Главная -> Словарь

Высокооктановыми компонентами

Бензины крекинга, в особенности парофазного, состоящие в значительной степени из непредельных и ароматических углеводородов, легче переносят увеличение сжатия, нежели большинство бензинов прямой гонки. Исключение из бензинов парафиновых нефтеи составляют такой богатый изопарафина-мп бензин, как малгобекскпй , а также изобилующие нафтеновыми углеводородами бензины Баку. Поэтому к низкооктановым бензинам прямой гонки целесообразно добавлять бензины термического крекинга. Еще больший эффект дает использование в качестве так называемого базового бензина предельных бензинов каталитического крекинга с добавлением к ним в количестве 30—40% индивидуальных высокооктановых углеводородов, относящихся к изопарафиновому или ароматическому рядам.

Топлива для современных автомобильных двигателей должны обладать высокими октановыми числами . Получение таких топлив возможно путем компаудирования, т. е. добавления к бензинам индивидуальных высокооктановых углеводородов. Ниже приводятся октановые числа некоторых высокооктановых углеводородов.

1. Синтез высокооктановых углеводородов на основе реакции ступенчатой полимеризации олефинов

2. Синтез высокооктановых углеводородов на основе реакции

При производстве бензинов АИ-93 и АИ-98 предусмотрен -процесс изомеризации низкооктановых парафиновых углеводородов, содержащихся в легких прямогонных бензиновых фракциях и рафина-тах, получаемых при риформинге для производства ароматических углеводородов. В основном это касается пентановых и гексановых фракций , которые изомеризуют в среде водорода в присутствии катализатора для получения сравнительно высокооктановых углеводородов изостроения. При изомеризации пента-новой фракции октановое число достигает 89 .

Поскольку при алкилировании и полимеризации получаются моторные топлива, которые, строго говоря, нельзя назвать химическими продуктами, они будут описаны в особой главе , где будут освещены вопросы производства высокооктановых углеводородов полимеризацией олефинов и алкилированием парафинов олефинами.

Наиболее важным техническим назначением реакции алкилирования является производство высокооктановых углеводородов, которые служат добавками к авиационным бензинам. Так, например, из к-бутилена и изобутана получают насыщенные продукты, которые можно использовать сразу же после разгонки. Установку алкилирования в большинстве случаев комбинируют с установкой изомеризации, а если не хватает л-бутилена, то еще с установкой дегидрирования .

Схема переработки алкано-циклановой нефти. Схема переработки нефтей для получения высококачественных топливных и масляных продуктов включает: 1) сверхчеткую ректификацию для разделения бензинов на узкие фракции; а) сильно детонирующие и б) с малой детонацией в двигателях ; 2) экстракцию легкого лигроина избирательными растворителями с направлением в авиационный бензин высокооктановых углеводородов. Основа этой схемы — получение бензинов. Масла вырабатывают из гудрона только остаточные, высоковязкие или же гудрон используют для получения нефтяного асфальтового битума .

Изомеризация является одним из важнейших процессов, используемых для переработки низших фракций нефти с целью повышения содержания изомеров разветвленного строения. При изомеризации w-бутана для получения изобутана третичный углерод в молекуле образуется в результате скелетной перегруппировки. Пентановую и гексановую фракции прямогонных бензинов можно изомеризовать для получения сравнительно высокооктановых углеводородов сильно разветвленного строения.

С целью уменьшения загрязнения атмосферы токсичными выхлопными газами при использовании этилированных бензинов октановое число нередко повышают за счет добавления высокооктановых углеводородов . Однако из-за их дефицитности, а также отрицательного влияния ароматиков на эксплуатационные характеристики двигателей эти способы малоперспективны. Одно из направлений расширения производства высокооктановых неэтилированных бензинов — использование эфиров и спиртов как присадок к топливу. Среди них наиболее эффективны метилтретичнобутиловый эфир МТБЭ и вторичный бутиловый спирт ВВС .

Желаемые каталитические свойства преимущественно связаны с селективностью и стойкостью к отравлению серой. Первоначально активность не должна иметь первостепенного значения. При первом рассмотрении главная проблема оптимизации селективности в непрерывных процессах связана с необходимостью регулирования распределения продуктов. Как показывают данные, представленные в табл. 19-1, для синтеза углеводородов характерна тенденция к получению широкого группового состава продуктов с отчетливо выраженным пиком для метана. Углеводороды с числом атомов углерода более двух имеют узкий максимум от €4 до GS или пологий максимум, простирающийся от Сз до Cie. Полученные углеводороды, в основном нормальные парафины или а-олефины, мало пригодны в ^ачестве моторного топлива вследствие их низкого октанового числа. Термодинамически возможно получение таких высокооктановых углеводородов как изопарафины или ароматические соединения, но не существует специальной движущей силы для их синтеза. Селективность катализатора зависит от кинетики процесса и является регулирующим фактором при получении специфичных химикатов.

Современные авиационные двигатели требуют топлив с высокой детонационной стойкостью. Октановые числа даже наилучших сортов бензинов, полученных из высококачественных нефтей, не превышают 80 единиц. В связи с этим современные авиационные бензины являются смесями бензинов прямой перегонки или каталитического крекинг-процесса с высокооктановыми компонентами и специальными присадками-антидетонаторами.

Высокооктановыми компонентами авиационных бензинов являются индивидуальные углеводороды: изопентан, неогексан, изооктан, триптан, бензол, толуол, их смеси и смеси изопарафиновых углеводородов.

Для повышения антидетонационных свойств авиабензина к нему обычно после смешения с высокооктановыми компонентами добавляют антидетонатор. Антидетонаторами называют вещества, при добавлении которых к бензинам в небольшом количестве резко повышаются их октановое число и сортность, причем остальные физико-химические свойства топлива практически остаются без изменения. В качестве антидетонаторов было предложено большое количество различных веществ — углеводородов, аминов, металлорганических соединений. Наибольший антидетонационный эффект получается при добавке тетраэтил-свинца РЬ 4, который широко применяется в производстве автомобильных и авиационных бензинов. В авиационных бензинах содержание тетраэтилсвинца допускается в пределах от 2,5 до 3,3 г в 1 кг бензина, при этом октановое число бензина повышается на 10—16 пунктов. Степень повышения октанового числа бензина при добавлении тетраэтилсвинца, обычно называемая приемистостью, зависит от химического состава бензина и содержания в нем серы. Повышенное содержание ароматических углеводородов и серы снижает приемистость бензина к тетраэтилсвинцу.

Авиационные бензины представляют собой смеси бензиновых фракций прямой перегонки, каталитического крекинга и риформинга с высокооктановыми компонентами и присадками. К числу высокооктановых компонентов относятся: индивидуальные углеводороды изостроения , продукты алкилирования изобутана и бензола непредельными угле- . водородами . В качестве присадок применяют: для повышения октанового числа — тетраэтилсвинец , который вводится в топливо в виде этиловой жидкости, и для удлинения срока хранения — антиокислители . Авиационные бензины окрашивают в яркие цвета: оранжевый, зеленый и желтый, что свидетельствует о наличии в топливе ядовитой этиловой жидкости.

работе установок каталитического риформинга на мягком режиме, когда требования к октановой характеристике товарных бензинов были ниже, в катализат риформинга добавлялась фракция н. к. — 85 °С прямогонного бензина. Позднее от этого отказались, и наиболее типичными высокооктановыми компонентами стали изопентан, изогексаны и их смеси, а также алкилат сернокислотного алкилирования изобутана олефинами, исходя из того, что октановое число добавляемых изопарафинов должно быть не ниже, чем базового или смеси базовых компонентов.

Пример 14. 9. Требуется приготовить авиационный бензин Б-95/130 из имеющейся смеси базового бензина с высокооктановыми компонентами весом всего G = 2000 т путем добавления этиловой жидкости Р-9. Определить необходимое для этого количество этиловой жидкости и вес готового авиабензина.

Бензин типа «Экстра» с октановым числом 94 может быть получен смешением головных фракций бензина каталитического крекинга и концевых фракций бензина каталитического риформинга; при смешении фракций, оставшихся от приготовления бензина «Экстра», получают автомобильный бензин А-72 . Бензины типа «Экстра» готовят также смешением бензинов каталитического крекинга или риформинга с высокооктановыми компонентами , и они могут содержать около 1 г ТЭС на 1 кг .

БАЗОВЫЙ БЕНЗИН —наибольшая составная часть авиационного или автомобильного бензина. Почти все современные высокооктановые авиабензины представляют собой смесь Б. б. с высокооктановыми компонентами.

Однако этот метод, хотя и весьма экономичный в отношении расходования сырья, отличается высокой стоимостью и. кроме того, нередко ведет к значительному снижению октанового числа, которое лишь частично компенсируется добавлением тетраэтилсвинца. Поэтому со стабилизационным гидрированием бензинов термического крекинга успешно конкурирует каталитический крекинг, который, как отмечалось выше, дает весьма стабильную продукцию, состоящую из высокоразветвленных углеводородов, отличающихся низким бромным числом. Этого рода бензины, наряду с бензинами прямой гонки, и используются в смесях с насыщенными высокооктановыми компонентами для составления авиатоплив. Бензины с высоким содержанием ненасыщенных углеводородов, из которых удаляются лишь особо вредные примеси и которые после этого стабилизируются в отношении смолообразования добавлением активных ингибиторов, используются в качестве автобензинов.

В настоящее время авиационные бензины готовят смешением бензинов каталитического крекинга или бензинов прямой перегонки некоторых несернистых нефтей с высокооктановыми компонентами и этиловой жидкостью.

Высшие алкены являются высокооктановыми компонентами бензина, а также используются в нефтехимическом синтезе — для алкилирования бензола с целью получения моющих веществ, в качестве сырья для оксосинтеза и других целей.