А. Н. КартАшевич в. С. товСтыка а в. ГордееНКо топливо, СмАзочНые мАтериАлы
 Скачать 2.39 Mb.
|
Химический и углеводородный состав бензиновХимический состав бензинов характеризуют групповым угле- водородным составом, т.е. содержанием в них ароматических, оле- финовых, нафтеновых и парафиновых углеводородов. Кроме углеводородов в бензине в незначительном количестве содержатся гетероатомные углеводородные соединения, которые включают серу, кислород и азот. Они попадают в бензин из пере- рабатываемой нефти, а кислородные соединения образуются в процессе окисления углеводородов при хранении бензина. Компоненты бензина не содержат металлорганических соеди- нений нефти, которые концентрируются, как правило, в высоко- кипящих фракциях. С целью улучшения физико-химических и эксплуатационных свойств автомобильных бензинов в их состав в ограниченных количествах добавляют кислородсодержащие компоненты (простые эфиры и спирты), а также специальные ан- тидетонационные присадки, в том числе и металлсодержащие. Для ограничения содержания антидетонационных присадок в спецификациях на бензины предусмотрены максимально допу- стимые концентрации свинца, марганца, железа. К основным ограничениям на химический и углеводородный состав автомобильных бензинов относят: содержание серы, арома- тических углеводородов, и в первую очередь бензола; содержание олефиновых углеводородов, оксигенатов (общее по концентрации кислорода и по отдельным спиртам и эфирам). При увеличении содержания сернистых соединений в бензине происходит повышенное нагарообразование и износ деталей дви- гателя, старение моторного масла. Кроме того, это оказывает суще- ственное негативное влияние на окружающую среду. Повышение содержания ароматических углеводородов в бен- зине способствует увеличению выбросов в окружающую среду бензола. Проведенными исследованиями установлено, что суще- ствует линейная зависимость между содержанием бензола в бен- зине и его концентрацией при всех видах выбросов несгоревших углеводородов: в отработавших газах; в испарениях из топливной системы; при заправке автомобиля топливом. Для автомобилей, не оборудованных каталитическим нейтрализатором, основным ис- точником выбросов бензола в атмосферу являются отработавшие газы (около 70 %), меньшую роль играет поступление с испаре- ниями (20 %), в еще меньшей степени влияют потери при заправ- ке (10 %). Содержание бензола в отечественных автомобильных бензи- нах не должно превышать 5,0 %. Содержание бензола в основных компонентах составляет: в бензине каталитического риформинга — от 2,0 до 7,0 %; в бензи- не каталитического крекинга — от 1,0 до 3,5 %; в бензине прямой перегонки — от 0,5 до 1,5 %. Уменьшить содержание бензола в вырабатываемых автобензи- нах можно следующими способами: вырезкой из бензина каталитического риформинга фракции 60...85 С, содержащей более 20 % бензола, с последующим ис- пользованием ее для получения бензола. При этом содержание бензола в товарных бензинах уменьшается почти в 3 раза, а окта- новая характеристика бензина риформинга после выделения фрак- ции 60...85 С повышается на 1...1,5; увеличением в составе товарных бензинов доли высокоокта- новых компонентов, не содержащих бензол: алкилата, изомериза- тов, оксигенатов (спиртов, эфиров и т.д.), а также применением нетоксичных антидетонаторов; подбором сырья и снижением жесткости процесса рифор- минга, экстракции, а также селективным гидрированием бензола в циклогексане или алкилированием бензола в алкилароматиче- ские углеводороды. Возможно сочетание нескольких способов исходя из особен- ностей нефтеперерабатывающего предприятия, наличия сырья, концепции переработки и интеграции с химическим производ- ством. Суммарное содержание ароматических углеводородов контро- лируется при проведении квалификационных испытаний и не должно превышать 55 %. Максимальное содержание олефиновых углеводородов в то- варных бензинах не должно превышать 18 %, так как они являются основным источником образования смолистых веществ в бензине. Повышение содержания олефиновых углеводородов увеличивает выбросы вредных веществ в окружающую среду с отработавшими газами. Оксигенаты имеют высокую детонационную стойкость, что по- зволяет заменять ими ароматические углеводороды, к тому же они способствуют снижению токсичности отработавших газов автомо- билей. Однако при содержании в бензине оксигенатов более 2,7 % по кислороду наблюдается увеличение массового и удельного рас- хода топлива из-за их низкой теплоты сгорания, а также потеря мощности двигателем. Поэтому из экологических предпосылок со- держание оксигенатов в бензине должно составлять 2,0...2,7 % по кислороду. В спецификации на автомобильные бензины введены также нормы на максимальное содержание отдельных оксигенатов. |