Перспективы использования оксигенатов в моторных топливах

1. Перспективы использования оксигенатов в моторных топливах

Подготовила ст. гр. 13-НБ-ХТ1
Шевцова Е.С.
Научный руководитель доц. каф. ТНиГ
Нисковская М.Ю

2.

Цели работы:
1) Провести
сравнительный анализ существующих видов оксигенатов с
точки зрения их достоинств и недостатков как компонентов моторных
топлив.
2)
Выявление наиболее перспективных октаноповышающих добавок на
основании технико-экономических показателей опыта их эксплуатации.

3.

Оксигенаты - общее название низших спиртов и простых эфиров,
применяемых в качестве высокооктановых компонентов моторных топлив.
Их использование расширяет ресурсы топлив и часто позволяет повысить их
качество.
Оксигенаты
Спирты
Метанол
Этанол
Пропанол
Бутанол
Смесь спиртов и
эфиров
Эфиры
МТБЭ
МТАЭ
ЭТБЭ
ДИПЭ
МВПЭ

4.

• Их вырабатывают из альтернативного топливам сырья: метанола, этанола,
фракций бутиленов и амиленов, получаемых из угля, газа, растительных
продуктов и тяжелых нефтяных остатков.
• В России оксигенаты вводятся только в автомобильные бензины.
• В других странах, испытывающих недостаток нефтяного сырья, их
пытаются использовать и в дизельных топлива.
• Мировое потребление оксигенатов составляет 25 млн. тонн в год, что
сопоставимо с производством автомобильного бензина в Российской
Федерации.

5.

Оксигенаты как компоненты автомобильных бензинов характеризуются:
• Октановыми числами смешения;
• Давлением насыщенных паров (Рнас);
• Теплотворной способностью.
Общим для всех оксигенатов является то, что их теплота сгорания
ниже, чем углеводородов, поэтому их количество в топливе
ограничивается возможностью работы двигателя без дополнительной
регулировки. Рекомендуемая концентрация оксигенатов в бензинах
составляет 3-15% (об.) и выбирается с таким расчетом, чтобы содержание
кислорода в топливе не превышало 2,7%.

6. Сводная таблица (характеристики оксигенатов и бензина)

7. Показатели для спиртов

8. Показатели для эфиров

9.

Применение оксигенатов в моторном топливе
• При использовании оксигенатов в 2-4 раза возрастают выбросы альдегидов и
наблюдается тенденция к увеличению эмиссии оксидов азота. Метанол легко
диффундирует через некоторые полимеры. С учетом этого необходимо
подбирать материал топливопроводов. Что касается МТБЭ, то замечено, что
он, просачиваясь из подземных резервуаров, загрязняет грунтовые воды.

10. Достоинства применения оксигенатов

• Бензины
с
оксигенатами
характеризуются,
улучшенными
характеристиками горения, при сгорании образуют меньше оксида
углерода и углеводородов, а также улучшенными моющими свойствами.
• Спирты
и эфиры не более пожароопасны, чем бензин. Исключение
составляет метанол, который характеризуется более широкими, чем у
бензина, пределами КПВ.
• Применение оксигенатов позволяет не только улучшить экологические
показатели товарных бензинов, большинство из них проявляют высокую
антидетонационную устойчивость.

11. Недостатки применения оксигенатов

При использовании оксигенатов в 2-4 раза возрастают выбросы альдегидов и
наблюдается тенденция к увеличению эмиссии оксидов азота.
Низшие спирты обладают наркотическим действием. Метанол весьма опасен в
обращении. Он действует на нервную и сосудистую системы, обладает
сильным кумулятивным действием.
Повышенная коррозионная агрессивность низших спиртов и простых эфиров
по отношению к цветным металлам.
МТБЭ негативно влияет на здоровье человека. В США было зафиксировано
более 20 серьёзных заболеваний, так как в автомобильный бензин,
используемый жителями был добавлен МТБЭ. А так же, он, просачиваясь из
подземных резервуаров, загрязняет грунтовые воды.

12.

Показатели:
Температурные пределы
воспламенения;
Концентрационные пределы
взрываемости.

13. Экономичность применения оксигенатов

•В
рассмотренных вариантах применение МТБЭ и метанола было
альтернативой использованию более дорогих высокооктановых
компонентов: алкилата и изопентана. За счет этого себестоимость
бензинов с оксигенатами сравнительно невелика, хотя и выше, чем
себестоимость этилированного бензина.

14.

• Наиболее дешевыми являются составы с метанолом, но их практическое
применение невозможно. Если же вводить в состав
стабилизатор, то его себестоимость резко увеличивается.
дорогой
• Таким образом, из рассмотренных составов наиболее выгоден бензин с
МТБЭ. Кроме того, при езде в городских условиях наблюдается его
экономия до 7%.

15. Выводы:

1) Таким
образом, проведенный сравнительный анализ промышленно
значимых видов оксигенатов показал, что каждый из них
характеризуется положительными и отрицательными отличительными
особенностями, которые отражаются на эффективности их применения
в моторных топливах.
2)
Выявлено, что наиболее перспективным из спиртовых оксигенатов
является этанол, а среди простых эфиров альтернативной заменой
МТБЭ является ЭТБЭ.

16. Спасибо за внимание!