Нефть и ее переработка 2
жүктеу/скачать 0.99 Mb. Pdf көрінісі
|
| Октановое число – нормируемый показатель ДС автомобильных
бензинов, тракторных керосинов и лигроинов, а также авиационных бензинов при работе на бедных смесях и без применения наддува. Имеется несколько методов определения ОЧ, отличающихся друг от друга режимом испытания. Обычно оценка топлив ведется по «моторному» и «исследовательскому» методам. ОЧ бензинов, определенные по «исследовательскому» методу, всегда на несколько единиц выше. Поэтому, когда приводятся данные по октановым числам, всегда надо оговаривать метод их определения. В зависимости от ОЧ по ГОСТу предусмотрен выпуск пяти марок автобензинов: А-72, А-76, АИ-92 и АИ-95. Для первых двух марок цифры указывают октановые числа, определяемые по моторному методу, для последних – по исследовательскому. Исследовательское октановое число (ОЧИ) – определяется на одноцилиндровой установке с переменной степенью сжатия при частоте вращения коленчатого вала 600 об./мин., температуре всасываемого воздуха 52°C и угле опережения зажигания 13°. Оно показывает, как ведёт себя бензин в режимах малых и средних нагрузок. Моторное октановое число (ОЧМ) – определяется также на одноцилиндровой установке, при частоте вращения коленчатого вала 900 об./мин., температуре всасываемой смеси 149°C и переменном угле опережения зажигания. ОЧМ имеет более низкие значения, чем ОЧИ. ОЧМ характеризует поведение бензина на режимах больших нагрузок. 61 Для оценки ДС авиационных бензинов при работе двигателя на богатых смесях и с применением наддува, нормируемым показателем является сортность топлива. Сортность топлива на богатой смеси – это характеристика, показывающая величину мощности двигателя (в процентах) при работе на испытуемом топливе по сравнению с мощностью, полученной на эталонном изооктане, сортность которого принимается за 100. Например, если бензин оценивается сортностью 115, это означает, что при работе на испытательной установке в условиях наддува и на богатой смеси этот бензин обеспечил максимальную мощность, на 15% более высокую, чем при работе на чистом изооктане. Одним из путей повышения ДС топлив для двигателей с зажиганием от искры является применение антидетонаторов. Антидетонаторы – это вещества, которые добавляют к бензинам в количестве не более 0.5% с целью значительного улучшения антидетонационных свойств. Достаточно эффективным антидетонатором являлся тетраэтилсвинец (ТЭС) – Рb(С 2 Н 5 ) 4 , который в настоящее время не применяется в большинстве стран. В 1986 году производство и применение тетраэтилсвинца было полностью запрещено в США. В Европе тетраэтилсвинец попал под запрет в 2000 году (хотя некоторые страны отказались от него и ранее), в России — в 2003 году. В настоящее время тетраэтилсвинец все еще используется в Йемене, Палестине, Афганистане и Северной Корее из-за относительной дешевизны и простоты производства. При высоких температурах в камере сгорания тетраэтилсвинец разлагается с образованием алкильных радикалов и свинца, который далее окисляется с образованием диоксида свинца. Последний вступает в реакцию с гидроперекисями, разрушая их с образованием малоактивных продуктов окисления и оксида свинца. 62 Оксид свинца окисляется с образованием активного диоксида свинца, который вновь вступает в реакцию с гидроперекисями, прерывая радикальный процесс окисления и тем самым, предотвращая детонацию. Для удаления свинцового нагара к ТЭС добавляют, так называемые, выносители свинца – различные галогеналкилы. При термическом разложении последние выделяют галогеноводород или галоген. Они образуют со свинцом и окисью свинца соли, которые при высоких температурах двигателя находятся в газообразном состоянии. Эти соли вместе с выхлопными газами благодаря своей летучести выводятся из цилиндра двигателя. В качестве выносителей применяются дибромэтан, бромистый этил, α-монохлорнафталин, дибромпропан. В качестве альтернативы ТЭС для повышения детонационной стойкости автомобильных бензинов допущены и используются органические соединения марганца (метилциклопентадиенилтрикарбонил марганца), железа (ферроцен), ароматические амины (N-метиланилин, ксилидины). Метилциклопентадиенилтрикарбонилмарганца (МЦТМ) – маловязкая жидкость светло-янтарного цвета, хорошо растворяется в углеводородах и органических растворителях и не растворим в воде. Токсичность его значительно меньше, чем у ТЭС. Антидетонационный эффект от добавления МЦТМ выше, чем от добавления ТЭС. К недостаткам его относятся высокая стоимость и способность отлагать нагар на свечах. Железосодержащие антидетонаторы ферроценового ряда (ферроцен, его алкил- и другие производные) получили допуск на производство и применение в составе бензинов всех марок при содержании железа не более 37 мг/л. Широкое распространение при производстве высооктановых бензинов получил метил-трет-бутиловый эфир (МТБЭ), который имеет октановые числа 115–135 по исследовательскому методу и 98–100 по моторному. ДС индивидуальных углеводородов зависит от их химического состава. Алканы нормального строения. Только метан, этан, пропан и бутаны имеют высокие октановые числа (порядка 100). Начиная с пентана, углеводороды 63 этого ряда характеризуются очень низкой ДС как на бедных, так и на богатых смесях. Существует почти линейная зависимость ДС от молекулярной массы. Чем выше молекулярная масса, тем ниже ДС. Алканы разветвлённого строения (изоалканы). Разветвление молекул предельного ряда резко повышает их ДС. Алкены (моноолефины). Появление двойной связи в молекуле углеводородов нормального строения вызывает значительное повышение ДС по сравнению с соответствующими предельными углеводородами. На величину ОЧ оказывает влияние также местоположение двойной связи. Чем она ближе к центру молекулы, тем октановые числа выше. Разветвление молекул ведёт к увеличению ОЧ, но в меньшей степени, чем это отмечалось для алканов. Нафтеновые углеводороды. Первые представители рядов циклопентана и циклогексана обладают хорошей ДС; особенно это относится к циклопентану. Ароматические углеводороды. Почти все простейшие ароматические углеводороды ряда бензола при работе на бедных и, особенно, на богатых смесях обладают большой стойкостью против детонации. Октановые числа их близки к 100 или даже выше, а сортность >200. Ароматические углеводороды и ароматизированные бензины наряду с алканами разветвленного строения, — в настоящее время лучшие компоненты высокосортных бензинов. Ограничивается содержание бензола (не более 1%), что связано с его токсичностью. Химическая стабильность бензинов. Этот показатель характеризует способность бензина сохранять свои свойства и состав при длительном хранении, перекачках, транспортировании. Снижается при присутствии олефинов и диолефинов. жүктеу/скачать 0.99 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|