А. Н. КартАшевич в. С. товСтыка а в. ГордееНКо топливо, СмАзочНые мАтериАлы
 Скачать 2.39 Mb.
|
требования к качеству автомобильных бензиновМощность бензинового двигателя, его экономичность, надеж- ность работы, расход топлива и масла, токсичность отработавших газов во многом зависят от качества применяемого топлива. Автомобильные бензины являются смесями бензиновых дис- тиллятов прямой перегонки, термического крекинга, платформин- га и каталитического крекинга. По мере совершенствования про- цессов каталитического крекинга и риформинга доля дистиллятов этих процессов в автомобильных бензинах увеличивается за счет снижения доли дистиллятов прямой перегонки и термического крекинга. Для обеспечения надежной работы автомобильных двигателей на всех режимах бензины должны соответствовать определенным требованиям. Сжигание бензина в смеси с воздухом в камере сгорания долж- но происходить с нормальной скоростью без возникновения дето- нации на всех режимах работы двигателя в любых климатических условиях. Это требование устанавливает нормы на детонацион- ную стойкость бензина. С целью улучшения антидетонационных свойств в некоторые бензины добавляют антидетонационные при- садки — антидетонаторы. В бензины, предназначенные для двига- телей с высокой степенью сжатия, добавляют различные высоко- октановые компоненты. Необходимо, чтобы бензин имел высокую теплоту сгорания, минимальную вероятность образования отложений в топливной и впускной системах, а также нагара в камере сгорания. Продукты сгорания не должны быть токсичными и коррозионно-агрессивными. Испаряемость бензинов должна обеспечивать приготовление горючей смеси при любых температурах эксплуатации двигателей. Это требование регламентирует такие свойства и показатели каче- ства бензина, как фракционный состав, давление насыщенных па- ров, склонность к образованию паровых пробок. Чтобы улучшить пусковые свойства двигателя, к бензинам добавляют газовые бен- зины. Производство автомобильных бензинов связано со сложным комплексом различных технологических процессов переработки нефти. Требования к качеству вырабатываемых бензинов, обусловлен- ные техническими возможностями отечественной нефтеперера- ботки, накладывают ограничения на показатели фракционного и углеводородного состава, содержание серы и различных антиде- тонаторов. Условия массового производства требуют обеспечения воз- можности использования нефтяного сырья с наиболее широким варьированием по углеводородному и фракционному составу и со- держанию различных сернистых соединений, что определенным образом влияет на установление норм в спецификациях на соот- ветствующие показатели качества бензинов. В целях увеличения выхода бензина из перерабатываемого не- фтяного сырья производство заинтересовано в повышении темпе- ратуры конца кипения, а эффективное использование бензина в двигателе возможно при определенном ограничении содержания высококипящих фракций. Нормы на показатель детонационной стойкости устанавлива- ются на уровне, достижимом с использованием имеющихся техно- логических процессов, компонентов и присадок, допущенных к применению в составе бензинов. Требования производителей автомобилей очень часто идут вразрез с требованиями нефтепереработчиков, и в этих случаях необходимо определить оптимальный экономически целесообраз- ный уровень этих требований. Примером такого компромисса яв- ляется октановый индекс, характеризующий детонационную стой- кость американских бензинов. Автомобилестроители США предложили внести в специфика- цию оценку октанового числа бензинов по исследовательскому методу, а нефтепереработчики — по моторному методу. В резуль- тате был внесен показатель, равный полусумме октановых чисел по исследовательскому и моторному методам. Требования, связанные с транспортированием и хранением бензинов, обусловлены необходимостью сохранения их качества в течение нескольких лет. Автомобильный бензин с завода-изготовителя подается на крупные региональные перевалочные нефтебазы. С этих баз хране- ния бензин поступает на нефтебазы, снабжающие автозаправочные станции (АЗС), а далее автомобильными цистернами — на АЗС. Транспортирование, хранение и применение бензина непосред- ственно на автомобилях осуществляются в различных климатиче- ских условиях при температуре окружающего воздуха от –50 до 45 С, при этом необходимо обеспечить нормальную работу двига- теля. Требования, связанные с транспортированием и хранением, регламентируют такие свойства автобензина, как физическая и хи- мическая стабильность, склонность к потерям от испарения и обра- зования паровых пробок, растворимость воды, содержание корро- зионно-агрессивных соединений и т.д. На длительное хранение, как правило, поступают бензины летнего вида с высокой химической стабильностью (индукционный период не менее 1200 мин). Воздействие бензинов на окружающую среду при применении их в автомобильной технике связано с токсичностью соединений, попадающих в атмосферный воздух, воду, почву непосредственно из топлива (испарение, утечка) или с продуктами его сгорания. Источниками токсичных выбросов автомобилей являются от- работавшие газы, картерные газы и пары топлива из впускной си- стемы и топливного бака. Отработавшие газы содержат оксид углерода, оксиды азота, серы, несгоревшие углеводороды и про- дукты их неполного окисления, элементарный углерод (сажу), продукты сгорания различных присадок, например оксиды свинца и галогениды свинца при использовании этилированных бензи- нов, а также азот и неизрасходованный на сгорание топлива кис- лород воздуха. Для уменьшения выбросов вредных веществ современные ав- томобили оснащают каталитическими системами нейтрализации отработавших газов, позволяющими дожигать несгоревшие угле- водороды и оксид углерода до СО2, а оксиды азота — восстанавли- вать до азота. Экологические свойства бензинов обеспечиваются ограниче- ниями по содержанию отдельных токсичных веществ, по группо- вому углеводородному составу, по содержанию низкокипящих углеводородов, а также серы и бензола. Эти ограничения гаранти- руют надежную работу каталитической системы нейтрализации отработавших газов и способствуют уменьшению загрязнения окружающей среды. В табл. 2.4 приведены требования, предъявляемые к автомо- бильным бензинам в странах Европейского экономического сооб- щества (ЕЭС). В связи с присоединением Российской Федерации и Респуб- лики Беларусь к европейским экологическим программам возник- ла острая необходимость в организации промышленного произ- водства автомобильных бензинов, соответствующих европейским требованиям (EN 228). Технология производства автомобильных бензинов, отвечающих требованиям ЕURO-2, ЕURO-3, ЕURO-4, ЕURO-5, должна гарантировать установленные нормы на содержа- ние серы, ароматических и олефиновых углеводородов и бензола. Таблица2.4 Требования к автомобильным бензинам ЕЭС
Таким образом, бензины в качестве топлива должны: иметь хорошую испаряемость и образовывать горючую смесь, однородную по составу во всех цилиндрах; обладать высокой детонационной стойкостью, т.е. сгорать без детонации при различных режимах работы двигателя; обеспечивать легкий пуск и устойчивую работу двигателя на различных режимах, высокую экономичность; иметь оптимальный фракционный состав; иметь малое содержание смоло- и нагарообразующих соеди- нений и коррозионно-агрессивных веществ; иметь высокую физическую и химическую стабильность при хранении, транспортировке и т.п., не вызывать коррозии ем- костей, средств заправки, двигателей (продукты сгорания бензина также не должны вызывать коррозии деталей двигателя); полностью сгорать с минимальным образованием токсич- ных и канцерогенных веществ; иметь минимальную склонность к образованию нагара на деталях двигателя; обеспечивать максимальную мощность двигателя и мини- мальный расход масла; обладать хорошими низкотемпературными свойствами; не иметь повышенной гигроскопичности и склонности к об- разованию льда; не содержать механических примесей и воды. К свойствам бензинов, отвечающим в полном объеме всем экс- плуатационным требованиям, относятся: физико-химические свойства, испаряемость и фракционный состав, детонационная стойкость, их стабильность и противокоррозионные свойства. В отдельную группу свойств бензинов выделены экологические требования. |