Главная -> Словарь

Повышение октанового

Различное повышение октановых чисел от прибавления этиловой жидкости к различным бензинам, или так называемая приемистость бензинов к этиловой жидкости, зависит от химического состава бензинов.

Таким образом, развитие конструкций и совершенствование автомобильных двигателей сопровождается увеличением требований к детонационной стойкости применяемых бензинов. Развитие нефтеперерабатывающей промышленности также направлено на улучшение антидетонационных качеств автомобильных бензинов. Однако повышение октановых чисел вырабатываемых бензинов связано с необходимостью введения сложных и дорогостоящих технологических процессов и, следовательно, с увеличением капиталовложений и себестоимости бензина. Современные технологические процессы, направленные на повышение детонационной стойкости , не сопровождаются увеличением выхода бензина из нефти и поэтому затраты на эти процессы должны окупаться экономией от использования более высокооктановых бензинов в двигателях с повышенной степенью сжатия. В связи с этим обеспечение наиболее полного и эффективного использования автомобильных бензинов при максимальном соответствии между требованиями двигателей и антидетонационными качествами применяемых бензинов является важнейшей народнохозяйственной задачей. Для ее решения необходимо, с одной стороны, детальное изучение требований двигателей к детонационной стойкости бензинов и изменений этих требований в различных условиях эксплуатации, а с другой, —знание фактической детонационной стойкости бензинов в различных условиях применения.

Повышение октановых чисел бензинов каталитического крекинга 188

Повышение октановых чисел бензинов термического крекинга

Повышение октановых чисел бензинов каталитического крекинга

Проблему углубления переработки нефти в развитых капиталистических странах решают с учетом ухудшения качества нефти и ужесточения требований к охране окружающей среды.. В после'дние годы, в частности, значительно ограничено содержание серы в моторных и энергетических топливах, что привело к ускоренному росту мощностей процессов гидроочистки и гидрообессеривания нефтяных дистиллятов и остатков. Существенное влияние на структуру нефтеперерабатывающей промышленности оказывают в последнее десятилетие постепенный отказ от использования в качестве антидетонационной присадки к автобензинам соединений свинца и соответствующее повышение октановых характеристик суммарного бензинового фонда. В результате увеличились мощности процессов каталитического крекинга, риформинга, алки-лирования и др., что в свою очередь привело к заметному росту расхода нефти на производство бензина.

повышение октановых чисел автобензинов без применения свинцовых антидетонаторов;

Значительное повышение октановых чисел низкооктановых прямогон-ных бензинов достигается при термическом риформинге их .

Рис. 1. 13. Повышение октановых чисел бензинов при добавлении к ним высококачественных компонентов :

Рис. 5. 20. Влияние концентрации ТЭС в бензине на повышение октановых чисел при добавлении 0,7% mpem-бутилацетата .

Рис. 5. 22. Влияние концентрации mpem-бутилацетата на повышение октановых чисел автомобильных бензинов :

Потребление тетраэтилсвинца достигло чрезвычайно крупных масштабов. Уже в 1937 г. оно составило только в США 30000 т. В США этилируют 70% общего потребления бензина, что соответствует приблизительно 64 млн. м3. В среднем на 1 л бензина добавляют 0,27 мл. этиловой жидкости, чем достигается среднее повышение октанового числа на 8 единиц. Этим удается приблизительно на 5% повысить ресурсы топлива, что дает экономию бензина около 2,8 млн. м3/год . В США в 1950 г. для производства тетраэтилсвинца было израсходовано около 114 тыс. т свинца .

Введение 0,04% тетраэтилсвинца в бензин дает такое же повышение октанового числа, как добавка 25% бензола. Сильное антидетона-

Вследствие высокой температуры и короткого времени контакта обычно не пользуются реакционными камерами. Рисайклинг также не применяется по той причине, что по существу возможное повышение октанового числа достигается за один проход без образования кокса.

Изомеризация. Хорошо разработанный процесс представляет собой каталитическая изомеризация . пентана. Точно так же в промышленном масштабе нашла себе применение и изомеризация гексана. Однако с точки зрения производства моторного топлива изомеризация этих углеводородов в процессе каталитического риформинга имеет небольшое значение. Это объясняется тем, что в большинстве случаев октановые числа фракций С5—С6 достаточно высоки и нет необходимости прибегать к каталитическому риформингу этих фракций. Кроме того, они не нуждаются в рифор-минге ввиду достаточно хорошей приемистости к тетраэтилсвинцу. Однако образование ароматических углеводородов и особенно бензола из фракции С6 требует изомеризации парафиновых углеводородов этой фракции. Объектом глубокого изучения является изомеризация парафинов фракции С7. Эти исследования еще не привели к созданию промышленного процесса, хотя теоретически реакция представляет интерес для повышения октанового числа парафиновых углеводородов фракции С7. Главное достоинство этой операции заключается в получении исключительно больших теоретических выходов высокооктановых изомеров. Однако на практике наличие в продукте нафтеновых и ароматических углеводородов, а также тенденция к диспропорционированию между высоко и низкокипящими фракциями значительно затрудняют промышленную реализацию этого процесса. По-видимому, парафиновые углеводороды фракции С, являются наиболее высококипящими из тех, которые целесообразно подвергать изомеризации, так как углеводороды фракций С8, С 9 и С10 даже после низкотемпературной изомеризации до равновесного состояния над катализаторами Фриделя-Крафтса неспособны повысить октановое число фракций настолько, чтобы удовлетворить требованиям сегодняшнего дня. Так как с повышением температуры реакции- разветвленность углеводородов уменьшается, то и повышение октанового числа при этом будет соответственно меньше. Например, по данным Фроста при температуре каталитического риформинга около 450° С продукты равновесной изомеризации фракции С7 и С8 должны иметь октановые числа по моторному методу порядка 59 и 55 пунктов соответственно. Мэвити для равновесных продуктов тех же фракций получил соответственно 68 и 43 пункта. Таким образом, при температуре каталитического риформинга порядка 450—500° С удовлетворительного повышения октанового числа вследствие изомеризации парафиновых углеводородов выше гептана не получается.

нафтеновых колец к шестичленным. Поэтому абсолютное повышение октанового числа' таких продуктов незначительно. Для нефти Мид-Конти-нента со средним содержанием нафтеновых углеводородов, около половины которых составляют пятичлснные нафтоны, максимальное повышение октанового числа вследствие изомеризации нафтеновых углеводородов не превышает 2—3 пунктов.

Можно сделать общее заключение, что совместная изомеризация парафиновых и нафтеновых углеводородов не играет большой роли в процессах каталитического риформинга и является, по-видимому, лишь вспомогательной реакцией. Этими процессами нельзя объяснить имеющее место повышение октанового числа некоторых бензиновых фракций от 10—20 до 50—60, хотя цифры 50—60 все еще далеки от требуемых . Риформинг-бензин, содержащий достаточную концентрацию компонентов с октановыми числами 50—60, может в какой-то мере удовлетворять спецификации на октановые числа, в то время как компоненты с октановыми числами порядка 10—20 допустимы лишь в очень незначительном количестве.

родов до ароматических наблюдается меньшее изменение плотности, следствием чего является несколько более высокий, чем в случае ароматизации парафинов, выход продуктов риформинга. Необходимо, однако, отметить, что, кроме случаев особо высокого содержания парафинов в сырье, за счет одной только ароматизации нафтеновых углеводородов обеспечить удовлетворительное повышение октанового числа нельзя. В этом легко убедиться на простом примере: предположим, что в сырье, содержащем 45% нафтеновых, 45% парафиновых и 10% ароматических углеводородов, нафтеновые углеводороды нацело подвергаются конверсии до ароматических углеводородов. Тогда можно сделать следующий расчет, допуская линейный вид характеристик смешения с поправкой на более высокие октановые числа смешения ароматических углеводородов, при низких концентрациях, чем при высоких.

Сопоставление этих данных, особенно для бензинов с равными октановыми числами наглядно показывает различие между этими двумя процессами. При термическом риформинге повышение октанового числа происходит в значительной мере за счет отщепления небольших осколков от

Как показано в табл. 3, применение риформинга приводит к полному обессериванию продукта, значительному повышению его октанового числа и степени насыщенности. Повышение октанового числа бензинов крекинга является важным этапом в производстве высокооктановых тошшв из нефти.

Использование катализатора, состоящего из хромовокислого магния и алюмосиликата при 500°, для изомеризации бензина термического крекинга дало повышение октанового числа на 4,5 единицы .

Установка ЛИ-150В предназначена для получения изокомпо-нента высокооктановых автомобильных бензинов. Сырьем установки служат пентан-гексановые фракции прямогонных бензинов. В процессе изомеризации получается продукт со средним октановым числом 85 в чистом виде. Производительность установки, а также глубина изомеризации «-пентана и, соответственно, повышение октанового числа продукта зависят от содержания н-пентана в сырье .