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:

Рекомендации по совершенствованию организации транспортно-складских логистических систем
Транспортировка – важная функция в системе физического распределения материальных ресурсов. Для повышения конкурентноспособности торговой компании необходимо решить следующие вопросы: какое время дос ...

Техника безопасности при выполнении сборочных работ
Для удобства выполнения сборочных работ механизированный инструмент подвешивают над рабочим столом на различных подвесках, которые обеспечивают автоматический подъем инструмента когда его не использу ...

Договор фрахтования
В ГК закреплен новый вид договора перевозки - дого­вор фрахтования (чартера), который может заключаться на всех видах транспорта. Ранее он регулировался Кодексом тор­гового мореплавания (КТМ) как соб ...