ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Антидетонационные свойства бензинов и их компонентов из "Применение автомобильных бензинов" Связь между структурой углеводородов и их антидетонационными свойствами установлена давно. В 1921 г. Рикардо определил толуоловые числа для 13 индивидуальных углеводородов и отметил некоторые закономерности влияния химического строения углеводородов на их детонационную стойкость. В 1934 г. были опубликованы данные об антидетонационных свойствах 171 индивидуального углеводорода, а в 1938 г. в американском Нефтяном институте была определена детонационная стойкость 325 углеводородов различного строения [1]. Накопленный к настоящему времени экспериментальный материал (табл. 20) позволяет выявить некоторые закономерности. [c.109] Из всех классов углеводородов, входящих в сбстав автомобильных бензинов, наименьшей детонационной стойкостью обладают нормальные парафиновые углеводороды. С увеличением числа углеродных атомов в цепи нормальных парафиновых углеводородов их детонационная стойкость ухудшается. Переход от нормальной к изомерной структуре всегда сопровождается улучшением антидетонационных свойств парафиновых углеводородов. Но и для изомерных парафинов зависимость сохраняется с увеличением числа углеродных атомов в прямой цепи молекулы изопарафинового углеводорода его детонационная стойкость уменьшается. Увеличение степени разветвленности молекулы, компактное и симметричное расположение метильных групп и приближение их к центру молекулы способствуют повышению детонационной стойкости изопарафиновых углеводородов. [c.111] Олефиновые углеводороды имеют более высокие антидетонационные свойства, чем нормальные парафиновые углеводороды с тем же числом атомов углерода. Влияние строения олефиновых углеводородов на их детонационную стойкость подчиняется примерно тем же закономерностям, что и у парафиновых углеводородов. Детонационная стойкость олефинов возрастает с уменьшением длины цепи, увеличением Степени разветвленности и повышением компактности молекулы. Лучшие антидетонационные свойства имеют те олефины, у которых двойная связь располагается ближе к центру углеродной цепочки. Среди диеновых более высокую детонационную стойкость имеют углеводороды с сопряженным расположением двойных связей. [c.111] Детонационная стойкость нафтеновых углеводородов выше, чем у нормальных парафиновых углеводородов, но ниже, чем у ароматических с тем же числом углеродных атомов в молекуле. Уменьшение длины боковой цепи, увеличение степени ее разветвленности и компактности приводит к улучшению антидетонационных свойств нафтеновых углеводородов. Правда, влияние этих факторов в нафтеновых углеводородах менее заметно по сравнению с парафиновыми и оле-финовыми углеводородами. [c.111] Ароматические углеводороды обладают высокой детонационной стойкостью. В отличие от других классов углеводородов их детонационная стойкость с увеличением числа углеродных атомов в молекуле не уменьшается наоборот — уменьшение длины боковой цепи и повышение ее разветвленности улучшает детонацио1 ную стойкость ароматических углеводородов. К такому же эффекту приводит появление в боковых цепях двойных связей и симметричное расположение алкильных групп. [c.111] Влияние изменения скорости вращения коленчатого вала на детонационную стойкость углеводородов зависит от температурного режима двигателя, класса углеводородов и их детонационной стойкости. При увеличении числа оборотов детонационная стойкость низкооктановых парафинов повышается, а низкооктановых нафтенов и олефинов понижается. При повышении температуры влияние изменения скорости вращения коленчатого вала уменьшается. [c.112] Низкооктановые парафиновые углеводороды в основном обладают отрицательной чувствительностью, высокооктановые — положительной. У октанов с одной боковой метильной группой отрицательная чувствительность увеличивается по абсолютной величине при смещении этой группы к центру цепочки если есть две метильные группы, аналогичный эффект наблюдается при их сближении. В более сложных изомерах октана определенной закономерной связи чувствительности со структурой обнаружить не удается [42]. [c.112] Высокооктановые моноолефиновые углеводороды обладают очень высокой чувствительностью. Как и в случае парафинов, чувствительность моноолефинов снижается с уменьшением октановых чисел и становится отрицательной. Диены обладают обратной зависимостью чувствительности от детонационнрй стойкости. Чувствительность некоторых из них достигает 35—40 пунктов и превышает значение этого показателя всех других углеводородов. [c.112] Несколько меньше, чем у олефинов, чувствительность ароматических углеводородов. Поскольку в автомобильных бензинах используется ограниченная группа ароматических углеводородов, можно считать их чувствительность примерно постоянной и равной 10—15 пунктам. [c.112] Нафтеновые углеводороды обладают невысокой чувствительностью. Увеличение длины боковой цепи вызывает некоторое ее снижение. Разветвление боковой цепи мало влияет на ее значение [42]. [c.112] Антидетонационные свойства автомобильных бензинов и их компонентов практически полностью обусловливаются количеством и строением составляющих углеводородов. Неуглеводородные примеси почти не влияют на детонационную стойкость топлив. Следует отметить лишь снижение детонационной стойкости этилированных бензинов в присутствии сероорганических соединений. [c.112] Современные товарные автомобильные бензины, как правило, готовятся смешением компонентов, полученных путем прямой перегонки, термического крекинга и риформинга, каталитического крекинга и риформинга, коксования, гидрокрекинга, алкилирования, полимеризации, изомеризации и других процессов переработки нефти и нефтяных фракций. Одним из решающих показателей, определяющих соотношение компонентов в товарных бензинах, является их детонационная стойкость. [c.112] Бензины прямой перегонки пока еще остаются основным компонентом при изготовлении товарных бензинов марки А-66, используются они в небольших количествах и при составлении композиций бензинов марок А-72 и А-76. В более высокооктановых бензинах прямогонные компоненты используются крайне ограниченно. Бензины прямой перегонки являются-сырьем для установок каталитического риформирования и некоторых нефтехимических производств. [c.113] В состав бензинов термического крекинга входит большое коли чество непредельных углеводородов, детонационная стойкость которых выше нормальных парафинов, поэтому бензины термического крекинга обычно имеют более высокие октановые числа, чем бензины прямой перегонки из тех же нефтей (табл. 22). Октановые числа бензинов термического крекинга находятся в пределах 64—70 и зависят от качества сырья и температурного режима крекинга. [c.114] Бензины термического крекинга являются основным компонентом при изготовлении бензинов типа А-66 и могут добавляться в небольших количествах в бензины типа А-72 и А-76. В более высокооктановые бензины компоненты, полученные термическим крекингом, добавлять нецелесообразно ввиду их относительно низкой детонационной стойкости. [c.114] В табл. 22 представлены данные о детонационной стойкости бензинов термического риформинга. Эти бензины имеют более высокие октановые числа, чем бензины термического крекинга. Однако вследствие небольшого повышения октанового числа бензинов и ухудшения ряда других эксплуатационных свойств процесс термического риформирования имеет ограниченное применение и использовался на заводах нашей страны как временная мера для повышения детонационной стойкости товарных автомобильных бензинов [44]. [c.114] Процесс каталитического риформинга специально предназначен для повышения детонационной стойкости бензинов прямой перегонки. Наиболее широко применяется риформинг в присутствии платинового катализатора — платформинг. Он может осуществляться в двух режимах — обычном и жестком. В жестком режиме выход бензина меньше, увеличивается газообразование, но бензин получается более высокооктановый с содержанием ароматических углеводородов до 70—72% (табл. 23). [c.115] В качестве компонентов автомобильных бензинов может использоваться не только дистиллят каталитического риформинга целиком, но и его отдельные фракции, остающиеся после извлечения индивидуальных ароматических углеводородов. [c.115] Помимо перечисленных выше базовых бензинов для приготовления товарных автомобильных топлив [48—501 используют ряд других, как правило, высокооктановых компонентов (табл. 24). [c.115] Одним из наиболее распространенных компонентов является смесь низкокипящих углеводородов с различными пределами кипения. Широкую фракцию низкокипящих углеводородов называют газовым бензином, более узкие фракции с преобладанием того или иного углеводорода именуют по названию преобладающего углеводорода. [c.115] Вернуться к основной статье