Антидетонаторы

Рис. 3.33. Приемистость бензинов к ТЭС (кружки) и ТМС (крестики) в зависимости от содержания ароматических углеводородов в бензинах и концентрации антидетонаторов

Химики нашли способ уменьшать детонацию, добавляя в бензин некоторые вещества — антидетонаторы. Самый известный из них содержит в своей молекуле атом свинца и называется тетраэтилсвинец. Достаточно добавить в бензин менее 0,1 процента этого вещества, как качество бензина намного улучшается. Такой бензин называют этилированным. Свинец делает его более ядовитым, чем обычные бензины, и с ним нужно обращаться с осторожностью поэтому, чтобы распознать этилированный бензин, его обычно подкрашивают. [c.26]

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. [c.103]

Смесь свинцового антидетонатора, выносителя и красящего вещества называют этиловой жидкостью. Этиловая жидкость и этилированные бензины сильно ядовиты. При обращении с ними необходимо соблюдать специальные меры предосторожности. [c.107]

Детонационная стойкость топлив определяется их углеводородным составом. Повышение детонационной стойкости достигается добавлением различных антидетонаторов (тетраэтилсвинец, добавляемый в топливо в виде этиловой жидкости, и др.), а также высокооктановых компонентов — ароматических и изопарафиновых. [c.205]

Рис. УП1-5. Относительная эффективность различных металлоорганических и органических соединений, используемых в качестве антидетонаторов [413, рис. 4] (о. я. — октановое число, моторный метод).

Для повышения антидетонационных свойств авиабензина к нему обычно после смешения с высокооктановыми компонентами добавляют антидетонатор. Антидетонаторами называют веш ества, прп добавлении которых к бензинам в небольшом количестве резко повышаются их октановое число и сортность, причем остальные физпко-химические свойства топлива практически остаются без изменения. В качестве антидетонаторов было предложено большое количество различных веществ — углеводородов, аминов, металлорганических соединений. Наибольший антндеюнационный эффект получается при добавке тетраэтилсвинца РЬ (СзНд) , 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. [c.177]

Диизопропиловый афир (антидетонатор) [c.201]

Механизм действия антидетонаторов, в частности ТЭС, представляется следующим [179]. При высоких температурах в камере сгорания ТЭС полностью разлагается [c.170]

В отличие от высокооктановых компонентов антидетонаторы добавляются в бензин всегда в незначительном количестве. Они практически не изменяют химического состава топлива. [c.103]

Строение алкильного радикала в металлоорганических антидетонаторах, в частности в ТЭС и ТМС, определяет их термическую стабильность, т. е. момент их разложения в цикле сгорания топлива. При 744 °С в течение 5,6 мс ТЭС разлагается на 65%, а ТМС — всего на 8% [184]. Поэтому в двигателях с высокой степенью сжатия и на форсированных режимах ТМС более эффективен, чем ТЭС, практически полностью разлагающийся до начала предпламенных процессов в последней порции топливо-воздушной смеси. Особенно заметно проявляются антидетонационные преимущества ТМС по сравнению с ТЭС при увеличении концентрации свинца и содержания ароматических углеводородов в бензине (рис. 3.33). [c.172]

Один из наиболее эффективных способов повышения антидетонационных свойств топлив является добавление к ним специальных веществ, которые называются антидетонаторами. В качестве антидетонатора применяют этиловую жидкость марки Р-9. [c.206]

ВЫСОКООКТАНОВЫЕ КОМПОНЕНТЫ И АНТИДЕТОНАТОРЫ [c.103]

Следовательно, один атом свинца, восстанавливаясь и окисляясь, может разрушить значительное число пероксидных молекул, которые являются началом образования окислительной цепи при горении бензина. Этим можно объяснить высокую эффективность малых добавок антидетонатора и снижение его относительной эффективности при увеличении концентрации в бензине (рис. 3.32). [c.171]

Активными антидетонаторами могут быть только те металлы, которые образуют высшие и низшие окислы. Существенную часть механизма действия антидетонаторов составляет цикл окислительно-восстановительных реакций, включая распространение цепи. Эгертон [192] показал, например, что гидроперекись трет-бутила легко разлагается под действием РЬОг, но никак не РЬО. Монометиланилин при 170° С не разлагает гидроперекись трет-бутила, но воздействует на реакции предгорения так же, как и тетраэтилсвинец [103]. До последнего времени считалось, что подавление детонации посредством анилина и его производных происходит по иному механизму, чем при действии металлоорганических соединений, но сейчас полагают, что при их действии также происходит разложение способствующих распространению цепи свободных радикалов это может происходить или под действием слабо связанных с бензольным кольцом я-элек-тронов [193] или, что более вероятно, — в результате выделения водорода, связанного с атомом азота [194, 195]. [c.413]

Особое явление — голубое пламя — может появляться непосредственно перед самовоспламенением [115, 131, 132]. Оно связано с разрушением карбонильных соединений. Тетраэтилсвинец мало влияет на возникновение реакций обоих типов, но, очевидно, воздействует на продукты термонейтральной реакции в некоторый момент между образованием продукта, вызывающего удар, и самим ударом. Следовательно, благодаря присутствию добавки самовозгорание тормозится и происходит нормальное горение. Возможно, что ТЭС вызывает распад свободных радикалов, образующихся при разложении перекисей. Было показано, что добавка антидетонатора деактивирует свободные радикалы, представляющие собой носителей цепи, в результате реакции распада карбонильных ионов в зоне голубого пламени, и замедляет таким образом последующие реакции карбонильного соединения [133]. [c.407]

Более углубленное представление о механизме антидетонационного действия ТЭС, основанное на теории многостадийного развития детонации, дано в работах А. С. Соколика [165, 180]. Он подчеркнул важную роль свободных радикалов, образующихся при распаде металлоорганического антидетонатора, и установил принципиальное различие в действии ТЭС на задержку появления первичного холодного пламени и на задержку в развитии вторичных холоднопламенных процессов, ведущих к горячему взрыву. Экспериментально было показано, что введение ТЭС в топливо-воздушную смесь резко ослабляет интенсивность первичного холодного пламени (что фиксируется по свечению и приросту давления), замедляет появление вторичного пламени и, наконец, затрудняет возникновение горячего взрыва, делая его возможным лишь при более высоких давлениях. [c.171]

Для некоторых смесей наблюдалась существенная зависимость UH от введения в смесь присадок. Хорошо известно, например, что введение в смесь СО-ьОз незначительных количеств воды, водорода, метана или других водородсодержащих соединений вызывает резкое возрастание значения Ын- Значение Ua для смеси СО-ЬОг равно 1 м/с, а после добавки 0,23% воды оно возросло до 7,8 м/с. Введение столь незначительного Количества воды практически не изменяет каких-либо физических свойств смеси, поэтому очевидно, что такой эффект обусловлен изменением химического механизма процесса. Наблюдалось увеличение на 53% скорости горения бутано-воздушной смеси в присутствии 1,48% озона. Присадки, инициирующие самовоспламенение смеси (этилнитрат, этилпероксид и др.), а также антидетонаторы (тетраэтилсвинец, нентакарбонилжелезо, ди-этилолово, тетраметилолово) не оказывают существенного влияния на скорость распространения пламени. Этот экспериментальный факт убедительно свидетельствует о том, что механизм реакций, протекающих в предпламенной зоне, существенно отличается от механизма предпламенных процессов при самовоспламенении (взрывном горении) смеси. [c.119]

Эффективность применения металлоорганических антидетонаторов зависит не только от их состава (металл и органическая часть), но и от решения ряда проблем, связанных с образованием неорганических продуктов сгорания антидетонатора. При сгорании бензина с добавкой только алкилов свинца образуются отложения, состоящие главным образом. из оксидов свинца. [c.173]

Механизм действия металлоорганических антидетонаторов различных групп может иметь существенные отличия [182, 183]. Так, ТЭС, ТМС, ферроцен и циклопентадиенилтрикарбонилмарганец влияют и на температурные пределы холоднопламенного процесса, и на границы горячего взрыва карбонилы железа, марганца и, никеля увеличивают главным образом температурные пределы возникновения холодного пламени и не оказывают влияния на границы горячего взрыва. [c.172]

Роль алкильного радикала не ограничивается только обеспечением определенной термической стабильности антидетонатора, но проявляется также в возможности регулирования его физических свойств, в частности температуры кипения. [c.172]

Наиболее эффективным и дешевым, но экологически не вы-Еодным способом повышения ДС товарных бензинов является пведение антидетонацион ных присадок — антидетонаторов. Они [c.106]

Большая разница в температурах кипения и давлениях насыщенных паров антидетонатора и выносителя может служить причиной нарушения оптимального соотношения между ними при испарении бензина. Для эффективного выноса соединений свинца необходимо сочетание антидетонаторов и выносителей по возможности с более близкими температурами кипения. В этом отношении оптимальными композициями являются ТМС и дибромэтан, ТЭС и дибромпропан. [c.174]

Рикардо [68, 95] впервые постулировал положение, что детонация вызывается вторичным взрывом, причина которого — спонтанное воспламенение некоторой части несгоревшего сырья, однако какая часть сырья подвергается предпламенному окислению, долгое время установить не удавалось. Самовоспламенению способствует повышение плотности несгоревшего сырья и повышение его температуры, которые вызываются теплом адиабатического сжатия, происходящего при продвижении фронта пламени. Углеводороды и топлива с низкой температурой воспламенения детонируют очень легко [150] кроме того, антидетонаторы повышают температуру воспламенения в смеси с воздухом, в то время как вещества, вызывающие детонацию, дают противоположный эффект [151 —159]. [c.409]

Первоначально ТЭС применяли в качестве антидетонатора без выносителей, но это вызывало пригорание клапанов и образование отложений на свечах зажигания.. Для. устранения этих недостатков и начали применять выносители. Для этой цели используют алкилбромиды и алкихлориды, превращающие продукты сгорания алкилов свинца в легкоиспаряющуюся форму. Так, если оксид свинца имеет температуру плавления 880°С, а хлорид свинца 501°С, то бромид свинца плавится уже при 370°С. Галогениды свинца из-за относительно невысокой температуры плавления не конденсируются на деталях двигателя н в газообразном состоянии вместе с выпускными газами выносятся из двигателя. В качестве выносителей в настоящее время используют этилбромид (т. кип. 34,4°С), дибромэтан (т. кип. 131,7 °С), дихлорэтан (т. кип. 83,5 °С) и дибромпропан (т. кип. 141,6°). Они входят в состав аитидетонационных композиций [c.173]

Отказ от применения свинцовых антидетонаторов связан не только с токсичностью их и продуктов их сгорания. Современные авп омобили оборудуются специальными дожигателями выхлопных гас-ов на основе драгоценных металлов — катализаторов, которые быстро отравляются продуктами сгорания антидетонаторов. Хотя при этом существенно повышается стоимость автобензинов, тем не менее в США в 1987 г. доля неэтилированного регулярного бензина в общем объеме выпуска автобензинов составила около 50 %, а пр миального — 25 %. Предельно допустимое содержание свинца в эт слированном бензине в США почти в 15 раз ниже, чем в бензинах Занадной Европы и бывшем СССР (табл. 11.5). [c.275]

В некоторые цилиндры может поступить меньше антидетонатора, чем полагалось, а в другие — больше эта неравномерность, впрочем, не очень велика. Было показано, что распределение происходит лучше, если дроссельная заслонка открыта частично, чем если она открыта полностью [7, 13—15]. [c.390]

По своей приемистости к антидетонатору индивидуальные углеводороды отличаются друг от друга более резко, чем товарные смеси бензинов. Если добавить тетраэтилсвинец к чистому углеводороду в количестве 1 см на 3,8 л, то допустимая степень сжатия может быть увеличена по числовому значению на 1 —3 единицы, в то же время такая же по величине добавка ТЭС к товарному бензину вызывает повышение допустимой степени сжатия лишь на одну десятую ее первоначального значения [229]. [c.422]

Тиофен и 2 — метилтиофен являются эффективными выноси — телями соединений марганца из карбюраторных двигателей при использовании в качестве антидетонатора — циклопентадиенил— карбонилмарганца. В настоящее время этот антидетонатор широко применяется в США, 1де около 40 % неэтилированных бензинов содержат несвинцовые антидетонаторы. [c.72]

Бензины различного химического состава по-разному относятся к добавке ТЭС, т.е. обладают различной приемистостью к ТЭС. Наибольшая приемистость к ТЭС у алканов нормального строения, наименьшая — у алкенов и аренов (т.е. приемистость к ТЭС обратно пропорциональна ДС бензина). Эффективность действия ТЭС снижается с повышением их концентрации, поскольку первые порции вызывают большее повышение ДС, чем последующие. Содержание алкилсвинцовых антидетонаторов в автобензинах допускалось до 0,5 г/к1, а в авиабензинах — до 3,1 г/кг. [c.107]

Достаточно эффективным и экономичным способом повыитения химической стабильности бензинов является введение специальных антиокислительных присадок (ФЧ-16, ионолидр.). Антиокислительные присадки, кроме предотвращения окисления алкенов, весьма эффективны и в стабилизации свинцовых антидетонаторов. [c.111]

Экспериментальные исследования детонации в двигателях с воспламенением от искры и изучение эффективности действия антидетонаторов позволили установить, что большое число металлоорганических соединений обладает антидетонационньш эффектом, а органических веществ, приближающихся по эффективности к металлоорганическим, не выявлено [130, 178]. Отсюда был сделан вывод, что носителем антидетонационного эффекта является металл, а органический радикал лишь обеспечивает растворимость соединения в топливе. [c.170]

Требуемое количество антидетонаторов весьма незначительно. Мидглей и Бойд показали, что для того чтобы подавить детонацию в двигателе, в котором применяется керосин, необходим всего лишь 1 моль ТЭС на 215 ООО молей теоретической воздушно-топливной смеси. Небезынтересно отметить, что пары таллия в одиннадцать раз более эффективны, чем тетраэтилсвинец (нри одинако- [c.404]

Последующее калильное воспламенение может возникать в двигателях с высокими степенями сжатия при работе на бензинах, содержащих антидетонаторы. В этом случае в несгоревшей части ТВС могут образоваться очаги калильного воспламенения после начала распространения фронта пламени от искры свечи за счет оторвавшихся от стенок и взвешенных в рабочем заряде раскаленных (тлеющих) частиц нагара, отложившихся в камерах сгорания в процессе достаточно длительной работы двигателя на режимах малых нагрузок и холостого хода и отслаивающихся от стенок при увеличении нагрузки. От таких тлеющих частиц начинают распространяться дополнительные фронты пламени и скорость сгорания в конце основной фазы резко возрастает при этом значения dPIdff могут достигать 1,0 МПа/°ПКВ, тогда как при нормальном сгорании они обычно не превышают 0,2 МПа/°ПКВ. [c.153]

Как указывалось выше, свечение возникающего пламени значительно усиливается в период детонации. Уитроу и Рассвей-леру удалось показать спектрографическими методами [118, 124], что полосы спектра связей С—С и С—Н при детонации имеют значительно меньшую интенсивность и что у спектра несгоревших газов в детонационной зоне непосредственно перед взрывом большее поглощение, чем у спектра тех же самых газов в тот же момент, но при бездетонационном горении. Кроме того, поглощение при детонации усиливается, если топливо-воздушная смесь нагрета это наводит на мысль, что вещества большой поглощающей силы образуются в нагретом сырье, когда оно сжимается поршнем и когда к нему приближается фронт пламени. Добавка к бензину антидетонатора в количествах, достаточных для подавления взрыва, ослабляет полосы поглощения несгоревших газов и восстанавливает интенсивность линий С—С и С—Н в сгорающих газах. Очевидно, что перед автовоспламенением, которое вызывает детонацию, появляются соединения (неидентифициро-ванные) с высокой поглощающей способностью. [c.411]

ПРИСАДКИ, ПОВЫШАЮЩИЕ ДЕТОНАЦИОПНУЮ СТОЙКОСТЬ БЕНЗИНОВ (АНТИДЕТОНАТОРЫ) [c.170]

Все указанные антидетонаторы, кроме последнего, при обычных условиях являются жидкостями с разной температурой кипения (от 100 до 250°С). Циклопентадиенилтрикарбонилмарга-нец — желтый кристаллический порошок (т. пл, 76,8—77,1°С). Перечисленные присадки хорошо растворяются в бензине и других органических растворителях и практически не растворяются в воде. [c.170]

В табл. VIII-6 сведены данные о различных антидетонаторах, их антидетонационное действие сравнивается с действием анилина, чей антидетонационный эффект принят за единицу. Относительная эффективность многих этих компонентов проиллюстрирована рис. VIII-5, на котором показано антидетонационное действие добавок на смесь из 60% изооктана и 40% и-гептана. [c.404]

Тетраэтилсвинец иногда может способствовать понижению критической степени сжатия и играть роль возбудителя детонации. Такое явление наблюдается, если ТЭС добавляют к циклическим диолефинам, ароматическим производным ацетилена, к некоторым ароматическим соединениям с ненасьщенной боковой цепью, к углеводородам типа индена и фульвена, причем, как правило, в молекулах углеводородов имеются сопряягениые двойные связи. Примером таких углеводородов может служить циклопентадиеи вообш,е такой эффект действия антидетонатора наблюдается у тех углеводородов, которые сами являются замедлителями окисления предполагается, что нри их окислении образуется большое число очень коротких цепей [230]. Эти соединения обладают высокой чувствительностью к изменению условий работы двигателя. Ловелл [216], Цанг и Ловелл [231] достаточно полно описали действие ТЭС на индивидуальные углеводороды. [c.422]

Теория многостадийного действия аитидетонационных присадок отводит соответствующие роли и металлу, и связанному с ним органическому радикалу. Эффективность действия антидетонационной присадки зависит от следующих условий [20] своевременного разложения антидетонатора в условиях двигателя — в фазе, соответствующей преддетонационным процессам образования радикалов, способных тормозить предпламенные процессы и снижать. концентрацию пероксидов выделения свободного металла в достаточно диспергированном состоянии, чтобы на его поверхности эффективно происходила рекомбинация атомов и радикалов, приводящих к горячему взрыву. [c.171]

Понимание механизма детонации не будет полным без знания того, как антидетонаторы, и особенно ТЭС, оказывают свое действие. До настоящего времени, несмотря на большой объем исследований, не существует удовлетворительной теории. Установлено, что тетраэтилсвинец способствует окислению в жидкой фазе и препятствует окислению топлив в паровой фазе [152]. Тетраэтилсвинец и тетратолилсвинец способствуют окислению смазочных масел при 170° С и атмосферном давлении. Существуют довольно убедительные подтверждения того положения, что в двигателях антидетонаторы выполняют ингибирующую функцию, т. е. повышают температуру спонтанного воспламенения и снижают скорость окисления [185]. [c.413]

Мидглей и Бойд [70] указали на антидетонационное действие йода и анилина они установили, что наиболее эффективно добавлять их в количестве 0,1—3,0%. Еще более целесообразно вводить в топливо металл-алкилы, в особенности тетраэтилсвинец. Использование более летучего, хотя и менее эффективного, чем ТЭС, антидетонатора — тетраметилсвинца позволяет еще более, чем применение ТЭС, повысить октановое число, так как тетра-метилсвинец лучше распределяется в подводящем трубопроводе многоцилиндрового двигателя [13]. Другие металлоорганические соединения, карбонилы железа и никеля, дициклопентадиенил железа и многие амины также оказались хорошими антидетонаторами. Однако в промышленном масштабе нашли применение только производные тетраэтилсвинца. В продажу ТЭС выпускается в виде этиловой жидкости , имеющей нижеприведенный состав (см. табл. У1П-5). Галогеновые компоненты добавляются [c.402]

Курс органической химии (1965) -- [ c.83 , c.123 ]

Начала органической химии Книга первая (1969) -- [ c.69 , c.70 ]

Органическая химия (1990) -- [ c.331 ]

Общая химическая технология органических веществ (1966) -- [ c.49 , c.128 , c.175 ]

Химия и технология синтетического жидкого топлива и газа (1986) -- [ c.320 , c.321 ]

Органическая химия (2001) -- [ c.160 ]

Катализ в неорганической и органической химии книга вторая (1949) -- [ c.348 , c.351 ]

Химмотология (1986) -- [ c.112 ]

Нефтепродукты свойства, качество, применение (1966) -- [ c.34 ]

Товарные нефтепродукты, их свойства и применение Справочник (1971) -- [ c.65 ]

Товарные нефтепродукты (1978) -- [ c.0 ]

Химия технология и расчет процессов синтеза моторных топлив (1955) -- [ c.15 , c.37 ]

Курс органической химии (1967) -- [ c.83 , c.123 ]

Курс общей химии (1964) -- [ c.397 , c.398 ]

Яды в нашей пище (1986) -- [ c.68 , c.69 , c.71 ]

Органическая химия Издание 4 (1981) -- [ c.232 ]

Основы технологии органических веществ (1959) -- [ c.216 , c.217 , c.218 ]

Общая химическая технология органических веществ (1955) -- [ c.102 , c.143 , c.144 , c.146 , c.160 , c.165 ]

Органическая химия Издание 2 (1980) -- [ c.126 ]

Органическая химия 1971 (1971) -- [ c.86 , c.200 ]

Органическая химия 1974 (1974) -- [ c.71 , c.165 ]

Общая и неорганическая химия (1981) -- [ c.229 ]

Органическая химия (1972) -- [ c.137 , c.332 ]

Промышленное применение металлоорганических соединений (1970) -- [ c.0 ]

Технология переработки нефти и газа Часть 3 (1967) -- [ c.17 , c.283 , c.284 ]

Органическая химия Издание 6 (1972) -- [ c.71 , c.165 ]

Основы технологии органических веществ (1959) -- [ c.216 , c.217 , c.218 ]

Курс технологии минеральных веществ Издание 2 (1950) -- [ c.424 ]

Физическая химия Том 1 Издание 4 (1935) -- [ c.461 , c.477 ]

Общие свойства и первичные методы переработки нефти и газа Издание 3 Часть 1 (1972) -- [ c.101 ]

Общая и неорганическая химия (1994) -- [ c.245 ]

Основы химической термодинамики и кинетики химических реакций (1981) -- [ c.204 ]

Общая химическая технология (1977) -- [ c.306 ]

Технология органического синтеза (1987) -- [ c.312 ]

Теория технологических процессов основного органического и нефтехимического синтеза Издание 2 (1975) -- [ c.21 , c.146 ]

Основы общей химической технологии (1963) -- [ c.232 ]

Курс органической химии Издание 4 (1985) -- [ c.52 , c.346 ]

Органическая химия (1972) -- [ c.137 , c.332 ]

Органическая химия Издание 3 (1980) -- [ c.310 ]

Общая химическая технология Том 1 (1953) -- [ c.210 ]

Общая химическая технология Том 2 (1959) -- [ c.362 ]

Основы общей химии Том 2 (1967) -- [ c.87 ]

Основы общей химии Том 2 Издание 3 (1973) -- [ c.579 ]

Начала органической химии Кн 1 Издание 2 (1975) -- [ c.64 ]

Начала органической химии Кн 2 Издание 2 (1974) -- [ c.81 , c.386 ]

Начала органической химии Книга 2 (1970) -- [ c.89 , c.425 ]

Курс общей химии (0) -- [ c.385 ]

Курс общей химии (0) -- [ c.385 ]

Синтез и применение непредельных циклических углеводородов (1982) -- [ c.12 , c.142 , c.143 ]

Предмет химии (0) -- [ c.385 ]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология