Диссертация (1172995), страница 11
Текст из файла (страница 11)
При добавлении5% изопентановой фракции (за счет уменьшения доли образца №2 гексановогоизомеризата) удалось достичь выполнения нормы по ДНП. На рисунке 8показаны результаты определения температуры конца кипения, температурывыкипания 40% объема и ДНП.67180и165Ткк макс = 170°С16048174444414042ДНП, кПаТемпература отгона, °С15840% отгонатемпература конца кипения1201008078,5Т40% макс = 75°С73,52730ДНП макс.
= 38,0 кПа40363276,56024403336Содержание алкилата, % мас.(а)2826293235Содержание алкилата, % мас.38(б)Зависимость фракционного состава (а) и ДНП (б) базовой смесикомпонентов авиационного бензина Avgas 100LL от соотношения широкойфракции алкилата, смеси гексанового изомеризата (образец №2 + 5%изопентановой фракции) при постоянной концентрации толуола (25%).Из полученных данных следует, что использование в рецептурегексанового изомеризата с пониженным значением ДНП, с добавкой 5%изопентановой фракции, позволяет вовлекать алкилат от 31 до 33% так же, как ипри использовании гексанового изомеризата с более высоким значением ДНП.В таблице 25 приведены результаты испытаний базовых смесейкомпонентов авиационного бензина Avgas 100LL с использованием широкойфракции алкилата, гексанового изомеризата, изопентановой фракции и толуола.Образцы гексанового изомеризата по углеводородному составу, физикохимическим и эксплуатационным характеристикам практически идентичны,однако образец №1 обладает более высокими значениями ДНП и октановогочисла по моторному методу.
В результате даже без добавления изопентановойфракции базовая смесь, содержащая 43% изомеризата, 32% алкилата и 25%толуола, имеет ДНП равное 42,0 кПа.68В таблице 25 также приведены значения октановых чисел разработанныхбазовых смесей как до этилирования, так и после добавления этиловой жидкостив концентрации 0,56 г Pb на 1 л.
смеси. Необходимо отметить, что базовые смесис более низкооктановым образцом гексанового изомеризата в отличие от смесейс изомеризатом характеризуются меньшими значениями ОЧМ. Несмотря на это,после введения этиловой жидкости в состав всех представленных базовыхсмесей, их детонационная стойкость соответствовала норме (не менее 99,6 ед.),установленной ГОСТ Р 55493-2013.Таблица 25 - Топливные композиции авиационного бензина Avgas 100LL наоснове алкилата широкого фракционного состава и компонентов, содержащихуглеводороды С6, и результаты их испытанийНаименованиекомпонентаАлкилатГексановый изомеризат (образец №1)Гексановый изомеризат (образец №2)Изопентановая фракцияТолуолНаименование показателяОктановое число по моторному методу, ед:без ТЭС+0,53 мл ТЭС на 1 л базовой смесиУдельная теплота сгорания низшая, МДж/кгДавление насыщенных паров, кПаФракционный состав, °С:температура начала перегонки10 % отгоняется при температуре40 % отгоняется при температуре50 % отгоняется при температуре90 % отгоняется при температуресумма температур 10 и 50% отгонатемпература конца кипениявыход, %, не менееостаток, %, не болеепотери, %, не болееСодержаниекомпонента, %мас.обр.
1 обр. 23232433852525Фактически91,0> 10043,742,089,0>10043,742,04463,576,58210814816898,51,00,5436176,583109,514616598,51,00,5МетодиспытанияГОСТ Р 52946ГОСТ 21261ASTM D5191ГОСТ 2177(метод А)Нормапо ГОСТ Р55493-2013не менее 99,6не менее 43,538,0-49,0не выше 75не ниже 75не выше 105не выше 135не ниже 135не выше 170не менее 97,0не более 1,5не более 1,569Таким образом, показано, что присутствие в составе авиабензина Avgas100LL компонента, богатого изопарафинами С6, позволяет вовлекать в егорецептуру алкилат широкого фракционного состава и снизить температуруконца кипения композиции до приемлемого уровня.В результате проведенных исследований разработана рецептура базовойсмеси компонентов авиационного бензина Avgas 100LL, содержащая, % мас.:- Изомеризат С6 – 38÷43;- Алкилат – 31÷33;- Толуол – 25;- Изопентановая фракция – 0÷5.Существенным недостатком предлагаемой выше рецептуры являютсяминимально возможные отклонения концентраций отдельных компонентов.
Какследствие, при изменении фактического качества алкилата или изомеризата,могут возникнуть проблемы производства базовой смеси компонентовавиационного бензина Avgas 100LL по данной рецептуре. Например, приувеличении температуры конца кипения алкилата, температура конца кипениябазовой смеси может превысить значение 170 °С, или при увеличенииколичества легких фракций в алкилате и (или) в изомеризате, температура 40%отгона базовой смеси может быть ниже нормы (ниже 75 °С). Поэтому былпроведен поиск компонента, позволяющего расширить концентрационныепределы вовлечения широкофракционного алкилата за счет оптимизациифракционного состава. В качестве такого компонента исследован кубовый погонДИГ с установки изомеризации. Этот компонент представляет собой смесьпреимущественно насыщенных углеводородов С7 – С8. Замещение небольшойдоли алкилата и изомеризата данным компонентом позволит в меньшей степенизависеть от показателей фракционного состава алкилата и изомеризата.На рисунке 9 показана зависимость температуры конца кипения,температуры выкипания 40% и ДНП от соотношения алкилата, гексановогоизомеризата (образец №1) в базовой смеси авиабензина Avgas 100LL, при70неименных концентрациях толуола (25%), кубового погона ДИГ (12%) иизопентановой фракции (5%).180160Ткк макс = 170°С170163,548140444340% отгона120ДНП, кПаТемпература отгона, °С156температура конца кипения100807880 Т40% мин = 75°С384238,5ДНП мин = 38,0 кПа3375286024273033Содержание алкилата, % мас.(а)362427303336Содержание алкилата, % мас.(б)Зависимость фракционного состава (а) и ДНП (б) базовой смесикомпонентов авиационного бензина Avgas 100LL от соотношения широкойфракции алкилата, гексанового изомеризата при постоянных концентрацияхкубового погона ДИГ(12%), толуола (25%) и изопентановой фракции (5%)Экспериментально было установлено, что концентрация кубового погонаДИГ 12% является максимально допустимой и ограничена значением ОЧМавиабензина Avgas 100LL (с добавлением этиловой жидкости в максимальнодопустимой концентрации 0,56 г Pb/дм3).
В данном примере использованобразец №1 изомеризата, поскольку он характеризуется бóльшим значениемОЧМ, что позволило увеличить долю кубового погона ДИГ. Из данных,приведенных на рисунке 9 следует, что добавление в рецептуру 12% кубовогопогона ДИГ расширяет концентрационные пределы вовлечения алкилата вданную рецептуру до 29÷35%. Нижний предел 29% аналогично предыдущейрецептуре ограничен значением температуры выкипания 40% фракции, аверхний – значением температуры конца кипения.
Значение ДНП такжеограничивает максимальную долю алкилата – при его содержании 35% значение71ДНП составило 38,5, то есть практически находится на нижнем допустимомпределе.Образцы авиабензина Avgas 100LL, приготовленные на базе алкилата вустановленных граничных концентрациях (29 и 35%), гексанового изомеризата,кубового погона ДИГ и изопентановой фракции, испытаны на соответствиеосновным требованиям ГОСТ 55493, результаты приведены в таблице 26.Таблица 26 - Топливные композиции авиационного бензина Avgas 100LL наоснове алкилата широкого фракционного состава и компонентов, содержащихуглеводороды С6, с добавлением тяжелой фракции изомеризата и результаты ихиспытанийНаименованиекомпонентаАлкилатГексановый изомеризат (образец №1)Гексановый изомеризат (образец №2)Изопентановая фракцияКубовый погон ДИГТолуолНаименование показателяОктановое число по моторному методу, ед:без ТЭС+0,53 мл ТЭС на 1 л базовой смесиУдельная теплота сгорания низшая, МДж/кгДавление насыщенных паров, кПаФракционный состав, °С:температура начала перегонки10 % отгоняется при температуре40 % отгоняется при температуре50 % отгоняется при температуре90 % отгоняется при температуресумма температур 10 и 50% отгонатемпература конца кипениявыход, %, не менееостаток, %, не болеепотери, %, не болееСодержаниекомпонента, % мас.Методиспытанияобр.
1обр. 2293523295512122525Фактически88,999,943,744,089,7>10043,738,542,063,075,084,0108147156,098,51,00,543,566,080,088,5109,5154,5170,098,51,00,5ГОСТ Р52946ГОСТ 21261ASTM D5191ГОСТ 2177(метод А)Нормапо ГОСТ Р55493-2013не менее 99,6не менее 43,538,0-49,0не выше 75не ниже 75не выше 105не выше 135не ниже 135не выше 170не менее 97,0не более 1,5не более 1,572Разработка технических требований и технологии производствабазовых углеводородных смесей для производства авиационныхбензинов Avgas 100LL и Б-91/115Технологияпроизводстваавиационногобензинаможетбытьосуществлена двумя принципиально различными способами.- Производство товарного авиационного бензина на НПЗ, на которомосуществляетсяпроизводствонеобходимыхбазовыхуглеводородныхкомпонентов или имеется возможность поставки некоторых из них со стороны.- Производство товарного авиационного бензина независимой топливнойкомпанией на собственной нефтебазе.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
