Оптимизация состава автобензинов с использованием экспериментально-статистического метода оценки октановых чисел

• Автор: Ганцев, Александр Викторович
• Шифр специальности: 05.17.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Уфа
• Количество страниц: 135 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
1 СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА
ТОВАРНЫХ БЕНЗИНОВ И МЕТОДЫ ОЦЕНКИ ИХ ОКТАНОВЫХ ЧИСЕЛ
1.1 Октановое число
1.2 Теории горения топлив
1.3 Методы определения октанового числа
1.3.1 Лабораторные методы
1.3.2 Расчетные методы
1.4 Технология приготовления товарных автомобильных бензинов
1.5 Экологические стандарты
2 ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
2.1 Объекты исследования
2.2 Методы исследования
2.2.1 Определение углеводородного состава бензина на газожидкостном хроматографе «Хроматэк - Кристалл»
2.2.2 Определение октанового числа бензина на установке УИТ-85
2.2.3 Разгонка риформата на аппарате АРН - 2 с выделением ксилольной, заксилольной фракций
2.2.4 Расчет адекватности математической модели с помощью критерия Фишера
3 ИССЛЕДОВАНИЕ ОКТАНОВОГО ЧИСЛА СМЕШЕНИЯ
ИНДИВИДУАЛЬНЫХ АРОМАТИЧЕСКИХ УГЛЕВОДОРОДОВ И КОНЦЕНТРАТА АРЕНОВ С8+
3.1 Влияние содержания ароматических углеводородов на октановое число модельной смеси
3.2 Влияние содержания ароматических углеводородов на октановое число товарной смеси

3.3 Влияние содержания концентрата ароматических углеводородов
на октановое число товарной смеси
4 РАЗРАБОТКА ОПТИМАЛЬНОГО КОМПОНЕНТНОГО СОСТАВА АВТОБЕНЗИНА
4.1 Расчетный метод определения октановых чисел бензинов каталитического крекинга и риформинга
4.2 Разработка новых композиций товарных автобензинов..
ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
ПРИЛОЖЕНИЕ А
ПРИЛОЖЕНИЕ Б
ПРИЛОЖЕНИЕ В

ВВЕДЕНИЕ
АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕМЫ. В настоящее время потребление моторного топлива в мире составляет более двух миллиардов тонн в год, что приводит к увеличению выбросов вредных веществ в окружающую среду. Одним из путей улучшения экологических показателей является снижение суммарного содержания ароматических углеводородов (до 35%) и бензола (до 1%) в товарном бензине.
На нефтеперерабатывающих заводах товарные бензины готовят компаундированием бензиновых фракций, получаемых в процессах каталитического риформинга, каталитического крекинга, алкилирования, изомеризации, различающихся фракционным и химическим составами. Основным показателем, определяющим соотношение компонентов в товарных бензинах, является детонационная стойкость. На российских нефтеперерабатывающих заводах в качестве базового компонента автобензина в основном используется риформат с высоким содержанием ароматических углеводородов.
На сегодняшний день предлагаются различные композиции товарных бензинов с пониженным содержанием ароматических углеводородов, в которых уменьшение суммарного количества аренов достигается за счет добавления оксигенатов и углеводородных разбавителей.
На практике расчет октановых чисел при компаундировании бензинов проводят по правилу аддитивности. Однако вклад ароматических углеводородов в суммарное октановое число топлива часто не соответствует октановому числу индивидуального вещества, а имеющиеся в литературе сведения об октановых числах смешения противоречивы.
Основные трудности при прогнозировании октанового числа товарных бензинов возникают из-за значительных отклонений детонационной стойкости композиций от расчетных значений. Поэтому исследования, направленные на изучение октановых чисел смешения индивидуальных

ОЧММ=ЮО[(1кк+Р) Ы/[10-Р- рІ° -аЧккл1/2(р?+Р? ^ %/Ю'Р' Р? -а-агост).
(1.29)
Оба приведенных выше уравнения используются при расчете октанового числа бензина: прямогонного; полученного при термическом крекинге и каталитическом риформинге, а для других бензинов используется следующее неравенство Р<1|0<2Р. Для определения октановых чисел по моторному методу расчетным путем (зная октановое число по исследовательскому методу) предложена [24] следующая эмпирическая формула:
ОЧММ=22,5+0,83 -ОЧИМ - 20 - р,'55 - 0,12-С,+ 2,3-С2+ 0,9-С3, (1.30)
где Сь Сг и Сз-концентрация соответственно олефинов (% об.), ТМС и ТЭС, мл/ л в бензине.

Рисунок 1.6- Зависимость детонационной стойкости бензинов от их
диэлектрической проницаемости.
Методика определения октановых чисел бензинов по уравнениям (1.25) - (1.27) в зависимости от физико-химических свойств не учитывает особенности многокомпонентного состава бензина, влияющие на их детонационную стойкость.