автореферат диссертации по химической технологии, 05.17.07, диссертация на тему:Разработка антидетонационных кислородсодержащих композиций на базе местных сырьевых ресурсов Республики Узбекистан

На правах рукописи

САЙДАХМЕДОВ САРДОРБЕК ИГАМБЕРДИЕВИЧ

РАЗРАБОТКА АНТИДЕТОНАЦИОННЫХ КИСЛОРОДСОДЕРЖАЩИХ КОМПОЗИЦИЙ НА БАЗЕ МЕСТНЫХ СЫРЬЕВЫХ РЕСУРСОВ РЕСПУБЛИКИ УЗБЕКИСТАН

05 17 07 - Химия и технология топлив и специальных продуктов 02 00 13 - Нефтехимия

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

170570

003170570

Работа выполнена в Российском Государственном Университете нефти и газа

имени И М. Губкина

Научные руководители. доктор технических наук, профессор

Капустин Владимир Михайлович доктор технических наук Емельянов Вячеслав Евгеньевич

Официальные оппоненты. доктор технических наук, профессор

Хавкин Всеволод Артурович кандидат технических наук Логинов Сергей Александрович

Ведущая организация ОАО "Московский нефтеперерабатывающий

завод"

Защита состоится «27» мая 2008 года в П. часов на заседании диссертационного совета Д 217 028 01 при ОАО «Всероссийский научно-исследовательский институт по переработке нефти» (ОАО «ВНИИ НП») по адресу 111116, Москва, Авиамоторная, 6

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ОАО «ВНИИ НП»

Автореферат разослан «24» апреля 2008 года

Ученый секретарь диссертационного Совета Д 217 028 01, ¿1

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Нефти и газоконденсаты месторождений Республики Узбекистан характеризуются относительно высоким содержанием парафинов, асфальтенов и низким содержанием алканов изостроения Прямогонный бензин, получаемый переработкой указанного сырья, имеет октановое число порядка 52-58 единиц по моторному методу. Для доведения его качества до требований национальных технических условий ТБЬ 39/3-203 2004 на нефтеперерабатывающих заводах используются два способа переработка прямогонных бензиновых фракций на установке каталитического риформинга с получением катализата - высокооктанового компонента товарного бензина и применение октаноповышающкх присадок На нефтеперерабатывающих предприятиях Узбекистана отсутствуют процессы каталитического крекинга, алкилирования и изомеризации, позволяющие получать высокооктановые бензины, удовлетворяющие международным экологическим нормам Требуемые антидетонациониые свойства товарных бензинов, как правило, поддерживаются за счет введения компонентов бензина риформинга, основу которого составляют ароматические углеводороды с высоким октановым числом, при этом экологические показатели моторного топлива снижаются Второй метод является наиболее доступным, гибким и эффективным

В 2008 г нефтеперерабатывающие заводы Узбекистана полностью прекращают выпуск этилированных автомобильных бензинов В этой связи задача поиска экологически безвредных и доступных антидетонаторов на базе местных сырьевых ресурсов приобрела еще большую актуальность Исходя из оценки международного опыта по применению в бензинах экологически безопасных высокооктановых компонентов и современных тенденций автомобилестроения по переходу на альтернативные топлива из возобновляемых сырьевых источников, в работе решена актуальная задача разработки антидетонационной композиции на базе имеющихся в наличии в Республике Узбекистан местных производств и видов продукции

Цель работы. Оценка антидетонационной эффективности оксигенатов на базе местных производств и видов продукции Республики Узбекистан и разработка эффективных антидетонационных композиций на их основе

Основные задачи. Для достижения поставленной цели были сформулированы и решены следующие научные задачи

- проведена оценка антидетонационной эффективности имеющихся в Республике оксигенатов на базе местной продукции и производств,

- разработаны эффективные антидетонационные композиции на основе этанола - наиболее крупнотоннажного оксигената и других высокооктановых компонентов на базе местной продукции и производств,

- проведены испытания наиболее эффективной антидетонационной композиции на соответствие полученных смесевых топлив товарным автомобильным бензинам

Научная новизна.

1 Проведены исследования эфироальдегидной фракции (ЭАФ) в качестве антидетонационной добавки в бензины после разгонки на легкую и тяжелую фракции Впервые установлено, что тяжелая фракция ЭАФ обладает более высоким октановым числом смешения с бензинами, чем легкая фракция ЭАФ

2 Впервые проведены исследования фурфурилового спирта в качестве антидетонационной добавки в бензины и показана его антидетонационная эффективность

3 Впервые обнаружен синергетический эффект прироста октанового числа при компаундировании этанола с эфироальдегидной фракцией Наибольший синергитический эффект прироста октанового числа показала антидетонационная композиция тяжелой ЭАФ и этанола

4 Результаты оценки октанового числа антидетонационных композиций, состоящих из этанола, тяжелой эфироальдегидной фракции, фурфурилового спирта и ацетатов (метилацетата, этилацетата или их

смесей), показали синергитический эффект взаимодействия этих

компонентов в одной антидетонационной композиции

Практическая значимость и реализация результатов.

Показано, что имеется удовлетворительная приемистость базовых бензинов, полученных из местного нефтяного сырья и исследованных компонентов антидетонационной композиции этанола, тяжелой эфироальдегидной фракции, этилацетата и фурфурнлового спирта При этом композиционные антидетонаторы могут использоваться при приготовлении товарного бензина, что наряду с расширением его ресурсов за счет вовлечения в производство продуктов из возобновляемого сырья, может обеспечить улучшение экологических характеристик бензинов и чисготы окружающей среды. Наилучшую антидетонационную эффективность показала композиция следующего состава (% об) этанола - 77,8, тяжелой ЭАФ - 17,5, этилацетата -3,2, фурфурилового спирта - 1,5

На основе разработанной антидетонационной композиции и базовых бензинов Бухарского НПЗ выпущена опытная партия автомобильного бензина По результатам испытаний топливо соответствовало всем требованиям Т5Ь 39 3-203 2004 на товарный бензин марки АИ-80 и было использовано в автомобилях транспортного пзрка предприятия

Апробация работы. Отдельные разделы работы доложены на

6-м Международном форуме «Топливно-энергетический комплекс России» (С -Петербург, 11-13 апреля 2006 г), IV Международной научно-практической конференции «Новые топлива с присадками» (С -Петербург, 20 мая - 2 июня 2006 г), конференции «Перспективы развития химической переработки горючих ископаемых (ХПГИ-2006)» (С-Петербург, Химиздат, 12-15 сентября 2006 г.), Научно-технической конференции «Современные технологии переработки местного сырья и продуктов» (Узбекистан, Ташкент, 2007 г.), 7-й Всероссийской научно-технической конференции «Актуальные проблемы состояния и развития нефтегазового комплекса России» (Москва, 29-30 января

2007 г), 7-м Международном форуме «Топливно-энергетический комплекс России» (С-Петербург, 10-12 апреля 2007 г.), 11-ой Международной конференции «Нефть и газ» (Узбекистан, Ташкент, 16-17 мая 2007 г), Международном промышленно-экономическом форуме «Стратегия объединения» (Москва, 12-13 ноября 2007 г )

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 16 печатных работ, в том числе 3 научно-технические статьи

Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, общих выводов, списка литературы и приложения.

Текст диссертации изложен на 134 страницах, содержит 22 таблицы, 45 рисунков, список литературы из 109 наименований и приложения на 25 страницах

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертационной работы, определена цель и сформулированы основные задачи исследования

В первой главе дана общая характеристика современных автомобильных бензинов, высокооктановых компонентов и антидетонационных добавок и присадок, показано состояние бензинового пула нефтеперерабатывающих заводов Республики Узбекистан

В диссертации подробно рассмотрены показатели качества и экологические характеристики бензинов и современное состояние производства антидетонаторов к бензинам Показана мировая тенденция последних лет, когда все большее внимание уделяется улучшению экологических характеристик бензинов как путем изменения состава базовых компонентов, так и использованием эффективных и безопасных добавок и присадок При оценке разных групп антидетонаторов основной акцент сделан на оксигенаты, являющиеся самыми перспективными компонентами топлив, производство

которых в Республике Узбекистан налажено, в том числе, из возобновляемых источников сырья и отходов производства

По разделу на основе анализа литературного материала сделаны следующие выводы

- современное состояние нефтеперерабатывающей промышленности Республики Узбекистан не позволяет осуществлять массовое производство автомобильных бензинов по международным экологическим стандартам из-за отсутствия установок по производству высокооктановых экологически безопасных компонентов,

- наиболее эффективным путем повышения детонационной стойкости бензинов в сложившейся ситуации с учетом роста экологических и эксплуатационных требований к автомобильным топливам является применение оксигенатов на базе местных сырьевых источников;

- наиболее перспективным высокооктановым экологически безопасным компонентом автомобильных бензинов в условиях Республики Узбекистан является этанол - наиболее крупнотоннажный продукт класса оксигенатов

Во второй главе рассмотрены объекты и методы исследование

Для достижения цели работы и решения поставленных задач в качестве объектов исследования были выбраны следующие

- прямогонная бензиновая фракция установки АВТ-2 Ферганского нефтеперерабатывающего завода,

- бензин каталитического риформинга Ферганского нефтеперерабатывающего завода (далее - риформат),

- технический этиловый спирт марки «Экстра» по ГОСТ 18300-87,

- сивушное масло по ГОСТ 17071-91;

- метилацетат,

- этилацетаг,

- эфироальдегвдная фракция,

- фурфуриловый спирт

Октановое число тоилив определялось на одноцилиндровых моторных установках УИТ-85 двумя методами* моторным (по ГОСТ 511-82) и исследовательским (по ГОСТ 8226-82), а также на измерителе детонационной стойкости бензинов «Октанометр ОК-2м»

Определение химического состава бензинов проводилось на газовом колоночном хроматографе TRACE GC производства компании «TermoQuest».

Определение влагосодержания спирта проводилось методом кулонометрического титрования по Фишеру

В третьей главе проведены исследования антидетонационной эффективности индивидуальных соединений на базе местных сырьевых ресурсов Республики Узбекистан этанола, сивушного масла, метилацетата, этилацетата, фурфурилового спирта и эфироальдегидной фракции, в т ч легкой (фракция НК - 74 °С) и тяжелой (фракция 74 - КК °С) ее части (далее - легкая или тяжелая ЭАФ) В качестве базовых бензинов были выбраны компоненты Ферганского НПЗ прямогонная фракция установки АВТ-2, катализат установки риформинга JI4-35/11-600 и их смесевая композиция (47% об прямогонного бензина и 53% об. риформата) с октановым числом по моторному методу 72,6 единиц (далее - Композиция 1)

В сводных таблицах 1-3 приведены результаты исследований индивидуальных кислородсодержащих соединений на базе местных сырьевых ресурсов Республики Узбекистан в качестве антидетонационных добавок при компаундировании с базовыми бензинами Ферганского НПЗ прямогонной фракцией (табл 1), катализатом установки риформинга (табл 2) и их смесевой Композицией 1 (табл 3) Исследования проводились на установке УИТ-85 по моторному (ОЧМ) и исследовательскому (ОЧИ) методам

Таблица 1.

Изменение октанового числа прямогонной бензиновой фракции при добавке оксигенатов

Концентрация очи/очм примотанного бензина с добавкой

добавки, % об. Этанол Сивушное масло Метил ацетат Этилацетат ЭАФ Легкая ЭАФ Тяжелая ЭАФ Фурфуриловый спирт

0 59,3/ 59,3/ 59,3/ 59,3/ 59,3/ 59,3/ 59,3/ 59.3/

56,7 56,7 56,7 56,7 56,7 56,7 56,7 56,7

1 59,8/ 59,7/ 59,9/ 60,0/ 59,9/ 59,6/ 59,8/ 59,7/

57,1 57,1 57,3 57,4 57,3 57,0 57,2 57,0

60,8/ 60,5/ 61,2/ 61,3/ 60,7/ 60,4/ 60,6/ 60,6/

57,8 57,7 58,5 58,6 57,9 57,6 57,8 57,7

61,7/ 61,2/ 62,2/ 62,6/ 61,6/ 61,2/ 61,6/ 61,5/

58,5 58,4 59,5 59,8 58,6 58,2 58,6 58,3

62,7/ 62,3/ 63,3/ 63,7/ 62,4/ 61,9/ 62,5/ 62,4/

/ 59,2 59,5 60,7 60,8 59,2 58,7 59,3 59,0

10 64,2/ 63,8/ 65,2 > 65,6/ 64,2/ 63,0/ 64,0/ 63,8/

60,3 61,1 62,6 62,6 60,7 59,5 60,5 Ь0,0

Таблица 2.

Изменение октанового числа риформата при добавке оксигенатов

Концентрация ОЧИ/ОЧМ риформата с добавкой

добавки, % об. Этанол Сивушное масло Метилацетат Этилацетат ЭАФ Легкая ЭАФ Тяжелая ЭАФ Фурфуриловый спирт

0 94,8/ 94,8/ 94,8/ 94,8/ 94,8/ 94,8/ 94,8/ 94,8/

85,0 85,0 85,0 85,0 85,0 85,0 85,0 85,0

1 94 9/ 94,8/ 95,0/ 95,1/ 95,0/ 94,7/ 94,9/ 94,9/

85,1 85,1 85,3 85,4 85,3 85,0 85,2 85,0

Продолжение таблицы 2.

3 95,2/ 94,9/ 95,6/ 95,7/ 95,1/ 94,8/ 95,0/ 95,1/

85,2 85,1 85,9 86,0 85,3 85,0 85,2 85,1

95,5/ 95,0/ 96,0/ 96,4/ 95,4/ 95,0/ 95,4/ 95,3/

85,4 85,3 86,4 86,7 85,5 85,1 85,5 85,2

95,7/ 95,3/ 96,3/ 96,7/ 95,4/ 94,9/ 95,5/ 95,4/

85,6 85,8 87,0 87,1 85,5 85,0 85,6 85,3

10 96,1/ 95,7/ 97,1/ 97,5/ 96,1/ 94,9/ 95,9/ 95,7/

85,8 86,6 88,1 88,1 86,2 85,0 86,0 85,4

Таблица 3.

Изменение октанового числа смесевой бензиновой Композиции 1 при добавке оксигенатов

Концентрация ОЧИ/ОЧМ смесевой бензиновой Композиции 1 с добавкой

добавки, % об. Этанол Сивушное масло Метилацетат Этнлацетат ЭАФ Легкая ЭАФ Тяжелая ЭАФ Фурфуриловый спирт

0 78,0/ 78,0/ 78,0/ 78,0/ 78,0/ 78,0/ 78,0/ 78,0/

72,6 72,6 72,6 72,6 72,6 72,6 72,6 72,6

1 78,3/ 78,2/ 78,4/ 78,4/ 78,4/ 78,1/ 78,3/ 78,2/

72,8 72,8 73,0 73,1 73,0 72,7 72,9 72,7

78,9/ 78,6/ 79,3/ 79,5/ 78,8/ 78,5/ 78,7/ 78,7/

.5 73,2 73,1 73,9 74,0 73,3 73,0 73,2 73,1

79,5/ 79,0/ 80,0/ 80,3/ 79,4/ 79,0/ 79,4/ 79,3/

Э 73,6 73,5 74,6 74,8 73,7 73,3 73,7 73,4

80,1/ 79,7/ 80,7/ 81,1/ 79,8/ 79,3/ 79,9/ 79,8/

1 74,0 74,3 75,5 75,7 74,0 73,5 74,1 73,7

10 81,0/ 80,6/ 82,0/ 82,4/ 81,0/ 79,8/ 80,8/ 80,6/

74,6 75,4 76,9 77,0 75,0 73,8 74,8 74,2

На основе проведенных исследований по разделу сделаны следующие выводы

- все исследованные кислородсодержащие соединения обладают антидетонационными свойствами и могут быть использованы в качестве высокооктановых добавок в базовые и/или смесевые бензины

- наилучшие результаты по приросту октанового числа бензинов показала добавка этилацетата, позволяющая повышать октановые числа при добавлении в концентрации 10% об в прямогонную бензиновую фракцию на 5,9 единиц по ОЧМ и 6,3 единиц по ОЧИ

- проведены исследования эфироальдегидной фракции в качестве антидетонационной добавки в бензины после разгонки на легкую и тяжелую фракции Впервые установлено, что добавка тяжелой ЭАФ обладает более высоким октановым числом смешения с бензинами, чем легкая ЭАФ Разница в октановых числах смешения тяжелой и легкой ЭАФ составляет до 10 октановых единиц по ОЧМ и ОЧИ Максимальный прирост октанового числа при добавлении тяжелой ЭАФ в концентрации 10% об в прямогонную бензиновую фракцию достигает 3,8 единиц по ОЧМ и 4,6 единиц по ОЧИ

- впервые проведены исследования фурфурилового спирта в качестве антидетонационной добавки в бензины и установлена его антидетонационная эффективность Максимальный прирост октанового числа при добавлении фурфурилового спирта в концентрации 10% об в прямогонную бензиновую фракцию достигает 3,3 единиц по ОЧМ и 4,5 единиц по ОЧИ

- наибольший интерес в качестве высокооктановой добавки или высокооктанового компонента автомобильных бензинов вызывает этиловый спирт, который производится в промышленных масштабах в Республике Узбекистан на базе отходов производства хлопка - хлопковой шелухи Эта проблема становится еще более актуальной в связи с ужесточением экологических требований к качеству автомобильных

топлив, поскольку этанол, имеющий высокие октановые числа смешения с бензинами разной химической природы, заменяет в бензинах ароматические компоненты, содержание которых в международных спецификациях на автомобильное топливо жестко регламентировано (На нефтеперерабатывающих предприятиях Республики Узбекистан в связи с отсутствием новых процессов нет возможности получения других высокооктановых углеводородных компонентов автомобильных бензинов за исключением катапизата риформинга)

В четвертой главе представлены результаты проведенных исследований антидетонационной эффективности этанола, производимого в широких промышленных масштабах в Республике Узбекистан на базе отходов производства хлопка - хлопковой шелухи, в бинарных композициях с другими оксигенатами на базе местных сырьевых ресурсов Республики Узбекистан. Выбор такой антидетонационной композиции был обусловлен поставленной задачей исследования по выявлению взаимного эффекта различных оксигенатов и этанола (как базового компонента антидетонационной композиции) на суммарный прирост октанового числа

В связи с тем, что согласно рекомендациям Всемирной топливной хартии и практически всех зарубежных производителей автомобилей ограничение по содержанию этанола в смеси с бензином для обычных двигателей внутреннего сгорания составляет 10% об, в своих исследованиях мы не выходили за рамки этой концентрации для смесевой добавки, пропорционально заменяя этанол на другой оксигенат

В исследованиях в качестве базового бензина была выбрана смесевая Композиция 1 Исследования проводились на установке УИТ-85 и измерителе детонационной стойкости бензинов «Октанометре ОК-2м». На рис 1 и 2 показаны изменения октанового числа Композиции 1 при добавке бинарных композиций этанола с другими оксигенатами по ОЧМ и ОЧИ соответственно при общем содержании добавки в бензине 10% об

76,5

76

П

8 75,5 с г о

* 75

г

3-

О

74,5

74

73,5

Ф

10 20 30 40 50 60 70 80 90 Концентрация оксигенатов в смеси с этанолом, % об.

100

О Сивушное масло —•А— Этилацетат

—В— Метилацетат ■X" ЭАФ

- Ж Легкая ЭАФ —в—Тяжелая ЭАФ

—■в—Фурфуриловый спирт - по аддитивности

Рис. 1. Изменение ОЧМ смесевого бензина при добавке 10% об. бинарных композиций этанола с другими оксигенатамн

Как показывают представленные зависимости ОЧМ и ОЧИ при взаимном присутствии этанола и сивушного масла в одной антидетонационной композиции во всех поставленных экспериментах наблюдается синерштический эффект прироста октанового числа ОЧМ при добавке антидетонационной композиции увеличивается больше, чем ОЧИ Это явление, по-видимому, можно объяснить лучшим диспергированием этанола в бензине в присутствии сивушного масла, в результате чего при сгорании топлива в более жестких условиях моторного метода испытаний происходит лучший отвод тепла из камеры сгорания двигателя

82,5

82

5 5

О

О С

г

о *

о 80,5

81

80

79,5

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Концентрация оксигенатов в смеси с этанолом, % об

О Сивушное маспо —В—Метилацетат —А—Этилацетат —*—ЭАФ

—Ж—Легкая ЭАФ О Тяжелая ЭАФ

—Фурфуриловый спирт -- - по аддитивности

Рис. 2. Изменение ОЧИ смесевого бензина при добавке 10% об. бинарных композиций этанола с другими оксигенатами

Добавки метил- и этилацетата в смеси с этиловым спиртом показывают незначительные отклонения экспериментальных значений октанового числа от расчетных (в меньшую сторону), которые находится в пределах ошибки метода измерений на аппарате УИТ-85 Проверка полученных результатов на октанометре ОК-2м, ошибка измерений которого составляет +/-0,2 октановых единицы, показала такие же результаты, что позволяет полагать, что суммарный прирост октанового числа при добавке ацетатов к этанолу дает незначительный антагонистический эффект

Полученные результаты по оценке октанового числа Композиции 1 при компаундировании ЭАФ и этилового спирта в одной антидетонационной композиции добавки показали довольно значительный прирост октанового числа как по ОЧМ, так и по ОЧИ по сравнению с расчетным методом по правилу аддитивности Максимальное значение прироста ОЧМ и ОЧИ составило +0,7 октановых единиц, что выходит за рамки погрешности метода исследования Следует отметить, что наибольший синергитический эффект прироста октановых чисел по ОЧМ и ОЧИ наблюдается при концентрации ЭАФ в этаноле не более 20% об Дальнейшее увеличение концентрации ЭАФ в композиции снижает антидетонационную эффективность добавки

После разгонки ЭАФ на две фракции и проведения исследований антидетонационной эффективности компаундирования легкой и тяжелой ЭАФ с этиловым спиртом были получены следующие результаты

наличие небольшого синергитического эффекта или суммирования антидетонационных эффектов двух компонентов при содержании легкой ЭАФ в этаноле до 20% об и эффект антагонизма этих двух оксигенатов при их объемном соотношении 1-1 Причем, эффект антагонизма этих антидетонаторов достигает 0,6 октановых единиц, что находится за пределами ошибки метода исследований,

при взаимном присутствии этанола и тяжелой ЭАФ в одной антидетонационной композиции во всех поставленных экспериментах наблюдается синергитический эффект прироста октанового числа (выходящий за рамки ошибки метода исследований), что показывает целесообразность разгонки ЭАФ на легкую и тяжелую фракции, поскольку тяжелая ЭАФ обладает большим значением прироста октанового числа по сравнению с легкой, кроме того дает довольно значительный синергитический эффект прироста октанового числа в одной композиции с этиловым спиртом

Добавка фурфурилового спирта в этанол приводит практически к аддитивному приросту октанового числа как по исследовательскому, так и по моторному методу

Результаты проведенных исследований позволили сделать следующие выводы

- принято считать, что оксигенаты при их компаундировании друг с другом дают суммирующий эффект прироста октанового числа по правилу аддитивности Как показывают проведенные исследования, это положение можно принимать при компаундировании индивидуальных соединений этанол и метилацетат, этанол и этилацетат, этанол и фурфуриловый спирт, а также при компаундировании этанола и сивушных масел (в этих антидетонациокных композициях антидетонационные эффекты наиболее близки к аддитивным показателям и незначительные отклонения не выходят за пределы ошибки метода исследований)

- впервые обнаружен синергитический эффект прироста октанового числа при компаундировании этанола с эфироальдегидной фракцией, в том числе с тяжелой фракцией ЭАФ Наибольший эффект синергитического прироста октанового числа показала антидетонационная композиция тяжелой ЭАФ и этанола Максимальное значение прироста октанового числа при добавлении 10% об добавки и объемном соотношении тяжелой ЭАФ к этанолу 1 1 составило +1,1 по ОЧМ и +1,0 по ОЧИ Легкая ЭАФ в объемном соотношении с этанолом 1 1 вызвала эффект антагонизма прироста октанового числа

В пятой главе проведены исследования взаимного влияния различных оксигенатов на базе местных сырьевых ресурсов Республики Узбекистан на суммарный прирост октанового числа при их компаундировании в одной добавке и разработана наиболее эффективная антидетонационная композиция

В связи с тем, что согласно действующим нормам Евросоюза и рекомендациям Всемирной топливной хартии действует ограничение на максимальное присутствие кислорода в бензинах - 2,7% масс, - было проведено определение содержания кислорода в использованных оксигенатах Результаты представлены в таблице 4

Таблица 4.

Содержание кислорода в оксигенатах*

№ Добавка Содержание кислорода, % масс.

1 Этанол 34,58

2 Метилацетат 38,18

3 Этилацетат 36,00

4 Фурфуриловый спирт 32,44

5 Тяжелая ЭАФ 22,48

6 Сивушное масло 16,04

* по хроматографическим данным (для индивидуальных веществ - с учетом химической чистоты)

В исследованиях была выбрана следующая последовательность введения оксигенатов в состав антидетонационной композиции-

этанол + тяжелая фракция ЭАФ (показавшая наилучшие результаты по суммарному приросту октанового числа в композиции с этанолом), + сивушное масло (показавшее меньшие значения суммарного прироста

октанового числа в композиции с этанолом), + метилацетат (эффект суммирования октановых чисел в композиции с этанолом),

+ этилацетат (эффект суммирования октановых чисел в композиции с этанолом),

+ фурфуриловый спирт (эффект суммирования октановых чисел в композиции с этанолом) ЭАФ и легкая фракция ЭАФ были исключены из исследований, поскольку легкая фракция ЭАФ обладала эффектом антагонизма в приросте октанового числа в композиции с этанолом

Расчет массовой концентрации кислорода в бензине, содержащем многокомпонентную антидетонационную композицию на базе оксигенатов, производился по формуле (1), которая верна при условии, что кислород содержится только в добавке и отсутствует в компонентах бензина В качестве базового бензина была выбрана смесевая Композиция 1, состоящая из компонентов Ферганского НПЗ

с(0) = 1с1хр1х с(о)1/100 (1)

где

с, - концентрация в бензине каждого оксигената, % об ,

р, - плотность оксигената, кг/м3;

C(0)i - концентрация кислорода в оксигенате, % масс

Исследования антидетонационной эффективности композиций на базе этанола, тяжелой эфироальдегидной фракции и сивушного масла показали, что присутствие тяжелой ЭАФ и сивушных масел в одной антидетонационной композиции нежелательно, тк. приводит к снижению значений октанового числа по сравнению с расчетным методом При этом, как было отмечено ранее, компаундирование отдельно тяжелой ЭАФ и этанола и сивушных масел и этанола дает эффект синергизма, т е. прироста октанового числа по сравнению с расчетным методом по правилу аддитивности Поскольку синергитический эффект прироста октанового числа этанола и тяжелой фракции ЭАФ выше, чем при компаундировании этанола и сивушных масел, дальнейшие исследования по компаундированию сивушных масел в многокомпонентных антидетонационных композициях были прекращены

Исследование антидетонационной эффективности композиций на базе этанола, тяжелой эфироальдегидной фракции, метилацетата и/или этилацетата показало, что такое компаундирование дает большие преимущества В первую очередь это связано с синергитическим эффектом этих компонентов в одной антидетонационной композиции. Наибольший синергитический эффект и наибольший прирост октанового числа смесевого бензина имеет место при

применении антидетонационных композиций, в которых содержится больше тяжелой ЭАФ по сравнению с ацетатом Причем, при росте концентрации ацетатов при замещении тяжелой ЭАФ выше 0,3% об на бензин происходит снижение синергитического эффекта при использовании тяжелой фракции ЭАФ и любого из двух ацетатов

В качестве дополнительного преимущества можно отметить высокое октановое число вводимого в композицию антидетонатора метилацетата или этилацетата Исходя из теоретических предпосылок об увеличении содержания формальдегида в отработавших газах автомобиля при применении оксигенатов, содержащих метальную группу и учитывая равноценную эффективность ацетатов в антидетонационной композиции, в дальнейших исследованиях метилацетат был заменен на этилацетат

Исследования антидетонационной эффективности композиций на базе этанола, тяжелой эфироальдегидной фракции, этилацетата и фурфурилового спирта (показавших наилучшие результаты) представлены ниже В табл 5 показаны составы композиций, в которых переменными являются

Таблица 5.

Состав антидетонационных композиций на базе этанола, тяжелой ЭАФ, этилацетата и фурфурилового спирта

Наимено ванне Концентра ция этанола, % об. Концентрация фурфурилового спирта, % об. Концентра ция этилацетата, % об. Концентра ция тяжелой ЭАФ, % об.

С-3* 8,00 0,00 0,33 2,09

В-1** 8,00 0,12 0.20 2,09

0-2 8,00 0,20 0.10 2,09

Б-3 8,00 0,29 0.00 2,09

0-4 8,00 0,15 0,33 1.80

Б-5 8,00 0,31 0,33 1.50

Б-6 8,00 0,46 0,33 1.20

0-7 8,00 0,62 0,33 0.90

__Продолжение таблицы 5.

0-8 8,00 0,77 0,33 0,60

0-9 8,00 0,93 0,33 0.30

О-Ю 8,00 1,08 0,33 0,00

подчеркиванием выделено изменение концентраций этилацетата и тяжелой ЭАФ, относительно которых проводился перерасчет концентрации фурфурилового спирта * - без фурфуиилового спирта, ** - с фурфуриловым спиртом

концентрации тяжелой ЭАФ, этилацетата и фурфурилового спирта при постоянной концентрации кислорода в бензине 2,7% масс

Изменения октанового числа бензиновой Композиции I при добавке антидетонационных композиций серии «О» по ОЧМ и ОЧИ при концентрации кислорода в бензине 2,7% масс представлены в табл 6

Таблица 6.

Октановое число смесевого бензина с антидетонационными композициями на базе этанола, тяжелой ЭАФ, этнлацетага и фурфурилового спирта

Наименование ОЧИ ОЧМ

экспери мент расчет нос откло нение экспери мент расчет ное откло нение

С-3 82,50 81,14 +1,36 76,10 74,84 +1,26

Б-1 82,80 81,11 +1,69 76,40 74,80 +1,6

Б-2 82,10 81,09 +1,01 75,80 74,77 +1,03

Б-З 81,50 81,06 +0,44 75,10 74,74 +0,36

Б-4 82,90 81,10 +1,8 76,50 74,81 +1,69

Ю-5 82,80 81,06 +1,74 76,40 74,77 +1,63

Б-6 81,90 81,01 •Ч),89 75,60 74,73 +0,87

Б-7 81,60 80,97 +0,63 75,20 74,69 +0,51

Б-8 81,50 80,93 +0,57 75,20 74,65 +0,55

0-9 81,40 80,88 +0,52 75,00 74,61 +0,39

О-Ю 81,40 80.84 +0,56 75,00 74,57 +0,43

Сравнивая полученные результаты, можно утверждать, что фурфуриловый спирт улучшает эффективность антидетонационной композиции, что связано с синергитическим эффектом Однако, снижение концентрации этилацетата по сравнению с концентрацией фурфурилового спирта в композиции снижает ее эффективность По-видимому, это явление, в первую очередь, связано с взаимодействием молекул фурфурилового спирта и этилацетата, которое нивелируется со снижением концентрации последнего При этом наилучшую эффективность показала композиция Б-4 При добавлении этой антидетонационной композиции к смесевому бензину из компонентов Ферганского НПЗ (прямогонной фракции установки АВТ-2 и катализата установки риформинга ЛЧ-35/11-600, взятых в объемном соотношении 47 53) прирост октанового числа достигает 4,9 пунктов по ОЧИ и 3,9 пунктов по ОЧМ

При подборе концентрации компонентов товарного бензина Ферганского НПЗ и антидетонационной композиции 0-4 в соответствии с требованиями к бензину АИ-80 было установлено, что антидетонационная композиция 0-4 показывает наилучшие результаты при концентрации в бензине до 7% об (см рис 3) При этом в данной концентрации значения октанового числа по

Концентрация композиции Б-4, % об

-♦-очи

-0-ОЧМ

Рис. 3. Изменение октанового числа смесевого бензина при добавке антидетонационной композиции Ю-4

моторному н исследовательскому методам полностью удовлетворяют требованиям стандарта ТБЬ 39.3-203 2004 к бензину АИ-80

Образец бензино-композиционной смеси, содержащий 7% об антидетонационной композиции Б-4 был подвергнут полному анализу в соответствии с ТЯЬ 39 3-203 2004 В результате было установлено, что этот образец по всем физико-химическим и эксплуатационным характеристикам полностью удовлетворяет требованиям, предъявляемым к автобензину марки АИ-80

Представляло интерес проведение аналогичных исследований по базовому бензину второго нефтеперерабатывающего завода Республики Узбекистан - Бухарского НПЗ - на котором были проведены аналогичные испытания разработанного состава антидетонационной композиции В-4 В качестве компонентов базового бензина были выбраны сходные по происхождению и углеводородному составу прямогонная бензиновая фракция установки и-10 и катализат установки риформинга и-21

На основе базовых бензинов Бухарского НПЗ и разработанной антидетонационной композиции 0-4, которая показала высокую эффективность выпущены опытные партии автомобильных бензинов По результатам испытаний топлива соответствовали всем требованиям Т8Ь 39.3-203 2004 на товарные бензины марок АИ-80 и АИ-92 и были использованы в автомобилях автотранспортного парка завода Отклонений от нормальной работы во время эксплуатации автомобилей при использовании бензина с антцдетонационной композицией замечено не было Дальнейшая эксплуатация этих автомобилей не выявила негативных последствий

На основе полученных результатов проведенных исследований по разделу сделаны следующие выводы

- исследования по компаундированию сивушных масел в антидетонационных композициях с этанолом и тяжелой ЭАФ показали антагонистический эффект присутствия сивушных масел и тяжелой ЭАФ в одной композиции

- результаты оценки октанового числа антидетонационных композиций, состоящих из этанола, тяжелой эфироальдегидной фракции, фурфурилового спирта и ацетатов (метилацетата, этилацетата или их смесей), показали синергитический эффект Наибольший синергетический эффект и наибольший прирост октанового числа смесевого бензина имеет место в антидетонационных композициях, содержащих большую долю тяжелой фракции ЭАФ по сравнению с ацетатом,

- введение в состав антидетонационной композиции фурфурилового спирта повысило ее эффективность, однако, рост концентрации фурфурилового спирта за счет снижения содержания этилацетата в композиции снижает синергетический эффект,

- наилучшую антидетонационную эффективность показала композиция, состоящая из (% об) этанола - 77,8, тяжелой фракции ЭАФ - 17,5, этилацетата — 3,2, фурфурилового спирта - 1,5 При максимальной концентрации этой антидетонационной композиции (10% об) в смесевом бензине, состоящем из компонентов Ферганского НПЗ, прирост его октанового числа достигает 4,9 пунктов по ОЧИ и 3,9 пунктов по ОЧМ

Выводы

1 Проведены исследования эфироальдегидной фракции в качестве антидетонационной добавки после ее разгонки на легкую и тяжелую фракции Впервые установлено, что добавка тяжелой ЭАФ обладает более высоким октановым числом смешения с бензинами, чем легкая ЭАФ Разница в октановых числах смешения тяжелой и легкой ЭАФ составляет до 10 октановых единиц по ОЧМ и ОЧИ

2 Впервые проведены исследования фурфурилового спирта в качестве антидетонационной добавки и установлена его антидетонационная эффективность Максимальный прирост октанового числа при добавлении фурфурилового спирта в концентрации 10% об в

прямогонную бензиновую фракцию достигает 3,3 единиц по ОЧМ и 4,5 единиц по ОЧИ

3 Впервые обнаружен синергитический эффект прироста октанового числа при компаундировании этанола с эфироальдегидной фракцией Наибольший эффект синергитического прироста октанового числа показала антидетонационная композиция тяжелой фракции ЭАФ и этанола Максимальное значение прироста октанового числа в концентрации 10% об при объемном соотношении тяжелой ЭАФ к этанолу 1 1 составило +1,1 по ОЧМ и +1,0 по ОЧИ

4 Результаты оценки октанового числа антидетонационных композиций, состоящих из этанола, тяжелой эфироальдегидной фракции, фурфурилового спирта и ацетатов (метилацетата, этилацетата или их смесей), показали синергитический эффект

5. Наилучшую антидетонационную эффективность показала композиция, состоящая из (% об) этанола - 77,8, тяжелой фракции ЭАФ - 17,5, этилацетата - 3,2, фурфурилового спирта - 1,5. На основе разработанной антидетонационной композиции выпущены опытные партии автомобильных бензинов

6 Испытания опытных партий автомобильных бензинов, отвечающих требованиям ТБЬ 39 3-203 2004 на товарные бензины марок АИ-80 и АИ-92 дали положительные результаты Ожидаемый экономический эффект о г применения предлагаемой композиции оксигенатов Б-4 при получении бензина АИ-80 на Бухарском НПЗ составит 279 303 000 сумов

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1 Сайдахмедов С.И, Юсупов Д, Сайдахмедов И М Новые кислород- и азотсодержащие композиции для повышения октанового числа бензинов // Научно-технический «Узбекский журнал нефти и газа», 2005 г, №3, с 42-43

2 Капустин В М, Борзаев Б Л, Суханов В С, Емельянов В Е, Утробин А Н, Растяпин А Ф , Царев А В , Сайдахмедов С И, Кожевников А О,

Старовойтов М К Добавка к автомобильным бензинам Патент РФ №2276682, 2005 т

3 Капустин В М , Борзаев Б X , Суханов В С, Лебедев С Р , Утробин А Н , Растяпин А Ф , Царев А В , Сайдахмедов С И , Власов С В , Старовойтов М К, Кожевников А О, Емельянов В Е Добавка к бензину Патент РФ №2276683, 2005 г

4 Сайдахмедов С И , Карпов С А, Коханов С И , Капустин В М Повышение фазовой стабильности бензино-спиртовых смесей Сб трудов 6-го Международного форума «Топливно-энергетический комплекс России региональные аспекты» С.-Петербург, 11-13 апреля 2006 г, с 160-161

5 Сайдахмедов С И , Карпов С А , Капустин В М Исследования фазовой стабильности автомобильных бензинов с добавками этанола Сб материалов IV Международной научно-практической конференции «Новые топлива с присадками» С -Петербург, 20 мая - 2 июня 2006 г, с 322

6 Сайдахмедов С И , Карпов С А , Капустин В М, Сайдахмедов А И Октаноповышающие добавки к автомобильным бензинам Материалы конференции «Перспективы развития химической переработки горючих ископаемых (ХПГИ-2006)» С -Петербург, Химиздат, 12-15 сентября 2006 г, с 293

7 Сайдахмедов С И, Капустин В М, Сайдахмедов А И Октаноповышающая композиционная добавка на основе этанола // Химия и технология топлив и масел, №2,2006 г, с 33-34

8 Сайдахмедов С И, Сайдахмедов А.И Сивушное масло как добавка к автомобильным бензинам Сборник трудов научно-технической конференции «Современные технологии переработки местного сырья и продуктов» Том 1 Узбекистан, Ташкент, 2007 г, с 130-131

9 Сайдахмедов С И, Борзаев Б X, Сайдахмедов А И, Капустин В М Исследование путей повышения фазовой стабильности бензино-спиртовых смесей Сб. тезисов докладов 7-й Всероссийской научно-технической конференции «Актуальные проблемы состояния и развития нефтегазового комплекса России» Секции 1 -4 Москва, 29-30 января 2007 г, с 262-263

10 Сайдахмедов С И, Сайдахмедов А И, Карпов С А , Капустин В М Применение сивушного масла в качестве добавки к автомобильным бензинам Сб тезисов докладов 7-й Всероссийской научно-технической конференции «Актуальные проблемы состояния и развития нефтегазового комплекса России» Секции 1-4. Москва, 29-30 января 2007 г, с 263-264

11 Сайдахмедов С И, Карпов С А, Капустин В М Влияние метилацетата и сивушного масла на антидетонационные характеристики бензинов Сб материалов 7-го Международного форума «Топливно-энергетический комплекс России» С -Петербург, апрель 2007 г, с 258-259

12 Сайдахмедов С И, Сайдахмедов И М Этанол и композиции на его основе как октаноповышаюгцие добавки к бензинам Материалы 11-ой Международной конференции «Нефть и газ» Узбекистан, Ташкент, 16-17 мая 2007 г, с 108-110

13 Карпов СА, Сайдахмедов СИ, Пыханов МА, Пыханова К А, Капустин В М Развитие технологии производства этанола в качестве альтернативного источника топлива из целлюлозного сырья Н Нефтепереработка и нефтехимия, 2007 г, №4, с 33-38

14. Сайдахмедов С И , Карпов С А. Исследование смесевых композиций оксигенатов с этиловым спиртом в качестве компонента автомобильных топлив // Нефтепереработка и нефтехимия, 2007 г, №10, с 29-32

15 Сайдахмедов С И , Карпов С А, Капустин В М Исследование антидетонационной эффективности оксигенатов в композициях с этанолом Международный промвгшлешю-экономический форум Стратегия объединения Сборник тезисов выступлений Москва, ноябрь 2007 г, с 36

16 Сайдахмедов С И , Карпов С А, Капустин В М Применение метилацетата и этилацетата в качестве антидетонационных добавок к бензинам Ферганского НПЗ Международный промышленно-экономический форум Стратегия объединения Сборник тезисов выступлений Москва, ноябрь 2007 г., с 37

Подписано в печать 23 04 2008 г Печать трафаретная

Заказ №322 Тираж 120 экз

Типография «11-й ФОРМАТ» ИНН 7726330900 115230, Москва, Варшавское ш, 36 (495) 975-78-56, (499) 788-78-56 www autoreferat ru

Введение

ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1. Автомобильные бензины. Компонентный состав

1.2. Показатели качества и экологические характеристики бензинов

1.2.1. Детонационные свойства

1.2.2. Эксплуатационные свойства

1.2.3. Экологические требования

1.3. Современное состояние производства антидетонаторов к бензинам

1.3.1. Антидетонационные добавки и компоненты на основе спиртов и эфиров

1.3.2. Азотсодержащие присадки

1.3.3. Присадки на основе элементорганических соединений

1.4. Выводы

ГЛАВА 2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1. Объекты исследования

2.1.1. Компоненты товарных бензинов Ферганского НПЗ

2.1.2. Технический этиловый спирт

2.1.3. Масло сивушное

2.1.4. Эфиры: метилацетат и этилацетат

2.1.5. Эфироальдегидная фракция

2.1.6. Фурфуриловый спирт

2.2. Методы исследования

2.2.1. Определение октанового числа на лабораторной установке УИТ

2.2.2. Определение октанового числа на измерителе детонационной стойкости бензинов «Октанометре ОК-2м»

2.2.3. Хроматография. Определение химического состава бензинов

2.2.4. Определение воды в спирте кулонометрическим титрованием

ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЕ АНТИДЕТОНАЦИОННОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ИНДИВИДУАЛЬНЫХ СОЕДИНЕНИЙ НА БАЗЕ МЕСТНЫХ СЫРЬЕВЫХ РЕСУРСОВ РЕСПУБЛИКИ УЗБЕКИСТАН

3.1. Исследование антидетонационной эффективности этанола

3.2. Исследование антидетонационной эффективности сивушного масла

3.3. Исследование антидетонационной эффективности метилацетата

3.4. Исследование антидетонационной эффективности этил ацетата

3.5. Исследование антидетонационной эффективности эфироальдегидной фракции

3.6. Исследование антидетонационной эффективности легкой эфироальдегидной фракции

3.7. Исследование антидетонационной эффективности тяжелой эфироальдегидной фракции

3.8. Исследование антидетонационной эффективности фурфурилового спирта

3.9. Выводы

ГЛАВА 4. ИССЛЕДОВАНИЕ АНТИДЕТОНАЦИОННОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ КОМПОЗИЦИЙ ЭТАНОЛА С ДРУГИМИ ОКСИГЕНАТАМИ НА БАЗЕ МЕСТНЫХ СЫРЬЕВЫХ РЕСУРСОВ РЕСПУБЛИКИ УЗБЕКИСТАН

4.1. Исследование антидетонационной эффективности композиции этанола и сивушного масла

4.2. Исследование антидетонационной эффективности композиции этанола и метилацетата

4.3. Исследование антидетонационной эффективности композиции этанола и этилацетата

4.4. Исследование антидетонационной эффективности композиции этанола и эфироальдегидной фракции

4.5. Исследование антидетонационной эффективности композиции этанола и легкой эфироальдегидной фракции

4.6. Исследование антидетонационной эффективности композиции этанола и тяжелой эфироальдегидной фракции

4.7. Исследование антидетонационной эффективности композиции этанола и фурфурилового спирта

4.8. Выводы

ГЛАВА 5. ИССЛЕДОВАНИЕ АНТИДЕТОНАЦИОННОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ МНОГОКОМПОНЕНТНЫХ КИСЛОРОДСОДЕРЖАЩИХ КОМПОЗИЦИЙ НА БАЗЕ МЕСТНЫХ СЫРЬЕВЫХ РЕСУРСОВ РЕСПУБЛИКИ УЗБЕКИСТАН

5.1. Исследование антидетонационной эффективности композиций на базе этанола, тяжелой эфироальдегидной фракции и сивушного масла

5.2. Исследование антидетонационной эффективности композиций на базе этанола, тяжелой эфироальдегидной фракции и метилацетата

5.3. Исследование антидетонационной эффективности композиций на базе этанола, тяжелой эфироальдегидной фракции, метилацетата и этилацетата

5.4. Исследование антидетонационной эффективности композиций на базе этанола, тяжелой эфироальдегидной фракции, этилацетата и фурфурилового спирта

5.5. Разработка состава компаундированного бензина с применением антидетонационной композиции D-4 на базе этанола, тяжелой эфироальдегидной фракции, этилацетата и фурфурилового спирта

5.6. Выводы 121 Выводы 123 Список литературы 125 Приложение 1. Акты о промышленных испытаниях 135 Приложение 2. Плановая калькуляция себестоимости товарного бензина 141 Приложение 3. Технические условия TSh 39.3 -203:2004 на автомобильные бензины АИ-80 и АИ

Нефти и газоконденсаты месторождений Республики Узбекистан характеризуются относительно высоким содержанием парафинов, асфальтенов и низким содержанием алканов изостроения. Прямогонный бензин, получаемый переработкой указанного сырья, имеет октановое число порядка 52-58 единиц по моторному методу (ОЧМ). Для доведения его качества до требований национальных технических условий TSh 39/3-203:2004 на нефтеперерабатывающих заводах используются два способа: переработка прямогонных бензиновых фракций на установке каталитического риформинга с получением катализата — высокооктанового компонента товарного бензина и применение высокооктановых присадок. На нефтеперерабатывающих предприятиях Узбекистана отсутствуют процессы каталитического крекинга, алкилирования и изомеризации, позволяющие получать высокооктановые бензины, удовлетворяющие международным экологическим нормам. Требуемые антидетонационные свойства товарных бензинов, как правило, поддерживаются за счет введения компонентов бензина риформинга, основу которого составляют ароматические углеводороды с высоким октановым числом, при этом экологические показатели моторного топлива снижаются. Второй метод является наиболее доступным, гибким и эффективным.

В 2008 г. нефтеперерабатывающие заводы Узбекистана полностью прекращают выпуск этилированных автомобильных бензинов. Поэтому задача поиска экологически безвредных и доступных антидетонаторов на базе местных сырьевых ресурсов приобрела еще большую актуальность.

Проведя оценку международного опыта по исследованию и применению в бензинах экологически безопасных высокооктановых компонентов и современных тенденций автомобилестроения по переходу на альтернативные топлива из возобновляемых сырьевых источников и учитывая имеющиеся в наличии в Республике Узбекистан местные производства и виды продукции, в настоящей работе были сформулированы и решены следующие задачи исследования:

- проведена оценка антидетонационной эффективности имеющихся в Республике оксигенатов на базе местной продукции и производств;

- разработаны эффективные антидетонационные композиции на основе этанола — наиболее крупнотоннажного оксигената и других высокооктановых компонентов на базе местной продукции и производств;

- проведены испытания наиболее эффективной антидетонационной композиции на соответствие полученных смесевых топлив товарным автомобильным бензинам.

выводы

1. Проведены исследования эфироальдегидной фракции в качестве антидетонационной добавки после ее разгонки на легкую и тяжелую фракции. Впервые установлено, что добавка тяжелой ЭАФ обладает более высоким октановым числом смешения с бензинами, чем легкая ЭАФ. Разница в октановых числах смешения тяжелой и легкой ЭАФ составляет до 10 октановых единиц по ОЧМ и ОЧИ.

2. Впервые проведены исследования фурфурилового спирта в качестве антидетонационной добавки и установлена его антидетонационная эффективность. Максимальный прирост октанового числа при добавлении фурфурилового спирта в концентрации 10% об. в прямогонную бензиновую фракцию достигает 3,3 единиц по ОЧМ и 4,5 единиц по ОЧИ.

3. Впервые обнаружен синергитический эффект прироста октанового числа при компаундировании этанола с эфироальдегидной фракцией. Наибольший эффект синергитического прироста октанового числа показала антидетонационная композиция тяжелой фракции ЭАФ и этанола. Максимальное значение прироста октанового числа в концентрации 10 % масс, при объемном соотношении тяжелой ЭАФ к этанолу 1:1 составило +1,1 по ОЧМ и +1,0 по ОЧИ.

4. Результаты оценки октанового числа антидетонационных композиций, состоящих из этанола, тяжелой- эфироальдегидной фракции, фурфурилового спирта и ацетатов (метилацетата, этилацетата или их смесей), показали синергитический эффект.

5. Наилучшую антидетонационную эффективность показала композиция, состоящая из (% об.): этанола - 77,8; тяжелой фракции ЭАФ - 17,5; этилацетата - 3,2; фурфурилового спирта - 1,5. На основе разработанной антидетонационной композиции выпущены опытные партии автомобильных бензинов.

6. Испытания опытных партий автомобильных бензинов, отвечающих требованиям TSh 39.3-203:2004 на товарные бензины марок АИ-80 и АИ-92 дали положительные результаты. Ожидаемый экономический эффект от применения предлагаемой композиции оксигенатов D-4 при получении бензина АИ-80 на Бухарском НПЗ составит 279 303 ООО сумов. 1

124

1. Гуреев А. А., Азев B.C. Автомобильные бензины. Свойства и применение. М.: Нефть и газ. 1996. 444 с.

2. Иванов П.В., Онойченко С.Н., Емельянов В.Е. Автомобильное топливо: вчера, сегодня, завтра. Аналит. обзор. М.: 2001.

3. Каминский Э.Ф. Экологические характеристики моторных топлив и новые технологии для их обеспечения. М.: Нефть и газ, с. 10-11.

4. Яковлев B.C. Хранение нефтепродуктов. Проблемы защиты окружающей среды.- М.: Химия, 1987. 152 с.

5. Жегалин О.И., Лупачев П.Д. Снижение токсичности автомобильных двигателей,- М.: Транспорт, 1985. 120 с.

6. Школьников В.М. Топлива, смазочные материалы, технические жидкости. Ассортимент применения. Справочник. М.: Издательский центр «Техинформ», 1999. 596 с.

7. Говорущенко Н.Я., экономия топлива и снижение токсичности на автомобильном транспортею. М.: Транспорт, 1990. 135 с.

8. Капустин В.М., Кукес С.Г., Бертолусини Р.Г. Нефтеперерабатывающая промышленность США и бывшего СССР. М.: Химия. 1995. 300 с.

9. Гуревич И.Л. Технология переработки нефти и газа. Часть 1. Общие свойства и первичные методы переработки нефти и газа. М.: Химия, 1972

10. Энглин Б.А., Коротков И.В., Веселянская В.М. и др. // Химия и технология топлив и масел. 1990. с. 110

11. Петров А.Д. Химия моторных топлив. М.:АН СССР, 1953. 512 с.

12. Емельянов В.Е., Гребенщиков В.П., Вишнякова Т.П. и др. // Химия и технология топлив и масел. 1991 №10. с. 34

13. Говорущенко Н.Я. Экономия топлива и снижение токсичности на автомобильном транспорте. М.: Транспорт, 1990. 135 с.

14. Cortes A.D. // Environ science technology. 1990. V. 24. №4. p.442-444.

15. Данилов А.П. Применение присадок в топливах для автомобилей. М:, Химия, 2000, 229 с.

16. Базаров Б.И., Юсупов Д., Эрахмедов Д.А. Многофункциональные экологические альтернативные топлива и топливные добавки // Узб. журн. нефти и газа, 2003, №3, с.42-43.

17. Гуреев А.А., Фукс И.Г., Лахшим B.JI. Химматология. М.: Химия, 1986, 368 с.

18. Данилов A.M., Энглин Б.А. Селягина А.А. Оптимизация качества нефтяных топлив присадки и добавками. М.: ЦНИИТЭ. Нефтехим, 1988, 64 с.

19. Данилов A.M., Емельянов В.Е., Митусова Т.Н. Разработка и производства экологически улучшенных моторных топлив. М.: ЦНИИТЭ. Нефтехимия, 1994, 54 с.

20. Митусова Т.Н., Калинина М.В., Довлатбегова О.В., Дьяченко Е.Ф. Сб. трудов III Международной научно-практической конференции «Новые топлива с присадками». Санкт-Петербург: Академия Прикладных исследований. 2004, с. 24-29.

21. Батрин Ю.Д., Рудакова Т.В. и др. Исследование антидетонационных свойств некоторых азотсодержащих соединений N-метиламина и других аминов применительно к прямогонным и товарным бензинам А-76 и Аи-92. Нефтепереработка и нефтехимия. 1999- №9. - с. 23-26.

22. Карбанович И.И. Экономия автомобильного топлива. Опыт и проблемы. М,: Транспорт, 1992, с. 945.

23. Ложкин В.Н. Сб. трудов III Международной научно-практической, конференции «Новые топлива с присадками». Санкт-Петербург: Академия Прикладных исследований. 2004, с. 55-66.

24. Онойченко С.Н., Емельянов В.Е. Новое в применении топлив на автомобильном транспорте. Сб. статей. М.: НИИАТ, НПСТ «Трастконсалтинг», 2003, с. 102-105.

25. Волгин С.Н., Середа В.А. Сб. трудов II Международной конференции «Новые топлива с присадками». Санкт-Петербург: Академия Прикладных исследований. 2002, с. 210-212.

26. Кириллов Н.Г. Нефть, природный газ и альтернативные моторные топлива // Нефтегазовые технологии, №4, июль-август. 2002.

27. Рассказчикова Т.В., Капустин В.М., Карпов С. А. Этанол как высокооктановая добавка к автомобильным бензинам // Химия и технология топлив и масел, 2004, №4, сЗ-7.

28. Шпак B.C., Шаповалов О.И., Исаков В.Б., Перспективы применения оксигенатных биотоплив из возобновляемых источников сырья. М.: Химия. 1988, 356 с.

29. Wedner Т.О., Gray D.S., Zarah B.V. Использование спиртов1 как моторного топлива. //SAE Techn Pap Ser», 1979, № 790429, с. 1-26.

30. Jmamura Н. Настоящее и будущее топлив для двигателей внутреннего сгорания. //T.Tap. Soc. Mech. End, 1980, 83, №744, 1386-1392.

31. Миславская B.C., Монв В.Е., Крупних И.В., Шпефан С.М. Использование метанола для производства бензина за рубежом. //Хим. промышленность за рубежом, 1979, №6, с. 51-56.

32. Ecklund Е.Е., Parker A.J., Timbario T.J., Mecallum P.W. Применение топлив на основе спиртов. // «Ргос. 13 th. Jntersoc Enerdy Con vers». End.Conf., San Diego, Calt, 1978, V.l, Warrendate Pa, 1978, 226-232.

33. Nesherm E.G. Метанол как добавка к моторным бензинам. // «Tehn ukebe», 1979, 126, №22.

34. Использование «экологически чистых» моторных топлив с кислородсодержащими добавками. «Clear» Fuel. //Chem and'Jnd, 1992, №21. c.801. ' '

35. Kjnishi Hideki. Технология получения метилтретбутилового эфира для бензина. //Aromachikkusu Aromatics, 1992, 44, №7-8. с. 226-235.

36. Установка по производству метилтретбутилового эфира в Португалии. //Chem. End. Prodr. 1992, 88, №5, с. 17.

37. Заявка 0315719 (ЕВП). Усовершенственный процесс получения высокооктановых присадок к бензинам. /Whisenhunt D.E., Byers G.L., Hattiftigadi U.S., заявл. 11.11.87, опубл. 17.05.89.

38. Поликов С.А., Шапиро А.Л., Яковлев А.А., Карманова Т.В. Применение триметилкарбинолы в автомобильных бензинах. //Нефтепереработка и нефтехимия, 1989, №9, с.12-14.

39. Пат 4859110 (США). Моющая присадка к топливам и маслам. //Franz D., Kummer R., Mach H., Rath H. Заявл. 05.06.88, опубл. 22.08.89. РжХим 1990, 4П211П.

40. А.С. 44137А (НРБ). Добавка.к углеводородному топливу. /Междраков B.F., Василев Д.П., Коршев-Б.Б.- и др. заявл. 13.0387. Опубл. 01.11.88.

41. Каримов А.У., Юсупов Д., Эргашев А.А., Базаров Б.И. Синтез сложных и простых эфиров, получение присадок на их основе. //Узб. журнал нефти и газа, 2004, №4, с.78-79.

42. Онойченко С.Н. Применение оксигенатов при производстве перспективных автомобильных бензинов. М.: Издательство «Техника». ООО «ТУМА ГРУПП», 2003. - 64 с.

43. Данилов A.M. Применение присадок в топливах. М., Мир, 2005. 288 с.

44. Никитина Е.А., Акимов С.В. Лукашина Е.В., Лименкова- Т.А. Исследования свойств многофункциональных присадок к бензинам' // Присадки к топливам. М., 1980, с. 56-61.

45. Юсупов Д., Базаров Б.И., Эрахмедов Д.А. Экологические присадки-антидетонаторы // Развитии и эффективность автодорожн. комплексы в Цент.-Азиат. регионе, 4.1, Т., 2000, с. 164-165.

46. Базаров Б.И. Работа поршневых двигателей на альтернативных видах топлива. Т., ТАДИ, 2001, 138 с.

47. Селимов М.К., Абросимов А.А. Эколого-экономические аспекты развитии производства моторных топлив в США. М.: ЦНИИТЭ нефтхим. 1991, 64 с.

48. Anghelaihe J, Covaci A, Stefan J. Метиловый спирт как антидетонационная и антиэмиссионная добавка для карбюраторных двигателей.//Ви1. Jnst petrol si gazl, 1976,3, c43-47. РЖХ, 1978, 2П208.

49. Milnovie Z., Vanle V., Nacut N. Utjeca J. Sadrraju metanola u motornum benrinima na standade specitlacize |j Goriva I maxic Va, 1979, 18 //4, 209222. РЖХ, 1981, 13П258.

50. Этиловый спирт в моторном топливе. Справочное пособие. Под ред. Макарова В.В: М.: ООО «РАУ-Университет»* 2005; 208 с.

51. Карпов С.А. Повышение экологических и антидетонационных характеристик автомобильных бензинов введением многофункциональных присадок // Нефтепереработка и- нефтехимия, 2006 г., №1, с. 23-26.

52. Терентьев Г.А., Тюков В.М., Смаль Ф.В. Моторные топлива из альтернативных сырьевых ресурсов. М.: Химия. 1989. 272 с.

53. Рябов В.Д. Химия нефти и газа. М.: Издательство «Техника», ТУМА ГРУПП, 2004. 228 с. ISBN 5-93969-023-8.

54. Qnodfried Н., Bandel J.//New Energy Conserv. Technol. Proc. Berlin. 1981.1. P. 1341-1349.

55. Methanol as a fuel still a big question. Chem. and Engineering News. 1977. V. 55, №7. P. 12, 15.

56. Schaffrath M. Die motorischen eigenschaften von methanol. Erdol und Kohle-Erdgas-Petrochemie. 1976. M. 29, №2. c. 64-69.

57. Тамехика Ямомото. Топливный метанол. Кагаку когё. 1983. Т. 34, №7.

58. Шеджи Емацу. Перспективы развития технологии производства и спроса на метанол. CEER. 1983. V. 15. №4. Р. 5-13.

59. Othmer D.F. Methanol Petroleum's fuel and chemical raw material. Int. Seminar of Petrochemicals. Baghdad. 1980. 13 p.

60. Milnovie Z., Vanle V., Nacut N. Utjeca J. Sadrraju metanola u motornum benrinima na standade specitlacize // Goriva I maxic Va, 1979, 18,//4, 209222. РЖХ, 1981, 13П258.

61. Пат. 4078901 (США). Моющая присадка к бензину. /Sund R.L. Dorn P., Gullen W.P., Sehlieht R.C. Заявл. 20.12.76, опуб. 14.03.78. РЖХиМ 1978, 23П259П.

62. Andhelaehe J., Stefan J. Метиловый спирт как антидетонационная и антиэмиссионная добавка для карбюраторных двигателей. //Bul.Znst netrol si date, 1976, №3, c.43-57.

63. Сайдахмедов С.И., Карпов C.A., Коханов С.И., Капустин В.М. Повышение фазовой стабильности бензино-спиртовых смесей. Сб. материалов 6-го Международного форума «Топливно-энергетическийкомплекс России». С.-Петербург, 11-13 апреля 2006 г., с. 160-161.

64. Шевченко Е.Б. Исследование коррозионной* агрессивности и ингибирование спиртов и топлив на их основе. Автореф. дис. на соискание уч. степени канд. техн. наук // М.: ВНИИНП. 1997/

65. Карпов С.А., Кунашев JI.X., Царев А.В., Капустин В.М. Применение алифатических спиртов в качестве экологически чистых добавок в автомобильные бензины // Электронный научный журнал «Нефтегазовое дело», 2006 г., http://www.ogbus.ru

66. Дубовкин Н.Ф., Брещенко Е.М. Легкие моторные топлива и их компоненты. Справочник. М.: Химия, 1999. 479 с.

67. Карпов С.А. Использование алифатических спиртов в качестве компонентов автомобильных топлив // Нефтепереработка и нефтехимия, 2006 г., №12, с. 40-45.

68. Онойченко С.Н. Разработка и исследование композиций неэтилированных бензинов, содержащих этанол. Автореф. дис. на соискание уч. степени канд. техн. наук//М: ВНИИНП. 2000/

69. Рассказчикова Т.В., Карпов С.А. Проблемы и перспективы использования этанола в качестве октаноповышающей добавки. // Сб. тезисов докладов Научной- конференции «Молодежная наука — нефтегазовому комплексу». Москва, март 2004, с. 25.

70. Рассказчикова Т.В., Капустин В.М., Карпов С.А. Алифатические спирты как октаноповышающие добавки. // 4-й международный форум «Нефтепереработка и нефтехимия», С.-Петербург, 6-9 апреля 2004 г. Сборник трудов форума, с. 253-254.

71. Пат. 4891049' (США). Композиция углеводородного топлива, содержащего карбонатную добавку. /Dillon Diane М., Jwamo to Ross V. заявл. 20.12.85; опубл. 02.01.90.

72. Пат. 4904279 (США). Топливо с присадкой для уменьшения образования сажи. / Каппе Diane D., Rjss Jwamoto V. Заявл. 13.01.88; опубл. 27.01.90.

73. Пат. 4869728 (США). Присадка к моторному топливу. /Sung Rodney L. Заявл. 19.09:88; опубл. 26.09.89.

74. Пат. 111657 (Япония). Присадка для повышения эффективности горения моторного топлива. / Nasn Atsushi Заявл. 23.10.86; опубл. 01.08.89.

75. Пат. 4906251. (США). Присадка к спирто-бензиновому топливу. /Weil Otto A., Smith Gerald G. Заявл. 14.11.88; опубл. 06.03.90.

76. Заявка 3835348 (ФРГ). Добавка к моторному топливу для ДВС. /Zepf Watter. Заявл. 17.10.88; опубл. 19.0490.

77. Пат. 4877415 (США). Полифункциональная присадка к топливам. /Kapuscinski Maria, Grina Larry D., Jones Ronald E., Sund Rodney L. Заявл. 22.07.88; опубл. 31.10.89.

78. Kajita S., Sawan, Rhee К.Т./ Испытание метанола как топлива в бензином ДВС с регулируемым введением топлива. /SAE Techn Pap. Ser.- 1990, №900355. с. 1-9.

79. Заявка 90/04582 Междунар. РСТ. Моющая присадка к топливам и маслам. /Buckiey Thomas F. Заявл. 25ю1088; опубл. 03.05.90.

80. Svajdt Oldtich, Prazak Vaciab. Производства трет-амилметилового эфира-кислородсодержащей добавки к бензинам./ VUCHVU -1989. №20. с.41-70; РЖХим 1991, 1.П228.

81. Пат. 4963278 (США). Полифункциональная присадка к маслам и топливам. / Blain David A., Cardis Angeline В. Заявл. 30.11.89; опубл. 16.10.90.

82. Пат. 4948386 (США). Присадка к среднедистиллятному топливу. / Sung Rodney L., Kaufman Benjamin J., Thomas Karol J. Заявл. 07.11.88; Опубл. 14.08.90.

83. Oravkin Juraj, Malach Vladimir, Bajus Martin. Роль моющих присадок в автомобильных бензинах. // Ropa a uhtie. 1991, 33, №3, с. 175-181. РЖХим 1991, 17П239.

84. Peyla R. J. Присадки для моторных топлив нового состава. // Oil and Gas J. 1991, 89, №6, c.53-57.

85. Заявка 2649118 (Франция). Композиция присадок к моторным топливам. / Denis Jacgues, Montagne Xavier, Mulard Philippe, Eber Daniele. Заявл. 22.06.89; Опубл. 4.01.91.

86. Gibbs L.M. Присадки к моторному топливу. // SAE Tehchn Pap. Ser. -1990, №902104. с. 1-21. РЖХим, 1991. 12П259.

87. Заявка 2633638 (Франция). Способ получения азотсодержащих присадок к моторным топливам. / Denis Jacgues, Montagne Xavier, Mulard Philippe. Заявл.29.06.88; опубл. 05.01.90.

88. Заявка 3838918 (ФРГ). Топливная композиция для ДВС. / Vogel Hfns -Henning, Rath Hans Peter, Jakob Claus Peter. Заявл. 17.11.88; опубл. 23.05.90. РЖХим 191, 5П237.

89. Заявка 2-22388 (Япония). Композиция топлива. / Судзуки Лэйдзи , Косака Хироо. Заявл. 11.07.88; опубл. 25.01.90. РЖХим 1991, 5П229П.

90. Пат. 4852993 (США). Моющие присадки к моторному топливу. / Radney L., Hayden F., Thomas Michael А. Заявл. 12.08.87; Опубл. 01.08.89. РЖХим 1991, 4 П 240 П.

91. Пат 4877416 (США) Моющая присадка к моторному топливу. / Campell Curtis В., Заявл 18.11.87, Опубл. 31.10.89. РЖХим 1991 7П189П.

92. Пат.,4895578 (США). Моющая присадка для углеводородного топлива. /Meyer George R., Lyons Walter R. Jr. Заявл. 08.09.88., опубл. 23.01.90.

93. Азев B.C., Кицкий Б.Г., Лебедев G.P. и др. Повышение экономичности карбюраторных двигателей при использовании антидетонатора ТМС // Химия и технология топлив и масел. 1980. №11, с.37-38.

94. Пат. 4189306 (США). Гексакоординированные соединения переходных металлов для топливных композиций. /Sandy С.А. Заявл. 4.10.78, опубл. 19.02.80.

95. Пат. 4180386 (США). Соединение гексакоординированного переходного металла, содержащего один или более полифторалкильных заместителей, как присадка для топлива // Me Cormack William,.Sandy Charles А. Заявл. 19.05.78, опубл. 25.12.79.

96. Пат. 4211535 (США). Композиция бензина, содержащие антидетонационную присадку. // Hartle Robert J. Заявл. 7.08.78. опубл.8.07.80.101. 102.103.104.105.106.107.108.109.

97. Агентство по охране окружающей среды настаивает на запрете метилциклопентадиенилтрикарбинола марганца. // ЕРА reuects to waive ММТ bon. Oil and Gas J., 1978, 76, №38, c.76-77.

98. Пат. 4036605 (США). Хелаты церия (IV), их получение и использование в бензинах. /Hartle Rober J. Заявл. 11.06.73, опубл. 19.07.77.

99. Перспективы использования ММТ // Oil and Gas J. 1977, 75, №49, 4243.

100. Коханов С.И. Разработка и исследование антидетонационных добавок для автомобильных бензинов. Дисс. на соискание уч. степени к.т.н. М., РГУНГ им. И.М. Губкина, 2006, 116 с.

101. Карпов С.А. Улучшение экологических и эксплуатационных свойств автомобильных бензинов. Моющие присадки // Химия и технология топлив и масел. 2007, №3. с. 3-6.