92 на Омском НПЗ используются следующие компоненты:

фракции бензиновые по СТП 401402-95, 401104-95 (бензин каталитических установок 43-103 и КТ);

ароматизированный бензин установок Л-35-11/1000, Л-35-11/600;

бензин газовый ГФУ-1, ГФУ-2, АГФУ, фракции НК.62°С и НК.80°С АВТ, ФСБ, С-100 КПА;

бензин коксования с установки 21-10/ЗМ);

алкилбензин по СТП 401001-93;

МТБЭ по ТУ 38.103704-90 с изм.1 или СТП 401217-96 (не более 11%);

этиловая жидкость ГОСТ 988-89 с изм. 1 или импортная марки ТЕЛ-В;

ингибитор Агидол -12 по ТУ38.302-16-371-88 или Агидол-1 технической марки Б по ТУ 38.5901 237-90 с изм.1.

Таким образом, можно рассмотреть классификацию высокооктановых концентратов, используемых в качестве добавки, повышающей октановое число бензина, в зависимости от природы соединения.

Высокооктановые добавки, содержащие свинец;

К этой группе антидетонаторов относятся тетраэтилсвинец (ТЭС) и тетраметилсвинец (ТМС), а также их смеси и некоторые другие алкилсвинцовые соединения. В настоящее время данный вид присадок используется редко (15% от общего объёма выпускаемого бензина) из-за негативного влияния на окружающую среду.

Высокооктановые добавки на основе кислородсодержащих соединений;

Данный вид добавок — на основе изобутилена и одноатомных спиртов нормального и изостроения. Их синтез осуществлялся на цеолитсодержащих алюмосиликатах. Определены оптимальные условия, позволяющие повысить октановое число по исследовательскому методу до 125 и по моторному методу до 116. Составлена топливная композиция на базе бензина каталитического крекинга и полученной добавки в количестве 10%.

Антидетонационные присадки, содержащие спирты изостроения, недавно начали использоваться на НПЗ в Литвинове. Авторы предлагают использовать для получения автомобильного бензина два основных компонента: продукты риформинга и спиртов изостроения, дополненные обработанным после риформинга бензином из процесса гидрокрекинга вакуумного дистиллята нефти.

Наиболее широко в производстве чистого бензина применяются эфиры. В связи с ужесточением в ряде штатов США требований к экологической чистоте бензина рассматривается возможность использования алкиловых эфиров (МТБЭ, ЭТБЭ и др.) для производства неэтилированного бензина с низкой упругостью паров по Рейду и низким содержанием вредных веществ в выхлопных газах. Осуществляющаяся в настоящее время программа разработки экологически чистого бензина включает использование МТБЭ как основного компонента в производстве такого рода бензина с высоким октановым числом. В процессе обсуждаются результаты исследований по снижению выбросов NOx, CO и сажи, и влияние кислородсодержащих соединений на характеристики горения топлив на основе алкиловых эфиров, поведение летучих соединений, входящих в состав топливных композиций. Компания Shell предложила использовать экологически чистый бензин на основе МТБЭ состава: 5.5% эфира, углеводородная основа, моющая присадка. Фирма Chevron предложила использовать экологически чистое автомобильное топливо следующего состава: 85-96%об. базового бензина и 4-15%об. алкилата (смесь 40-60% МТБЭ, 20-30% изопропилового спирта, 20-30% МеОН). В этом случае удалось повысить октановое число до 129 пунктов по исследовательскому методу и до 117 — по моторному методу.

Рассмотрен способ получения метил-трет-С4-С5-алкиловых эфиров как компонента высокооктанового бензина. Синтез ведётся реакцией МеОН с соответствующим изоолефином при молекулярном соотношении (0.3-0.5):1 в прямоточном реакторе при 40-800С и давлении 5-7 атм. Рассмотрены условия, повышающие конверсию изоалкана до 100%.

Ещё одной кислородсодержащей высокооктановой присадкой является метиловый спирт. Последний обладает хорошей стабильностью, топливо на его основе содержит 85-95%об. МеОН; 3-15%об. Н2О; 0.0005-0.001% солей щелочных металлов; 0.01-0.05% фтористого ПАВ и красителя. Разработаны различные варианты использования метанола в качестве моторного топлива, перспективы его применения и способы синтеза синтетического жидкого топлива на основе МеОН.

Таким образом, на основании годичного опыта использования новых высокооктановых кислородсодержащих добавок в бензинах Optane 95 и 98 , разработанных ведущей французской фирмой ELF, делается вывод, что их применение для 12 стран ЕЭС позволит обеспечить выполнение жёстких стандартов по лимитированию выбросов CO и NOx в атмосферу.

Высокооктановые добавки, не вошедшие в первую и вторую группы;

В качестве альтернативы ТЭС и МТБЭ применяют:

Железосодержащие органические соединения. Это присадки типа ФК-4; ДАФ; ДАФ-2; Фероз. Разработаны на Ачинском НПЗ.

Присадки на основе Mn-органики. Это присадки ЦТМ; МЦТМ. Разработаны компанией ЛукОйл.

добавки на основе N-метил-анилина. Это присадки АДА, Экстралин. Разработаны на Комсомольском и Ачинском НПЗ.

Депарафинизированный рафинат. После извлечения ароматики из бензина риформинга остаётся рафинатная фаза, включающая алканы С4 — С8 и имеющая октановое число 67.8 с содержанием ароматики не более 0.1%. Этот продукт было предложено использовать как компонент автомобильного бензина. В этом случае его предложено подвергнуть изомеризации, ректификации, извлекать из него н-Alk с помощью молекулярных сит. Депарафинизированный рафинат в этом случае трансформируется в высокооктановый компонент бензина. Показано, что компаундирование изоалканов в состав бензина позволяет получать этилированный А-98 и неэтилированный А-96 бензины.

Предложено применять в качестве антидетонационной добавки толуольный концентрат (90% толуола).

Вода в топливной системе в больших количествах вредно сказывается на работу двигателя. Вода накапливается в топливном баке, в поплавковой камере карбюратора и других элементах системы питания, попросту выпадая в осадок, поскольку тяжелее бензина. Своим появлением здесь она обязана присутствием влаги в воздухе, которая может конденсироваться на поверхности бензина при его хранении или транспортировке. А вот удалить ее из бензина или системы питания автомобиля весьма сложно. Представлена возможность использования присадки, способной связывать воду. Она позволяют образовать относительно устойчивое соединение воды с бензином и как следствие повышают октановое число.

Антидетонационные присадки

Антидетонационная присадка для бензинов Lawrun RX-9 предназначена для повышения октанового числа и эксплуатационных и экологических характеристик автомобильных бензинов. Представляет собой композицию литий-органических соединений в углеводородном растворителе. Обеспечивает стабильность топлива, сокращает потери при хранении и транспортировке за счет снижения испарения.

За дополнительной информацией обращайтесь к специалистам «ФЬЮЛЭНД».

  • Эффективное повышение ОЧ при малых дозировках;
  • Равномерное повышение ОЧИ и ОЧМ;
  • Сохранение товарного вила топлива.
  • Нефтебазы
  • АЗС;

Средняя дозировка от 5 до 10 кг на 1 тонну топлива. Реальная дозировка зависит от фракционного состава исходного топлива, содержания иных добавок, серы и исходного ОЧ.

При дозировке 1% позволяет повысить ОЧ бензина на 6-8 единиц в прямогонных бензиновых фракциях и на 2,5-3 единицы в высокооктановых товарных бензинах, например при производстве АИ-95 из АИ-92. За подробной консультацией обращайтесь к специалистам «ФЬЮЛЭНД».

Антидетонационная присадка Lawrun RX-9 должна храниться в плотно закрытой таре в сухом, хорошо проветриваемом помещении без доступа солнечных лучей и атмосферных осадков. Совместимый материал – углеродистая или нержавеющая сталь, ПТФЭ, тефлон.

Не менее 12 месяцев.

Стальные бочки 215 кг, евро-барабан 35 кг.

Монометиланилин (ММА, N-метиланилин) — антидетонационная октаноповышающая присадка к бензину. Относится к классу вторичных ароматических аминов. Представляет собой маслянистую жидкость от бледно-желтого до янтарного цвета полностью растворимой в бензине. Предназначена для увеличения детонационной стойкости автобензинов. Используется для производства неэтилированных бензинов путем смешения с низкооктановыми, прямогонными бензинами.

За дополнительной информацией обращайтесь к специалистам «ФЬЮЛЭНД».

ММА значительно увеличивает ОЧ при относительно невысоких дозировках по сравнению с другими антидетонаторами. При высоких дозировках увеличивается склонность топлива к образованию отложений во впускной системе двигателя.

Введение 1,5% ММА (N-метиланилина) массы в эталонную смесь изооктана и гептана обеспечивает прирост октанового числа не менее чем на 6 единиц по моторному методу.

Гарантийный срок хранения — 1 год с даты производства.

В герметичных стальных бочках в сухом проветриваемом помещении при температуре до 40°С

Lawrun RX-12 с дозировкой 0,5% масс. Антидетонационная присадка используется для повышения октанового числа автомобильных бензинов, способствует повышению полноты сгорания топлива и снижению токсичности отработанных газов.

За дополнительной информацией обращайтесь к специалистам «ФЬЮЛЭНД».

  • Высокая эффективность при низких концентрациях;
  • Высокая физическая и химическая стабильность;
  • Синергичная совместимость с широким спектром добавок и присадок
  • АЗС;
  • Нефтебазы;
  • НПЗ.

Рекомендуемая дозировка 0,5% масс. (5 килограмм присадки на 1 тонну бензина).
За подробной консультацией обращайтесь к экспертам компании ООО «ФЬЮЛЭНД»

LAWRUN RX-12 должен храниться в плотно закрытой таре в сухом, хорошо проветриваемом помещении без доступа солнечных лучей и атмосферных осадков. Совместимый материал – углеродистая или нержавеющая сталь, тефлон. Температура хранения: от 20°С до 50°С.

Срок хранения
При соблюдении условий хранения – не менее 12 месяцев.

Складирование
Склад химических веществ.

Упаковка
Бочки по 216 литров, Евро-кубы, АВТО/ЖД — налив.

Lawrun RX-10 с дозировкой 0,5% масс. Антидетонационная присадка используется для повышения октанового числа автомобильных бензинов, способствует повышению полноты сгорания топлива и снижению токсичности отработанных газов.

За дополнительной информацией обращайтесь к специалистам «ФЬЮЛЭНД».

  • Высокая эффективность при низких концентрациях;
  • Высокая физическая и химическая стабильность;
  • Синергичная совместимость с широким спектром добавок и присадок
  • АЗС;
  • НПЗ;
  • Нефтебазы;
  • Автоспорт;
  • Предприятия с крупным автопарком

Рекомендуемая дозировка октаноповышающей присадки 0,5% масс (5 килограмм присадки на 1 тонну бензина).
За подробной консультацией обращайтесь к экспертам компании ООО «ФЬЮЛЭНД»

LAWRUN RX-10 должен храниться в плотно закрытой таре в сухом, хорошо проветриваемом помещении без доступа солнечных лучей и атмосферных осадков. Совместимый материал – углеродистая или нержавеющая сталь, тефлон. Температура хранения: от 20°С до 50°С.

Срок хранения
При соблюдении условий хранения – не менее 12 месяцев.

Складирование
Склад химических веществ.

Упаковка
Бочки по 216 литров, Евро-кубы, АВТО/ЖД — налив.

Lawrun RX-8-дозировка 1-2% масс. Антидетонационная присадка используется для повышения октанового числа автомобильных бензинов, способствует повышению полноты сгорания топлива и снижению токсичности отработанных газов.

За дополнительной информацией обращайтесь к специалистам «ФЬЮЛЭНД».

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector