Химия и химические технологии / 6. Органическая химия

Кудакова А. С., д. х. н. Котов С. В., к. х. н. Канкаева И. Н.,
д. т. н. Муратов В. С., к. т. н. Майдан Д. А.

Самарский государственный технический университет, Россия

Исследование влияния концентрации присадки
монометиланелина на октановое число фракций
с высоким содержанием олефиновых углеводородов

Одним из моментов связанных с применением бензинов, полученных в результате деструктивных процессов, является их низкое качество с точки зрения октанового числа. Применение этих бензинов в качестве компонента товарных бензинов вызывает необходимость в повышении их октанового числа. Учитывая относительно высокое содержание в таких бензинах олефиновых углеводородов, были проведены исследования по влиянию октаноповыщающей присадки монометиланелина (ММА) на октановое число бензинов с повышенным содержанием олефиновых углеводородов.

В качестве исследуемых бензинов были взяты следующие:

1. Бензин каталитического крекинга ОАО «Новокуйбышевский НПЗ»;

2. Бензин установки КАС ОАО «Сызранский НПЗ»;

3. Бензин ГФУ ОАО «Куйбышевский НПЗ».

Углеводородный состав бензиновых компонентов представлен в табл. 1.

Для определения зависимости октановых чисел исследуемых бензинов от концентрации ММА были проведены определения октанового числа образцов с различными концентрациями присадки от 0 до 2 %. Результаты сведены в табл. 2.

С целью исключения влияния других углеводородов были проведены исследования эталонных смесей н-гептана и октена-1 в различных соотношениях от концентрации ММА. Результаты представлены в табл. 3.

Графическая интерпретация табл. 2 представлена на рис. 1, таблицы 3 — на рис. 2.

Таблица 1

Состав бензиновых компонентов

Углеводороды		Содержание, % мас.
	Бензин каталитического крекинга ОАО «Новокуйбышевский НПЗ»	Бензин установки КАС ОАО «Сызранский НПЗ»	Бензин ГФУ ОАО «Куйбышевский НПЗ»
Н-алканы	06,94	11,25	07,70
Изоалканы	46,20	20,35	44,99
Арены	19,12	28,32	12,96
Циклоалканы	13,29	13,32	17,81
Олефины	13,32	26,77	15,23
Неидентифицированные	83,40	81,00	84,20

Таблица 2

Зависимость октанового числа от содержания присадки

Концентрация присадки, % мас.	Октановое число (ОЧИ), пункты
	Бензин каталитического крекинга ОАО «Новокуйбышевский НПЗ»	Бензин установки КАС ОАО «Сызранский НПЗ»	Бензин ГФУ ОАО «Куйбышевский НПЗ»
0	83,4	86,0	84,2
0,5	84,3	86,6	84,9
1,0	85,4	87,5	85,2
1,5	86,4	89,3	87,3
2,0	86,8	90,4	88,0

Таблица 3

Зависимость октановых чисел эталонных смесей «н-гептан — октен-1»
в различных соотношениях от концентрации ММА

Соотношение, %		ОЧИ, пункты		ОЧИ, пункты
Н-гептан	Октен-1	Н-гептан	Октен-1	Концентрация ММА, % мас.
				0	0,5	1,0	1,5	2,0
80	20	0	28,7	05,7	15,2	17,1	18,6	19,1
60	40			11,5	18,4	21,2	23,1	23,9
40	60			17,2	23,7	25,4	27,0	28,6
20	80			23,0	29,7	30,8	31,7	33,2

Рис. 1. Зависимости октанового числа от содержания присадки

Рис. 2. График зависимости октановых чисел эталонных смесей
«н-гептана — октен-1» в различных соотношениях от концентрации ММА

Из данных табл. 2 и 3 следует, что с увеличением концентрации ММА в бензиновых фракциях, обогащенных олефиновыми углеводородами, октановые числа повышаются: в случае бензина каталитического крекинга ОАО «Новокуйбышевского НПЗ» прирост октанового числа составит 3,4 пункта, бензина установки КАС ОАО «Сызранский НПЗ» — 4,4 пункта , а бензина ГФУ ОАО «Куйбышевский НПЗ» — 4,2 пункта. Таким образом, увеличение содержание олефинов (табл. 1) приводит к ухудшению приемистости бензина по отношению к ММА. Использовавшиеся для исследований олефиносодержащие фракции являются стабилизированными крекинг-бнзинами заводов Самарской группы. Данные фракции отличаются сравнительно низким содержанием олефинов (13—27 %), что не позволяет однозначно оценить их влияние на октановые характеристики бензинов. Однако на данном этапе исследований можно утверждать, что олефиновые углеводороды, находясь в составе бензиновой фракции, увеличивают её октановое число, приемистость к ММА остаётся ограниченной. Это объясняется тем обстоятельством, что олефины в период протекания процессов, предшествующих воспламенению бензина в цилиндре двигателя не образуют гидрооксидов.

Полученные результаты согласуются с данными для эталонных смесей «н-гептан — октен-1». Как видно из рис. 1 зависимость октанового числа от концентрации ММА в эталонных составах также имеют выраженный нелинейный характер, причём с увеличением концентрации высокооктанового компонента октена-1 в смеси прирост октанового числа во всём диапазоне изменений концентрации ММА снижается. Вид кривых реальных составов, отличается от эталонных, что объясняется наличием в компонентах бензинов углеводородов различных групп.