Способы повышения детонационной стойкости бензина

Рис.

Использование современных методов химической переработки нефти: гидрокрекинг (RON = 85 – 90), каталитический крекинг (RON = 80 – 85), риформинг (RON = 85 – 97), изомеризация (RON = 85 – 90), алкилирование (RON 92), полимеризация (RON 100).

Использование металлоорганических антидетонаторов Ме-CnHm.

Действие металлоорганических антидетонаторов основано на обрыве цепных реакций окисления углеводородов, уменьшая процесс образования активных молекул пероксидов и гидроперекисей. Самым старым является антидетонатор на основе тетраэтилсвинца Pb(C2H5)4 . В камере сгорания двигателя происходят следующие реакции:

Образующаяся окись свинца PbO осаждается в камере сгорания. Для ее удаления используется выноситель- бромистый этил C2H5Br:

C2H5Br ─˃C2H4 + HBr; PbO + 2HBr = Pb Br2↑ + H2O( Pb Br2удаляется с ОГ).

Смесь тетраэтилсвинца и бромистого этила получила название этиловая жидкость, а бензины, содержащие этиловую жидкость - этилированные.

В последнее время получили распространение антидетонаторы на основе ферроцена Fe(C5H5)2.

Концентрация ферроцена 180 грамм на 1 тонну повышает октановое число бензина на 4 – 5 единиц.

Россия производит большую гамму антидетонаторов на основе ферроцена: ФК-4, Октан-максимум, Феро-3, МАФ, СОА и др.

Известны также антидетонаторы на основе марганца:

ЦТМ C2H5Mn(CO)3 и МЦТМ C2H5Mn(CO)3.

Концентрация марганца100 грамм на 1 тонну повышает октановое число бензина на 3 – 5 единиц. Россия производит марганцевые антидетонаторы: HI –TECH-98; HI –TECH-20, а США- HI TEC 3000; HI TEC-3062.

Использование металлоорганических антидетонаторов на основе Pb, Fe и Mn приводит к интенсивному образованию нагара в камере сгорания двигателя, особенно на электродах свечей зажигания, что снижает их долговечность до 5 – 7 тыс. км. Более тяжелым последствием их использования является загрязнение окружающей среды, поэтому Международная Хартия производителей топлив запрещает использование металлоорганических антидетонаторов, однако стандарты и технические условия некоторых стран допускают их применение, например в России возможен выпуск бензинов с концентрацией железа до 37 мг на 1 л топлива, а марганца- до 18 мг на 1 л бензина.

Использование оксигенатов. К оксигенатам относятся алифатические спирты С1 – С4 и диалкиновые эфиры. В качестве спиртов в первую очередь используют этиловый С2Н5ОН (этанол) и метиловый СН3ОН (метанол). Повышение детонационной стойкости связано с повышением концентрации кислорода, что приводит к более полному сгоранию углеводородов, снижению теплоты сгорания, более эффективно отводится тепло из камеры сгорания и как результат уменьшается максимальная температура сгорания. Однако повышенная концентрация кислорода способствует повышенному содержанию токсичных альдегидов в выхлопных газах, поэтому максимальная концентрация кислорода составляет 2,7%. Наличие в спиртах гидроксильной группы ОН повышает химическую активность, что вызывает коррозию и в первую очередь цветных металлов. Спирты гигроскопичны, абсорбируют воду, и как результат, растет коррозионная агрессивность и происходит расслоение смеси бензин-спирт. Для стабилизации смеси используются стабилизаторы - алифатические спирты С3 – С12 (пропанол, бутанол, изопропанол и т.д.). Европейский стандарт ЕН 228 ограничивает содержание метанола как оксигената 3% и этанола- 5%.

В качестве эфиров для повышения детонационной стойкости бензинов используют: метилтретичный бутиловый эфир СН3ОС(СН3)3 (МТВЭ), этилтретичный бутиловый эфир С2Н5ОС(С2Н5)3 (ЭТБЭ), метилтретичный амиловый эфир С5Н11ОС(С5Н11)3 (МТАЭ) и диизопропиловый эфир (СН3 )2 СНОСН(СН3)2 (ДИПЭ). МТБЭ является очень токсичным – в результате сгорания происходит загрязнение почвы и водоемов метанолом, поэтому больше используется ЭТБЭ.

Использование беззольных антидетонаторов. К ним относятся соединения на основе монометиланилина С6H5NHCH3 (MMA). Концентрация ММА в пределах 1 – 1,8% повышает октановое число на 5 – 6 единиц.

Использование высокооктановых углеводородов или их смесей.

К ним относятся толуол С6Н5СН3 (RON ˃ 115), технический изооктан С8Н18 , (RON = 100),

бензол С6Н6 (RON ˃ 113), смесь углеводородов GL-918 (RON ˃ 113) и др.

Материалы о транспорте:

Перечень эстетических показателей
Комплексные показатели Единичные показатели Знаковость Образность решений формы автомобиля, качество сборки. Отражение в форме автомобиля современных технических решений, дизайнерских решений, тенден ...

Прием портом грузов от судов и оформление документов
Груз, выгружаемые с судна на причале порта, принимает приемосдаточной ведомости на основании накладных и дорожных ведомостей. При этом проверяют состояние тары и упаковки, соответствие марок, знаков ...

Механический расчет анкерного участка полукомпенсированной подвески
Для расчёта выбираем один из анкерных участков главного пути станции. Основной целью механического расчёта цепной подвески является составление монтажных кривых и таблиц. Расчёт выполняем в следующей ...