В результате исследований разработан новый высокооктановый кислородсодержащий компонент для производства автомобильных бензинов с использованием доступных ресурсов. Установлено, что применение нового компонента в процессе компаундирования автомобильных бензинов позволило увеличить коэффициент распределения детонационной стойкости в бензиновой фракции
автомобильный бензин, высокооктановый компонент, оксигенаты, алкилат
Повышение технико-экономических и экологических показателей двигателей невозможно без улучшения эксплуатационных свойств автомобильного бензина. Эксплуатационные характеристики, в первую очередь, зависят от углеводородного состава топлива. Они могут быть улучшены добавлением присадок и компонентов различного функционального назначения [1]. Одним из основных показателей детонационной стойкости бензинов является прирост октанового числа и коэффициент распределения детонационной стойкости (КРДС) по фракциям. КРДС характеризует равномерное распределение детонационной стойкости по узким фракциям бензина и определяется как отношение исследовательского октанового числа (ИОЧ) фракций бензина, выкипающих до 100 °С (НК-100 °С) и выше 100 °С (100 °С-КК). Важность этого показателя связана с тем, что во впускной системе двигателя происходит фракционирование бензинового топлива, вследствие чего в разные цилиндры впрыскиваются порции бензиновой смеси с разными температурами кипения. Идеальным КРДС считается значение, близкое к 1.
Основными высокооктановыми компонентами для производства автомобильных бензинов являются: тяжелый риформат процесса каталитического риформинга), изомеризат (продукт установок изомеризации легких алканов), а также метил-трет-бутиловый эфир (МТБЭ).
При наличии на промышленной площадке установки каталитического крекинга вакуумных дистиллятов в процессы получения товарных бензинов могут вовлекаться также гидроочищенный бензин каталитического крекинга либо его фракции. Исходя из температур кипения, основная доля высокооктановых углеводородных соединений (до 80 %) будет повышать октановое число фракции 100 °С-КК, что приводит к неравномерности детонационной стойкости бензина.
С целью более равномерного распределения углеводородных соединений в бензинах необходимо введение в их состав легких и среднекипящих высокооктановых углеводородов. Поэтому в качестве объектов исследования были выбраны алкилат (образуется в процессе алкилирования изобутана) и кислородсодержащие соединения (оксигенаты): изобутиловый спирт (ИБС) и МТБЭ.
Расчетным путем установлено оптимальное соотношение углеводородов и оксигенатов в смеси, равное 70/30 или 50/50 (таблица 1).
Таблица 1
Основные показатели качества составленных смесей, % мас.
|
Наименование показателя |
Алкилат + МТБЭ + ИБС (70/15/15) |
Алкилат + МТБЭ + ИБС (50/25/25) |
|
ИОЧ |
104,0 |
104,0 |
|
Плотность при 15°С, кг/м3 |
720,0 |
734,6 |
Рецептура автомобильных бензинов с добавлением нового высокооктанового компонента (ВОК) представлен в на рисунке 1.
Рисунок 1 – Рецептура автобензинов марок АИ-95-К5 и АИ-98-К5.
Для оценки КРДС в лабораторных условиях были оценены значения ИОЧ НК-100°С и 100 °С-КК (таблица 2). Полученные данные свидетельствуют о перспективности предложенного подхода.
Таблица 2
Распределение детонационной стойкости по фракциям
|
Автобензин |
Фракция |
ИОЧ |
КРДС |
Δ |
|
АИ-95-К5 |
НК-100 °С |
90,2 |
0,90 |
+0.05 |
|
100 °С – КК |
100,4 |
|||
|
АИ-95-К5* |
НК-100 °С |
92.8 |
0.95 |
|
|
100 °С – КК |
97.5 |
|||
|
АИ-98-К5 |
НК-100 °С |
96,3 |
0,96 |
+0.03 |
|
100 °С – КК |
100,8 |
|||
|
АИ-98-К5* |
НК-100 °С |
98.5 |
0.99 |
|
|
100 °С – КК |
99.0 |
* бензин, полученный с вовлечением нового компонента
1. Ахметов, А.С. Технология глубокой переработки нефти и газа: Учебное пособие для вузов. – Уфа: Гилем, 2002. – 672 с.
