CC BY
27давления насыщенных паров. Побочной продукцией является остаточная фракция ТХ>185°С и углеводородные газы С1-С4.
Синтез высокооктановых бензиновых фракций из углеводородного сырья на цеолитсодержащих катализаторы включает ряд последовательно-параллельных химических реакций, протекающих по карбоний-ионному механизму [3].
Таблица 1. Относительная скорость ароматизации углеводородов
Число атомов углерода в молекуле Скорость ароматизации, отн. ед.
Парафины циклопарафины
6 19,5 40,0
7 36,0 49,0
8 46,0 84,0
9 58,0 -
В процессе цеоформинг термодинамические условия препятствуют реакциям образования бензола. Если бензол присутствует в исходном сырье, то он частично превращается в толуол и ксилол вследствие алкилирования промежуточными олефинами и взаимодействия ароматических углеводородов.
С6Н6+С8Ш0^2С6Н5СН3 Каталитические свойства цеолитсодержащих катализаторов обеспечивают глубокое превращение олефинов, что позволяет производить автобензин с низким содержанием олефинов [4].
В процессе цеоформинг на поверхности катализатора происходит образование кокса, который дезактивирует катализатор, что, в свою очередь, приводит к снижению октанового числа бензина. Потерю в активности катализатора компенсируют повышением температуры до 420-460°С, поддерживая состав и качество продуктов на постоянном уровне. Длительность меж регенерационного пробега катализатора (в зависимости от режима работы и качества сырья) составляет 200-350 ч. Для восстановления активности катализатор периодически регенерируют, подавая инертный газ с добавками кислорода [5].
Литература
1. Шурупов С. В. Углубленная переработка углеводородов // Газовая промышленность, 2003. № 10. С. 74-79.
2. Степанов В. Г., Ионе К. /.Производство высокооктановых автобензинов процессом цеоформинг // Химическая промышленность, 1999. № 10. С. 3-8.
3. Вольцов А. А., Исмагилов Ф. Р., Вольцов А. А. Экологически безопасная глубокая переработка газовых конденсатов // Химия и технология топлив и масел, 1999. № 4. С. 3-5.
4. Степанов В. Г., Ионе К. Г. Цеоформинг - перспективный процесс производства неэтилированных автомобильных бензинов. Химия и технология топлив и масел, 2000. № 1. С. 8-12.
5. Степанов В. Г., Ионе К. Г. Способ получения моторных топлив из газового конденсата. Патент РФ № 2030446, приоритет от 16.04.92.
ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ И ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ СВОЙСТВА СИНТЕТИЧЕСКИХ МОТОРНЫХ ТОПЛИВ
1 2 Рахимов Б. Р. , Рахимов Ш. Ш.
'Рахимов Бобомурод Рустамович /Rahimov Bobomurod Кш(ашоу1сН - преподаватель;
2Рахимов Шахбоз Шухрат угли /Rahmov Shahboz 8НиНга( ugli - студент, кафедра технологии нефтехимической промышленности, факультет химической
технологии,
Бухарский инженерно-технологический институт, г. Бухара, Республика Узбекистан
Аннотация: в статье рассматриваются экологические и эксплуатационные свойства синтетических моторных топлив. Представлен состав (формула) традиционного и реформированного автомобильного бензина и приведено сравнение содержания ароматических углеводородов в них. Увеличение содержания в топливе ароматических углеводородов приводит к образованию нагара, который, обладая низкой теплопроводностью, ухудшает отвод тепла через стенку двигателя, что приводит к повышению температуры во фронте пламени, и как следствие, к образованию оксидов азота.
Ключевые слова: высокооктановый бензин, оксигенат, антидетонатор, бензол, углеводород, риформат.
Важной задачей, решение которой позволит снизить токсичность выхлопных газов бензиновых двигателей, является отказ от свинцовых антидетонаторов при обеспечении необходимого октанового числа товарного бензина с помощью углеводородного состава. В развитых странах мира применение бензинов, содержащих свинец, запрещено. В частности, в Японии использование свинцовых антидетонаторов запрещено с 1986 г., в США полностью прекращено потребление таких бензинов с начала 90-х годов. У нас до сих пор разрешается введение свинца в бензин А-76 в количестве 0,24 г/кг. В настоящее время около 23% вырабатываемых бензинов содержат свинец [1].
Отказ от применения свинцовых антидетонаторов и переход на выпуск высокооктановых бензинов АИ-91, АИ-93 и АИ-95 (вместо А-76), требует обоснованного и экономичного способа решения этой проблемы. Реформированные бензины, состоящие из отдельных композитов, получаемых в разных процессах нефтепереработки, (изомеризат, алкилат, риформат, бензин каталитического крекинга, оксигенаты типа МТБЭ) и содержащие минимум ароматических соединений, удовлетворяют этим требованиям. В таблице 1 представлен состав (формула) традиционного и реформированного автомобильного бензина.
Таблица 1. Состав традиционного и реформированного бензина
Состав бензинов Концентрация компонента, об. %
Традиционный Реформированный
Бензин каталитического риформинга 29,6 26,9
Бензин прямой гонки 4,1 3,7
Бензин процесса изомеризации 4,0 3,6
Бензин каталитического крекинга 41,4 28,4
Бензин процесса коксования 0.7 0,6
Бензин процесса гидрокрекинга 2,7 2.5
Бензин процесса олигомеризации 0,3 0
Бензин процесса димеризации 0,2 0
Бензин процесса алкилирования 13,3 20,7
Бутановые углеводороды 3,7 2,5
МТБЭ 0 11,0
Итого: 100,0 100,0
Что касается качества наших бензинов, то содержание ароматических углеводородов в бензинах достигает 50 масс.%, в том числе бензола - 5 масс.%.
Хотя выбросы диоксида серы при использовании неэтилированного бензина обуславливают при допускаемом сейчас содержании серы (<0,1 масс.%) всего 3% токсичных выбросов, снижение содержания серы в топливе желательно [2].
Таким образом, по важности и эффективности задачи улучшения экологических свойств бензинов располагаются последовательно:
- отказ от свинцовых антидетонаторов;
- снижение содержания бензола и суммы ароматических углеводородов;
- снижение содержания серы. Содержащиеся в отходящих газах дизельного двигателя углеводороды, а также продукты их неполного окисления, концентрация которых определяется химическим составом топлива, обуславливает только 12-15% токсичности выбросов. Однако, присутствие ароматических углеводородов оказывает прямое влияние на образование основных токсических соединений, а именно, оксиды азота. Для дизельных топлив, получаемых прямой дистилляцией нефти, содержание ароматических углеводородов обычно не превышает <30 масс.% [3].
Безусловно, экологические характеристики моторных топлив могут быть кардинально улучшены, если в качестве исходного сырья для их производства рассматривать не нефтяное сырье, а природный газ, который не содержит сернистых компонентов, ароматических соединений и тяжелых металлов.
Литература
1. Каминский Э. Ф., Хавкин В. А. Глубокая переработка нефти: технологический и экологические аспекты. М.: Техника, 2001. 384 с.
2. Терентьев Г. А., Тюков В. М., Смаль Ф. В. Моторные топлива из альтернативных сырьевых ресурсов. М.: Химия, 1989. 272 с.
3. Печуро Н. С., Капкин В. Д., Песин О. Ю. Химия и технология синтетического жидкого топлива и газа. М.: Химия, 1986. 352 с.
