Сетевое издание

Международный студенческий научный вестник

ISSN 2409-529X

• Авторы
• Резюме
• Файлы
• Ключевые слова
• Литература

Гилажов Е.Г. 1 Изгалиев С.А. 1

---

1 Атырауский университет нефти и газа

Одно из направлений расширения производства высокооктановых неэтилированных бензинов – применение кислородсодержащих компонентов (оксигенатов). Кислородсодержащие присадки, повышающие октановое число бензина представлены сложными и простыми эфирами монокарбоновых кислот, высшими спиртами, окисленными фракциями углеводородов, содержащими смеси кислот, спиртов и эфиров, оксиэтилированными соединениями. Наиболее перспективными среди них, как показал опыт их использования, оказались кислородсодержащие добавки или оксигенаты: метанол, метил-трет-бутиловый эфир (МТБЭ), метил-трет-амиловый эфир (МТАЭ), и др. В то же время, до сих пор не исследованы антидетонационные свойства третичных циклических ацетиленовых спиртов. Третичные ацетиленовые спирты интересны тем, что они, как и все известные антидетонаторы в составе молекулы имеют третичные алкильные радикалы, гидроксильный радикал и ацетиленовую непредельную группу. Целью настоящей работы является исследование и разработка новых инновационных технологий получения кислородсодержащих присадок, повышающих октановое число бензина на основе третичных ацетиленовых спиртов. Циклический третичный ацетиленовый спирт 1–этинилциклогексанол получен конденсацией циклогексанона с ацетиленом в условиях модифицированной реакции Фаворского. Результаты исследования показали, что этинилциклогексанол повышает октановое число бензина УЗК лучше, чем метил-трет-амиловый эфир.

Статья в формате PDF

0 KB

оксигенат

октановое число бензина

кислородсодержащие добавки

третичный ацетиленовый спирт

антидетонатор

этинилциклогексанол

1. Емельянов В.У. Проблемы производства автомобильных бензинов и пути их решения // Мир нефтепродуктов. – 2010. – №3. – С. 10–13.

2. Данилов А.М.. Присадки и добавки. Улучшение экологических характеристик нефтяных топлив. – М.: Химия, 1996. – C. 102–108.

3. Simultaneous enhancement of ethanol supplement 3n gasoline and its quality improvement/ Kiatkittipong Worapon, Thipsunet Piaporn, Goto Shigeo And others // Fuel Process. Tecnol. – 2009. – 89, № 2. – P.1365–1370.

4. Oxygenated gasoline additives: saturated heat capacities between (227 and 355) K / R. Paramo, M. Zouine, F. Sobron, C. Casanova // J. Chem. And Eng. Date. – 2004. – 49, № 1. – P.58–61.

5. Назаров И.Н. Избранные труды. – М.: Наука, 1961. – 690 с.

6. Гилажов Е.Г. Синтез и превращение метакриловых эфиров циклических, гетероциклических ацетиленовых спиртов: Дисс. … канд. хим. наук. – Алматы, 1988. – 147 с.

Проблема повышения октанового числа бензинов до требуемого уровня во всем мире решается комбинированно: с одной стороны, совершенствованием технологий традиционных процессов переработки нефти – каталитического крекинга, алкилирования, изомеризации, обеспечивающих получение высокооктановых компонентов топлив, с другой, применением октаноповышающих добавок и присадок.

Одной из основных задач в улучшении экологических характеристик автомобильных бензинов является сокращение применения бензинов, содержащих тетраэтилсвинец (ТЭС) в качестве антидетонатора. Эта задача пока решена в Японии, США и Канаде. В некоторых странах: Голландии, Австрии, Дании, Бельгии, Швейцарии, Швеции, Финляндии, Норвегии и Германии разрешено вводить этиловую жидкость только в специальные высокооктановые сорта.

Переход на неэтилированные топлива не только предотвращает эмиссию свинца с продуктами сгорания, но и сокращает на 60–90 % другие вредные выбросы путем использования каталитических нейтрализаторов, для которых свинец является ядом.

Но отказ от этилирования влечет за собой проблемы, связанные с обеспечением требуемого октанового числа бензина.

Одно из направлений расширения производства высокооктановых неэтилированных бензинов – применение кислородсодержащих компонентов (оксигенатов). Кислородсодержащие присадки повышающие октановое число бензина представлены сложными и простыми эфирами монокарбоновых кислот, высшими спиртами, окисленными фракциями углеводородов, содержащими смеси кислот, спиртов и эфиров, оксиэтилированными соединениями. Наиболее перспективными среди них, как показал опыт их использования, оказались кислородсодержащие добавки, или оксигенаты: метанол метил-трет-бутиловый (МТБЭ), метил-трет-амиловый эфиры, (МТАЭ), и др. [1–4].

В то же время, до сих пор не исследованы антидетонационные свойства третичных циклических ацетиленовых спиртов. Третичные ацетиленовые спирты интересны тем, что они, как и все известные антидетонаторы в составе молекулы имеют третичные алкильные радикалы, гидроксильный радикал и ацетиленовую непредельную группу..

Целью настоящей работы является исследование и разработка новых инновационных технологий получения кислородсодержащих присадок, повышающих октановое число бензина на основе третичных ацетиленовых спиртов.

Методы исследования. Циклический ацетиленовый спирт нами получен конденсацией циклогексанона с ацетиленом в условиях модифицированной реакции Фаворского, под давлением в присутствии порошкообразного едкого калия в среде диэтилового, петролейного эфира по следующей схеме:

Константы синтезированного спирта, приведена в табл. 1, соответствуют литературным данным [5.6]. Строение синтезированного ацетиленового спирта подтверждается ИК- и ПМР-спектрами (табл. 2).

Определение октанового числа бензиновых композиций, содержащих предлагаемые добавки, проводили экспресс методом на измерителе детонационной стойкости бензинов на Октанометре SHATOX SX-100K (Фирма изготовитель НПО «SHATOX», ИХН СО РАН ). При этом в качестве эталонов сравнения использованы параметры, которые соответствует ГОСТ Р 51866–2002(ЕН 228–99), ТУ 4215–002–60283547–2006.

Результаты и дискуссия. Влияние этинилциклогексанола на повышение октанового число бензина нами определялось по приросту октанового числа бензина УЗК (установки замедленного коксование) производства ТОО «Атырауский нефтеперерабатывающий завод».

В табл. 3 и 4 представлены результаты добавки этинилциклогексанола и метил-трет-амилового эфира (МТАЭ) на бензин с установки замедленного коксование (УЗК) производства ТОО «Атырауский нефтеперерабатывающий завод».

Из рис. 1 и 2 видно, что этинилциклогексанол повышает октановое число бензина УЗК лучше, чем метил-трет-амиловый эфир.

Таким образом, нами показано, что третичный ацетиленовый спирт – этинилциклогексанол можно использовать как кислородсодержащую добавку, который позволит увеличить выпуск высококачественного товарного бензина для автомобильных двигателей и обеспечит чистоту топливной системы и экономию топлива.

Таблица 1

Физико-химические свойства 1-этинилцикло-гексанола-1

Таблица 2

Частота валентных колебаний в ИК-спектрах и величины химических сдвигов в спектрах ПМР 1 этинилцикло гексанола-1

Таблица 3

Изменение октанового числа бензина УЗК, при добавлении МТАЭ

Таблица 4

Изменение октанового числа бензина УЗК, при добавлении этинилциклогексанола

Рис. 1. Изменение октанового числа бензина УЗК при добавлении этинилциклогексанола и МТАЭ по ИМ

Рис. 2. Изменение октанового числа прямогонного бензина при добавлении этинилциклогексанола и МТАЭ по ММ

Выводы. Впервые исследована антидетонационные свойства третичного циклического ацетиленового спирта. Третичный ацетиленовый спирт этинилциклогексанол интересен тем, что он как все известные антидетонаторы в составе молекулы имеет третичный алкильный радикал, гидроксильный радикал и ацетиленовую непредельную группу. Поэтому исследование и разработка новых кислородсодержащих присадок повышающих октановое число бензина на основе третичных ацетиленовых спиртов является актуальным в плане инноваций..

Результаты исследования об эффективности метил-трет-амилового эфира и этинилциклогексанола показало, что этинилциклогексанол во всех случаях повышает октановое число бензина УЗК лучше, чем метил-трет-амиловый эфир.

Библиографическая ссылка