CC BY
23. Капустин В.М., Рудин М.Г., Кукес С.Г. Справочник нефтепереработчика. — М.: Химия, 2018. — 416 с.
Tyurina E.V., Stolonogova T.I., Chernysheva E.A.
Gubkin Russian State University of Oil and Gas (National Research University), Moscow EVALUATION OF THE POSSIBILITY OF USING PROPYLENE GLYCOL MONO-TERT-BUTYL ETHER IN THE COMPOSITION OF COMMERCIAL MOTOR GASOLINE The article presents the results of a study of the effect of an octane booster, mono-tert-butyl ether of propylene glycol, on the qualitative characteristics of motor gasoline in order to establish their quality compliance with the requirements of the main Russian regulatory documents. The additive was involved in gasoline in the amount of 1, 5 and 9% vol. The physico-chemical and operational properties of the mixtures were analyzed using standard methods and instruments. It has been established that the model mixtures of motor
gasoline meet the requirements of CU TR 013/2011 and GOST 32513-2013 in all respects.
Key words: motor gasoline, oxygenates, octane boosters, mono-tert-butyl ether of propylene glycol, GOST 32513-2013, CU TR 013/2011.
References
1. Shumilin A.D., Vershinin N.N., Avdonina L.A. Issledovaniye transportnogo shuma na ulitsakh goroda Penzy [Study of transport noise on the streets of Penza]. Nadezhnost' i kachestvo slozhnykh sistem. — 2016, no. 3 (15), pp. 97-103. (In Russ.).
2. Kapustin V.M. Tekhnologiya proizvodstva avtomobil'nykh benzinov [Technology of production of motor gasolines]. Moscow, Khimiya Publ., 2015, 256 p. (In Russ.).
3. Kapustin V.M., Rudin M.G., Kukes S.G. Spravochnik neftepererabotchika [Oil refiner's handbook]. Moscow, Khimiya Publ., 2018, 416 p. (In Russ.).
УДК 665.733 DOI 10.24412/0233-5727-2025-1-8-10
Фазовая стабильность бензинов, содержащих
гидрогенизат производства бутиловых спиртов
М.К. АМИРХАНОВ, А.Ф. АХМЕТОВ, д-р техн. наук, К.Ш. АМИРХАНОВ, канд. техн. наук,
О.Ю. БЕЛОУСОВА, канд. техн. наук, Р.Ш. ЯПАЕВ, канд. техн. наук
Уфимский государственный нефтяной технический университет
Проведены исследования фазовой стабильности автомобильных бензинов, содержащих гидрогенизат производства бутиловых спиртов, методом измерения температуры помутнения. В качестве основного бензинового компонента в исследованиях использовали изомеризат, алкилат, бензин каталитического крекинга, бензин каталитического риформинга, прямогонный бензин и товарный автомобильный бензин марки АИ-92-К5. В качестве кислородсодержащего компонента применяли гидрогенизат производства бутиловых спиртов, изготовленный на предприятии ООО «Газпром Нефтехим Салават». Установлено, что температура помутнения (стабильность) смеси бензина с гидрогенизатом производства бутиловых спиртов (в количестве от 5 до 60% об.) находится в пределах от минус 27 до минус 60°С.
Ключевые слова: фазовая стабильность бензиновой смеси, температура помутнения бензина, гидрогенизат производства бутиловых спиртов.
Основной тенденций развития современной нефтеперерабатывающей отрасли является ужесточение экологических требований, в том числе к моторным топливам. Одно из направлений решения задачи улучшения экологических характеристик моторных топлив — использование альтернативных видов: газовое топливо, диметиловый эфир и биодизель, водород и топливные элементы, оксигенаты. Широкое применение получили оксигенатные топлива, в состав которых включены различные кислородсодержащие добавки, как правило, первичные спирты — метанол и этанол, а также простые эфиры — метил-трет-бутиловый (МТБЭ), метил-трет-амиловый (МТАЭ), этил-трет-бутиловый (ЭТБЭ), этил-трет-амиловый (ЭТАЭ), диизопропи-ловый (ДИПЭ) и метил-втор-пентиловый (МВПЭ) [1]. Эфиры обладают рядом преимуществ перед первичными спиртами. Они характеризуются меньшей теплотой испарения, большей теплотой сгорания
и меньшей растворимостью в воде. К недостаткам спиртовых топлив относятся также коррозионная активность, высокая гигроскопичность и, как следствие, склонность к расслоению при наличии воды в смеси.
Основным направлением исследований, связанных со стабилизацией спиртовых топлив, является разработка специальных стабилизаторов, препятствующих фазовому разделению спиртобензиновых топлив. Так, в качестве стабилизаторов исследовались такие соединения, как некоторые ароматические углеводороды, изобутиловый спирт, неонол, уротропин и монометиланилин (ММА). По результатам исследований были предложены эффективные высокостабильные спиртобензиновые составы [2, 3]. Однако в силу различных обстоятельств исследования по расширению ассортимента кислородсодержащих добавок продолжаются. Основная цель — разработка энергоэффективных, макси-
Температура помутнения смесей бензинов с гидрогенизатом, °С
Компонент Концентрация гидрогенизата в бензинах, % об.
5 10 15 20 30 50 60
Изомеризат Минус 26 Минус 28 Минус 32 Минус 35 Минус 44 Минус 50 Минус 54
Алкилат Минус 27 Минус 28 Минус 34 Минус 37 Минус 44 Минус 52 Минус 55
Бензин КК Минус 29 Минус 30 Минус 35 Минус 40 Минус 48 Ниже минус 60
Риформат Минус 33 Минус 36 Минус 42 Минус 49 Ниже минус 60
Бензин прямогонный Минус 26 Минус 28 Минус 34 Минус 37 Минус 45 Минус 52 Ниже минус 60
АИ-92-К5 Минус 27 Минус 29 Минус 34 Минус 37 Минус 48 Ниже минус 60
мально экологичных товарных автомобильных бензинов. Практический интерес в качестве объектов исследования представляют различные продукты нефтехимических производств, в составе которых имеются высокооктановые кислородсодержащие соединения, выкипающие в пределах выкипания бензиновых фракций. Один из таких продуктов — гидрогенизат синтеза бутиловых спиртов [4] (далее по тексту — гидрогенизат), являющийся промежуточным продуктом процесса гидроформилирования пропилена (оксосинтез).
Процесс гидроформилирования пропилена относится к наиболее крупномасштабным и эффективным способам производства первичных бутиловых спиртов. В процессе под действием окиси углерода и водорода осуществляется превращение пропилена в масляные альдегиды, которые подвергаются дальнейшему гидрированию. Гидрогенизат состоит из смеси различных спиртов и их эфиров. Последующей ректификацией гидрогенизата получают первичные бутиловые спирты — нормальный бутиловый и изобутиловый.
При определении возможности вовлечения гид-рогенизата в состав автомобильных бензинов была изучена фазовая стабильность их смеси методом оценки температуры помутнения*. Такая оценка предусмотрена перечнем методов квалификационной оценки бензинов с кислородсодержащими синтетическими компонентами.
Для испытаний фазовой стабильности смесей бензина с гидрогенизатом в качестве основного компонента использовали изомеризат (бензин процесса изомеризации пентан-гексановой фракции), алки-лат (бензин процесса алкилирования изобутана бу-тенами), бензин каталитического крекинга (бензин КК), бензин каталитического риформинга (рифор-мат), прямогонный бензин (бензин ПГ) и товарный автомобильный бензин марки АИ-92-К5. Такой широкий ассортимент бензиновых фракций был принят исходя из того, что в литературе отсутствуют какие либо сведения о фазовой стабильности смесей гидрогенизата с различными классами углеводородов. В качестве кислородсодержащего компонента использовали гидрогенизат — промежуточный продукт производства бутиловых спиртов на предпри-
*ГОСТ 5066-2018. Топлива моторные. Методы определения температур помутнения, начала кристаллизации и замерзания.
ятии ООО «Газпром Нефтехим Салават». Образцы готовили смешением упомянутых компонентов. Концентрацию гидрогенизата при этом варьировали от 5 до 60% об.
Температуру помутнения смесей определяли без их предварительного обезвоживания на приборе УТЗ-60М фирмы ОАО «Холод» в соответствии с требованиями ГОСТ 5066-2018 (таблица). Как видно все исследуемые композиции характеризуются высокой стабильностью: температура помутнения всех смесей ниже минус 27°С. Характерным является перманентное снижение температуры помутнения при увеличении концентрации гидрогенизата во всех исследуемых композициях.
Углеводородный состав бензина также влияет на температуру помутнения смеси. Смеси, состоящие преимущественно из парафиновых углеводородов, обладают несколько повышенными значениями температуры помутнения. Так, композиции из алки-лата и изомеризата характеризуются температурой помутнения на 1-6°С выше, чем смеси, содержащие ароматические углеводороды (бензины прямогонные и каткрекинга, риформаты и товарный бензин АИ-92-К5). В этих фракциях концентрация ароматических возрастает в следующей последовательности: прямогонный бензин < бензин КК < товарный бензин АИ-92-К5 < риформат. Закономерно то, что с увеличением концентрации ароматических в бензиновых основах и при одинаковом количестве гидрогениза-та наблюдается снижение температуры помутнения композиций. Особенно выразительно это проявляется при использовании в качестве основы риформата.
Растворимость воды в нефтепродуктах невелика, однако растворимость воды в ароматических углеводородах выше, чем в алкановых [5]. Видимо этим и объясняется влияние углеводородного состава на температуру помутнения композиций.
Результаты экспериментов показали, что все исследуемые композиции характеризуются температурой помутнения ниже минус 25°С, а по решению государственной межведомственной комиссии № 23/1-122 от 05.07.1885 г. применение бензинов, включающих кислородсодержащие синтетические компоненты и характеризующихся температурой помутнения не выше минус 25°С, допускается, т.е. такие бензины могут применяться при температуре окружающего воздуха ниже нуля.
Приведённые результаты экспериментов свидетельствуют о возможности применения гидрогени-зата производства бутиловых спиртов в составе товарных бензинов.
ЛИТЕРАТУРА
1. Онойченко С.Н. Применение оксигенатов при производстве перспективных автомобильных бензинов. — М.: Техника, 2003. — 64 с.
2. Гильмутдинов А.Т., Танатаров МА. Перспективы и проблемы альтернативных моторных топлив. — Уфа: Изд-во УГНТУ, 1998. — 136 с.
3. Карпов С.В. Особенности применения оксигенатов в автомобильном топливе: Автореф. дисс. на соиск. уч. ст. д-ра техн. наук / Уфа, УГНТУ, 2012.
4. Амирханов М.К., Амирханов К.Ш., Ахметов А.Ф., Белоусова О.Ю., Япаев Р.Ш. Гидрогенизат производства бутиловых спиртов как компонент автомобильных бензинов // Башкирский химический журнал. — 2011. — Т. 18, № 3. — С. 34-36.
5. Большаков Г.Ф. Восстановление и контроль качества нефтепродуктов: изд. 2-е, перераб. и доп. - Л.: Недра, 1982. — 350 с.
Amirkhanov M.K., Akhmetov A.F., Amirkhanov K.Sh., Belousova O.Yu., Iapaev R.Sh. Ufa State Petroleum Technological University PHASE STABILITY OF GASOLINE CONTAINING BUTYL ALCOHOL HYDROGENATE
The phase stability of motor gasolines containing hydrogenated product of butyl alcohols production was studied by measuring the cloud point. Isomerate, alkylate, catalytic cracking gasoline, catalytic reforming gasoline, straight-run gasoline and commercial motor gasoline of the
AI-92-K5 brand were used as the main gasoline component in the studies. Hydrogenated product of butyl alcohols production manufactured at Gazprom Neftekhim Salavat LLC was used as the oxygen-containing component. It was found that the cloud point (stability) of the mixture of gasoline with hydrogenated product of butyl alcohols production (in an amount from 5 to 60% by volume) is in the range from minus 27 to -60°C.
Key words: phase stability of gasoline mixture, gasoline cloud point, hydrogenated product of butyl alcohols production.
References
1. Onoychenko S.N. Primeneniye oksigenatov pri proizvodstve perspektivnykh avtomobil'nykh benzinov [Use of oxygenates in the production of promising motor gasoline]. Moscow, Tekhnika Publ., 2003, 64 p. (In Russ.).
2. Gil'mutdinov A.T., Tanatarov M.A. Perspektivy i problemy al'ternativnykh motornykh topliv [Prospects and problems of alternative motor fuels]. Ufa, UGNTU Publ., 1998, 136 p. (In Russ.).
3. Karpov S.V. Osobennosti primeneniya oksigenatov v avtomobil'nom toplive [Features of the use of oxygenates in motor fuel]. Abstract of Diss. Dr Sci (Eng). Ufa, UGNTU, 2012. (In Russ.).
4. Amirkhanov M.K., Amirkhanov K.Sh., Akhmetov A.F., Belousova O.Yu., Yapaev R.Sh. Gidrogenizat proizvodstva butilovykh spirtov kak komponent avtomobil'nykh benzinov [Hydrogenate from the production of butyl alcohols as a component of motor gasolines]. Bashkirskiy khimicheskiy zhurnal. — 2011, vol. 18, no. 3, pp. 34-36. (In Russ.).
5. Bol'shakov G.F. Vosstanovleniye i kontrol' kachestva nefteproduktov [Restoration and quality control of petroleum]. 2nd Ed. Leningrad, Nedra Publ., 1982, 350 p. (In Russ.).
Расценки на размещение рекламных блоков в журналах «Нефтепереработка и нефтехимия» (www.npnh.ru) и «FUELS Digest» (www.fuelsdigest.com)
На все работы, связанные с изготовлением и размещением рекламного материала, заключается договор, в котором оговариваются права и обязанности Заказчика и Издателя.
Одновременно с рекламным блоком может быть опубликована статья (журнальный разворот) бесплатно. Если статья превышает данный объём, стоимость каждой последующей страницы составляет 12000 рублей.
При размещении рекламы в нескольких номерах журнала предоставляется скидка: стоимость модуля в каждом следующем номере составляет 90% от стоимости первоначального модуля. Рекламодателю предоставляется 15 экземпляров журнала на безвозмездной основе. Если необходимо больше, то стоимость дополнительных экземпляров оговаривается.
Место размещения модуля (4 краски) Размеры модуля журнала, мм Стоимость, руб. (с учётом 20% НДС)
Нефтепереработка и нефтехимия FUELS Digest
Обложка вторая полоса третья полоса четвёртая полоса 202x288 + 5 мм под обрез с каждой стороны 215x275 + 5 мм под обрез с каждой стороны 80000
80000
80000
В блоке (одна полоса) 60000
Готовый рекламный блок предоставляется Заказчиком в электронном виде с расширением tif, eps, pdf и разрешением не менее 300 точек на дюйм. Содержательная часть должна быть сдвинута от границ обрезного формата к центру не менее чем на 8 мм.
Информационная справка
Оба журнала распространяются через подписные агентства на территории России, ближнего и дальнего зарубежья. Предназначены для предприятий и организаций, занимающихся разработкой и производством продуктов нефтепереработки и нефтехимии. Участвуют в специализированных выставках, симпозиумах, конгрессах и конференциях, в том числе международных.
Особым спросом у специалистов отрасли пользуются тематические номера журнала «Нефтепереработка и нефтехимия», подготавливаемые на договорных условиях и, как правило, приуроченные к юбилейным датам предприятий-заказчиков.
