Применение топлив, смазочных материалов и специальных жидкостей (стр. 2 из 7)

Для зимнего от 500 до 700 мм.рт.ст.

1. Детонационная стойкость – характеризуется октановым числом( топливо при сжигании должны образовывать СО₂ и Н₂О, но при ином направления процесса образуются пероксиды, которые самовозгораются, т.е. процесс становится неуправляемым. Устойчивость к детонации определяется химическим составом:

1. Изопарафины (разветвленные алканы, больше разветвленность, тем выше устойчивость к детонации). Самой высокой устойчивость обладают изопарафины, они при сжигании почти не образуют пироксидов.
2. Ароматические у/в также не образуют пироксидов, их доля незначительна.
3. Олефины (алкены)
4. Нафтены.
5. Н-парафины(линейного строения).

Октановое число – условный показатель, который характеризует детонационную стойкость бензинов по сравнению с эталонной смесью I-октана и н-гептана.

За основу взято соединение 2,2,4 триметилпентан.(изооктан)

СН₃

СН₃-С-СН₂ -СН-СН₃ Октановое число принято за 100 пунктов

СН₃ СН₃

Наименее устойчивых к детонации компонент н-гептан С₇Н₁₆(линейного строения, поэтому имеет низкую температуру кипения. Октановое число 0 пунктов.

АИ-93 – смесь состоит из 93 октана и 7 гептана.

Вторичные, третичные спирты, эфиры имеют детонационную стойкость от 100 до 120. Была принята условная шкала: тетраэтил свинец + 2,2,4-триметилпентан. Использовать из экологических соображений отказались, эта смесь используется только как эталонная, она также приводит к нагарообразованию.

Существуют два метода определения октанового числа: исследовательский и моторный.

- Исследовательским - в менее мягком режиме, в городских условиях

- моторным – в более сложных условиях.

Оба опытным путем, различаются числом оборотов каленчатого вала.

Б 91/115 сортность маркировка.

Наиболее чувствительны к режиму работы двигателя непредельные и ароматические у/в. Октановое число определяемого по моторному методу делают на бедной моторной смеси

а=0,95-1,0(коэф. избытка воздуха)

Сортность определяется на богатой воздушной смеси а= 0,6-0,7. Это тоже октановое число, оно оценивает прирост мощности.

На стадии приготовления бензина следует определять октановое число распределения ( если бензин отделили после отгона 50%, определяем октановое число для обеих частей( легкая часть обладает более высоким октановым числом, но может быть наоборот). Октановое число должно быть более или менее равномерным, это показатель эксплуатационных свойств. К=0,9-1,1 коэффициент распределения - отношение легкой части к тяжелой в бензине.

В состав товарных бензинов включают следующие фракции:

1. Бензины реформинга;
2. Бензины kat крекинга(присутствие олефинов);
3. При компаундировании подмешивают прямогонные бензины;
4. Изомеризаты;
5. Алкилаты;
6. Кислородосодержащие добавки;
7. Бутаны ШФЛУ для зимних сортов автомобильных бензинов.

Состав может быть различным. Каждая отдельная фракция имеет различное распределение октанового числа. В легкой части может быть значительно выше, что для товарных бензинов неприемлемо.

В прямогонных бензинах октановое число повышается с утяжелением фракции. Имеют низкие значения 40-60 октанового числа.

Смешивая бензины риформинга и прямогонного применяют дополнительные меры: ввести добавки которые характеризуются более высоким октановым числом и они должны по температурам кипения соответствовать легкой части бензина. Наиболее распространенные добавки: спирты, i- пропанол, i-бутанол, эфиры.

СН₃

СН₃-СН-СН₂-ОН СН₃-С-ОН СН₃ -СН₂ -СН-ОН СН3-О-С-СН₃

СН₃ СН₃ СН₃ СН₃

Метил-триэтиловый эфир

Добавки спиртов не должны превышать 5%, то эфиров или смесей спирто-эфиров до 15%

У бензина риформинга максимальная чувствительность 10-12 единиц. Ароматические у/в наиболее чувствительны. Самая низкая чувствительность у прямогонного 1,0-2,0 единиц.

Бензины kat крекинга имеют среднею чувствительность 4-7 единиц, также гидрокрекинга около 4 единиц.

Если присутствуют непредельные у/в, то это влияет на другие характеристики, химическую стабильность (олефины на стадии транспортировки окисляются воздухом), меняется фракционный состав, повышается кислотное число (индуктивный период окисления не будет удовлетворять товарным показателям). Если присутствуют вторичные бензины, то добавляют антиокислительные присадки.

СН₃ ОН СН₃ СН₃ О ^- СН₃

СН₃ – С- - С-СН₃ СН₃ – С- -С-СН₃

→ + Н⁺

СН₃ СН₃ СН₃ СН₃

СН₃ СН₃

Агидол (ионол)

О= --NH-- =О

Параоксидифенил амин ( это антиокислительная присадка)

Общий принцип антиокислительной присадки.

Процесс окисления идет через стадию образования свободных радикалов. Эти крупные молекулы с подвижным атомом Н⁺ и объемными заместителями. Атом Н⁺ способен отщепляться с образованием свободного радикала R* +H* →RH.

RH- неактивная молекула. Молекула не вступает в реакцию и остается в системе. Добавляется порядка 0,01% -0,02% по массе в бензин. Эта присадка готовится как раствор в ароматических у/в( в толуоле, ксилоле, любой моноциклической ароматике)

При длительном хранении присадки расходуются, тогда процесс окисления начинает идти более активно.

Чтобы оценить устойчивость к окислению, вводят понятие- индуктивный период окисления. Для автомобильных бензинов не менее 90 минут для первой категории качества, для высшей категории 1200 минут.

Для авиационных бензинов не менее 8 часов. Через 6 месяцев этот показатель должен быть заново анализироваться.

Бензин заливают в металлическую бомбу, устанавливают манометр, термостатируют при 100⁰С. В какой-то момент давление начинает понижаться. От начала термостатирования до начала понижения давления – считают время индукционного окисления. Этот показатель указывает, что в течении 2 лет бензин не меняет своих окислительных свойств.

Химический состав бензинов.

Для товарных бензинов вводится ограничение на содержание ароматических у/в.

Сейчас ограничение 45% ароматических у/в в большинстве стран с 2001г. Осуществлен переход на экологические чистые бензины с содержанием не более 35%. Это вызвано с экологическими нормами. Содержание бензола 1,0%, в России 5%. Ароматические у/в имеют высокие октановые числа.

В США производят бензин на основе kat крекинга. При наличии ароматики при сгорании образуются бензперены.

Этилированные добавки характеризуются тем, что у них низкая биоразлагаемость, абсолютно безвредны, но имеют неприятный запах. Трибутиловый эфир разлагается в грунте.