Диссертация (1172995), страница 9
Текст из файла (страница 9)
Основные характеристикиприведены в таблице 14.Таблица 14 - Основныефизико-химическиехарактеристикиобразца№1гексанового изомеризатаНаименование показателяФактические значенияОктановое число по моторному методу89,9Фракционный состав, °С:температура начала кипениятемпература конца кипения52,072,0Давление насыщенных паров, кПа61,0Удельная теплота сгорания низшая, МДж/кг44,7Плотность при 15 оС, кг/м3660,0- Образец №2 гексанового изомеризата с установки «Изомалк-2»(верхний погон колонны деизогексанизации) – легкая фракция изомеризата,состоящая в основном из изопарафинов С6. Основные характеристикиприведены в таблице 15.Таблица 15 - Основныефизико-химическиехарактеристикиобразца№2гексанового изомеризатаНаименование показателяФактические значенияОктановое число по моторному методу84,0Фракционный состав, °С:температура начала кипениятемпература конца кипения55,062,0Давление насыщенных паров, кПа53,5Удельная теплота сгорания низшая, МДж/кг44,8Плотность при 15 оС, кг/м3663,0- Толуольный концентрат с установки комплексного производстваароматики (КПА).
Основные характеристики приведены в таблице 16.51Таблица 16 - Основныефизико-химическиехарактеристикитолуольногоконцентратаНаименование показателяПлотность при 15 оС, г/дм3Удельная теплота сгорания низшая, МДж/кгМассовая доля толуолаФактические значения870,040,699,75- Изопентановая фракция.
Основные характеристики приведены втаблице 17.Таблица 17 - Основные физико-химические характеристики изопентановойфракцииНаименование показателяФактические значенияМассовая доля изопентана (2-метилбутана), %95,1Массовая доля олефиновых углеводородов, %0,2Давление насыщенных паров, кПа141,0Также исследована возможность вовлечения в рецептуры авиабензиновнизкооктановой фракции:- Кубовыйпогонколонныдеизогексанизации(ДИГ)установки«Изомалк – 2» – тяжелая фракция изомеризата, богатая парафинами С7+.Основные характеристики приведены в таблице 18.Таблица 18 - Основные физико-химические характеристики кубового погонаДИГНаименование показателяОктановое число по моторному методуФракционный состав, °С:температура начала кипениятемпература конца кипенияДавление насыщенных паров, кПаУдельная теплота сгорания низшая, МДж/кгПлотность при 15 оС, кг/м3Фактические значения70,066,0110,033,044,5700,052Также исследованы рецептуры авиабензина на базе опытного образцатехнического изооктана, полученного в процессе димеризации изобутилена.Основные характеристики приведены в таблице 19.Таблица 19 - Основные физико-химические характеристики опытного образцатехнического изооктанаНаименование показателейФактические значенияОктановое число по моторному методу99,9Фракционный состав, °С:температура начала перегонки10 % перегоняется при температуре50 % перегоняется при температуре90 % перегоняется при температуре97,5 % перегоняется при температуреостаток и потери в сумме, %96,097,097,899,0102,52,0Давление насыщенных паров, кПа13,7Кислотность, мг КОН на 100 мл изооктана0,1Йодное число, г йода на 100 г изооктана0,5Содержание фактических смол в 100 мл изооктана, мготсутствиеМассовая доля серы, %менее 0,0007Испытание на медной пластинкевыдерживаетСодержание водорастворимых кислот и щелочейотсутствиеСодержание механических примесей и водыотсутствиеПрозрачностьпрозрачныйЦветбесцветныйДля приготовления образцов этилированного авиабензина использованобразец этиловой жидкости Tel-B.
Основные характеристики приведены втаблице 20.53Таблица 20 - Основныефизико-химическиехарактеристикиэтиловойжидкости Tel-B.Наименование показателяВнешний видРеакция средыПериод стабильности этиловой жидкости, чМассовая доля тетраэтилсвинца, %, не менееМассовая доля галоидированных углеводородов, %,не менее:1,2-дибромпропанабромэтана1,2-дибромэтанаФактические значенияжидкость светло-синего цвета,прозрачная, без осадканейтральная760,735,7При разработке композиций неэтилированных авиабензинов исследованыследующие высокооктановые компоненты:- N-метиланилин технический улучшенный по СТО 00204168-001-2008.Основные характеристики приведены в таблице 21.Таблица 21 - Основные физико-химические характеристики N-метиланилинатехнического улучшенного.Наименование показателяМассовая доля N-метиланилина, %Массовая доля анилина, %Массовая доля N, N-диметиланилина, %Массовая доля воды, %Цветность (D)Фактические значения98,80,20,6менее 0,050,014Дополнительно, в рамках исследования химической стабильностинеэтилированных авиабензинов, содержащих N-метиланилин, в описанныйобразец N-метиланилина добавлялись стабилизаторы цвета – триэтилентетрамин(98,0% мас.
основного вещества) и аминоэтилпиперазин (99,0% мас. основноговещества).- м-толуидин. Основные характеристики приведены в таблице 22.54Таблица 22 - Основные физико-химические характеристики м-толуидина.Наименование показателяМассовая доля основного вещества, %Плотность при 15 оС, кг/м3Фактические значения98,8989,1- Антиокислительная присадка Агидол-1, марка А по ТУ 38.5901237-90 сизм. 4-8. Основные характеристики приведены в таблице 23.Таблица 23 - Основные физико-химические характеристики антиокислительнойприсадки Агидол-1.Наименование показателяТемпература конца плавления, оСРазность температур между началом и концом плавления, оС, неболееТемпература кристаллизации, оСМассовая доля воды,%Зольность, %Массовая доля основного вещества, %Массовая доля фенола, %Массовая доля алкилфенолов, %Фактическиезначения70,10,369,7отсутствие0,001699,90отсутствие0,04Методы исследованияДля оценки исследуемых показателей качества авиабензина и егокомпонентов применялись стандартные методы и приборы.
Стандарты наметоды испытаний приведены в таблицах с результатами испытаний.Исследования антидетонационных свойств авиабензина и его компонентовпроведены на одноцилиндровой моторной установке УИТ-85М по ГОСТ Р52946-2008 (EH ИСО 5163:2005) по моторному методу. Исследование сортностипроводилось на моторном стенде CFR-F4 в лаборатории международнойкомпании Intertek в Нидерландах (Intertek Nederland B.V, Hoogvliet).55Оценка фазовой стабильности этиловой жидкости проводилась путемтермостатирования ее в морозильной камере.Оценкахимическойстабильностинеэтилированногоавиабензинапроводилась путем измерения концентрации фактических и потенциальныхсмол, а также оптической плотности, образцов, хранившихся в течение трех летв лабораторных условиях на дневном свету и без доступа света.
Концентрацияфактических и потенциальных смол оценивалась по стандартным методикам.Оценкаоптическойплотностиобразцовпроводиласьнафотоэлектроколориметре Lovibond PFX 195/2, на длине волны 540 нм, при длинеоптического пути 30 мм.563Разработка перспективных малоэтилированных авиационныхбензиновИсследование авиационного бензина Avgas 100LL3.1.1 Анализ возможности получения авиационного бензина Avgas 100LLна основе отечественной компонентной базыВыбор компонентов, потенциально пригодных для вовлечения в рецептуруавиабензина Avgas 100LL основывался на анализе физико-химических иэксплуатационных свойств.
Потенциальная пригодность того, либо иногопромышленного компонента оценивалась исходя из требований к авиабензинуAvgas 100LL. Согласно ГОСТ Р 55493, авиабензин Avgas 100LL должен иметьвысокиеантидетонационныесвойства,высокуютеплотусгорания,ограниченную испаряемость, высокую химическую стабильность, не долженсодержать в своем составе тяжелых фракций. Исходя из данных требований,составлен перечень подходящих промышленных компонентов.В таблице 24 приведен перечень таких компонентов, а также даныдиапазоны значений их физико-химических и эксплуатационных характеристикв сравнении с требованиями ГОСТ Р 55493 и ТР ТС 013/2011.Как отмечалось выше, традиционно основными компонентами авиабензинаAvgas 100LL являются продукты алкилирования – авиа-алкилат и изооктан.Поскольку задача настоящей работы – исследование возможности вовлеченияширокофракционного алкилата в рецептуру авиабензина Avgas 100LL, егохарактеристикитакжеприведенывтаблице24.Характеристикиширокофракционного алкилата удовлетворяют большинству требований к маркеAvgas 100LL, однако он имеет недостаточную испаряемость, а также необеспечивает норму по сортности при добавлении к нему тетраэтилсвинца впредельно допустимой концентрации.57Таблица 24 - Качество бензиновых компонентовТребованияк авиабензину Avgas 100LLИнтервалы изменений физико-химических и эксплуатационных характеристик компонентов1Наименование показателяАлкилат2345Наименование компонента6789101112131415ТР ТС013/2011ГОСТ Р 55493-2013≥91≥99,6≥115≥130,0отсутствие-≤0,56от бесцветного до светло-желтого-Голубой-не норм.,опред.
обяз.АвиаИзопент. Изомериз ИзомеризИзооктаналкилатфракция С5-С6С6Фр.Фр.Прям.Фр.платфорфракц. гидрокр. гидрокр.Толуол ЭтилбензолРафинат изомер.мат85(105)НКНКС7+КК62(105) 85(105)БГСЗначение показателяДетонационная стойкость:-октановое число по моторному методу91-9492-96 96-100 85-9075-90-сортность (богатая смесь) 2)~110~1201403)~105Содержание тетраэтилсвинца, гPb/дм82-913ЦветПлотность при 15 оС, кг/м360-8579-89~40-80~1501011091)97-981)~200695-710 685-700 692-702 620-625 630-650 650-670 670-735 650-680 660-680 735-755 675-690 685-705 775-785 870 4)867 4)Фракционный состав:50-9040-75-не норм.опред.
обяз.30-6035-55 60-110 60-80 60-10060-95≤82≤7540-7045-65 100-120 75-90 65-100 95-105-≥7535-5550-60 55-100 45-7550-70 105-125 80-95 65-100 95-105≤105≤10540-8052-70 70-140 50-100 70-100 125-155 95-140 75-140 100-140≤170≤135155-210 110-170 102-20055-10060-90 100-180 70-130 90-130 150-180 110-140 95-150 110-150-≤170сумма температур 10 и 50% отгона, °С158-198 155-195 194-20365-105 100-120 85-165 75-135 85-125 185-235 140-175 125-200 170-200-≥135выход, %96,5-99 96,5-99-96-9997-9996-9996-9996-9997-9997-9997-9997-99-≥97температура начала перегонки, °С35-5035-5010 % отгоняется при температуре, °С60-9060-90 95-10040 % отгоняется при температуре, °С95-105 95-10550 % отгоняется при температуре, °С98-108 95-105 99-10390 % отгоняется при температуре, °С110-160 100-130 110-120температура конца кипения, °С--27,9 1)≤4045-60≤50≤5030-5050-6030-6535-5550-6050-95≤5045-85≥30110,6 1) 136,2 1)остаток, %≤1,5≤1,5-≤1,0≤1,5≤1,0≤1,0≤1,0≤1,5≤1,5≤1,5≤1,5≤1,5≤1,5потери, %≤2,0≤2,0-≤4,0≤1,5≤4,0≤4,0≤4,0≤1,5≤1,5≤1,5≤1,5≤1,5≤1,5Давление насыщенных паров, кПа25-7530-7050-80 50-120 50-120 50-120 15-3030-6035-5515-2529,3–4929,3–49,010-15 110-145 80-1208358Требованияк авиабензину Avgas 100LLИнтервалы изменений физико-химических и эксплуатационных характеристик компонентов1Наименование показателяАлкилат2345Наименование компонента678910Изопент.
Изомериз ИзомеризАвиаИзооктанфракция С5-С6С6алкилатБГС1112131415Фр.Фр.Прям.Фр.платфорфракц. гидрокр. гидрокр.Толуол ЭтилбензолРафинат изомер.мат85(105)НКНКС7+КК62(105) 85(105)ТР ТС013/2011ГОСТ Р 55493-2013Значение показателяТемпература начала кристаллизации,°Сниже минус 60≤минус 60≤минус 60Массовая доля серы, %≤0,002≤0,05≤0,002≤0,03≤0,03Удельная теплота сгорания низшая,42,0МДж/кг44,4-44,644,6-45,043,5-44,542,540,5-40,8≥43,5Коррозия медной пластинки:Класс 1Класс 1(2 ч±5 мин) при температуре 100 оССодержание механических примесей иотсутствиеотсутствиеотсутствиеводыСодержание фактических смол, мг/100≤3≤3≤3см3Устойчивость к окислению (5 ч):потенциальные смолы, мг/100 см3≤6≤6выпадение свинца, мг/100 см3≤3Взаимодействие с водой изменение≤1±2объема, см3Удельная электрическая проводимость,50-600пСм/м, в пределах6)Массовая доля основного вещества, %≥99,5 ≥99,5≥80 ≥85 5)Примечания:1 Значения октановых чисел индивидуальных углеводородов приняты по данным [48];2 Оценочные значения сортности компонентов при содержании в них ТЭС около 0,5 гPb/дм3 приняты на основании данных ВНИИ НП с учетом данным [8];3 Принята сортность для эталонного изооктана по данным [8];4 Значения плотностей (при 20 оС) и температур кипения толуола, этилбензола приняты по данным [48], для изопентановой фракции температура кипения принята как длячистого изопентана;5 Для пентан-изопентановой фракции норма может быть ниже; 6 Определяется только при добавлении антистатической присадки.59Поскольку основной характеристикой, ограничивающей возможностьприменения широкофракционного алкилата, является высокая температураконца кипения, задача сводится к снижению концентрации алкилата вбензиновой смеси за счет замещения его другими компонентами, неухудшающимиостальныхсвойств.Алкилатпредставляетсобойпреимущественно смесь изопарафинов С8, поэтому компонент, оптимальный длязамещения части алкилата в рецептуре авиабензина Avgas 100LL, также долженсостоять из изопарафиновых углеводородов, но с меньшей температуройкипения.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
