Диссертация (1172995), страница 21
Текст из файла (страница 21)
Небольшое увеличение их значения на второмгоду хранения можно объяснить погрешностью метода. Однако, отчетливо видно,что концентрация потенциальных смол в образце, содержащем антиокислительнуюприсадку, всегда несколько ниже, чем в образце без присадки (за исключениемсвежеприготовленных образцов).В процессе хранения наблюдалось пожелтение образцов, находящихся подвоздействием дневного света. Для количественной оценки изменения цветаокраскуобразцовоценивалипошкалецветанефтепродуктовсогласно124ASTM D1500,атакжеизмеряли ихоптическую плотность.Результатыопределения цвета по шкале АСТМ представлены в таблице 38.Таблица 38 - Цвет по шкале АСТМ исследуемых образцовПродолжит.хранения,месяцы0362436На свету, безагидолаВ темноте,без агидолаНа свету, сагидоломВ темноте,без агидоламенее 0,50,80,91,62,1менее 0,5менее 0,5менее 0,5менее 0,5менее 0,5менее 0,50,81,31,92,2менее 0,5менее 0,5менее 0,5менее 0,5менее 0,5На свету, сагидолом исо стаб.
цветаменее 0,50,71,11,82,2Данные, приведенные в таблице 38, показывают степень изменения цветахранящихся на свету образцов, при этом цвет образцов, хранившихся без доступасвета, а также базовой углеводородной смеси не изменился.Результаты измерения оптической плотности исследуемых образцов надлине волны 540 нм. при длине оптического пути 30 мм относительно пустойкюветы показаны на рисунке 26.Данные, приведенные на рисунке 26, также подтверждают, что в течение трехлет хранения наблюдалось потемнение образцов, хранившихся на свету, истабильность цвета образцов, хранившихся без доступа света.
Для образца,хранившегося на свету и не содержащего антиокислителя, наблюдалсяпрактически линейный рост оптической плотности (потемнения). Однако,изменение цвета образцов, хранившихся на свету и содержащих Агидол-1, втечение первых нескольких месяцев хранения происходило быстрее, чем образцане содержащего данную присадку (это было отчетливо заметно визуально).
Вцелом, образец, содержащий присадку Агидол-1 и хранившийся на свету, потемнелсильнее, чем образец без присадки. Образец, содержащий Агидол-1 и Nметиланилин, стабилизированный добавкой ТЭТА, в первые месяцы темнел стакой же скоростью как и образец без стабилизированного N-метиланилина исодержащий Агидол-1, однако в дальнейшем скорость его потемнения была125меньше, что свидетельствует о положительном действии ТЭТА на стабильностьцвета авиабензина Б-92/115, содержащего N-метиланилин.0,4Оптическая плотность0,350,30,25520,210,150,1430,056005101520Месяцы253035401 - на свету, без агидола; 2 - на свету, с агидолом; 3 - в темноте, без агидола; 4 - в темноте, с агидолом;5 - на свету, с агидолом и ТЭТА; 6 - базовый бензин.Изменение оптической плотности (l = 540 нм, l = 30 мм) исследуемыхобразцов неэтилированного авиабензина Б-92/115Стабилизаторы, добавляемые в ароматические амины, должны ингибироватьпроцессы, происходящие под действием света, кислорода, растворенного впродукте, и температуры.
Принцип действия стабилизаторов цвета ароматическихаминов основан на обрывании цепей путем взаимодействия с радикалами,участвующими в цепной реакции [66, 67, 68].Стабилизатор цвета, как правило, добавляется в N-метиланилин в процессеего производства. За многолетний опыт применения стабилизированного Nметиланилина в автомобильных бензинах установлено его положительное влияниена стабильность их цвета. Однако, требуется подтверждение отсутствиянегативного влияния стабилизатора цвета на показатели химической стабильностиавиабензина Б-92/115. Для этого была поставлена задача исследования влияния Nметиланилина различных производителей и с разными стабилизаторами цвета, атакже срока его хранения на концентрацию фактических и потенциальных смол.126Образцы N-метиланилина различных производителей с содержанием разныхстабилизаторов цвета, а так же не содержащих их, с момента выработки которыхпрошло не более 3 месяцев, вводили в базовую углеводородную смесь авиабензинаБ-92/115 и определяли концентрацию фактических смол и потенциальных смол(после 5 ч.
окисления). Спустя 1 год данный эксперимент был повторен. Базовуюуглеводородную смесь, а также образцы N-метиланилина хранили в лаборатории встеклянных сосудах без доступа света, из которых спустя 1 год были зановоприготовлены образцы авиабензина Б-92-115. Для вновь приготовленных образцовпроведено определение концентрации фактических и потенциальных смол.Результаты исследования представлены на рисунках 27, 28.Из полученных данных, представленных на рисунках 27 и 28, следует, что вовсех испытанных образцах концентрация как фактических, так и потенциальныхсмол не превысила норму (не более 3 мг/100см3 для фактических смол и не более 6мг/100 см3 для потенциальных).
Необходимо отметить, что полученные значениядля обоих показателей находятся вблизи, либо ниже предела повторяемостиметодов, поэтому можно говорить об отсутствии какой-либо выраженнойзависимости, а незначительная разница полученных значений объясняетсяпогрешностью методов. Также можно сделать вывод об отсутствии негативноговлияния срока хранения N-метиланилина в рассматриваемых условиях, а такженаличия и вида в нем стабилизаторов цвета на показатели химическойстабильности авиабензина Б-92/115, его содержащего.В 2017 г. выработана первая опытно-промышленная партия авиабензина Б92/115 для проведения стендовых испытаний на авиадвигателях.
Партияприготовлена на основе углеводородной базовой смеси, с добавкой 1,3 % Nметиланилина, содержащего стабилизатор цвета ТЭТА (в виде антидетонационнойдобавки «АДА-СУПЕР»), и 15 мг/кг присадки Агидол-1. Данная опытно –промышленная партия хранится в течение одного года в горизонтальном стальномрезервуаре на нефтебазе. Качество данной партии периодически контролируетсяпутем анализа отбираемых проб.
Результаты периодического контроля качества127показателей химической стабильности авиабензинаБ-92/115изопытно-промышленной партии приведены в таблице 39.Концентрация фактических смолКонцентрация фактических смол спустя 1год хранения N-метиланилина43норма по СТО 00148725-010-2015223416157Фактические смолы, мг/100 млФактические смолы, мг/100 мл43норма по СТО 00148725-010-2015212346517001 - базовый бензин;5 - N-MA(2);2 - N-MA(1);6 - N-MA(2)+0,1% ТЭТА;3 - N-MA(1)+0,1% ТЭТА; 7 - N-MA(2)+0,1% АЭП.4 - N-MA(1)+0,1% АЭП;1 - базовый бензин;2 - N-MA(1);3 - N-MA(1)+0,1% ТЭТА;4 - N-MA(1)+0,1% АЭП;(а)5 - N-MA(2);6 - N-MA(2)+0,1% ТЭТА;7 - N-MA(2)+0,1% АЭП.(б)Сравнениеконцентрациифактическихсмолвобразцахнеэтилированного авиабензина Б-92/115 с содержанием свежевыработанного (а)и хранившегося в течение одного года (б) N-метиланилина.Концентрация потенциальных смолКонцентрация потенциальных смол спустя1 год хранения N-метиланалина67норма по СТО 00148725-010-201554232451367101 - базовый бензин;2 - N-MA(1);3 - N-MA(1)+0,1% ТЭТА;4 - N-MA(1)+0,1% АЭП;(а)5 - N-MA(2);6 - N-MA(2)+0,1% ТЭТА;7 - N-MA(2)+0,1% АЭП.Фактические смолы, мг/100 млФактические смолы, мг/100 мл76норма по СТО 00148725-010-201554232141536701 - базовый бензин;5 - N-MA(2);2 - N-MA(1);6 - N-MA(2)+0,1% ТЭТА;3 - N-MA(1)+0,1% ТЭТА; 7 - N-MA(2)+0,1% АЭП.4 - N-MA(1)+0,1% АЭП;(б)Сравнение концентрации потенциальных смол в образцахнеэтилированного авиабензина Б-92/115 с содержанием свежевыработанного ихранившегося в течение одного года N-метиланилина.128Таблица 39 - Результаты периодического контроля показателей химическойстабильности неэтилированного авиабензина Б-92/115 из опытно-промышленнойпартииНаименование показателя0Концентрацияфактических3смол, мг/100смУстойчивость к окислению (5 ч):- концентрация потенциальныхсмол, мг/100см3Цвет по шкале АСТМСрок хранения, месяцы61224менее 1менее 1менее 1менее 1менее 1менее 111менее 0,5менее 0,5менее 0,5менее 0,5Результаты анализа химической стабильности, представленные в таблице 39,свидетельствуютотом,чтопоказателиконцентрациифактическихипотенциальных смол в пробах из опытно-промышленной партии, отобранных сразупосле изготовления и через два года хранения, практически не изменились.
Цветтоплива через два года хранения также не изменился.1295Промышленное внедрение результатов проведенных исследованийВвиду особенностей процесса производства этилированных авиабензинов –таких как высокая цена и токсичность тетраэтилсвинца, недопустимость егопопадания в остальные нефтепродукты, а также сравнительно малые объемыпроизводства, выпуск товарного авиабензина является нецелесообразным.Наиболее рациональным вариантом производства является производство на НПЗтолько углеводородной базовой смеси, а ввод этиловой жидкости и паспортизацияна обособленном предприятии.
Из-за запрета на применение N-метиланилина вавтомобильных бензинах 5 экологического класса, и, следовательно, исчезновенияпотребности в нем, на крупных НПЗ, для производства разработанных марокнеэтилированного авиабензина подходит аналогичная схема.В результате исследований, описанных в настоящей работе, разработаны ивнедрены стандарты организации и технологии производства, являющиесянормативной и технической базой для осуществления выпуска как этилированных,так и неэтилированных марок авиабензинов по предложенной схеме:- Стандарт организации (АО «ВНИИ НП») СТО 11605031-079-2013 «Смеськомпонентов авиационного бензина. Технические условия».
Данный СТОустанавливает технические требования к базовым углеводородным смесям дляавиабензинов Avgas 100LL и Б-91/115 (марка А) и только Б-91/115 (марка Б);- Технология производства базовых смесей марок А и Б по СТО 11605031079-2013 в АО «Газпромнефть – ОНПЗ»;- Технология производства авиационного бензина Avgas 100LL по ГОСТ55493 в ООО «КПБ «ВЗЛЕТ» (опытно – промышленная партия);- Стандарт организации (АО «Газпромнефть-ОНПЗ») СТО 00148725-0152017 «Базовая смесь компонентов БС-92 и БС-92/115 бензинов авиационныхнеэтилированных.
Технические условия»;- Стандарт организации (АО «Газпромнефть-ОНПЗ») СТО 00148725-0102015 «Бензины авиационные неэтилированные Б-92 и Б-92/115. Техническиеусловия»;130- Технология производства бензина авиационного неэтилированного Б92/115 по СТО 00148725-010-2015 в АО «Газпромнефть-ОНПЗ».По состоянию на октябрь 2019 г. на промышленное производствопоставлены смеси компонентов авиационного бензина (смеси марок А и Б по СТО11605031-079-2013) в АО «Газпромнефть – ОНПЗ». Выработана опытнопромышленная партия малоэтилированного авиабензина Avgas 100LL в ООО«КПБ «Взлет». Выработана опытно-промышленная партия неэтилированногоавиабензина Б-92/115.Для разработанных марок неэтилированного авиабензина, от компании –производителя авиадвигателей BRP-Rotax GmbH & Co KG получен допуск кприменению на двигателях семейств 912, 912i и 914 [24].131Заключение1. Установлено,чтозаменатрадиционноприменяющегосяпентан-гексанового изомеризата на отдельные узкие фракции богатые изопарафинами С6и С7+ позволяет вовлекать в рецептуру авиабензина Avgas 100LL широкуюфракцию алкилата сернокислотного алкилирования, с температурой конца кипениядо 195 °С, при соблюдении норм по показателям качества, установленныхнормативными документами.
На основе данных исследований разработанатопливная композиция малоэтилированного авиабензина Avgas 100LL.2. Разработанытехническиетребованиякмаркеотечественногонеэтилированного авиабензина Б-92/115 и его топливные композиции.3. Установлено, что благодаря различиям в механизмах действия ТЭС иароматических аминов, при работе двигателя на неэтилированном авиабензине,содержащем N-метиланилин, возможно развитие большей мощности, чем приработе на этилированном авиабензине, при условии более богатой смеси.4.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
