Диссертация (1172985), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Выявлено, что концентрация МТАЭ в топливной смеси в интервале 015% мас. в отличие от МТБЭ, приводит к снижению испаряемости бензинов(уменьшению ДНП на 10 кПа и индекса паровой пробки на 130 пунктов длязимнего класса).Практическая значимость работы1.болееВпервые проведены исследования по смешению МТАЭ с двумя икомпонентамибензиновыхсмесей,соответствующимиреальнымконцентрациям бензиновых компонентов в товарном пуле. Найдены вариантыкорректного смешения добавки МТАЭ с компонентами смесей товарныхбензинов, а также с газовыми бензинами, имеющими высокие значения ДНП инизкую отпускную цену.2.Обоснована целесообразность внедрения, и осуществлен переход наиспользованиеметил-трет-амиловогоэфиравкачествеединственнойоктаноповышающей добавки при приготовлении бензина АИ-95 в АО «РязанскаяНПК».
Благодаря такому переходу существует возможность реализации 40 тыс.т/год МТАЭ, произведенного на другом дочернем обществеПАО «НК«Роснефть» - АО «Новокуйбышевская нефтехимическая компания».3.Впервые на основе компонентов бензинового пула крупного НПЗ НК«Роснефть» разработана и подтверждена лабораторными испытаниями рецептурабензина АИ-98 5 экологического класса, в котором в качестве единственнойоктаноповышающей добавки используется метил-трет-амиловый эфир.94.Разработаны методики расчета октановых чисел смешения поисследовательскому и моторному методам для МТАЭ и МТБЭ в зависимости отгруппового химического состава базового бензина.Положения, выносимые на защиту:1.
Обоснование перспективности использования метил-трет-амиловогоэфира, как октаноповышающей добавки, при производстве топлив на НПЗ,обладающих большим ресурсом легкокипящих высокооктановых компонентов вбензиновом пуле.2. Установленная зависимость антидетонационной стойкости добавокМТАЭ и МТБЭ от группового химического состава базовых бензинов.3. Методика расчета оптимального компонента компонентного составабензинов,обеспечивающегомаксимальнуюэффективностьпримененияоксигенатов.4. Влияние МТАЭ и МТБЭ на показатели испаряемости бензинов,подтверждающееположительныйвкладоксигенатоввповышениеэксплуатационных характеристик топлив.5. Разработанная рецептура реформулированного бензина АИ-98 5экологического класса с применением метил-трет-амилового эфира.Методология и методы исследования.Методология исследованиябазировалась на изучении влияния различных компонентов на физикохимические свойствабензинов.
Экспериментальные данные получены влабораторных условиях с использованием современного оборудования сприменением газожидкостной хроматографии, моторно-стендовых испытаний идругих современных физико-химических методов анализа.Апробация работыОсновные положения диссертационной работы докладывали и обсуждалина VII Международном промышленно-экономическом Форуме «Стратегияобъединения: Решение актуальных задач нефтегазового и нефтехимическогокомплексов на современном этапе», Москва, 11-12 декабря 2014 г.;XIвсероссийской конференции молодых ученых, специалистов и студентов «Новые10технологии в газовой промышленности», Москва, 20-23 октября 2015 г.; Xнаучно-технической конференция молодых работников ОАО «СлавнефтьЯНОС», Ярославль, 13-14 ноября 2015 г.; семинаре «Химмотология вавтомобильной технике. Теория и практика применения автомобильных топлив исмазочных материалов», Москва, 11 декабря 2015 г.; IX кустовой научнотехническойконференциимолодыхспециалистовпредприятийнефтегазопереработки ОАО «НК «Роснефть», Туапсе, 27-29 апреля 2016 г.Отдельные выводы из диссертационной работы были изложены иудостоились 3 места на VIII кустовой научно-технической конференции молодыхспециалистовпредприятийнефтегазопереработкиОАО«НК«Роснефть»,Новокуйбышевск, 21-23 апреля 2015 г; победы в номинации «За использованиемалозатратных способов повышения эффективности производства» на XМежрегиональной научно−технической конференции молодых специалистовОАО «НК «Роснефть», Москва, 29-30 октября 2015 г.; положительной оценкиэкспертной комиссии Всероссийского конкурса «Новая идея» на лучшую научнотехническую разработку среди молодежи предприятий и организаций топливноэнергетического комплекса, Москва, 15-17 декабря 2015 г.; 3 места наРегиональной научно-технической конференции молодых специалистов АО«РНПК», 23 марта 2016 г.ПубликацииПо материалам диссертации опубликовано 3 статьи в научных изданиях,включенных в перечень Высшей Аттестационной Комиссии (ВАК) Министерстваобразования и науки Российской Федерации и тезисы шести научных докладов наВсероссийских и международных конференциях.11ГЛАВА 1.
АНАЛИЗ ПРОИЗВОДСТВА АВТОМОБИЛЬНЫХБЕНЗИНОВ В РФАвтомобильный бензин в нашей стране является основным видом топливадля легкового транспорта и соответственно одним из ключевых продуктовнефтепереработки.Рост автомобильного парка заставляет с одной сторонынаращивать производство бензина, с другой - ставит непростую задачусохранения благоприятной экологической обстановки. При этом бензины,вырабатываемые на НПЗ должны обладать физическими и химическимисвойствами, обеспечивающими не только их экологическую безопасность прихранении, транспортировке и использовании, но и делающими их пригоднымидля использования в современных двигателях внутреннего сгорания.1.1.Требования,Требования к качеству автомобильных бензиновпредъявляемыеккачествусовременноготоплива,подразделяют на 4 группы [10]: от производителей автомобиля для обеспечения нормальной работыдвигателя; обусловленныетехнологическимивозможностямипредприятийнефтепереработки; связанные с транспортировкой и хранением; экологические.Требования производителей обусловлены проблемами применения топлив вбензиновых двигателях и в первую очередь связаны с предотвращениемдетонационного сгорания рабочей смеси в камере сгорания на некоторыхрежимах.
Поэтому важнейшим требованием, предъявляемым производителямиавтомобилей,являетсядетонационнаястойкость.Онавсвоюочередьхарактеризуется октановыми числами, которые в лабораторных условияхопределяют на одноцилиндровых моторных установках УИТ-65 или 85 [11].Очевидно, чем выше степень сжатия в двигателе, тем вероятнее детонация, но вто же время выше его КПД. Если длительное время для бензиновых моторов была12характерна степень сжатия 10-11:1 [12], то в 2011 году компания Mazdaпредставила мотор Skyactiv-G с рекордным показателем среди серийныхбензиновых двигателей 12:1 [13]. Таким образом, прогресс не стоит на месте и впогоне за мощностью и экономичностью автопроизводители увеличивают этухарактеристикудвигателей,повышаятемсамымсвоитребованиякдетонационной стойкости топлива.Требования к фракционному составу и давлению насыщенных паровбензиновопределяютсяконструкциейавтомобильногодвигателяиклиматическими условиями его эксплуатации.
С одной стороны, необходимообеспечить запуск двигателя при низких температурах, с другой стороны —предотвратить нарушения в работе двигателя, связанные с образованием паровыхпробок при высоких температурах [14]. Испаряемость, как свойство бензина,характеризующее его способность образовывать топливо-воздушную смесьнеобходимого состава в широком температурном диапазоне, во многомопределяет приемистость мотора, полноту сгорания бензина, а также количествоотложений в двигателе и степень разжижения масла [15,16,17,18].
Важно, чтобыбензин имел высокую теплоту сгорания, напрямую влияющую на расход топлива;а его продукты сгорания не должны быть токсичными и коррозионноагрессивными [19,20].Технологические возможности предприятий нефтепереработки очень частоидут вразрез с требованиями производителей, и в этих случаях необходимоопределить оптимальный экономически целесообразный уровень этих требований[10].Так, желая максимально увеличить выход бензина, как наиболеевостребованного продукта переработки, нефтяники стараются максимальноувеличивать его конец кипения.
В то же время вовлечение тяжелых фракций втоварное топливо неизбежно приводит к повышенному образованию отложенийпри его использовании. Таким образом, представленные в ТР ТС 013/2011 иГОСТ 32513-2013 требования к фракционному и химическому составу топлива,содержаниюсернистыхсоединенийиантидетонаторов,частоявляются13компромиссными и позволяют обеспечить необходимый выход топлива припроизводстве, сохранив достаточно высокие эксплуатационные свойства.Во время транспортировки и хранения качество бензина, несомненно,ухудшается. Чтобы минимизировать подобный эффект топливо должно обладатьвысокойфизическойихимическойустойчивостью.Поглощениеводы,обусловленное наличием гигроскопичных компонентов в топливе, являетсяпримером низкой физической устойчивости [21].Химическая устойчивость определяется скоростью реакций окисленияуглеводородовигетероатомныхсоединенийкислородомвоздухаприкаталитическом влиянии различных металлов при умеренных температурах вусловиях транспортирования на складах и в баках машин.
Наиболее нестабильнойчастью топлива, источником образования смолистых веществ и ускорителямипроцесса окисления, являются непредельные соединения [22]. Смолистыевещества в свою очередь отлагаются на деталях топливной системы, выводя их изстроя, и образуют нагар в камере сгорания [23].К основным экологическим характеристикам относится токсичностьпродуктов сгорания бензинов, причем, токсичность продуктов сгорания бензиновгораздо выше, чем газообразных топлив. Она обусловлена содержанием такихсоединений как угарный газ, оксиды азота и серы, бензапирена.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
