ПРОИЗВОДСТВО БЕНЗИНОВ Григорьева Л.В.,Кацуба Ю.Н.

Санкт-Петербургский горный университет


Номер: 12-1
Год: 2016
Страницы: 22-24
Журнал: Актуальные проблемы гуманитарных и естественных наук

Ключевые слова

бензины, нагарообразование, ароматические углеводороды, октановое число, автомобильный двигатель, gasoline, carbon deposition, aromatic hydrocarbons, octane number, the motor engine

Просмотр статьи

⛔️ (обновите страницу, если статья не отобразилась)

Аннотация к статье

В статье рассматривается вопрос влияния содержания ароматических углеводородов на качество бензинов. Высокое содержание высококипящих ароматических углеводородов приводит к повышенному нагарообразованию в камерах сгорания и на клапанах двигателей, что ухудшает эксплуатационные показатели двигателя с одной стороны и экологическую обстановку с другой стороны. Ароматические углеводороды, обладая высокой детонационной стойкостью, являются ценными составляющими автомобильных бензинов, однако содержание их в товарных автомобильных бензинах не должно превышать определенной величины.

Текст научной статьи

Производство экологически чистых высокооктановых бензинов является важной и в тоже время непростой задачей в силу того, что помимо широко распространенного процесса каталитического риформинга, необходимы процессы каталитического крекинга, алкилирования, изомеризации легких углеводородов, процессы гидроочистки; требуется дополнительно извлекать из риформатов бензол и снижать жесткость риформинга, что в свою очередь уменьшает октановый потенциал, однако в этом случае октановое число можно повысить присадками. Имеющийся в настоящее время набор технологических процессов объективно обуславливает высокое содержание ароматики в товарных высокооктановых бензинах, что с одной стороны влияет на экологическую безопасность, а именно: как потенциальный источник канцерогенного бензпирена, с другой стороны высокое содержание высококипящих ароматических углеводородов приводит к повышенному нагарообразованию в камерах сгорания и на клапанах двигателей, что ухудшает следующие эксплуатационные показатели: кпд, мощность, экономические и экологические характеристики. Исследования авторов показали [1] , что для нового двигателя и для двигателя, долго эксплуатировавшегося, разница в требованиях к антидетонационным свойствам может доходить до 10 - 15 октановых единиц и более. При эксплуатации автомобильного двигателя нагар по времени образуется неравномерно. Основное количество нагара отлагается в начале эксплуатации автомобиля. Установлено [2], что после пробега автомобилем 10 - 16 тыс. км наступает некоторое равновесное состояние и при дальнейшей работе двигателя количество нагара изменяется незначительно. Равновесие достигается вследствие того, что химические реакции и термическое воздействие совместно с газовыми потоками вызывают выгорание и удаление нагаров из камеры сгорания примерно с той же скоростью, с какой они образуются в данный момент. Значение этого равновесия зависит от состава бензина. Углеводородный состав бензинов является одним из главных факторов, определяющих их склонность к нагарообразованию в двигателе. Содержание непредельных и ароматических углеводородов в топливе способствует этому процессу. Однако современные высокооктановые бензины либо вообще не содержат непредельных углеводородов, либо содержат небольшое количество относительно неактивных углеводородов этого класса. Склонность к нагарообразованию таких бензинов обусловливается количеством и строением ароматических углеводородов. С повышением молекулярной массы углеводорода и температуры его кипения влияние на нагарообразование, как правило, увеличивается. Высококипящие ароматические углеводороды под воздействием высоких температур претерпевают окислительные превращения и служат основным источником образования нагара. Основное количество нагара в камере сгорания накапливается при работе двигателя на малых нагрузках; по мере увеличения нагрузки и повышения температурного режима двигателя начинается обратный процесс - выжигание нагара. Этот процесс особенно усиливается на режимах, близких к полному открытию дросселя. Анализ литературного материала показал, что содержание значительных количеств ароматических углеводородов в бензине не только повышает его склонность к отложению нагара в двигателе, но и увеличивает способность нагара прочно удерживаться на поверхности деталей камеры сгорания. Так, например, при работе двигателя на бензине, не содержащем ароматических углеводородов, на режиме полной нагрузки выгорает примерно 70% нагара, накопленного на первоначальном режиме, а при работе на бензине, содержащем 69% ароматических углеводородов, выгорает только около 20% нагара (в течение 30 часов). Ароматические углеводороды являются ценными составляющими автомобильных бензинов, так как обладают высокой детонационной стойкостью. Однако содержание их в товарных бензинах должно быть ограничено вследствие повышения нагарообразования в двигателе. Прямое сопоставление детонационной стойкости бензинов и их склонность к нагарообразованию и зависимости от содержания ароматических углеводородов позволяет определить содержание ароматических углеводородов в товарных автомобильных бензинах. Так удельный прирост количества нагара в камере сгорания, т. е. прирост количества нагара в результате добавления ароматических углеводородов в количестве, соответствующем повышению детонационной стойкости топлива на одну октановую единицу, остается практически неизменным для различных ароматических углеводородов, когда содержание их в бензине изменяется в пределах от 0% до 40 - 45%. При большем содержании ароматических углеводородов резко повышается удельный прирост количества нагара. Таким образом, содержание ароматических углеводородов в товарных автомобильных бензинах не должно превышать 40%.

Научные конференции

 

(c) Архив публикаций научного журнала. Полное или частичное копирование материалов сайта возможно только с письменного разрешения администрации, а также с указанием прямой активной ссылки на источник.