Диссертация (1172985), страница 9
Текст из файла (страница 9)
Это в свою очередь говорит онаибольшем негативном влиянии ароматических соединений на эффективностькислородсодержащих октаноповышающих добавок.Также было отмечено, что во всех испытаниях наибольший проростоктанового числа показывали смеси с добавкой МТБЭ. Тем не менее, отставаниеМТАЭ по этому показателю может быть скомпенсировано за счет его большейконцентрации. Возможность использования МТАЭ в больших количествах приприготовлении товарных бензинов объясняется его низким значением давлениянасыщенных паров (21,0 кПа против 51,8 кПа для МТБЭ). Отсюда можно сделатьвывод, что использование МТАЭ в качестве высокооктановой добавки к бензинамнаиболеецелесообразнодляНПЗ,производящихбольшоеколичествовысокооктановых легкокипящих фракций, в первую очередь изомеризата.541301251201151101051009590Октановое числосмешения (ИМ)128,1125,1117,7116,3104,3104,4102,198,3Бензин кат.крекингаАлкилат+5% мас.
МТАЭИзомеризатСмесь риформатов+5% мас. МТБЭРисунок 3.1.4 - Октановые числа смешения добавки 5% мас. оксигенатов в смесяхс компонентами товарных бензинов130125Октановое числосмешения (ИМ)120125,1123,1115,7115,3115107,3110105103,3106,1102,41009590Бензин кат.крекингаАлкилат+10% мас. МТАЭИзомеризатСмесь риформатов+10% мас. МТБЭРисунок 3.1.5 - Октановые числа смешения добавки 10% мас. оксигенатов всмесях с компонентами товарных бензиновНа рисунках 3.1.4 и 3.1.5представлены значения октановых чиселсмешения в приготовленных смесях. Как отмечалось ранее, в зависимости отхимического состава бензина, октановые числа изменяются в широких пределах(от 115 до 128 для МТБЭ и от 98 до 107 для МТАЭ), что создает трудности прирасчете рецептур товарных бензинов.55Вотдельныхисследованияхотмечаетсясущественноеувеличениеоктанового числа по моторному методу при добавлении МТАЭ.
В частности 99%МТАЭ обеспечивает более значительный прирост МОЧ в сравнении не только сМТБЭ, но и алкилбензином. Соответственно, на рынке высокооктановых добавокМТАЭ способен потеснить МТБЭ в тех случаях, когда требуется улучшитьоктановое число бензинов по моторным характеристикам. Кроме того,применение МТБЭ в концентрациях 12-15 % об.
в составе бензинов, особенно вжарких климатических условиях, неизбежно приводит к потере октанового числапри хранении из-за высокого значения давления насыщенных паров.Другим конкурентным преимуществом МТАЭ является широкая сырьеваябаза – сырьем могут служить чистые изоамилены, также оксигенат может бытьполучен путем этерификации легкого бензина каталитического крекинга. Азначит, себестоимость его производства потенциально может быть нижесебестоимости МТБЭ.3.2. Разработка рецептур бензинов АИ-95, АИ-98 с использованиемМТАЭВ ходе исследований были приготовлены образцы бензинов на базевыпускаемых на ЗАО «РНПК» компонентов с применением рецептур, близкие ктрадиционным для производства бензина АИ-95, но с применением метил-третамилового эфира.
Составы базовых смесей представлены в таблицах 3.2.1 и 3.2.2соответственно.Таблица 3.2.1 - Состав базовых смесей, используемых для приготовления бензинаКоличество, % мас.КомпонентБазовая смесь №1 Базовая смесь №2Стабильный изомеризат18,518,6Смесь стабильных риформатов55,444,2Стабильный бензин кат. крекинга22,821,8Толуол3,35,5Алкилат7,7Бензин-головка2,256В базовые смеси было введено 5% и 10% мас.
октаноповышающей добавки.Антидетонационные характеристики исходных базовых смесей и смесей с метилтрет-амиловым эфиром представлены в таблице 3.2.2.Таблица 3.2.2 - Антидетонационные характеристики исследуемых образцовИсходный образецНаименованиекомпонентаБазовая смесь №1Прирост ОЧБазовая смесь №2Прирост ОЧМОЧ83,7ИОЧ92,483,892,3+5% МТАЭМОЧ84,10,484,30,5ИОЧ93,00,692,90,6+10% МТАЭМОЧ84,91,285,11,3ИОЧ93,41,093,81,5В ходе исследования было отмечено, что снижение доли риформата вбазовой смеси позитивно влияет на эффективность действия оксигената. Об этомсвидетельствует больший прирост октанового числа для смеси №2 придобавленииравныхколичествМТАЭкакпомоторному,такипоисследовательскому методу.
Тем самым еще раз доказывается предположение онегативном влиянии ароматических соединений на октановые числа смешениякислородсодержащих октаноповышающих добавок. Таким образом, снижениесодержания аренов в товарных бензинах не просто ведет к снижению вредныхвыбросах в атмосферу, но и позволяет в присутствии оксигенатов увеличитьантидетонационную стойкость топлив, усиливая тем самым их экологическиесвойства.Испытанияобразцовбензинов,производимых на ЗАО «РНПК»приготовленныхизкомпонентов,с вовлечением МТАЭ, показали, чтотрадиционные рецептуры с использованием МТБЭ не подходят для первого, т.к.приводят к значительному увеличению расхода оксигената.
Для достижениязначения октанового числа по исследовательскому методу не менее 95 требуетсяснижение содержания риформатов и увеличение доли легких фракций в товарномбензине.Появление в составе товарного бензина изопентановой фракции с вновьвведенной в эксплуатацию установки ИЗОМАЛК, а также снижение доли57риформата позволили решить проблему эффективного использования МТАЭ дляпроизводства АИ-95.Таблица 3.2.3 - Вариант замещения МТБЭ в АИ-95 на МТАЭБензин АИ-95-К5(январь 2016)Мас. доля, %НаименованиеМТБЭ (Эфир метил-трет-бутиловый)0,6Эфир метил-трет-амиловый МТАЭ марки А2,5Присадка антиокислительная Агидол-12Алкилат0,02Изопентановая фракция с ИЗОМАЛК-2-ЛИН-80012,1Фракция стабильного бензина кат.крекингаСтабильный катализатСтабильный изомеризатКомп. ТолуолаИТОГО16,827,534,03,03,7100,0Для оценки эффективности топливной композиции был подготовленобразецбензинасиспользованиемМТАЭвкачествеединственнойоктаноповышающей добавки.Таблица 3.2.4 -Вариант полного замещения МТБЭ в АИ-95НаименованиеМТБЭ (Эфир метил-трет-бутиловый)Бензин АИ-95-К5вариант с МТАЭ(январь 2016)Мас.
доля, %0Эфир метил-трет-амиловый МТАЭ марки А3,5Присадка антиокислительная Агидол-12Алкилат0,02Изопентановая фракция с ИЗОМАЛК-2-ЛИН-80011,9Фракция стабильного бензина кат.крекингаСтабильный катализатСтабильный изомеризатКомп. ТолуолаИТОГО16,727,334,03,03,610058Как видно из таблиц 3.2.3 и 3.2.4, для замещения МТБЭ дляпредставленной топливной композиции требуется в 1,7 раз большее количествоМТАЭ, что при актуальной стоимости оксигенатов является экономическицелесообразным.
Кроме того, т.к. коэффициент замещения всегда больше 1, тоиспользование метил-трет-амилового эфира всегда позволяет увеличить объемвыпускаемогоавтобензина–наиболеевысокомаржинальногопродуктанефтепереработки.Использование МТАЭ для приготовления АИ-98 затруднено в связи стребованиями к качеству топлива, предъявляемыми в соответствии с ТР ТС013/2011. Более низкое в сравнении с МТБЭ октановое число МТАЭ требуетувеличенногововлечениявысокооктановыхкомпонентов,вчастностикатализатов риформинга и толуола, что в свою очередь приводит кнежелательному росту содержания ароматических соединений.
Увеличение долиалкилата в товарном бензине при этом нецелесообразно, т.к. такое замещениеприводит к повышенному расходу одного из наиболее ценных компонентов ипоявлению запаса качества по моторному октановому числу товарного бензина.На базе рецепта АИ-98 с МТБЭ, был разработан вариант смешения АИ-98 сМТАЭ. Выявленные зависимости легли в основу разработанных технологийпроизводствавысокооктановыхбензиновибензиновсулучшеннымиэкологическими свойствами (Приложение А).Таблица 3.2.5 - Сравнение рецептур смешения бензина АИ-98 с использованиемМТБЭ и МТАЭНаименованиеМТБЭ (Эфир метил-трет-бутиловый)Эфир метил-трет-амиловый МТАЭмарки ААлкилатФракция бензина газовогоИзопентановая фракция сИЗОМАЛК-2-ЛИН-800Стабильный катализатБензин АИ-98-К5,базовый вариант (январь2016)Массовая доля, %Бензин АИ-98-К5,вариант с МТАЭ (январь2016)Массовая доля, %9,00,00,025,00,010,025,00,06,038,010,027,059Продолжение таблицы 3.2.5Стабильный изомеризатКомп.
толуолаИТОГО12,010,0100,012,016,0100,0Основные качественные характеристики разработанной композициипредставлены в Таблице 3.2.6.Таблица 3.2.6 - Показатели качества бензина АИ-98 полученного на основе МТАЭНаименование показателяОктановое число:- по исследовательскому методу- по моторному методуКонцентрация серы, мг/кгОбъемная доля бензола, %Объемная доля, %:- ареновМассовая доля кислорода, %Объемная доля оксигенатов, %:эфиров (С5 и выше)Плотность при температуре 15 0С,кг/м3ДНП, кПаФракционный состав:объемная доля испарившегосябензина, %, при температуре:70 0С (И70)100 0С (И100)150 0С (И150)конец кипения, 0СНорма поТР ТСНорма поГОСТ 32513Расчетныепоказателикачестване менее 80не менее 76не более 10не более 1не менее 98,0не менее 88,0не более 10,0не более 198,389,5менее 3,00,23не более 35не более 2,7не более 35,0не более 2,730,691,57не более 15не более 15,09,46-725,0 - 780,0739,535-80 (л)35-100 (з)35-80 (л)35-100 (з)49,7-15 – 48(15-50 класс D)40 - 70не менее 75не выше 215,0225693,6191,6Экономическая целесообразность использования разработанных рецептуробусловлена текущей разницей цен на МТАЭ и МТБЭ.60Таблица 3.2.7 - Экономический эффект замещения МТБЭ на МТАЭНаименованиеЦена,т.р./тЗатраты:МТБЭна АИ-95МТБЭна АИ-98МТАЭна АИ-95МТАЭна АИ-98Сумма:Продукция:АИ-95АИ-98Сумма:Количество, тВариант с01.2016МТАЭ01.201641,6510,3821226,241,6133,385547,127,12135,73055,08Вариант с МТАЭ57928,782866,02779,5148,13203,284702,14017,186883,186873,31481,388354,687297,11481,388778,31882101,442824,41924925,81891282,442824,41934106,827,121,728,9Стоимость, т.р.Таким образом, при росте затрат на октаноповышающие добавки на 2181тыс.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
