Октановое число изопропилового спирта: Октановое число изопропилового спирта

Содержание

Октановое число изопропилового спирта

Детонационная стойкость и октановое число.
А теперь чуть подробнее остановлюсь на детонационной стойкости и всеми любимом октановом числе. Детонационная стойкость характеризует способность автомобильных и авиационных бензинов противостоять самовоспламенению при сжатии. Высокая детонационная стойкость топлив обеспечивает их нормальное сгорание на всех режимах эксплуатации двигателя. Процесс горения топлива в двигателе носит радикальный характер (вспомним химию и понятие «радикал»). При сжатии рабочей смеси температура и давление повышаются и начинается окисление углеводородов, которое интенсифицируется после воспламенения смеси. Если углеводороды несгоревшей части топлива обладают недостаточной стойкостью к окислению, начинается интенсивное накапливание перекисных соединений, а затем их взрывной распад. При высокой концентрации перекисных соединений происходит тепловой взрыв, который вызывает самовоспламенение топлива. Самовоспламенение части рабочей смеси перед фронтом пламени приводит к взрывному горению оставшейся части топлива, к так называемому детонационному сгоранию. Детонация вызывает перегрев, повышенный износ или даже местные разрушения двигателя и сопровождается резким характерным звуком, падением мощности, увеличением дымности выхлопа. На возникновение детонации оказывает влияние состав применяемого бензина и конструктивные особенности двигателя.

Показателем детонационной стойкости автомобильных и авиационных бензинов является октановое число. Это эмпирическая величина показывающая содержание изооктана (в % объемных) в смеси с н-гептаном, которая по детонационной стойкости эквивалентна топливу, испытуемому в стандартных условиях.
Смесь паров гептана с воздухом при сильном сжатии легко детонирует, поэтому качество гептана как топлива считается нулевым. Изооктан, будучи разветвленным углеводородом, устойчив к детонации, и его качество принимают равным 100. Октановое число определяют следующим образом. Готовят смесь из нормального гептана и изооктана, которая по своим характеристикам эквивалентна испытуемому бензину. Процентное содержание изооктана в этой смеси и есть октановое число бензина. Существуют горючие жидкости с более высокими антидетонационными характеристиками, чем изооктан. Добавки таких жидкостей позволяют получить бензин с октановым числом более 100. Для оценки октанового числа выше 100 создана условная шкала, в которой используют изооктан с добавлением различных количеств тетраэтилсвинца Pb(C2H5)4. Известно, что это вещество уже в очень малых концентрациях значительно повышает октановое число бензина. Зная, сколько тетраэтилсвинца надо добавить в бензин, чтобы повысить его октановое число на одну единицу, несложно приготовить из изооктана стандартные смеси с октановым числом 101, 102 и т.д.

В лабораторных условиях октановое число автомобильных и авиационных бензинов и их компонентов определяют на одноцилиндровых моторных установках УИТ-85 или УИТ-65. Склонность исследуемого топлива к детонации оценивается сравнением его с эталонным топливом, детонационная стойкость которого известна. Октановое число на установках определяется двумя методами: моторным (по ГОСТ 511—82) и исследовательским (по ГОСТ 8226—82).

Методы отличаются условиями проведения испытаний. Испытания по моторному методу проводят при более напряженном режиме работы одноцилиндровой установки, чем по исследовательскому. Поэтому октановое число, определенное моторным методом, обычно ниже октанового числа, определенного исследовательским методом.

Октановое число, полученное моторным методом в большей степени характеризует детонационную стойкость топлива при эксплуатации автомобиля в условиях повышенного теплового форсированного режима, октановое число, полученное исследовательским методом, больше характеризует бензин при работе на частичных нагрузках в условиях городской езды. Разницу между октановыми числами бензина, определенными двумя методами, называют чувствительностью бензина. Наибольшей чувствительностью (9-12 ед.) отличаются бензины каталитического крекинга и каталитического риформинга, содержащие непредельные ароматические углеводороды. Менее чувствительны (1-2 ед.) к режимам работы двигателя алкилбензин и прямогонные бензины, состоящие из парафиновых и изопарафиновых углеводородов.
Требования к детонационной стойкости бензинов зависят от конструктивных особенностей двигателя, определяющими среди которых являются степень сжатия и диаметр цилиндра.

Детонационная стойкость автомобильных и авиационных бензинов определяется их углеводородным составом. Наибольшей детонационной стойкостью обладают ароматические углеводороды. Самая низкая детонационная стойкость у парафиновых углеводородов нормального строения, причем она уменьшается с увеличением их молекулярной массы. Изопарафины и олефиновые углеводороды обладают более высокими антидетонационными свойствами по сравнению с нормальными парафинами. Увеличение степени разветвленности и снижение молекулярной массы повышает их детонационную стойкость. По детонационной стойкости нафтены превосходят парафиновые углеводороды, но уступают ароматическим углеводородам. Наибольшую чувствительность — разность между октановыми числами по исследовательскому и моторному методам — имеют олефиновые углеводороды. Чувствительность ароматических углеводородов несколько ниже. Для парафиновых углеводородов эта разница очень мала, а высокомолекулярные низкооктановые парафиновые углеводороды имеют отрицательную чувствительность.
Антидетонационные свойства бензинов, получаемых различными технологическими процессами, определяются входящими в их состав углеводородами. Самую низкую детонационную стойкость имеют бензины прямой перегонки, состоящие, в основном, из парафиновых углеводородов нормального строения, причем она снижается с повышением температуры конца кипения. Октановые числа, определяемые по моторному методу, прямогонных фракций, выкипающих до 180 °С, обычно составляют 40—50 ед. Детонационная стойкость фракций с температурой начала кипения 85 °С несколько выше — 65—70 ед. Исключение составляют прямогонные бензины, получаемые из нефтей нафтенового основания (сахалинские, азербайджанские и др.), их октановые числа достигают 71—73 ед.
Для повышения октановых чисел прямогонных бензинов их подвергают каталитическому риформингу.
Октановые числа бензинов каталитического риформинга зависят от жесткости режима процесса. При жестком режиме они достигают ОЧИ — 95-99 (исследовательский метод) и ОЧМ = 86-90 (моторный метод), при мягком режиме соответственно 83—85 и 74—79.
Бензины термических процессов (крекинга, коксования) содержат до 60 % олефиновых углеводородов и по детонационной стойкости превосходят прямогонные бензины: ОЧИ = 68-75, ОЧМ = 62-69. Бензины каталитического крекинга помимо олефиновых углеводородов содержат ароматические и изопарафиновые углеводороды. Их детонационная стойкость выше, чем бензинов, получаемых термическими процессами.

Способы повышения октанового числа.
Повышать детонационную стойкость топлив можно несколькими способами.
Первый способ – использование бензинов каталитического крекинга и риформинга (дорого, надо вкладываться в реконструкцию производственных мощностей).

Второй способ повышения ОЧ заключается в добавлении в базовые бензины высокооктановых компонентов, таких, как изооктан, алкилбензин и др. , которые обладают ОЧ по моторному методу около 100 ед. Таких компонентов добавляют в базовый бензин до 40 %, значительно повышая его детонационную стойкость.

Третьим и наиболее простым способом повышения детонационной стойкости топлив является добавление к ним антидетонаторов, т.е. химических соединений, которые при очень незначительной их концентрации в топливе (десятые доли грамма на 1 кг топлива) существенно увеличивают его детонационную стойкость.

Действие антидетонационной присадки основано на замедлении процесса образования гидроперекисей и перекисей и их расщепления.

Соединения свинца
Наиболее эффективными и дешевыми антидетонационными присадками являются органические соединения свинца — тетраэтилсвинец (ТЭС) и тетраметилсвинец, причем первый получил большее распространение. ТЭС представляет собой густую бесцветную и ядовитую жидкость с температурой кипения 200°С. ТЭС хорошо растворяется в углеводородах и плохо в воде. Он ингибирует образование перекисных соединений в топливе, понижая вероятность детонации. Способность ТЭС повышать антидетонационные свойства топлив была открыта в 1921 году, а уже два года спустя ТЭС стали интенсивно производить в промышленности.
ТЭС не применяют в чистом виде, поскольку образующийся металлический свинец осаждается на стенках цилиндров двигателя, что приводит к отказу последнего. По этой причине в смеси с ТЭС вводят так называемые выносители, которые образуют с металлическим свинцом летучие соединения. Выносители обычно представляют собой хлор- или бромсодержащие соединения. Смесь ТЭС и выносителя называют этиловой жидкостью, а бензин, содержащий добавки этиловой жидкости, — этилированным.

Этиловая жидкость очень эффективна в повышении антидетонационных свойств топлив. Добавка долей процента этиловой жидкости в бензин позволяет увеличить его октановое число на 5—10 пунктов. Самая эффективная концентрация ТЭС составляет 0,5—0,8 г на 1 кг бензина. Более высокие концентрации ведут к повышению токсичности топлива, тогда как детонационная стойкость возрастает незначительно. С ростом содержания ТЭС также может снижаться надежность работы двигателя из-за накопления свинца камере сгорания. Если в топливе содержится сера, то эффективность ТЭС резко снижается, поскольку образующийся сернистый свинец препятствует разложению перекисей. При хранении этилированных бензинов их детонационная стойкость уменьшается в результате разложения ТЭС. Этот процесс ускоряется при наличии в топливе воды, осадков, смол, хранении при повышенной температуре и др. Кроме того, ТЭС повышает токсичность, меняет температуру сгорания топлива, что приводит к закоксовыванию поршневых колец, клапанов и отложениям на стенках цилиндров.
Антидетонаторы на основе ТЭС в Российской Федерации запрещены ГОСТ Р 51105-97, который регламентирует производство только неэтилированных бензинов. В Европе и других развитых стран от ТЭС также отказались с введением норм Euro 2.

Соединения марганца
В качестве антидетонационных присадок эффективны два соединения на основе марганца: циклопентадиенилтрикарбонилмарганец (ЦТМ) C5H5Mn(CO)3 и метилциклопентадиенилтрикарбонилмарганец (МЦТМ) Сh4C5h5Mn(CO)3. Первый представляет собой кристаллический порошок желтого цвета, второй — прозрачную маловязкую жидкость янтарного цвета с травянистым запахом, температурой кипения 233°С, плотностью 1,3884 г/см3 и температурой застывания 1,5°С. МЦТМ хорошо растворим в бензине и практически нерастворим в воде.
Оба эти соединения мало отличаются по эксплуатационным свойствам и имеют примерно одинаковую эффективность. В пересчете на общее количество присадок марганцевые соединения не отличаются по эффективности от ТЭС, однако в пересчете на содержание металла они эффективнее. При этом токсичность марганцевых присадок в 300 раз ниже. Их недостатком, однако, является разложение на свету, что ведет к потере антидетонационных свойств. Несмотря на высокую эффективность их применение ограничено требованиями экологичности.

Соединения железа
В качестве антидетонаторов представляют интерес пентакарбонил железа, диизобутиленовый комплекс пентакарбонила железа и ферроцен. Эффективность пентакарбонила железа Fe(CO)5 была обнаружена в 1924 году. Он представляет собой светло-желтую жидкость с характерным запахом (плотность 1,457 г/см3, температура кипения 102,2°С, температура плавления 20°С). Его применяли в 1930-е годы в Германии в концентрации 2-2,5 мл/кг. Затем, однако, его использование было прекращено ввиду того, что при его сгорании образовывались оксиды железа, нарушавшие работу свечей зажигания. При этом увеличивался износ стенок цилиндра двигателя. Прирост октанового числа в случае Fe(CO)5 на 15-20% ниже, чем при использовании этиловой жидкости. Его недостатком также является склонность к быстрому разложению на свету до нерастворимого карбонила Fe(CO)9.

Диизобутиленовый комплекс пентакарбонила железа [Fe(CO)5]3[C8h26]5 представляет собой жидкость с плотностью 0,955 г/см3 и температурой кипения 27-32°С, хорошо растворимую в бензине. По антидетонационной стойкости он близок пентакарбонилу железа.
Ферроцен (С5H5)2Fe — это легковоспламеняющийся кристаллический порошок оранжевого цвета (температура плавления 174°С, кипения 249°С, разложения 474°С). Он полностью растворим в бензине и обладает большей антидетонационной стойкостью, чем другие соединения железа. Ферроцен и его производные можно использовать в составе бензинов всех марок при концентрации железа не более 37 мг/мл. Железосодержащие присадки способны увеличить октановое число на 3—6 единиц. Концентрацию ферроцена ограничивают по двум причинам. Во-первых, из-за образования окислов железа, которые остаются в виде нагара на частях двигателя образуя «ржавый» нагар в цилиндрах, способствуют выходу из строя свечей, а также накапливаются в масле. Во-вторых, из-за повышения склонности бензина к смолообразованию.

Соединения азота
Анилин С6H5Nh3 представляет собой бесцветную маслянистую жидкость с температурой кипения 184°С и температурой плавления -6°С. Анилин является ядовитым соединением и обладает ограниченной растворимостью в бензине. На воздухе он окисляется и темнеет. При низких температурах смеси анилина с бензином подвержены расслоению, поэтому в чистом виде анилин как антидетонатор не применяется.
Ароматические амины обладают высоким антидетонационным эффектом, но к применению допущен только монометиланилин (N-метиланилин) — С6H5NHCh4. Он представляет собой маслянистую жидкость желтого цвета с плотностью 0,98 г/см3, растворимую в бензинах, спиртах и эфирах. Октановое число по исследовательскому методу 280-350. Однако ароматические амины обладают существенным недостатком — они склонны к смолообразованию и влекут увеличение износа деталей двигателя.
Независимо от химической природы антидетонатора его концентрация в топливе по той или иной причине ограничена, что ведет к ограниченному приросту октанового числа. Кроме того, прирост октанового числа нелинейно зависит от концентрации добавки и для каждого антидетонатора существует максимальная концентрация, выше которой он уже не проявляет дополнительного эффекта.

Вопрос "чем кормить любимого железного коня" есть и остаётся весьма архи-актуальным. Учитывая неадекватную (иначе и не скажешь) ситуацию с бензином на российских АЗС, заправка бензином часто превращается в своего рода "русскую рулетку".

Тогда же и стал заправляться 92-ым с 5% добавкой спирта (изопропанол).

Не утихают и споры в инете о последствиях спиртовой диеты для автомобилей, спорят и автолюбители и эксперты. И у всех свои аргументы, доводы или опыт.

От себя добавлю, что не так страшен спирт, как его порой малюют. Несколько лет эксплуатации сначала "Самары", и вот почти год "Шевроле" на смеси 92-го бензина и абсолютизированного изопропилового спирта тому в подтверждение.

Вообще-то наличие спиртов (оксигенатов) в моторном топливе согласно европейским стандартам вполне нормальное, рядовое явление:

Такие вот европейские требования к составу бензинов…

Добавляют ли у нас спирт в бензин — хороший вопрос. У нас, как правило, спирту находят более прозаическое применение. Зато льют что подешевле. Как-то мне довелось отдать на хроматографический анализ зимний сорт 95-ого бензина, на котором вдруг стал глохнуть движок после прогрева. Результат шокировал, там было до 50% изопентана, которого, если верить энциклопедии ( www. xumuk.ru/encyklopedia/2/3221.html ) не должно быть больше 15%, а вот спиртов не было и в помине.

Раз "Спасение утопающих — дело рук самих утопающих", то выход такой: самому себе "бодяжить" топливо. Покупаешь 92-ой (его вроде должны меньше подделывать) и добавляешь спирт. Какой спирт и сколько? Этиловый спирт ( он же этанол, он же пищевой) в чистом, безводном виде практически простому автовладельцу не достать. К тому же на Руси к нему отношение как к продукту первой необходимости, а не топливу (не считая спиртовок, спирт для которых охраняется сейфами и злобными лаборантами). А вот абсолютизированный изопропанол (изопропиловый спирт) вполне реально купить. Сейчас его можно найти за 60-70 руб/литр, если брать у оптовиков. В "Самару" я лил из расчёта 1 литр на 20 литров 92-го бензина (5 об%) в "Шевроле" пока после обкатки 1 литр на 50 литров, т.е. 2 об%. Особой заметной разницы ни по расходу горючего, ни по приросту мощности не наблюдалось, но и проблем по топливной причине не было. Хотя я, конечно, экспериментов в стиле "Разрушителей легенд" с замерами всего и вся ДО и ПОСЛЕ инъекций спирта не проводил. Но зато есть замеры с результатами содержания СО/СН при проходе ГосТО для "Самары" после спиртовой диеты.

Мировой топливный кризис, из-за которого подскочили цены на бензин и дизтопливо, вновь заставляет задуматься об иных источниках энергии для транспортных средств. Неплохая альтернатива традиционному топливу – спирт. Чем хорош такой заменитель и что сделать, чтобы автомобильный двигатель смог на нем работать?

Мировой топливный кризис, из-за которого подскочили цены на бензин и дизтопливо, вновь заставляет задуматься об иных источниках энергии для транспортных средств. Неплохая альтернатива традиционному топливу – спирт. Чем хорош такой заменитель и что сделать, чтобы автомобильный двигатель смог на нем работать?

Мировой топливный кризис, из-за которого подскочили цены на бензин и дизтопливо, вновь заставляет задуматься об иных источниках энергии для транспортных средств. Неплохая альтернатива традиционному топливу – спирт. Чем хорош такой заменитель и что сделать, чтобы автомобильный двигатель смог на нем работать?

Спирт обладает целым рядом преимуществ по сравнению с нефтяным топливом, и только большая стоимость, малая теплоотводность, высокая гигроскопичность и повышенное содержание альдегидов препятствуют его массовому применению в качестве топлива для ДВС. А достоинства спирта следующие.

Адаптация ДВС

Существуют два способа применения спирта в качестве горючего для автомобильных моторов – при частичной (до 20%) и при полной замене бензина и дизельного топлива. Высокие антидетонационные качества определяют преимущественное использование спирта в двигателях внутреннего сгорания с принудительным (искровым) зажиганием. Стандартный двигатель не нужно переделывать для работы на бензо-спиртовой смеси.

На АО «АвтоВАЗ» были проведены испытания бензина АИ-95 с 10-процентным содержанием этанола на токсичность, расход топлива и обеспечение динамики автомобиля без перерегулировки двигателя. Было установлено, что добавка к бензину 10% спирта приводит к обеднению топливовоздушной смеси и незначительно ухудшает ездовые качества машины практически на всех режимах движения. При переходе на АИ-95Э с 10-процентным содержанием этанола требуется перерегулировка карбюратора.

Согласно результатам стендовых испытаний «АвтоВАЗа», применение бензина АИ-95Э с 5-процентным содержанием спирта не приводит к ухудшению эксплуатационных характеристик автомобиля и не требует изменения исходных регулировок двигателя.

А вот для работы на чистом спирте требуется увеличение вместимости топливного бака и степени сжатия до 12 – 14 ед. (чтобы полностью использовать детонационную стойкость топлива) и перерегулировка карбюратора или перепрограммирование ЭБУ инжекторного двигателя. Горючую смесь необходимо немного обогатить: для сгорания 1 кг спирта требуется 9 кг воздуха, а для сгорания 1 кг бензина – 14,93 кг.

Низкое давление насыщенных паров и высокая теплота испарения спирта делают практически невозможным запуск бензиновых двигателей уже при температуре окружающей среды ниже +10°С. Для улучшения пусковых качеств в спирт добавляют 4 – 6% изопентана (С5Н12) или 6 – 8% диметилового эфира (СН3-О-СН3 или С2Н6О), что обеспечивает нормальный пуск двигателя при температуре от –25°С и выше. Для этой же цели спиртовые моторы оборудуют специальными пусковыми подогревателями. В случае неустойчивой работы двигателя при повышенных нагрузках (из-за плохого испарения спирта) применяется дополнительный подогрев топливной смеси с помощью, например, отработавших газов.

Дизель и спирт

Адаптировать дизельный мотор для сжигания в его цилиндрах спирта гораздо сложнее. Венским техническим университетом были проведены экспериментальные исследования на 4-цилиндровом тракторном дизеле фирмы Steyr.

Ввиду того, что цетановое число этанола низкое, двигатель был дополнительно оснащен электронной системой зажигания, а головку цилиндров модернизировали для размещения свечей зажигания. Кроме того, была изменена геометрическая форма камеры сгорания в днище поршня, установлены новые топливный насос высокого давления, форсунки и топливоподкачивающий насос повышенной производительности. Исследования показали, что дизель работает на этаноле практически бездымно. По сравнению с работой на дизельном топливе выброс NOx снижается, что является результатом уменьшения температуры вследствие повышенной теплоты испарения этанола. Выброс СО такой же, как у бензинового ДВС, выброс СН относительно высок, однако может быть радикально снижен при применении простейшего окислительного нейтрализатора. При переходе на дизельное горючее дымность и расход топлива у переоборудованного дизеля значительно выше, чем первоначально. Объемный расход у этанола почти в 2 раза больше, чем у дизельного топлива, что является следствием его более низкой теплоты сгорания, а удельный приведенный расход лишь немногим выше.

Модернизировать двигатель могут не только автопроизводители, но и специализированные фирмы. Например, в США бензиновые двигатели и дизели для работы на альтернативном топливе переоборудует фирма Jasper Engines and Transmissions. Переделываются моторы от 8-цилиндровых V-образных до рядных 6- и 4-цилиндровых. После переоборудования двигатели могут работать на метаноле, этаноле, сжатом и сжиженном природном газах.

Идея использования спирта в качестве топлива не нова. Самый богатый опыт его применения в ДВС имеет Бразилия. После мирового нефтяного кризиса 1973 – 75 годов в этой стране в начале 80-х приняли программу «Топливо на основе этанола». В результате здесь до конца прошлого столетия этанол ежедневно заменял до 250 тыс. баррелей импортируемой нефти. В 90-х годах в Бразилии этиловый спирт служил горючим более чем для 7 млн. машин, а его смесь с бензином (газохол) – для еще 9 млн. авто. Этанол в этой стране изготавливают из сахарного тростника, а продают через заправочную сеть, насчитывающую 25 тысяч станций.

Вторым мировым лидером по использованию этанола в автотранспорте являются США. Здесь также реализуется программа замены бензина спиртом, который получают при переработке излишков кукурузы и других зерновых культур. Чистый этанол в этой стране используется как горючее в 21 штате, а на бензоэтаноловую смесь приходятся 10% топливного рынка США.

Раньше заинтересованность в использовании более дорогого этанола ($60 за баррель) в качестве моторного горючего за рубежом была обусловлена налоговыми льготами. В США они компенсируют продавцам убыток в случае, если те продают этанол по цене бензина. Сейчас, после скачка цен на нефть ($40 – 50 за баррель), с учетом переработки сырья для получения бензина, стоимость этих видов топлива практически сравнялась. Поэтому использование спирта оказалось еще целесообразнее.

Применение спирта в качестве топлива получило поддержку и в некоторых европейских странах – в частности, Франции и Швеции. 7 ноября 2001 года две комиссии ЕС приняли так называемые биодирективы относительно использования биотоплива в странах Евросоюза. Они предусматривают обязательное применение этого горючего как добавки к бензину в будущем.

Топливный спирт

Этанол (С2Н5ОН) – винный, или питьевой спирт, являющийся важнейшим представителем одноатомных спиртов. Эта бесцветная жидкость, которая смешивается в любых соотношениях с водой, спиртами, эфирами, глицерином, бензином и другими органическими растворителями, горит бесцветным пламенем. Этанол, обладая высоким октановым числом и энергетической ценностью, является отличным моторным топливом. Для получения бензина АИ-95 требуется добавить в бензин АИ-92 около 10% этанола.

Метанол (СН3ОН), или древесный спирт – простейший представитель предельных одноатомных спиртов, бесцветная подвижная жидкость с характерным запахом. Смешивается с водой во всех соотношениях, а также с другими спиртами, бензолом, ацетоном и другими органическими растворителями. Основной способ производства метанола – синтез из водорода и оксида углерода. Сырьем для этого служат природный, коксовый и другие газы, содержащие углеводороды (например, синтез-газ), а также кокс, бурый уголь, древесина, сланцы, биомасса и др.

Характеристики рабочего процесса дизеля при работе на смеси дизтоплива с этанолом и при работе на чистой солярке

Из приведенных данных хорошо видно, что введение спирта в дизельное топливо приводит к росту давления (Р) в ВМТ более чем на 20%. Резко увеличивается скорость нарастания давления, т. е. возрастает жесткость работы двигателя. Горение этанольного топлива начинается раньше. При этом момент на валу двигателя снижается. Иными словами, введение этилового спирта в дизельное топливо ухудшает его технико-экономические показатели. Однако при этом несколько улучшаются экологические показатели работы мотора. Для получения максимального эффекта от введения спирта в дизельное топливо необходимо провести регулировку двигателя.

Украинские перспективы

В конце июня 2000 года Правительственный комитет по реформированию аграрного комплекса и проблемам экологии одобрил проект государственной программы «Этанол: 2000 – 2010», а также «Программу государственной поддержки развития нетрадиционных и возобновляемых источников энергии и малой гидро- и теплоэнергетики», разработанной в соответствии с Указом Президента Украины № 285 от 2 апреля 1997 года. Кабинет Министров Украины постановлением № 1044 от 4.07.2000 года программу «Этанол» утвердил. Документ предусматривает ускоренный перевод примерно трети автопарка на газохол и этанол.

Ресурсы по производству этанола в нашей стране практически неисчерпаемы: из отходов сельского хозяйства, главным образом свекловодства, и переработки импортного тростникового сахара-сырца ежегодно производится свыше 5,5 миллиона декалитров этанола и 300 – 310 тысяч декалитров технических спиртов. Мощности украинских предприятий позволяют выпускать 66 миллионов декалитров таких спиртов в год. В середине июня этого года Украина договорилась с Кубой об увеличении бартерных (в обмен на промышленные изделия) поставок тростникового сырца. По оценкам кубинских специалистов, около 25% этого сырья может использоваться исключительно для производства спиртового и спирто-нефтяного топлива. Программа «Этанол» предусматривает, в частности, перепрофилирование более трети мощностей украинских спиртовых и смежных (перерабатывающих сахарное сырье) заводов на выпуск высокооктановых кислородосодержащих добавок к бензину и техническому спирту – в основном из сельскохозяйственного сырья. Эксперты оценивают это как наиболее перспективное и экономически выгодное решение.

Подготовил Юрий Герасимчук
Фото Сергея Кузьмича

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Информация об изопропиловом спирте - полезная статья от компании ТехноХимЭкспорт

Изопропиловый спирт, он же изопрапанол — это прозрачная бесцветная жидкость с резким «спиртовым» запахом. Он довольно просто смешивается с органическими растворителями и водой.

Наличие уникальных химических свойств делают изопропиловый спирт ценным для многих сфер деятельности человека. Он окружает нас повсюду, находясь в составах косметики, парфюмерии, медицине, бытовой химии, дезинфицирующих средствах, средствах для автомобилей - в составе зимних стеклоомывателей и антифризов (в смеси с ментолом), а также в жидкостях для тормозных систем. Также изопропанол представляет собой хорошую добавку к промышленным и автомобильным маслам, служащую для улучшения их защитных свойств.

Этот универсальный растворитель обладает огромной областью применения. Его используют для получения ацетона и перекиси водорода.  Вещество является хорошим сольвентом для животных, растительных, эфирных и минеральных масел, а также для некоторых восков и смол. 

  • В полиграфии изопропиловый спирт применяется в качестве растворителя и как вспомогательный материал при различных процессах печати, делая цвета более насыщенными и яркими.
  • В нефтяной промышленности — с целью повышения октанового числа моторного топлива, и им же проводят депарафинизацию дизельного топлива.
  • В авиации — как антиобледенитель и для стабилизации авиационного бензина.
  • При транспортировке нитроцеллюлозы  для обеспечения должного уровня безопасности, ее необходимо смешивать с изопропиловым спиртом в соотношении 2:1.
  • Этот спирт  не оставляет разводов после испарения и потому считается отличным очистителем для оптических линз, зеркал, глянцевых стеклянных и металлических поверхностей, а также оптического оборудования, аудиотехники, электронных запчастей печатных плат и других механизмов.

Физические свойства изопропилового спирта

Горит изопропиловый спирт очень легким голубоватым пламенем, однако но гораздо плотнее, чем этиловый собрат. Он не коптит и при горении выделяет мало ощутимый, но характерный «спиртовой» запах.

Это вещество раздражающе действует на дыхательные пути и глаза, при высокой концентрации в состоянии пара может вызывать головную боль вплоть до потери сознания.  При приеме вовнутрь метаболизируется печенью в ацетон, почти не обладая способностью аккумулироваться в организме, выводится почками.

По сравнению с этиловым изопропиловый спирт приблизительно в два раза более токсичен. Сведений про смертельные отравления изопропанолом нет по причине быстрого процесса опьянения, в десять раз превышающего по скорости опьянение от этилового спирта:  человек гораздо раньше  впадает в алкогольный транс, чем сможет самостоятельно употребить смертельную дозу этого спирта.

По правилам пожарной безопасности изопропиловый спирт необходимо хранить в плотно закрытых емкостях, места хранения должны находиться вдали от источников открытого огня, а в случае открытых площадок оборудованы навесом. Если помещение закрытое, то оно должно хорошо проветриваться, исключено попадание прямых солнечных лучей и влаги.

 

Октановое число спиртов и эфиров

    В связи с удорожанием нефти и ограничением применения ТЭС в последние годы во многих странах мира наметилась тенденция к возрастающему использованию кислородсодержащих соединений в товарных высокооктановых автобензинах. Среди кислородных соединений достаточно широкое применение находят метиловый (МС), этиловый (ЭС) и грег-бутиловый спирты (ТБС), метил-грет бутиловый эфир (МТБЭ), обладающие (табл. 8.3) высокими октановыми числами, низкими температурами кипения, что позволяет повысить 04 головных фракций и тем самым улучшить коэффициент распределения ДС, а также достаточно высокой теплотой сгорания. Особенно быстрыми [c.209]
    Почему эфир так легко воспламеняется Ответить на этот вопрос чрезвычайно трудно, так как мы очень мало знаем о химии горения, химии взрывов и т. п. Существует так называемая точка воспламенения — минимальная температура, которую должно достигнуть данное вещество, чтобы загореться, если его поджечь. Так вот, точка воспламенения эфира ниже, чем у бензина и большинства растворителей, которые применяются в лаборатории диэтиловый эфир —49° С, бензин (октановое число 100) —38° С, бензол 11 С и этиловый спирт 13° С. [c.440]

    Изопропиловый эфир (СдН,)20, который является побочным продуктом, можно использовать для повышения октанового числа бензинов (добавляется в бензин в количестве 20%). Выход изопропилового спирта достигает 95—99%, а втор-бутилового —90%. Большую часть изопропилового спирта используют для производства ацетона, значительное количество применяют как растворитель, в форме сложных эфиров, как антифриз и т. д. [c.202]

    Оксигенирование было частью стратегии получения бензина с требуемым октановым числом начиная с конца 1970-ых годов, и с этой целью предпринимались попытки использовать целый ряд спиртов и эфиров. Все оксигенированные виды топлива снижают выделение окиси углерода (СО) и несгоревших [c.167]

    Законы США будут вводиться постепенно. По содержанию кислорода уже в конце 1992 г. были введены ограничения, которые требуют, чтобы содержание кислорода в бензине в районах с повьппенным содержанием СО в воздухе не превышало 2,7%. Остальные ограничения планируется ввести с 1995 г. по месяцам постепенно, причем в соответствии с принятыми законами содержание низкокипящих и токсичных органических компонентов необходимо будет уменьшить на 15%, а к 2000 г.-на 25%. С учетом законов о чистом воздухе будущий бензин должен содержать изомеризат или легкую нафту, легкий и тяжелый риформат, алкилат, легкий и тяжелый бензин каталитического крекинга, кислородсодержащие добавки. Лучше всего применять добавки, которые имеют высокое октановое число, такие как метанол, этанол, метил-тргт-бутиловый эфир и т. д. В табл. 45 представлены октановые числа спиртов-кислородсодержащих добавок, применяемых в регулярном и премиальном бензинах США, не содержащих свинцовых соединений. Как следует из данных таблицы, наибольшее октановое число в регулярном бензине имеет метанол, но он обладает рядом существенных недостатков. Это прежде всего его способность впитывать в себя воду из воздуха, что приводит к коррозии, и высокая испаряемость. Следующим по октановому числу идет этанол, который в качестве добавки широко применяется в США. Более тяжелые спирты также находят применение, однако надо отметить, что по мере увеличения углеводородной группы октановое число спиртов падает. Большинство нефтяных компаний смешивают свой бензин с кислородсодержащими добавками, учитывая специфику районов, где они будут продавать свою продукцию. В районах с повышенным содержанием СО в воздухе количество кислорода в бензине должно составлять не менее 2,7%. Это, как правило, большие города или крупные промышленные центры. Если же это сельскохозяйственные штаты, то там содержание кислорода в бензине не должно быть выше 2,0%, так как повышение [c.88]

    Спирты сивушных масел находят применение в технике в качестве растворителей, особенно в производстве лаков, для получения сложных эфиров карбоновых кислот (стр. 115), в качестве добавок к моторному топливу для повышения его октанового числа. [c.87]

    МТБЭ и ЭТБЭ. Октановые числа смешения эфиров несколько ниже, чем у метилового и этилового спиртов, однако это компенсируется другими преимуществами, к которым следует отнести низкую токсичность, хорошую совместимость с топливом и гидролитическую устойчивость, высокие антикоррозионные свойства. [c.128]

    Это метиловый (МС), этиловый (ЭС) и трет-бутиловый (ТБС) спирты, метил-трет-бутиловый эфир, обладающие высокими октановыми числами, низкими температурами кипения (табл, б.З), что повыи1г1ет октановое число головных фракций и тем самым улучшить коэффициент распределения детонационной стойкости по фракциям. [c.61]

    Кроме спиртов в качестве кислородсодержащих добавок применяются эфиры. Ниже приведены октановые числа эфиров, вводимых в регулярные бензины США и. м./м. м./(и. м. + м. м.)/2  [c.440]

    В качестве высокооктановых добавок к бензинам применяют также кислородсодержащие вещества, имеющие октановые числа смешения 120—150 пунктов (низшие алифатические спирты, метил-грет-бутиловый эфир). [c.369]

    В связи с удорожанием нефти и запрещением применения ТЭС в последние годы во многих странах мира наметилась тенденция к возрастающему использованию кислородсодержащих соединений в товарных высокооктановых автобензинах. Среди них достаточно широкое применение находят метиловый (МС), этиловый (ЭС) и трет-бутило-вый (ТБС) спирты, и особенно метил-шрет-бутиловый эфир (МТБЭ), обладающие (табл. 9.9) высокими октановыми числами, низкими температурами кипения, что позволяет повысить 04 головных фракций и тем самым улучшить коэффициент распределения ДС, а также достаточно высокой теплотой сгорания. Из спиртов наиболее широкими сырьевыми ресурсами обладает метанол. Его можно производить из газа, угля, древесины, биомассы и различного рода отходов. Безводный метанол хорошо смешивается с бензином в любых соотношениях, однако малейшее попадание воды вызывает расслаивание смеси. У метанола ниже теплота сгорания, чем у бензина, он более токсичен. Тем не менее метанол рассматривают как топливо будущего. Ведутся также исследования по непрямому использованию метанола в качестве моторных топлив. Так, разработаны процессы получения бензина из метанола на цеолитах типа 25М. [c.857]

    В условиях отказа от ТЭС, ужесточения требований по содержанию бензола и других ароматических соединений в составе современных автомобильных бензинов увеличивается содержание кислородсодержащих высокооктановых компонентов. К ним относятся эфиры, спирты, в том числе метил-т/ ет-бутиловый эфир (МТБЭ) и др. Такие соединения одновременно обеспечивают выполнение требований как по октановому числу, так и по содержанию кислорода. [c.20]

    Изопропиловый спирт применяется в химической промышленности как заменитель этилового спирта в различных процессах, где требуется его участие, как-то получение алкоголятов, сложных эфиров и т. п. Одно время изопропиловый спирт шел в больших количествах на изготовление диизопропилового эфира, предложенного в качестве антидетонационного компонента (октановое число 100) к моторному топливу. В парфюмерной промышленности изопропиловый спирт нашел применение вместо этилового спирта нри изготовлении духов и особенно одеколонов. Но главная масса изопропилового спирта идет на получение ацетона (см. ниже). [c.760]

    Широко используются спирты (метанол, этанол) и эфиры (метилтретбутиловый эфир — МТБЭ), при этом обеспечивается не только требуемое октановое число, но и снижается токсичность выхлопных газов. Так, добавка 10—15% МТБЭ снижает содержание СО в выхлопных газах на 20%- Перспективно использование в качестве моторного топлива спиртобензиновых смесей (СБС). [c.221]

    Образующуюся в первой стадии изопропилсерную кислоту подвергают гидролизу при 100° или нагревают с изопропиловым спиртом. Диизопропиловый эфир интересен тем, что имеет высокое октановое число, равное 105, и хотя из-за своей низкой теплотворной способности он как моторное топливо применяться не может, но добавки его к бензину в количестве 20—40% значительно повышают октановое число. Так, например, бензин с октановым числом, равным 74, после добавки 20% диизопропилового эфира имеет октановое число, равное 101. Это явилось стимулом для изучения пригодности и других эфиров. Было установлено, что многие из них действительно сильно повышают октановое число бензинов. Особенно хорошие результаты показали добавки 25% метил-/проктановое число с 74 соответственно до 111, 115, 112 и 112. [c.513]

    Отметим, наконец, что немаловажных результатов следует ожидать от некоторых антидетонационных добавок, не принадлежащих к классу углеводородов. Простейшими из них являются такие легкодоступные вещества, как ацетон, метиловый спирт и некоторые другие кислородсодержащие органические соединения с октановыми числами порядка 90—100. Правда, практическое значение таких добавок в ряде случаев резко ограничивается высоким содержанием в ндх кислорода, что в свою очередь вызывает снижение эффективности топлива. Тем большего внимания поэтому заслуживают такие вещества, которые, обладая хорошими антидетонационными свойствами, менее богаты кислородом н более подходят в качестве антидетонационных добавок к моторному топливу. Таков, например, изопропиловый эфир октановое число 98) и некоторые другие органические вещества. В поисках подобного рода антидетонационных добавок во всех странах ведется большая, напряженная работа, важнейшие результаты которой, естественно, не оглашаются. [c.314]

    Водноэмульсионные топлива. Стабилизация прямых и обратных -эмульсий воды в топливе с целью повышения его октанового числа и уменьшения токсичности выхлопных газов. — Перспективная область применения. Оксиэтилированные спирты и алкилфенолы эфиры многоатомных спиртов алкилоламиды и их производные. [c.322]

    Для повышения детонационной стойкости вводят этиловую жидкость. Помимо этиловой жидкости, где компонентом, повы-шаюш,им октановое число, является тетраэтилсвинец (ТЭС), для повышения детонационной стойкости применяют также тетра-метилсвинец (ТМС) и метил-трет-бутиловый эфир (МТБЭ). Последний использовать наиболее целесообразно, так как в процессе сгорания бензина не образуются токсичные газы, содержащие свинец. В качестве высокооктанового компонента автомобильных бензинов возможно использование метилового спирта. [c.432]

    Известно, что кислородсодержащие органические соединения (спирты и эфиры) имеют высокую температурную чувствительность в чистом виде. Например, октановое число метанола в чистом виде по исследовательскому методу (температура воздуха перед карбюратором 52°С, п=6С0 об/мин) составляет 112 единиц, тогда как по моторному методу (1емперату ра подогрева смеси после карбюратора 140 С, п=900 об/мин ) - 90 пунктов. Следовательно, чувствительность метанола, определяемая как разность между ОЧИМ и ОЧММ, равна 22. Для МТБЭ этот показатель равен 16. Согласно опьпным данны.м [6], у парафиновых и нафтеновых углеводородов, облгщающих малой чувствительностью, длительности задержек воспламенения в широком диапазоне изменения температур сжатия (450-600 С) почти не зависят от температуры. У непредельных и ароматических углеводородов, отличающихся высокой температурной чувствительностью, с ростом температуры сжатия наблюдаются непрерьшное уменьшение периода задержки воспламенения. Периодом задержки воспламенения топлива принято и ивать интервал времени от начала развития предпламенных реакций (завершение быстрого нафевания смеси топливо-воздух до заданной начальной тел пературы) до момента появления пламени. Парафиновые и нафтеновые углеводороды обладают двухстадийным процессом воспламенения, поэтому длительность периода задержки х . - для них складывается из двух частей задержки холодного пламени х, - и так называемого второго периода задержки хз - интервала времени от момента угасания холодного пламени (завершение холодно-пламенной стадии) до возникновения горячего взрыва. Стадия холодного пламени характеризуется [c.39]

    МТБЗ имеет следующие показатели =0,7405, т. кип.= = 55,2°С, т. затв. минус 108,6 °С, скрытая теплота парообразования 342 кДж/кг (81,7 ккал/кг), теплота сгорания 35000 кДж/кг ( 8400 ккал/кг). В отличие от низкомолекулярных спиртов, ме-тил-грег-бутиловый эфир практически не растворим в воде, но с бензином смешивается во всех соотношениях и обладает весьма высокими октановыми числами смешения 98—110 по моторному методу, 115—135 по исследовательскому. [c.318]

    С целью уменьшения загрязнения атмосферы токсичными выхлопными газами при использовании этилированных бензинов октановое число нередко повышают за счет добавления высокооктановых углеводородов (алкилбензины, ароматические углеводороды). Однако из-за их дефицитности, а также отрицательного влияния ароматаков 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 ВБС (табл. 19). [c.54]

    При создании условий для формирования крупных ССЕ с малодоступной для кислорода воздуха поверхностью достигается обычное нормальное сгорание. В качестве модификаторов размеров ССЕ используют алкилсвинцовые соединения, спирты, эфиры и другие антидетонаторы. Па рис. 87 показано экстремальное изменение октанового числа (О.Ч.) от концентрации тетраэтилсвинца. [c.217]

    Спирты, продукты их переработки и спирто-бензииовые смеси Наиб перспективны низшие алифатич спирты-этанол и особенно метанол, к-рые благодаря высоким октановым числам и небольшому загрязнению атмосферы выхлопными газами могут использоваться как автомобильное топливо непосредственно или в смесях с бензином Достоинство этанола-доступность сырьевых ресурсов (см Этиловый спирт), метанола - горит при более низкой т-ре, чем бензин, недостатки метанола-низкая теплота сгорания (примерно вдвое меньше, чем у бензина), высокая токсичность Интерес к метанолу быстро возрастает по след причинам синтез-газ, из к-рого гл обр производят метанол, м б получен конверсией любого углеродсодержащего сырья, в т ч прир газа, нефтяных остатков и углей, синтез метанола освоен в крупных масштабах, из него получают высокооктановый бензин, высокооктановые добавки к нему (метил-трет-амиловый и метил-жрет-бути-ловый эфиры), др виды топлив, напр дизельные (см также Метиловыи спирт) [c.115]

    Технология третьего варианта коммерчески освоена в меньшей, чем процесс алкилирования, степени, но он весьма перспективен и важен, что связано со все возрастающим спросом на повысители октанового числа бензина (изопропиловый спирт, третичный бутиловый спирт и метилбути-ловый третичный эфир для замены тетраэтилсвинца). Мощности США по производству перечисленных повысителей октанового числа достигли 2,27 млн. л/сут, однако потенциальная потребность при 6 %-ной добавке их к бессвинцовому бензину составляет приблизительно 56,7 млн. т/сут. [c.230]

    В последние годы все шире применяют М. т., вырабатываемые из ненефтяного сырья (см. Альтернативные топлива). Сжатые (основа СН , давление 15-20 МПа) и сжиженные (основа jHg и СдНщ, давление 1,6 МПа) газы используют гл. обр. в двигателях с принудит, воспламенением. Перспективны жидкие топлива, получаемые при переработке углей, сланцев, битуминозных песков и др. В качестве самостоятельных М. т. или их компонентов находят применение - акие кислородсодержащие продукты, как спирты (метанол, этанол) и эфиры (метил- 1/>ет-бутиловый и ме-тил-т/ е 1-амиловый, октановое число 115-120), к-рые можно добавлять в автомобильные бензины в кол-ве 7-11% по массе. Из спиртов наиб, перспективен метанол, т.к. его произ-во обеспечено широкими сырьевыми ресурсами. См. также Авиакеросин, Дизельные топлива. Газотурбинные топлива. Котельные топлива. Реактивные топлива. [c.143]

    В пром-сти пиролиз П. в составе легких низкооктановых прямогонных бензинов приводит к этилену и пропилену. н-П. используют для получения изопентана, пентенов, амиловых спиртов и их эфиров, амилфенола н др., а также в качестве р-рителя. Изопентан широко применяют как компонент высокооктановых бензинов. Техн. изопентан (т-ра выкипания 24-34 С, dl° 0,620, октановое число 90 по моторному методу) добавляют к бензинам (до 15%) для повышения их испаряемости и октанового числа, а также исключения применения тетраэтилсвинца в качестве антидетонатора (см. также Алкилат). Каталитич. гидрированием изопентана на СЮ3-А12О3 получают изопрен. [c.461]

    Метиловый спирт, кумол и бензол, увеличивающие октановое число смеси, также понижают тенденцию к пробегу . Напротив, серный эфир и перекись ди-тирет-бутила увеличивает тенденцию к пробегу . [c.252]

    Использование метанола в качестве альтернативного моторного топлива, а также его производных (метил-л2рел -бутилового эфира и т. д.) сегодня получило наибольшее распространение во всем мире. В противовес этому применение метилового спирта в качестве добавок к традиционным низкооктановым бензинам (бензометанольные смеси) для повышения их октанового числа и улучшения экологических свойств (за счет уменьшения содержания сернистых соединений) находится еще в рамках научных исследований. Это связано с тем, что бензоме-танольным смесям присущи следующие недостатки  [c.276]

    При получении изопропилового спирта побочно образуются полимеры пропилена—СдН12, СдНхд, И высшие (до 5% от выхода изопропилового спирта) и диизо-пропиловый эфир (СНз)2СНОСН(СНз)2 (до 20% от выхода изопропилового спирта). Смесь полимеров пропилена используется как моторное топливо. Диизопропиловый эфир применяется в качестве растворителя и высокооктановой добавки к авиационному бензину (октановое число 99). Выход диизопропилового эфира можно значительно увеличить, если проводить гидролиз с меньшим количеством воды. [c.398]

    Технический П. (смесь всех изомеров с примесью изопентана) применяют для синтеза малеиновой к-ты и бутадиена полимеры П.-смазочные масла, компоненты типографских красок 1-П. и 2-П.-исходное сырье для получения амиловых и гексиловых спиртов и альдегидов 3-метил-1-бутен-полупродукт в орг. синтезе, используют для повышения октанового числа топлив, в произ-ве пластмасс 2-метил-2-бутен и 2-метил-1-бутен применяют в синтезе изопрена, трет-амиловото спирта, гексиловых спиртов, сложных эфиров. [c.463]

    В настоящее время во всем мире наметилась тенденция отказа от введения органических соединений свинца в бензин. Введение органических соединений свинца повышало октановое число бензинов. Для улучшения качества бензина и повышения его октанового числа можно использовать низшие спирты — С1 — Сн и метил-третра-бутиловый эфир (МТБЭ). Поэтому возникает необходимость в простом и быстром методе определения этих кислородсодержащих соединений в бензинах. В работе [11] описан многомерный ГХ-метод, используемый для анализа бензиново-спиртовых смесей. В нем используется кварцевая СОТ-колонка большого диаметра. [c.113]

    Для улучшения свойств и увеличения ресурсов в состав автомобильных бензинов во все возрастающих количествах вводят кислородсодержащие соединения — метиловый и ewop-бутиловый спирты, метил-трет-бутиловый и метил-трети -амиловый эфиры (МТБЭ и МТАЭ). Они являются высокооктановыми добавками к бензинам и имеют октановые числа смешения 120—150 пунктов (низшие алифатические спирты, метил-отрет-бутиловый эфир). В связи с тенденцией использования бутиленов для производства метил-mpem-бутилового эфира, алкилата или втор-бутилового спирта возрастает роль процессов получения высокооктановых компонентов бензина из пропан-пропиленовой фракции. [c.126]

    В СССР для решения этой проблемы необходимо увеличение октанового числа неароматических компонентов бензина до 72-75 пунктов. Этого можно достичь увеличением производства либо традиционных изо-коыпонентов - алкилатов, изомеризатов, легких бензинов гидрокрекинга, поликер-бекзинов, либо высокооктановых кислородсодержащих добавок - эфиров и спиртов. Перспективны" также методы дополнительной обработки риформата, улучшающие его качество как компонента неэтилированного топлива АИ-93, что позволяет уменьшать требуемое октановое число изокомпонентов, либо их дозировку. [c.70]

    Были вьшолнены исследования изменения октановых чисел бензинов газовых стабильных (БГС) при добавлении следующих оксигенатов этиловый спирт, этил-треш-бутиловый эфир (ЭТБЭ) и этилидендиацетат. Октановое число определялось с помощью моторной установки УИТ-85. [c.265]

    Данные табл. 4.1 свидетельствуют о том, что метанол и этанол по своим физи-ко-химическим свойствам близки к бензинам. В частности, они имеют повышенную испаряемость, сравнительно невысокие плотность и вязкость, приемлемые для двигателей с принудительным воспламенением октанового числа (91—92 ед.). Преимуществом метанола является его низкая пожароопасность. Положительное свойство спиртов - наличие в молекулах атомов кислорода, поэтому их используют в качестве оксигенатов (кислородсодержащих компонентов), повышающггх детонационную стойкость бензинов и способствующих снижению выбросов сажи и монооксида углерода как в бензиновых двигателях, так и в дизелях. Метанол может смешиваться с бензином и служить основой для эфирной добавки — метил-третбутилового эфира (МТБЭ). В 1998 г в США произведено около 12,5 млрд л МТБЭ, при этом бензин с МТБЭ составляет примерно 30 % от всего объема продаж бензина в США [4.13]. В настоящее время МТБЭ замещает в США большее количество бензина и сырой нефти, чем другие альтернативные топлива, вместе взятые. В России метанол в качестве моторного топлива пока не используется, что объясняется его повышенной стоимостью (500 долл. США за 1 т) по сравнению с традиционными моторными топливами [4.13]. [c.140]


Влияние содержащего этанол бензина на двигатель — Компания «Лакор»

Вам необходимо знать

Существует большая путаница относительно влияния топлива с содержанием этанола на двигатели морского назначения и на средства поддержания топлива в хорошем состоянии.

По мнению Брайана Клюге, директора отдела комплектующих компании Mercury Marine, качество всех марок бензина, с добавлением этанола или без него, со временем ухудшается (деградирует) из-за испарения, присутствия воды и окисления. Однако этанол может привести к усугублению этой деградации бензина.

Разделение фаз

Бензин E10 (топливо с содержанием этанола до 10 процентов) подвержен процессу разделения фаз, хотя это возникает только при редких условиях. Чистый бензин не обладает способностью поглощения воды, но топливо E10 при определенных условиях может содержать до 0.5 процента воды. Например, 20 галлонов E10 при температуре 60 градусов могут содержать до 12 унций воды. Эти 12 унций воды поглощаются этанолом и проходят по топливной системе без вреда для нее. Способность поглощения воды фактически делает E10 лучшим топливом в идеальных условиях, хотя E0 в основном все еще является более предпочтительным.

Как только топливо достигает полной степени насыщения, в данном случае 12 унций воды, вода и спирт отделяются от бензина и вследствие своей плотности спускаются на дно топливного бака, оставляя верхний слой топлива лишенным этанола, который имеет более низкое октановое число, и тонкий нижний слой, который содержит агрессивную, коррозийную смесь воды и этанола.

Топливные продукты с определенными типами спиртов снижают скорость разделения на фазы, однако на рынке нет продукта – независимо от того, что заявляют производители – который может полностью предотвратить разделение на фазы. Равно как и не существует продукта, который может рекомбинировать, воссоединить разделенные на фазы слои.

E10 присутствует на рынке уже не одно десятилетие, и некоторые географические регионы, особенно на Среднем Западе, больше не предлагают чистый бензин в качестве топлива. Современные двигатели морского исполнения разработаны и изготовлены для заправки как топливом марки E10, так и чистым бензином.

Переход от чистого бензина на топливо E10

Большинство проблем, связанных с E10, возникают при переходе с чистого бензина на E10 или во время сезонного хранения. Проблемы могут возникать в регионах США, где E10 вводится в практику, например, на Восточном побережье и Юго-востоке. Топливная система, в которой использовался только чистый бензин, будет иметь тонкий слой воды на дне топливного бака. Эта вода всасывается заборником топлива в очень малых количествах и проходит через топливную систему без вреда для нее. Обычно это капельки воды, которые вызывают замерзание топливной линии в холодную погоду.
Кроме того, со временем в баке будут образовываться отложения продуктов окисления и загрязнения, когда двигатель работает только на чистом бензине. Отложения образуются несмотря на то, что слой воды тонкий, но система двигателя будет оставаться стабильной. 

Когда вы добавляете в топливный бак E10, вы тем самым добавляете в него новый растворитель. Этанол будет растворять некоторое количество отложений, которые со временем накопились, потенциально снижая стабильность работы двигателя.  

“Кроме этого, при добавлении небольшого количества этанола вероятность разделения на фазы становится очень высокой,” - сказал Эд Альанак, менеджер отдела развития и планирования испытаний двигателей компании Mercury Marine. - "Этот спирт выделяется из топлива в находящуюся ниже воду, при этом воды в топливе будет слишком много, она не будет смешиваться с топливом, и вы получите слой воды и этанола.”
"Этот слой может теперь быть достаточно толстым и глубоким в области, где находится сетчатый фильтр патрубка забора топлива (погруженный) в эту смесь воды,” - добавил он.

В результате патрубок забора топлива всасывает в двигатель смесь воды и этанола.

"Для бензинового двигателя это будет совсем неблагоприятным фактором," - сказал Альанак.

Проблемы перехода можно ограничить с помощью простых указанных ниже процедур:

Сначала проверить систему на присутствие воды в топливном баке и осмотреть и проверить водоотделительный фильтр (на больших двигателях). Если обнаружена вода, из бака необходимо все насухо выкачать. Кроме того, проверить топливо в баке на прозрачность. Если топливо имеет молочный цвет, плавающие в нем частицы или испускает кислый запах, бак необходимо прочистить.
Качественное чистящее средство, такое как Mercury's Quickleen Fuel Product, поможет растворить отложения. Первая полная заправка бака должна состоять только из топлива E10 для того, чтобы в баке находилось максимальное количество абсорбирующего воду этанола.

Необходимо всегда следить за фильтрами и их состоянием, при этом рекомендуется всегда иметь при себе дополнительные топливные фильтры на случай возникновения потенциальных проблем с забиванием фильтров.

Сезонное хранение

Сезонное хранение также вызывает проблемы. Температура может в большой степени снизить способность этанола связывать воду.  Помните те самые 20 галлонов топлива, которые смогли поглотить 12 унций воды при температуре 60 градусов? При температуре 20 градусов те же самые 20 галлонов могут поглотить восемь или девять унций воды, приблизительно две трети воды, которая могла бы быть поглощена при идеальных температурах.  
Вода и этанол, которые были поглощены в теплую погоду, теперь разделяются и оседают на дно топливного бака. Во время хранения топливо может также окисляться (вступать в реакцию с кислородом в баке). Окисленное топливо будет издавать кислый запах и будет обесцвеченным. Оно также может иметь мелкие частицы смолы, которые содержатся в нем во взвешенном состоянии.
Окисленное топливо может забивать топливные фильтры, создавать отложения в топливной системе, особенно в инжекторах, и в целом отрицательно влиять на рабочие характеристики двигателя. После того, как топливо окислилось, его невозможно обратно восстановить и превратить в топливо, пригодное для использования.

Компания Mercury рекомендует ставить лодку на хранение с полным топливном баком для снижения количества воздуха, с которым может взаимодействовать топливо, и для снижения вероятности возникновения конденсации.
Компания Mercury также рекомендует добавлять качественный топливный стабилизатор, такой как Mercury's QuickStor.

Некоторые помещения для хранения требуют, чтобы топливные баки во время сезонного хранения были пустыми. В большинстве случаев в этих помещениях имеются инструменты и насосное оборудование для откачки топлива из двигателя и линий.

Все марки бензина деградируют

Чистый бензин или бензин марки E10 будет со временем деградировать. При этом бензин требует особого внимания к своему состоянию и принятия мер по сохранению его качества, независимо от того, что используется в качестве топлива - чистый бензин или бензин с добавкой этанола.
“На рынке имеются три утвержденных законом типа продуктов, которые позволяют предотвратить связанные с топливом проблемы, независимо от типа бензина,” - сказал Клюге.

Он рекомендует использование следующих продуктов:

    • Чистящие средства, которые добавляются к топливу для удаления отложений в топливном баке и двигателе и которые могут быть использованы для краткосрочной чистки или длительного техобслуживания.
    • Стабилизаторы, которые помогают снизить темп деградации топлива и приобретения им кислого запаха и которые содержат коррозионные ингибиторы. Стабилизаторы часто используются во время сезонного хранения или тогда, когда топливо не будет потребляться в течение месяца или около этого.
    • Средства для предотвращения замерзания, состоящие из спирта, соединяются с топливом в баке и снижают точку замерзания присутствующей воды. Для бензина, содержащего до 10 процентов этанола (E10), средства для предотвращения замерзания не требуются. За дополнительной информацией по топливу E10 и топливным присадкам обращаться на сайт компании Mercury Marine http:// www.mercurymarine.com/service-and-support/storage~ and-maintenance/faqs/outboards/?category=ethanol

      Средства Mercury's Quickleen, Quickare и Quickstor помогают замедлить влияние содержащего этанол бензина на двигатель!

       

      Какими характеристиками обладает этанол?

      Этанол – это окисленное углеводородное соединение, имеющее высокое октановое число и поэтому пригодное для увеличения уровня октана в неэтилированном бензине. Организация EPA, агентство по защите окружающей среды, отвечающее за установление ряда требований и нормативов для всех используемых в США марок бензина, допускает использование этанола в бензине на уровне до 10 процентов в качестве повышающей октановое число добавки и меры обеспечения благоприятных характеристик чистого сгорания, которое способствует снижению выброса некоторых вредных веществ. Этанол гигроскопичен (т.е. поглощает воду), он легче и быстрее смешивается с водой, чем бензин.  Он обладает отличной от бензина растворимостью, включая способность разрыхлять ржавчину и засорения, которые могут находиться в нетронутом, неразрушенном состоянии в топливной системе.  Он может легче и быстрее удалять пластификаторы и смолы из определенных пластмассовых материалов, на которые только один, чистый, бензин повлиять не может.  Разрыхленные засорения забивают фильтры и могут мешать работе двигателя. Кроме того, этанол является агрессивным, коррозионным агентом для некоторых металлов, особенно в сочетании с водой. Хотя бензин не проводит хорошо электрический ток, этанол обладает значительной способностью проводить электрический ток и поэтому может провоцировать гальваническую коррозию.


      Влияет ли этанол на мощность или экономию топлива?

      Этанол имеет теплотворную способность, равную 76,000 британских тепловых единиц (BTU - БТУ) на один галлон, что приблизительно на 30 процентов меньше, чем теплотворная способность бензина [приблизительно 109,000 - 119,000 BTU/gal (БТУ/галлон)], бензин E10 должен давать несколько меньший пробег в милях, т.е. снижение приблизительно на 3 процента.
      Топлива, содержащие более высокий уровень этанола, будут соответственно приводить к сокращению пробега в милях. Например, топлива марки E85 дают пробег в милях приблизительно на 30 процентов меньше, чем бензин.
      Октановое число чистого этанола (крепости 200) равно приблизительно 100 и поэтому пригодно для повышения октанового числа бензина. В блендах E-10 присутствие этанола обеспечивает около 2.5 – 3 процентов суммарного октанового числа. Влияние на мощность двигателя определяется  результирующим октановым числом топлива с добавкой. В выборе марок топлива для правильной работы необходимо соблюдать осторожность и выбирать топлива с октановым числом, которое рекомендовано для конкретного двигателя, как указано в руководстве по работе, обслуживанию и гарантии (Operation, Maintenance & Warranty Manual).

      Могут ли топлива с содержанием этанола влиять на работу традиционных 2-тактных карбюраторных подвесных лодочных моторов?

      2-тактные подвесные лодочные моторы не должны испытывать совсем никакого снижения рабочих характеристик или испытывать лишь небольшое их снижение из-за бензиновых топлив, содержащих до 10 процентов этанола, когда моторы эксплуатируются по стандартам согласно рекомендациям компании Mercury. Когда бензин с этанолом используется в первый раз после перехода с топлива с метил-трет-бутиловом эфиром, бак должен быть полностью освобожден от воды перед заправкой бензина с этанолом.  В противном случае может возникнуть разделение на фазы, которое может вызвать забивание фильтра или повреждение двигателя. Вероятно, для владельца лодки лучше в первый раз заправлять топливные баки топливом с этанолом тогда, когда в баке низкий, но некритичный уровень топлива.  Если бак чистый и в нем нет воды, не должно быть никаких трудностей.  Если в баке присутствует вода, то частичная заправка топлива приведет к  разделению на фазы быстрее, т.к. с меньшим содержанием этанола в баке требуется меньше воды для разделения на фазы. Важным фактором для владельцев лодок, с которым они должны считаться, является присутствие  воды в баках их систем. Если двигатель выпуска 1990 года или ранее, то рекомендуется проводить частые осмотры и проверки всех узлов и деталей топливной системы для того. чтобы обнаружить любые признаки утечек, смягчения, затвердения, вздутия или коррозии. Если наблюдается любой признак утечки или ухудшения состояния, то перед дальнейшей работой необходимо заменить поврежденный узел или деталь.

      Как этанол влияет на топливный бак из стекловолокна?

      Стекловолоконные топливные баки, изготовленные до 1991 года, возможно, были несовместимы с бензином, содержащим этанол. Имеются свидетельства того, что в присутствии этанола некоторые смолы могут вытягиваться из стекловолокна и попадать в двигатель, где они могут вызвать серьезные повреждения. Если используется стекловолоконный бак более старой модификации, связаться с производителем и определить возможность безопасного использования бензина с этанолом в этом баке.

      Подвержены ли старые топливные линии отказам и повреждению от топлива на основе этанола? А что происходит с прокладками?

      В 1980-ые годы для использования в топливных системах разрабатывалось множество резиновых изделий и комплектующих, способных выдерживать воздействие топлива с содержанием этанола. Если имеются подозрения на то, что резиновые комплектующие и изделия в топливной системе выпущены именно в те годы или еще раньше, то перед использованием марок топлива с содержанием этанола, может быть, целесообразно заменить их более новыми изделиями, которые безопасны и выдерживают воздействие этанола. Посоветоваться с производителем или часто осматривать и проверять эти узлы и детали топливной системы на признаки вздутия или ухудшения состояния и, если обнаружены проблемы, заменить.

      В моем регионе этанол заменяет метил-трет-бутиловый эфир (MTBE). Что мне необходимо сделать?

      Перед тем, как заливать бензин с этанолом в свой топливный бак, проконсультируйтесь с производителем вашей лодки на предмет необходимости принятия специальных мер предосторожности при использовании топлива, содержащего этанол. Проверьте свой топливный бак на присутствие в нем воды. Если обнаружите любое количество воды, удалите всю воду и полностью просушите бак. В качестве меры предосторожности советуем всегда иметь при себе дополнительные фильтры на случай, если во время работы на лодке фильтр засорится или будет забит.

      Имеются ли присадки или добавки, которые могут предотвратить разделение на фазы?

      Практически добавок, которые могут предотвратить разделение фаз, не существует. Единственным практическим решением является одно – прежде всего не допускать накопления воды в баке.
      Имеются ли добавки, которые при добавлении в топливный бак, позволяют снова смешать разделенную на фазы смесь?
      Нет. Единственным способом, который позволяет избежать дальнейших проблем, является удаление воды, утилизация истощенного топлива, чистка бака; и затем необходимо начать с использования свежего обезвоженного топлива.

      Есть ли простое решение проблемы конденсации воды в баке при применении этанола?

      Лучше всего следить за тем, чтобы, когда двигатель не эксплуатируется, топливный бак был всегда полным. Это позволит уменьшить объем пустого пространства над уровнем топлива в баке  и снизить приток воздуха в бак и отток воздуха из него при температурных колебаниях. Это приведет к уменьшению конденсации на внутренних стенках бака и ограничит воздействие влажности и конденсации на этанол в топливе. 

       

      1. ИСПАРЕНИЕ

      Более легкие химические вещества в бензине испаряются в баках, имеющих средства вентиляции, тем самым оставляя после этого в баке более тяжелое топливо, которое не принесет вреда двигателю, но может вызвать проблемы с запуском холодного двигателя.

      2. ПРИСУТСТВИЕ ВОДЫ

      Вода от конденсации оседает и накапливается на дне бака под топливом. Эта вода может стать причиной коррозии и замерзания бензопроводных линий. 

      3. ОКИСЛЕНИЕ

      Топливо вступает в реакцию с кислородом, образуя новые соединения. Окисление ведет к образованию осадка, смолы и кислотных отложений.  Окисленный бензин будет иметь измененный цвет (обесцвечен), кислый запах, а также может содержать мелкие частицы смолистого вещества во взвешенном состоянии. Окисленное топливо может забить топливные фильтры, стать причиной образования отложений в топливной системе, особенно в инжекторах, и в целом привести к снижению эксплуатационных характеристик двигателя.

      Спирт в качестве топлива: Автомобили-алкоголики

      Мировой топливный кризис, из-за которого подскочили цены на бензин и дизтопливо, вновь заставляет задуматься об иных источниках энергии для транспортных средств. Неплохая альтернатива традиционному топливу – спирт. Чем хорош такой заменитель и что сделать, чтобы автомобильный двигатель смог на нем работать? 

      Мировой топливный кризис, из-за которого подскочили цены на бензин и дизтопливо, вновь заставляет задуматься об иных источниках энергии для транспортных средств. Неплохая альтернатива традиционному топливу – спирт. Чем хорош такой заменитель и что сделать, чтобы автомобильный двигатель смог на нем работать?

      Спирт обладает целым рядом преимуществ по сравнению с нефтяным топливом, и только большая стоимость, малая теплоотводность, высокая гигроскопичность и повышенное содержание альдегидов препятствуют его массовому применению в качестве топлива для ДВС. А достоинства спирта следующие.

      Адаптация ДВС

      Существуют два способа применения спирта в качестве горючего для автомобильных моторов – при частичной (до 20%) и при полной замене бензина и дизельного топлива. Высокие антидетонационные качества определяют преимущественное использование спирта в двигателях внутреннего сгорания с принудительным (искровым) зажиганием. Стандартный двигатель не нужно переделывать для работы на бензо-спиртовой смеси.

      На АО «АвтоВАЗ» были проведены испытания бензина АИ-95 с 10-процентным содержанием этанола на токсичность, расход топлива и обеспечение динамики автомобиля без перерегулировки двигателя. Было установлено, что добавка к бензину 10% спирта приводит к обеднению топливовоздушной смеси и незначительно ухудшает ездовые качества машины практически на всех режимах движения. При переходе на АИ-95Э с 10-процентным содержанием этанола требуется перерегулировка карбюратора.

      Согласно результатам стендовых испытаний «АвтоВАЗа», применение бензина АИ-95Э с 5-процентным содержанием спирта не приводит к ухудшению эксплуатационных характеристик автомобиля и не требует изменения исходных регулировок двигателя.

      А вот для работы на чистом спирте требуется увеличение вместимости топливного бака и степени сжатия до 12 – 14 ед. (чтобы полностью использовать детонационную стойкость топлива) и перерегулировка карбюратора или перепрограммирование ЭБУ инжекторного двигателя. Горючую смесь необходимо немного обогатить: для сгорания 1 кг спирта требуется 9 кг воздуха, а для сгорания 1 кг бензина – 14,93 кг.

      Низкое давление насыщенных паров и высокая теплота испарения спирта делают практически невозможным запуск бензиновых двигателей уже при температуре окружающей среды ниже +10°С. Для улучшения пусковых качеств в спирт добавляют 4 – 6% изопентана (С5Н12) или 6 – 8% диметилового эфира (СН3-О-СН3 или С2Н6О), что обеспечивает нормальный пуск двигателя при температуре от –25°С и выше. Для этой же цели спиртовые моторы оборудуют специальными пусковыми подогревателями. В случае неустойчивой работы двигателя при повышенных нагрузках (из-за плохого испарения спирта) применяется дополнительный подогрев топливной смеси с помощью, например, отработавших газов.

      Дизель и спирт

      Адаптировать дизельный мотор для сжигания в его цилиндрах спирта гораздо сложнее. Венским техническим университетом были проведены экспериментальные исследования на 4-цилиндровом тракторном дизеле фирмы Steyr.

      Ввиду того, что цетановое число этанола низкое, двигатель был дополнительно оснащен электронной системой зажигания, а головку цилиндров модернизировали для размещения свечей зажигания. Кроме того, была изменена геометрическая форма камеры сгорания в днище поршня, установлены новые топливный насос высокого давления, форсунки и топливоподкачивающий насос повышенной производительности. Исследования показали, что дизель работает на этаноле практически бездымно. По сравнению с работой на дизельном топливе выброс NOx снижается, что является результатом уменьшения температуры вследствие повышенной теплоты испарения этанола. Выброс СО такой же, как у бензинового ДВС, выброс СН относительно высок, однако может быть радикально снижен при применении простейшего окислительного нейтрализатора. При переходе на дизельное горючее дымность и расход топлива у переоборудованного дизеля значительно выше, чем первоначально. Объемный расход у этанола почти в 2 раза больше, чем у дизельного топлива, что является следствием его более низкой теплоты сгорания, а удельный приведенный расход лишь немногим выше.

      Модернизировать двигатель могут не только автопроизводители, но и специализированные фирмы. Например, в США бензиновые двигатели и дизели для работы на альтернативном топливе переоборудует фирма Jasper Engines and Transmissions. Переделываются моторы от 8-цилиндровых V-образных до рядных 6- и 4-цилиндровых. После переоборудования двигатели могут работать на метаноле, этаноле, сжатом и сжиженном природном газах.

       Мировой опыт

      Идея использования спирта в качестве топлива не нова. Самый богатый опыт его применения в ДВС имеет Бразилия. После мирового нефтяного кризиса 1973 – 75 годов в этой стране в начале 80-х приняли программу «Топливо на основе этанола». В результате здесь до конца прошлого столетия этанол ежедневно заменял до 250 тыс. баррелей импортируемой нефти. В 90-х годах в Бразилии этиловый спирт служил горючим более чем для 7 млн. машин, а его смесь с бензином (газохол) – для еще 9 млн. авто. Этанол в этой стране изготавливают из сахарного тростника, а продают через заправочную сеть, насчитывающую 25 тысяч станций.

      Вторым мировым лидером по использованию этанола в автотранспорте являются США. Здесь также реализуется программа замены бензина спиртом, который получают при переработке излишков кукурузы и других зерновых культур. Чистый этанол в этой стране используется как горючее в 21 штате, а на бензоэтаноловую смесь приходятся 10% топливного рынка США.

      Раньше заинтересованность в использовании более дорогого этанола ($60 за баррель) в качестве моторного горючего за рубежом была обусловлена налоговыми льготами. В США они компенсируют продавцам убыток в случае, если те продают этанол по цене бензина. Сейчас, после скачка цен на нефть ($40 – 50 за баррель), с учетом переработки сырья для получения бензина, стоимость этих видов топлива практически сравнялась. Поэтому использование спирта оказалось еще целесообразнее.

      Применение спирта в качестве топлива получило поддержку и в некоторых европейских странах – в частности, Франции и Швеции. 7 ноября 2001 года две комиссии ЕС приняли так называемые биодирективы относительно использования биотоплива в странах Евросоюза. Они предусматривают обязательное применение этого горючего как добавки к бензину в будущем.

       Топливный спирт

      Этанол (С2Н5ОН) – винный, или питьевой спирт, являющийся важнейшим представителем одноатомных спиртов. Эта бесцветная жидкость, которая смешивается в любых соотношениях с водой, спиртами, эфирами, глицерином, бензином и другими органическими растворителями, горит бесцветным пламенем. Этанол, обладая высоким октановым числом и энергетической ценностью, является отличным моторным топливом. Для получения бензина АИ-95 требуется добавить в бензин АИ-92 около 10% этанола.

      Метанол (СН3ОН), или древесный спирт – простейший представитель предельных одноатомных спиртов, бесцветная подвижная жидкость с характерным запахом. Смешивается с водой во всех соотношениях, а также с другими спиртами, бензолом, ацетоном и другими органическими растворителями. Основной способ производства метанола – синтез из водорода и оксида углерода. Сырьем для этого служат природный, коксовый и другие газы, содержащие углеводороды (например, синтез-газ), а также кокс, бурый уголь, древесина, сланцы, биомасса и др.

       Характеристики рабочего процесса дизеля при работе на смеси дизтоплива с этанолом и при работе на чистой солярке

      Из приведенных данных хорошо видно, что введение спирта в дизельное топливо приводит к росту давления (Р) в ВМТ более чем на 20%. Резко увеличивается скорость нарастания давления, т. е. возрастает жесткость работы двигателя. Горение этанольного топлива начинается раньше. При этом момент на валу двигателя снижается. Иными словами, введение этилового спирта в дизельное топливо ухудшает его технико-экономические показатели. Однако при этом несколько улучшаются экологические показатели работы мотора. Для получения максимального эффекта от введения спирта в дизельное топливо необходимо провести регулировку двигателя.

       Украинские перспективы

      В конце июня 2000 года Правительственный комитет по реформированию аграрного комплекса и проблемам экологии одобрил проект государственной программы «Этанол: 2000 – 2010», а также «Программу государственной поддержки развития нетрадиционных и возобновляемых источников энергии и малой гидро- и теплоэнергетики», разработанной в соответствии с Указом Президента Украины № 285 от 2 апреля 1997 года. Кабинет Министров Украины постановлением № 1044 от 4.07.2000 года программу «Этанол» утвердил. Документ предусматривает ускоренный перевод примерно трети автопарка на газохол и этанол.

      Ресурсы по производству этанола в нашей стране практически неисчерпаемы: из отходов сельского хозяйства, главным образом свекловодства, и переработки импортного тростникового сахара-сырца ежегодно производится свыше 5,5 миллиона декалитров этанола и 300 – 310 тысяч декалитров технических спиртов. Мощности украинских предприятий позволяют выпускать 66 миллионов декалитров таких спиртов в год. В середине июня этого года Украина договорилась с Кубой об увеличении бартерных (в обмен на промышленные изделия) поставок тростникового сырца. По оценкам кубинских специалистов, около 25% этого сырья может использоваться исключительно для производства спиртового и спирто-нефтяного топлива. Программа «Этанол» предусматривает, в частности, перепрофилирование более трети мощностей украинских спиртовых и смежных (перерабатывающих сахарное сырье) заводов на выпуск высокооктановых кислородосодержащих добавок к бензину и техническому спирту – в основном из сельскохозяйственного сырья. Эксперты оценивают это как наиболее перспективное и экономически выгодное решение.

      Подготовил Юрий Герасимчук
      Фото Сергея Кузьмича

      Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

      В чём плюсы и минусы биоэтанола — ДРАЙВ

      В последнее время в мировой прессе всё чаще публикуются сообщения об опасности и даже вредности массового перевода автомобилей на биоэтанол. Одно авторитетное мнение очень скоро оспаривается другим, не менее авторитетным. Критика настолько жёсткая, что поневоле вызывает недоумение. Как такое может быть: ведущие страны принимают энергетические стратегии, которые, если верить скептикам, совершенно бездумны и являются кратчайшим путём к масштабным экологическим и экономическим катастрофам? Где правда? Попробуем разобраться.

      Противники сжигания этанола в двигателях внутреннего сгорания приводят убедительные доводы. Они не опровергают факта, что при использовании этилового спирта выхлоп автомобилей становится намного чище. Это действительно так. Главная же беда — в самом производстве этого вида топлива, когда в атмосферу выбрасываются огромные количества углекислого газа. А значит, вся экологическая эффективность использования спиртосодержащих смесей сводится на нет. И бравые лозунги о борьбе с глобальным потеплением, об изменении климата не только теряют свою актуальность, но даже смешны.

      Вообще говоря, этиловый спирт можно получать из любых растений, лишь бы там в достаточном количестве содержались сахар и крахмал. Картофель, ячмень, пшеница, свёкла — всё подходит. Но лучший вариант — сахарный тростник. Можно также перерабатывать различные отходы, например древесные опилки, но пока что это экономически невыгодно. А потенциально рентабельные методы находятся в стадии разработки.

      Правы они? И да и нет. Производство этанола действительно насыщает атмосферу парниковыми газами (ещё они называются GHG — от greenhouse gas) в количествах, сопоставимых с выбросами бензиновых двигателей внутреннего сгорания. Но у всякой монеты есть и обратная сторона. Дело в том, что в процессе производства и сжигания 1 литра этанола из растительного сырья в атмосферу попадает ровно столько же CO2, сколько до этого было поглощено теми же самыми растениями в результате реакции фотосинтеза. По сути производство этилового спирта есть не что иное, как «фотосинтез наоборот», с той лишь разницей, что в одном случае требуется солнечный свет, а в другом — выделяется тепло.

      Когда биоэтанол получит глобальное распространение, а всё к этому и идёт, то «с банкой чистого спирта» можно будет не только ходить в гости, но и помогать тем несчастным на дороге, у которых совсем опустел бак. Если вас смущает цвет, то помните, что в отличие от пищевого топливный спирт не подвергается чересчур уж тщательной обработке.

      Получается, биоэтанол абсолютно нейтрален в качестве источника парниковых газов. Значит — лучше от него не станет, но и хуже не будет, в отличие от продуктов переработки нефти. Есть у этилового спирта и ещё одно преимущество: положительный энергетический баланс. В зависимости от вида сырья последний может колебаться от 1,24 до 8. То есть при сжигании этанола выделяется в несколько раз больше энергии, чем затрачивается при его производстве. В этом смысле «скандальное топливо» на порядок превосходит бензин или солярку. Только вообразите себе расходы на разведку, добычу, транспортировку, переработку нефти, и вы поймёте, что топливный баланс нефтяных продуктов значительно меньше единицы.

      Сам процесс заправки этанолом не содержит в себе ничего особенного — всё ровно так же, как и в случае с бензином. Однако сеть таких заправок сегодня ещё только развивается. Например, в США точек, где продают E85, сегодня насчитывается примерно полторы тысячи.

      Но и без недостатков у C2H5OH не обходится. При сгорании 1 литра этилового спирта выделяется на 34% меньше энергии, чем при сгорании того же объёма бензина. Выходит, что если заправлять автомобиль топливом с содержанием этанола (к примеру, широко пропагандируемой смесью с бензином E85), то расход топлива неизбежно возрастёт вплоть до этих самых 34% — всё будет зависеть от концентрации спирта в каждом конкретном случае. Но с этой печальной картиной столкнутся лишь владельцы машин с двигателями, изначально рассчитанными на традиционный бензин и лишь затем адаптированными под новомодное топливо.

      Из примерно тысячи европейских этанольных заправок почти 800 находятся в Швеции. Эта страна планирует лет через 20 вообще отказаться от нефти. Скандинавы уповают на гибриды, потребляющие этанол. На этой фотографии люди из Scania представляют новейший городской автобус.

      Нельзя забывать, что октановое число этанола равно 105. Это означает, что его можно сжигать в двигателях с куда большей степенью сжатия. Так что, в принципе, двигатели, рассчитанные исключительно на новый источник энергии, должны быть уж никак не хуже нынешних бензиновых или дизельных собратьев. И в плане экономичности, и в плане мощностных характеристик. А уж про экологию и говорить не приходится! Примерно на 80% уменьшаются выбросы углеродных соединений, а конкретно CO2 снижаются на 30%. Но заливать в такие машины бензин категорически нельзя — детонация мигом убьёт технологичный мотор.

      Вот так выглядит стандартный завод по производству биоэтанола. Отличие от классических спиртовых заводов только в масштабах производства и количестве ректификационных колонн. Получают «зелёное» топливо, что называется, не отходя от кассы, прямо в поле. Это связано с тем, что транспортировка сырья серьёзно увеличивает себестоимость.

      В этом смысле весьма пессимистично выглядят перспективы так называемых многотопливных (чаще всего битопливных) автомобилей. Они могут называться Flex Fuel, Flexifuel, BioFlex, Tri-Flex и как угодно ещё — всё зависит от фантазии фирм-производителей. Про такие разработки мы писали уже не раз и не два. Причём если некоторые носят статус концептов, то другие — вполне себе серийные машинки. Но у всех этих автомобилей есть один противный недостаток — этанол там сжигается неэффективно, ведь степень сжатия нельзя изменить, просто нажав кнопку на панели.

      Не секрет, что наиболее дешёвым способом транспортировки жидких топлив является закачка их в трубопровод. Но в случае с этанолом появляется проблема. Он гигроскопичен, то есть впитывает из атмосферы воду и, следовательно, обладает повышенной коррозионной агрессивностью. Поэтому пока что топливный спирт перевозят автотранспортом или по железной дороге.

      Получается забавная ситуация: на бензине Flexifuel-машина едет хорошо, а на E85 (если кто забыл, это коктейль из 85% этанола и 15% бензина), во-первых, плохо, а во-вторых, «жрёт» ощутимо больше. Да, биоэтанол дешевле бензина, но не намного. Зря вы думаете, что с этим топливом сэкономите сколько-нибудь значимую сумму. Может даже случиться и так, что будут одни убытки. Смотря как ездить — на одной лишь «зелёной» ориентации недалеко окажешься. Поэтому не удивляйтесь, что внедрение, казалось бы, перспективной идеи сопровождается законодательным регулированием, например в США и Бразилии.

      Не стоит думать, что при заправке биоэтанолом машина наотрез отказывается ехать, подобно водородным аналогам. По сравнению с бензином E85 действительно обладает меньшей энергетической ценностью, но для её сгорания требуется меньше кислорода, поэтому в цилиндры можно впрыскивать большие количества топлива. В итоге мощность падает, но не настолько, чтобы водители приходили в ярость.

      Стоит тормознуть и поговорить подробнее, ибо в этих странах внедрение биоэтанола зашло очень далеко. Бразильцы очень не любят топливные кризисы c 1973 года. И всячески стараются их предотвратить. Так, с 1975-го в стране функционирует масштабная биотопливная кампания. Не стоит поэтому удивляться, что 4,5% площади Бразилии заняты плантациями сахарного тростника, а большинство местных автомобилей можно с чистой совестью причислить к заядлым алкоголикам. За год миллион бразильских рабочих производит двадцать с лишним миллиардов (!) литров этанола.

      В Бразилии существует целая отрасль по выращиванию сахарного тростника, со своими традициями и правилами. При производстве широко используется дешёвый ручной труд, что приносит сумасшедшие доходы местным «сахарным королям». Иностранцы спят и видят, как бы принять участие в этанольном буме, но местные бизнесмены наотрез отказываются продавать свои предприятия. А если и соглашаются, то заламывают поистине космические цены. Стоит заметить, что правительство их полностью поддерживает.

      Назвать экономику этой страны зависимой от нефти никак нельзя. Выращивая и перерабатывая сахарный тростник, Бразилия полностью обеспечивает себя топливом и электричеством. Всё это безусловно радует, но даже в бочке спирта нашлось место вездесущему дёгтю. Ради новых плантаций бразильцы вырубают леса Амазонки. Можно назвать это странной и недальновидной политикой, а если сказать прямо — то это настоящий идиотизм. Как жить без «лёгких планеты»?

      Сахарный тростник в Бразилии выращивают тысячи частных хозяйств. И это порождает некоторые проблемы. Ведь из тростника и сахар делают. Поэтому когда в 1980-х годах резко выросли цены на сахар, производство этанола сократилось до такой степени, что людям стало элементарно нечем заправлять свои машины. Сейчас правительство регулирует ситуацию и даже вложило в 2007 году 25 миллионов долларов в развитие новых технологий. В США же эта сумма равняется $385 миллионам.

      Похожая ситуация складывается и в США. Президент Буш выдвинул программу «20 за 10», которая должна помочь к 2017 году снизить потребление бензина на 20%. За счёт чего? Разумеется, за счёт этанола. К озвученному сроку власти намерены увеличить его производство до 30 с лишним миллиардов литров. За последние годы инвестиции только в исследования перевалили за 12 миллиардов долларов. И это только начало.

      В Америке производят этанола хоть и много, но всё-таки чуть меньше, чем в Бразилии. Правда, делают его не из тростника (он в Штатах расти не хочет), а из кукурузы. Такой вариант менее эффективен, а стало быть, себестоимость американского эталона выше бразильского. Тем не менее программу активно продвигают власти многих штатов, и губернатор «кукурузного» Иллинойса, кандидат в президенты Барак Обама (Barack Obama), — не исключение. Принимаются новые требования к бензиновому топливу, которое должно содержать 10% этанола (такая пропорция безопасна для традиционных двигателей).

      Чтобы машину можно было заправлять топливом, содержащим более 10% этанола, необходимы некоторые переделки. «Мозг» мотора должен научиться определять концентрацию спирта и подбирать соответствующие режимы работы. Поскольку спирт содержит воду, модернизации требует и топливная магистраль. Кроме того, если автомобиль эксплуатируется в холодных условиях, надо подогревать топливо перед запуском.

      Достигнут ли американцы своих целей? Каково будущее всей этой затеи с биоэтанолом? Пока что всё туманно. Ясно одно — рассчитывать на тотальный переход к спиртовым двигателям нереально. Если предположить стопроцентную эффективность процесса переработки, то для того, чтобы только США перевести с нефти на этанол, нужно 75% сельскохозяйственных земель нашей планеты засеять соответствующими культурами. Грубо говоря, если даже всю Луну засадить тростником, этого окажется недостаточно.

      Массовое культивирование культур для производства этанола неизбежно окажет значительное влияние на сельское хозяйство. Фермеры не дураки — раз спрос на кукурузу растёт, они будут её сеять везде, где смогут. А кто при этом подумает о миллионах голодающих жителей Земли? Поэтому многие исследователи и негодуют, утверждая, что «выращивать» биотопливо в то время, когда людям есть нечего, — низкое, подлое и вообще аморальное занятие.

      Этанольный вопрос неизбежно связан с большой политикой. На фотографии справа вы видите, как президент США Джордж Буш и президент Бразилии Луис Инасиу Лула да Силва (Luiz Inacio Lula da Silva ) радуются окончанию очередного раунда трудных переговоров. Поэтому не удивляйтесь, если в будущем мы столкнёмся самыми разными пиар-кампаниями, прямо противоречащими друг другу.

      Впрочем, к любой критике надо относиться со здоровой долей скептицизма. Сами по себе биотопливные программы вполне разумны и при грамотной реализации способны принести ощутимую пользу. Стоит только иметь в виду, что повсеместное внедрение этанола окажет ощутимое влияние на мировую экономику. И, разумеется, найдутся те, чьи интересы пострадают. Пример: так называемый саммит «табачных королей» 1988 года, где боссы крупнейших компаний обсуждали, как бы нейтрализовать политику ВОЗ по борьбе с курением. И есть ли гарантия, что подобные действия не предпринимают сейчас все те, кто почувствовал угрозу нефтяному бизнесу? Всё-таки, как ни крути, а внедрение биотоплива — это вопрос не столько научный и экономический. Здесь вступает в дело большая политика.

      Минпромторг сообщил о результатах проверки бензина на автозаправках :: Экономика :: РБК

      «Исследование также показало, что топливо по цене ниже, чем на сетевых АЗС, но уступает по качеству бензину крупных автозаправочных станций. Информация о нарушениях была передана в Росстандарт, который уже начал соответствующие мероприятия в целях принятия в отношении нарушителей мер административного воздействия, вплоть до наложения оборотных штрафов», — отметил он.

      Самое частое нарушение

      Читайте на РБК Pro

      Одним из самых массовых нарушений стало несоблюдение порядка обращения топлива на рынке: продавцы 28 автозаправок не смогли предъявить копию паспорта топлива, то есть подтвердить качество бензина на этапе закупки. В Минпромторге уточнили, что чаще всего этим грешат как раз заправки индивидуальных предпринимателей. Там, где копии паспортов предъявить все же смогли, треть предоставленных документов оказалась просрочена.

      Векторы исследования

      Одним из ключевых эксплуатационных показателей качества топлива является октановое число, которое характеризует стойкость бензина к воспламенению под воздействием сжатия. Чем оно выше, тем больше давления можно оказать без каких-либо последствий. Если октановое число не соответствует заявленному классу, это может привести к уменьшению КПД двигателя, увеличению расхода топлива и разрушению поршневой группы. Такое нарушение специалисты выявили всего на одной частной АЗС.

      На следующем этапе бензин проверяли на концентрацию оксигенатов — метанола, этанола, изопропилового спирта, эфиров и других соединений. Они расширяют ресурс топлива и позволяют повысить его качество, например бензин с такими веществами при сгорании образует меньше оксида углерода и углеводородов. Концентрация оксигенатов превышала допустимую норму на пяти частных заправках.

      Превышение допустимого содержания кислорода (приводит к окислению деталей) и серы (сокращает срок службы моторного масла и топливных форсунок) выявили на трех и семи частных АЗС соответственно.

      В Росстандарте уточнили, что по итогам прошлого года доля нарушений физико-химических характеристик топлива снизилась до 9%. На сетевых АЗС она составляет порядка 3,5%, на независимых несетевых — 22%.

      «Самые частые нарушения — массовая доля серы, температура вспышки в закрытом тигле, октановое число, выявленный монометиланилин», — добавили в федеральном агентстве.

      В Минпромторге заключили, что ситуация с качеством автомобильного топлива улучшилась благодаря внедрению новых механизмов надзора на рынке.

      Роль изопропилового спирта в свойствах суданского реформатированного бензина: Восточный химический журнал

      Мохамед Эзельдин 1 , Али. М. Масаад 1 , Абуалрейш М. Дж. А . 1,2 и Кристина Якуб. Исхак 3

      1 Кафедра химии, факультет науки и технологий, Исламский университет Омдурмана, Хартум, Судан.

      2 Кафедра химии, Факультет естественных наук, Университет Северной границы, Арар, Королевство Саудовская Аравия.

      3 Кафедра химии, факультет естественных наук, Хартумский университет, Хартум, Судан.

      Автор, ответственный за переписку Электронная почта : [email protected]

      DOI: http://dx.doi.org/10.13005/ojc/330458

      История публикации статьи
      Дата получения статьи:
      Дата принятия статьи:

      АННОТАЦИЯ:

      Изучена роль изопропилового спирта в свойствах суданского бензина риформинга (производимого на нефтеперерабатывающем заводе, расположенном в Алгили, город Северный Хартум, Судан).Исследованные свойства бензина для риформинга включают дистилляцию, содержание серы, плотность, давление пара, устойчивость к окислению, коррозию медной полосы, наличие смол, содержание свинца и октановое число. Добавление изопропилового спирта (5 и 10% (об. / Об.)) Улучшило свойства суданского бензина риформинга до пределов, установленных (ASTM) и Хартумским нефтеперерабатывающим заводом. Моторное октановое число (MON) реформатированного бензина, которое было первоначально определено двигателем Cooperative Fuels Research (двигатель CFR), оказалось равным 88.5. Результаты показали, что добавление изопропилового спирта 5 и 10% (об. / Об.) К суданскому бензину риформинга приводит к сдвигу значения (MON) до 94,1 и 96 соответственно.

      КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА:

      Спирт изопропиловый; Свойства суданского бензина; Моторное октановое число; Двигатель для исследования совместных топлив

      Загрузите эту статью как:
      Чтобы процитировать эту статью, скопируйте следующее:

      Ezeldin M, Masaad A. M, Abualreish M. J. A, Ishak C.Ю. Роль изопропилового спирта в свойствах суданского бензина реформатора. Orient J Chem 2017; 33 (4).


      Скопируйте следующее, чтобы процитировать этот URL:

      Эзельдин М., Масаад А. М., Абуалрейш М. Дж. А., Исхак С. Ю. Роль изопропилового спирта в свойствах суданского реформатированного бензина. Orient J Chem 2017; 33 (4). Доступно по ссылке: http://www.orientjchem.org/?p=35053


      Введение

      В смесь углеводородов добавляют добавки и смешивающие вещества для улучшения характеристик и стабильности бензина [1] .Эти составы включают антидетонационные агенты, антиоксиданты, дезактиваторы металлов, поглотители свинца, антикоррозионные агенты, противообледенительные агенты, смазочные материалы для верхних цилиндров, детергенты и красители [2] . которые при добавлении в бензин для двигателей с искровым зажиганием повышают его антидетонационные свойства, которые выражаются октановыми числами. Классы соединений, из которых выбираются антидетонационные добавки, включают углеводороды с высоким октановым числом природного происхождения, ароматические амины и металлоорганические соединения [3] .Другие методы, используемые для улучшения качества бензина и увеличения его поставок, включают полимеризацию, алкилирование, изомеризацию и риформинг с использованием тепла или катализатора для перестройки молекулярной структуры [4] [5] . Экологически чистые добавки, такие как диэтиламин, диизопропиловый эфир, масло моринга, ацетон и многие другие, представляют собой растворимые в бензине химические вещества, которые смешиваются с бензином для риформинга для повышения октанового числа бензина. Эзельдин .etal обнаружил, что добавление анилина и толуола улучшает качество суданского бензина риформинга за счет увеличения его моторного октанового числа (MON) (первоначально 88.5) до 93,8 и 95,5 помимо анилина (5 и 10% (об. / Об.)) И до 91 и 94,2 в добавлении толуола (5 и 10% (об. / Об.)) [8] . Ezeldin .etal также обнаружил, что при добавлении метиламина с разными концентрациями (5 и 10% (об. / Об.)) К суданскому бензину риформинга (MON) повысилось с 88,5 до 92,5 и 94,9 соответственно [6] [7] [ 8] [9] . Обычно их получают из нефтяного сырья и там. ON является прямой функцией молекулярного состава бензинового топлива, и при любом моделировании это должно быть явным образом подтверждено [6] .

      Материалы и методы

      Все использованные химические вещества были чистыми для аналитических реагентов (AR). Все растворы готовили в соответствии с обычными аналитическими процедурами.

      Стандартный метод испытаний для перегонки нефтепродуктов при атмосферном давлении

      Это испытание было проведено в соответствии с методом, описанным в ASTM D86 [10] . Результаты показаны в таблице (1).

      Стандартный метод испытаний для определения плотности нефтепродуктов

      Плотность маркированного бензина риформинга характеризовали в соответствии с методом, описанным в ASTM D1293 [10] .Результаты представлены в таблице (1).

      Стандартный метод испытаний для определения давления паров нефтепродуктов

      Испытание давления пара проводилось в соответствии с методом, описанным в ASTM D323 [10] . Результаты представлены в таблице (1).

      Стандартный метод испытаний для определения содержания камеди в топливе струйным испарением

      Тест на наличие камеди определяли в соответствии с методом, описанным в ASTM D381 [10] .Результаты представлены в таблице (1).

      Стандартный метод испытаний на коррозию медной ленты

      Испытание на коррозию медной ленты проводили в соответствии с методом, описанным в ASTM D93 [10] . Результаты представлены в таблице (1).

      Стандартный метод испытаний для определения октанового числа двигателя (MON)

      MON использованного бензина риформинга исследовали в соответствии с методом, описанным в ASTM D21900 [10] . Результаты представлены в таблице (1).

      Определение концентрации свинца в бензине методом атомно-абсорбционного спектрофотометра

      Приготовление образца В мерную колбу на 100 мл отбирали 30 мл метилизокетона и 5 мл буферного раствора, затем 0,1 г йода и 5 мл бензина переносили в раствор, раствор был доведен до отметки. с изобутилкетоном [11] . Приготовление стандартного раствора свинца (II). Растворы свинца (II) в 0,5, 1,0 и 2,0 частей на миллион получали растворением известного веса Pb (II) в известном объеме деионизированной воды.Бланк прибора Устройство было заполнено деионизированной водой, а затем образец был введен в устройство, где происходит процесс распыления свинца в бензине (на пути света от лампы накоротко), и прибор считывает количество вести напрямую [12] . Результаты показаны в таблице (1).

      Стандартный метод испытаний окислительной стабильности топлива

      Устойчивость к окислению использованного бензина риформинга исследовали в соответствии с методом, описанным в ASTM D93 [10] .Результаты представлены в таблице (1). Результаты представлены в таблице (1).

      Стандартный метод определения содержания серы в бензине с помощью энергодисперсионной рентгенофлуоресцентной спектрометрии

      Содержание серы в использованном бензине риформинга определяли в соответствии с методом, описанным в ASTM D2624 [10] . Результаты представлены в таблице (1).

      Влияние добавления различных концентраций изопропилового спирта в суданский бензин риформинга

      Изопропиловый спирт в качестве присадки - это растворимые в бензине химические вещества, которые смешиваются с бензином риформинга для повышения его октанового числа.изопропиловый спирт добавляли к бензину риформинга при различных концентрациях 5% и 10% (об. / об.) следующим образом: 1000 мл бензина риформинга получали при температуре холодильника. и перенесенный в стеклянный контейнер имел подходящую крышку. Октановое число бензина измерялось двигателем CFR, и все физико-химические свойства бензина также определялись до добавления ацетона. Два стеклянных контейнера были заполнены 1000 мл бензина для риформинга и с помощью пипетки был добавлен изопропиловый спирт в различных концентрациях 5% и 10% (об. / Об.) При встряхивании.Октановое число этих смесей измеряли с помощью двигателя CFR, и все физико-химические свойства также определялись после добавления изопропилового спирта. Результаты представлены в таблице (1).

      Таблица 1: Некоторые физико-химические свойства суданского бензина риформинга до и после добавления изопропилового спирта

      Название теста

      Переформатируйте бензин (R.G.) перед добавлением

      1000 мл.R.G + 50 мл

      1000 мл .R.G + 100 мл

      изопропиловый спирт

      изопропиловый спирт

      изопропиловый спирт

      Дистилляция

      37,9 ° С

      Начальная точка кипения (IBP)

      36,5 ° С

      Начальная точка кипения (IBP)

      33.7 ° С

      Начальная точка кипения (IBP)

      58,5 ° С

      10%

      57 ° С

      10%

      55,6 ° С

      10%

      97,2 ° С

      50%

      95 ° С

      50%

      93,5 ° С

      50%

      159.0 ° С

      90%

      157,2 ° С

      90%

      157,6 ° С

      90%

      190,5 ° С

      Конечная точка кипения (FBP)

      185,2 ° С

      Конечная точка кипения (FBP)

      182,1 ° С

      Конечная точка кипения (FBP)

      Плотность

      736.4 к / м 3 (150 ° C)

      729 к / м 3 (150 ° C)

      701 к / м 3 (150 ° C)

      Давление пара

      52,5 кПа (37,8 ° C)

      49 кПа (37,8 ° C)

      49,1 кПа (37,8 ° C)

      Содержание жевательной резинки

      0,8 мг / 100 мл

      0,8 мг / 100 мл

      0.95 мг / 100 мл

      Коррозия меди

      процент свинца

      0,001 мг / л

      0,001 мг / л

      0,001 мг / л

      Устойчивость к окислению

      494 мин.

      452 мин.

      403 мин.

      Содержание серы

      58.49 мг / л

      58,49 мг / л

      58,49 мг / л

      Показание давления в двигателе CFR

      0,583 кПа

      0,502 кПа

      0,475 кПа

      Октановое число по двигателю

      88,5

      94,1

      96

      Из таблицы очевидно, что испытание перегонкой бензина риформинга до и после обработки показало снижение конечных точек кипения (FBP), что является убедительным свидетельством того, что качество бензина риформинга улучшилось после двух добавлений (5,10% об.) Изопропилового спирта.Кроме того, были снижены начальные точки кипения (IBP) той же пробы бензина риформинга после обработки; это может быть связано с преобразованием некоторого количества сжиженного нефтяного газа (LPG) в топливо [13] . Снижение начальной точки кипения (IBP) после всех добавлений также указывает на то, что качество бензина улучшилось. Добавление изопропилового спирта с различными концентрациями повышает значение октанового числа после процессов дистилляции и очистки. Таким образом, тест на перегонку дает толкование о повышении или понижении октанового числа только [10] .ASTM не установил никаких ограничений для плотности и давления пара, поскольку они в большей степени зависят от температуры в стране, но нефтеперерабатывающие заводы установили ограничения для этих физических параметров, как показано в таблице (2).

      Таблица 2: Пределы физических параметров бензина, установленные Хартумским НПЗ

      Тест

      Лето

      Зима

      Плотность

      > 740 кг / м 3

      > 740 кг / м 3

      Давление пара

      40-67 кПа

      40 - 85 кПа

      Согласно ограничениям, установленным для плотности и давления пара, результаты получены в таблице (1)., оказывается в допустимом диапазоне. Процент камеди в бензине влияет на его стабильность, что может оказывать (+ ve) или (–ve) влияние на октановое число и качество бензина. наличие жевательной резинки после первого добавления было стабильным при (0,8 мг / 100 мл), а после второго добавления увеличилось до 0,95 мг / 100 мл, и эти результаты, по-видимому, находятся в допустимом диапазоне, установленном ASTM, как показано в таблице (3).

      Таблица 3: Допустимый диапазон, установленный ASTM

      Название теста Допустимый диапазон ASTM
      Дистилляция FBP ≤250◦c Д86-99а
      Содержание жевательной резинки 0.5-2 мг / 100 мл Д381-99
      Коррозия меди 1a или 1b Д183-91
      Устойчивость к окислению > 240 минут D525-99a
      Содержание серы ⊁250 частей на миллион Д4294-89
      Содержание свинца ⊁ 0,001 промилле D3341-91

      Коррозия меди может происходить в бензобаке или двигателе, в котором используется бензин, поэтому очень важно провести испытание на коррозию медной полосы. [14] .ASTM разработало цветовую таблицу, по которой можно определить, имеет ли место коррозия медной пластины при погружении в образец бензина, путем сравнения со стандартом ASTM на коррозию медной полосы. Очевидно, что результат (1а), полученный после обеих добавок, находится в допустимых пределах, что свидетельствует о хорошем качестве суданского бензина риформинга. Было обнаружено, что содержание свинца в бензине для риформинга перед добавлением изопропилового спирта (0,001 мг / л) находится в пределах допустимых значений, установленных ASTM, это значение не изменилось после обоих добавлений изопропилового спирта.Устойчивость к окислению считается одним из наиболее важных свойств, используемых для оценки качества бензина, поскольку она дает представление об условиях хранения продукта, а также о тепле, необходимом для начала сгорания бензина внутри двигателя [15] .Результаты испытания устойчивости к окислению также находятся в пределах допустимого диапазона ASTM, как показано в таблице (3). При добавлении изопропилового спирта 5 и 10% (об. / Об.) Было замечено, что процентное содержание серы было стабильным, и результаты, полученные в результате испытания на содержание серы, соответствовали правильному допустимому диапазону, установленному ASTM, это означает, что высокое качество было получено благодаря высокому содержанию серы. процентное содержание (250ppm) вызывает коррозию и снижает октановое число.На рисунке (1) показан эффект добавления изопропилового спирта в различных концентрациях к суданскому бензину риформинга. Увеличение значения моторного октанового числа суданского бензина риформинга с 88,5 первоначально до 94,1 и 96 за счет добавления 5 и 10% (об. / Об.) Изопропилового спирта соответственно, указывает на то, что изопропиловый спирт улучшает качество суданского бензина. риформат бензина, это улучшение объясняется способностью материала преобразовывать углеводородные цепи в циклические соединения или увеличивать количество разветвленных цепей в бензине.

      Заключение

      Моторное октановое число (MON) бензина риформинга, использованного в этом проекте до процесса улучшения, составило 88,5. Изопропиловый спирт показал различные способности в улучшении МОН бензина риформинга, производимого на Хартумском НПЗ. Было обнаружено, что свойства плотности и давления пара для бензина риформинга после добавок с различной концентрацией находятся в пределах диапазона, установленного Хартумским НПЗ. Другие свойства бензина риформинга после всех добавок с различной концентрацией были обнаружены в пределах, установленных ASTM.MON был улучшен до 94,1 и 96 после добавления изопропилового спирта 5 и 10 (об. / Об.) Соответственно.

      Список литературы

      1. Meusinger, R., Morose, R. «Определение соотношения структуры качества и октанового числа углеводородов с помощью генетических алгоритмов». Chem. Intell. Лаборатория. Syst ., 1999. 46 (3), 412 - 425.
      2. Пердиха А., Пердиха Ф. «Химическая интерпретация октанового числа». Acta. хим. Solv . 2006. (53) 315-360.
      3. Meusing, R., Мороз Р. «Определение октановых чисел бензиновых соединений по их химической структуре методами 13 CNMR спектроскопии и нейронной сети». Исследование нефтепродуктов , 2001, 80 , 613 - 630.
      4. Domask, W, G .. «Введение в химию углеводородов нефти и комиссии в отношении топлива и растворителей, полученных из нефти». Нью-Йорк: Компания Ван Ностр и Рейнхольд, 2000.
      5. Деволд, Х .. «Введение в добычу нефти и газа» (3-е изд.).Осло: ABB ATPA Oil and Gas, 2006.
      6. Lago, H, J., et al. «Взаимосвязь между октановым числом и составом нафты каталитического крекинга». Ind. Eng. Res. , 1999. 38 (6), 2171-2190.
        CrossRef
      7. Moh.Ezeldin, Ali.M.Masaad, Abualreish, M.J.A .. «Улучшение качества реформатированного бензина с использованием анилина и толуола», International Journal of Current Research , 2015, 7, (9), 20531-20538.
      8. Мох Эзельдин1, Али. М. Масаад, М.Дж. А. Абуалрейш, Сулиман А. Г. Насир1 и А. Омер Года «Влияние диметиламина на физико-химические свойства бензина риформинга» Academia Journal of Scientific Research , 2015, 3 (9), 131-141.
      9. Эзельдин, М., Массад, А. «Повышение качества суданского бензина за счет использования диизопропилового эфира и масла моринги». Европейские академические исследования , 2015, 3 (3), 2748 - 2763.
      10. Керр, С., Сареде, Д. Поэтапный отказ от свинца в Соединенных Штатах.Агентство по охране окружающей среды США: Мэрилендский университет, 1997.
      11. Гиббс, Л., М., Бонацца, Б., Р. «Дистилляция и давление пара» (8-е изд). Западный Коншохохохен: Сальвтер. Дж. Рэнд. 2008.
      12. Twu, C, H., Rogone, G. «Оцените октановое число, используя усовершенствованный метод. « Исследование углеводородных процессов , 1999. 13 (2), 657 - 665.
      13. Ежегодный сборник стандартов ASTM. Американское общество испытаний и материалов, Вест-Коншохокен: Salvter. Дж. Рэнд, 2005.
      14. Керр, С., Ричард, Г.Доказательства прекращения преследования США. Journal of Industrial Economics , 2003. 33 (4), 212 - 220.


      Эта работа находится под международной лицензией Creative Commons Attribution 4.0.

      Об авторе

      Похожие сообщения

      Спирт и октан - Sunoco Race Fuels

      Спирты, такие как метиловый спирт (метанол) и этиловый спирт (этанол), часто используются в гоночном топливе.Иногда они представляют собой небольшую часть топлива, а иногда они являются основным компонентом топлива. Метанол обычно используется как «чистый», поэтому многие его называют гоночным алкоголем. Этанол также можно использовать в чистом виде, что и делают некоторые гонщики, но чаще можно услышать о E85, смеси примерно 85% этанола.

      Об октановом числе спиртов сказано много. Однако с технической точки зрения октановое число спиртов невозможно измерить.

      Все двигатели для октановых испытаний, как определено в процедурах определения октанового числа, установленных Американским обществом испытаний и материалов (ASTM), карбюраторные.Регулировка соотношения воздух / топливо на карбюраторах двигателей с октановым числом ограничена и не может удовлетворить чрезвычайно разные требования к соотношению воздух / топливо чистых спиртов.

      Смеси спиртов можно тестировать для определения того, что называется «октановым числом смеси» или BOV. По сути, октановое число смеси спирт / бензин сравнивается с октановым числом бензина без спирта, и выполняется некоторая математика, чтобы вычислить, какое влияние спирт оказал на октановое число бензина. Таким образом, определяется BOV.Однако BOV - это не то же самое, что нормальное октановое число.

      Октановое число на насосе определяется путем усреднения двух октановых тестов, указанных в ASTM - теста на октановое число по исследовательскому методу (RON, или просто «R») и теста на моторное октановое число (MON или просто «M»). Среднее значение выражается как (R + M) / 2 и иногда называется антидетонационным индексом или AKI. В США насосный газ продается на основе AKI, и именно это значение мы обычно используем для представления октанового числа топлива.Квадратные желтые наклейки с октановым числом, которые вы видите на бензоколонках, обозначают октановое число (R + M) / 2.

      BOV для метанола и этанола обычно завышают октановое число. Это потому, что действует закон убывающей доходности. В то время как небольшое количество алкоголя может повысить октановое число на несколько цифр, вдвое большее количество спирта не приводит к увеличению октанового числа вдвое. Таким образом, хотя может показаться, что спирт имеет высокое октановое число, когда используется небольшое количество (как при определении BOV), его реальное октановое число не такое высокое.Проблема в том, что настоящее число не может быть определено ... поэтому нам остается только гадать.

      Этанол - хороший тому пример. Его BOV обычно указывается как октановое число 112 или около того. Опять же, это означает, что если вы добавите немного этанола в бензин, некоторые математические вычисления говорят нам, что октан будет увеличиваться, как если бы этанол был 112 октановым числом. На самом деле это не так… просто так кажется, когда добавляется небольшое количество.

      По лучшим оценкам фактического октанового числа чистого этанола оно составляет около 100. Это, вероятно, консервативное значение, но нас устраивает.Если вы видите заявления об октановом числе этанола в диапазоне 112, подозревайте, что октановое число может быть неверно основано на BOV.

      Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности. Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.


      Настройка вашего браузера для приема файлов cookie

      Существует множество причин, по которым cookie не может быть установлен правильно. Ниже приведены наиболее частые причины:

      • В вашем браузере отключены файлы cookie.Вам необходимо сбросить настройки своего браузера, чтобы он принимал файлы cookie, или чтобы спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
      • Ваш браузер спрашивает вас, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались. Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, нажмите кнопку «Назад» и примите файлы cookie.
      • Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Если вы подозреваете это, попробуйте другой браузер.
      • Дата на вашем компьютере в прошлом. Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г., браузер автоматически забудет файл cookie.Чтобы исправить это, установите правильное время и дату на своем компьютере.
      • Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie. Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с системным администратором.

      Почему этому сайту требуются файлы cookie?

      Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу. Чтобы предоставить доступ без файлов cookie потребует, чтобы сайт создавал новый сеанс для каждой посещаемой страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.


      Что сохраняется в файле cookie?

      Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в cookie; никакая другая информация не фиксируется.

      Как правило, в файлах cookie может храниться только информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта. Например, сайт не может определить ваше имя электронной почты, пока вы не введете его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступа к остальной части вашего компьютера, и только сайт, который создал файл cookie, может его прочитать.

      Биотопливо - Типы биотоплива

      Использование спирта в качестве топлива не новость концепция. Генри Форд изначально планировал, что его автомобили будут работать на этаноле, но ценность алкоголя для питья сделала его более дорогим для использования в качестве топлива, чем недавно открытая нефть. Первые четыре спирта (в порядке углерода содержания) метанол, этанол, пропанол и бутанол, представляют наибольший интерес для использование топлива, так как их химические свойства делают их полезными для внутреннего сгорания двигатели.

      Экономия топлива и октановое число

      Одна из проблем со спиртами заключается в том, что у них более низкая плотность энергии, чем у бензина. Таблица ниже иллюстрирует различия.

      Топливо

      Плотность энергии (мегаджоули / литр)

      Среднее октановое число (рейтинг AKI / RON)

      Бензин

      ~ 33

      85-96 / 90-105

      Метанол

      ~ 16

      98.65 / 108,7

      Этанол

      ~ 20

      99,5 / 108,6

      Пропанол

      ~ 24

      108/118

      Бутанол

      ~ 30

      97/103

      AKI - антидетонационный индекс: это октановое число Рейтинг используется в таких странах, как Канада и США.

      RON - Октановое число по исследованиям: Это октановое число используется в Австралии и большей части Европы

      График выше также показывает среднее октановое число. номера для каждого вида топлива. Помимо снижения детонации, повышается октановое число. указывает на то, что топливо горит медленно. В общем, чем медленнее горит топливо, тем эффективнее извлекать из него энергию.Таким образом, более высокое октановое число также показывает более энергоэффективное топливо. Тот факт, что спирты имеют более высокое октановое число значений, чем бензин, помогает компенсировать некоторую разницу в плотности энергии. Конечным результатом является то, что потеря экономии топлива (как далеко автомобиль может проехать на объема топлива) не так резко, как если бы октановые числа были одно и тоже.

      Биологическое производство против нефтепереработки

      Это правда, что любой из перечисленных выше спиртов могут быть получены из ископаемого топлива.Однако проще и эффективнее получать эти продукты из биомассы или даже углекислого газа и воды, чем очищать нефть. Также бывает, что спирты, полученные из нефти, склонны к быть менее чистым (например, этанол загрязнен метанолом) и часто не может быть очищен простой перегонкой.

      Метанол

      Метанол тесно связан с метаном.В Фактически, между этими двумя химическими веществами существует только один атом (кислород показаны синим цветом, углерод - черным, водород - красным).

      Метан Метанол

      Хотя эти молекулы удивительно похожи, их свойства не могли быть более разными. Начнем с того, что метан - это газ при стандартной температуре и давлении.С другой стороны, метанол - это жидкость. Метан имеет плотность энергии 55 МДж / кг, в то время как метанол имеет энергию. плотность всего 23 МДж / кг в лучшем случае. При сжигании метана образуется вдвое больше диоксида углерода на килограмм, как при сжигании метанола (2,74 кг CO 2 / кг метан против 1,37 для метанола).

      Как могут две столь похожие молекулы действовать так по-другому? Ответ находится в атоме кислорода.Это очень электроотрицательный атом (то есть, как электроны) так сильно меняет структуру связей что общая энергия реакции молекулы изменяется. Конечно, проигрывая энергия - не единственное соображение. Метан - плохое топливо, потому что он газ, что затрудняет транспортировку. С другой стороны, метан не токсичен, а метанол в небольших количествах вызовет слепоту или даже смерть.Возможно, есть лучший спирт, обладающий положительными свойствами метана и метанол, с меньшим количеством отрицательных свойств.

      Этанол

      Этанол - это стандартный питьевой алкоголь, поэтому мы знаю, что это не ядовито. Мы уже начали лучше, чем метанол. Это также имеет более высокую плотность энергии, чем метанол, и по-прежнему является жидкостью, которая делает его привлекательной альтернативой.Этанол всего на один атом отличается от этан. Подобно метану и метанолу, эти молекулы отличаются друг от друга. резкий.

      этан

      Этанол

      Этанол - обычная добавка к топливу в многие страны. В мировом масштабе среднее содержание этанола в бензине составляет примерно 5.4%, хотя некоторые страны поставляют 25% или даже 100% этанол для автомобильного топлива. Крупнейшими производителями этанола в мире являются США и Бразилия. В В США бензин содержит в среднем 10% этанола. В Бразилии бензин минимум 25% этанола по закону, и 17,3 миллиона автомобилей используют 100% этанол (называемый чистым этанолом) в качестве топлива.

      Этанол имеет некоторые преимущества в качестве топлива или присадка к топливу.Во-первых, потому что он имеет более высокое октановое число, чем этан, и даже многие из более крупных углеводородов, этанол можно использовать для повышения октанового числа топлива. Кроме того, он горит чище, чем большинство углеводородных топлив, и, если создан из биомассы, а не из нефти, практически не содержит загрязнений повредить детали автомобиля или привести к образованию смога.

      Недостатки этанола как топлива, однако помешали его широкому распространению.Прежде всего, требуется около В 1,5 раза больше этанола, чем бензина, чтобы получить ту же энергию. Это значит ты нужен топливный бак в 1,5 раза больше, если вы хотите проехать такое же расстояние на этанол, который вы делаете на бензине. Еще одна проблема с этанолом заключается в том, что он вызывает коррозию каучуков, используемых в прокладках и топливопроводах старых транспортных средств. Переформулировка резины была необходима, чтобы гарантировать, что эти компоненты не выходят из строя в современных автомобилях, особенно тех, которые работают на 100% спирт этиловый.Наконец, этанол поглощает воду из окружающей среды, что разбавляет ее концентрация и делает невозможным транспортировку по трубопроводам.

      Итак, этанол не является оптимальным автономным топливо, но похоже, что это отличная добавка к топливу. Кроме того, некоторые изобретательные люди нашли способы объединить этанол и бензин сгорание для повышения экономии топлива до 30%. В Массачусетском институте технологий, использование двигателей с высокой степенью сжатия, которые смешивают бензин и этанол (каждый хранится отдельно на борту) для борьбы с детонацией во время работы двигателя нагрузки привели к созданию автомобиля, который на 30% более экономичен, чем стандартный бензиновый двигатель, что позволяет избежать высоких затрат, связанных с дизельным и гибридным двигателем. технология.Хотя этанол никогда не может быть автономным топливом, его потенциал как добавка к топливу кажется высокой, пока мы остаемся нефтяным обществом.

      Пропанол

      Пропанол - это забытое спиртовое топливо, но по уважительной причине. Пропанол - самый сложный и дорогой спирт для производить. Поскольку его выигрыш в энергии по сравнению с этанолом минимален, крупномасштабные производство и использование этого топлива трудно оправдать.

      Однако

      Propanol не лишен своего применения. Основное применение, по крайней мере, в автомобильном сегменте, - сушка. свойства 2-пропанола, который больше известен как изопропиловый спирт или натирка алкоголь. Он известен как «осушитель газа», но на самом деле 2-пропанол удерживает воду в раствор с бензином, тем самым не допуская его замерзания в газопроводах. Ты Также можно купить изопропиловый спирт в аэрозольных баллончиках, чтобы удалить лед с лобового стекла.

      Бутанол

      Бутанол больше похож на бензин, чем этанол или метанол. Это сходство является следствием более длинного углеводородного цепи, что означает, что углерода больше по сравнению с одиночным кислородом и таким образом молекула менее полярна. На диаграмме ниже показана только одна версия бутанол. Поскольку существует четыре атома углерода, существует четыре возможных структуры для бутанол.

      Бутан

      н-бутанол

      Сходство бутанола с бензиновым средством что его можно использовать в стандартном автомобиле без необходимости доработки. Кроме того, бутанол из-за своего размера имеет плотность энергии, аналогичную плотности энергии бензин.На самом деле бутанол настолько близок к бензину по содержанию энергии, что его октановое число почти компенсирует разницу в плотности энергии. В другом словами, литр бутанола поможет вашей машине примерно как литр бензин, разница всего около 10%. Также верно, что бутанол производит только около 2,03 кг углекислого газа на килограмм бутанола, в то время как бензин производит 3,3 кг углекислого газа на килограмм бензина.

      Благодаря всем этим преимуществам натуральный вопрос: «Почему бутанол не заменил бензин?» Ответ тройной. Во-первых, бутанол на самом деле производит больше углекислого газа, чем то, что получается просто из сжигая это. Причина этого несоответствия в том, что производящая биомассу, сбор и обработка всего этого требует энергии, которая выделяет CO 2 . Этот ввод энергии, необходимый только для производства бутанола, вызывает вопросы о насколько эффективно биотопливо - тема, подробно рассматриваемая в другой статье.Верно Сейчас ведется большое количество исследований по использованию водорослей для производства бутанола. Университет Тулейна лидирует в этом вопросе, а также в использовании бактерии для производства бутанола из целлюлозы.

      Вторая причина того, что бутанол не имеет замененный бензин заключается в том, что его влияние на здоровье недостаточно изучено. это Считается, что в организме человека ведет себя аналогично этанолу, но дальнейшие исследования его эффекты, особенно при сжигании в качестве топлива, требуются до того, как он будет считается безопасным.

      Наконец-то бутанол не заменил бензин потому что это очень сложно производить. До недавнего времени бутанол не был считается жизнеспособным биотопливом, потому что оно убивает организмы, которые производили его до того, как смогли создать его в больших количествах. Чтобы чтобы предотвратить это, бутанол необходимо удалять из раствора по мере его приготовления. До того как 2012 г., удаление бутанола из организмов, производящих его, было энергичной интенсивный и дорогостоящий процесс.Исследования Университета Иллинойса, однако может упростить процесс и обеспечить эффективное производство большие количества бутанола. Еще неизвестно, насколько эффективен этот процесс. в больших масштабах, но это может проложить путь для бутнаола, чтобы заменить бензин в ближайшее будущее.

      Понимание двуокиси углерода и углерода Топливо

      В приведенных выше разделах упоминается количество углекислого газа, которое производит каждый алкоголь, и это сравнивается с производство углекислого газа из эквивалентного количества ископаемого топлива, которое наиболее близок по структуре к алкоголю.Сравнение углекислого газа в однако такой способ может ввести в заблуждение.

      Лучший способ сравнить углекислый газ производство выражается в энергии, произведенной на килограмм углекислого газа. исключен. Это лучший пример, потому что, хотя некоторое количество этанола производит меньше углекислого газа, чем такое же количество бензина, а также производит меньше энергии. В результате необходимо сжечь больше алкоголь, чтобы получить такое же количество энергии, как и ископаемое топливо.График ниже содержит несколько примеров, которые помогают прояснить суть дела.

      Топливо

      Плотность энергии (МДж / кг)

      Производство диоксида углерода (кг / кг)

      Производство диоксида углерода (МДж / кг)

      Двуокись углерода * (кг / эквивалент)

      Метанол

      ~ 21

      1.37

      ~ 15

      ~ 3,6

      Метан

      ~ 55

      2.74

      ~ 20

      НЕТ

      Этанол

      ~ 24,5

      1.91

      ~ 13

      ~ 4,05

      Этан

      52

      2.93

      ~ 18

      НЕТ

      Бутанол

      36

      2.37

      ~ 15

      ~ 3,02

      Бензин

      ~ 46

      3.30

      ~ 14

      НЕТ

      * Этот показатель сравнивает алкоголь с его ближайший углеводородный эквивалент. Стоимость произведенного углерода рассчитывается определение того, сколько килограммов алкоголя необходимо, чтобы получить то же самое количество энергии в виде углеводорода.Это число умножается на CO 2 производство в кг / кг, чтобы определить, сколько килограммов углекислого газа производится, когда производство энергии остается прежним.

      Из приведенной выше диаграммы видно, что спирты, независимо от того, как они производятся, вряд ли будут жизнеспособными альтернативы ископаемому топливу, пока они не начнут увеличиваться в размерах.Другими словами, метанол и этанол не являются хорошими источниками топлива, потому что они производят больше двуокиси углерода, чем их эквивалентные углеводороды на такое же количество энергия. Бутанол, однако, начинает показывать разницу. Бутанол производит МЕНЬШЕ углекислый газ, чем бензин, для того же количества энергии. Если люди могут преодолеть проблемы производства бутанола в больших количествах и избежать ударов в пищевой цепочке, то он может стать жизнеспособной альтернативой углеводородному сырью. топливо.

      Спирты с длинной цепочкой

      Информация в таблице выше естественно вызывает вопрос, почему ученые просто не производят более длительные цеплять спирты (5 или более атомов углерода) и использовать их в качестве топлива. Часть ответа на этот вопрос связан с поставками продуктов питания, о чем говорилось в других статьях. В остальная часть относится к химии. Синтезировать длинноцепочечные спирты непросто.Фактически, пять углеродных спиртов (называемых пентанолами или амиловыми спиртами) являются дольше всех умели производить ученые. Однако в последнее время метод генная инженерия показала, что бактерии могут быть ключом к производству длинноцепочечные спирты, которые обладают еще большей пользой и обладают большей энергией плотности, чем бутанол.

      Заключение

      В краткосрочной перспективе спиртосодержащее топливо не будет заменить углеводородное топливо.Однако они будут важными добавками к топливу. на обозримое будущее. Если наука будет продолжать развиваться, и проблема компрометация пищевой цепи может быть решена, тогда спиртовое топливо может обеспечить отличная альтернатива ископаемому топливу, которая позволяет нам лучше сбалансировать, сколько углекислый газ, который мы выбрасываем в атмосферу, вместе с тем, сколько удаляют растения.

      Изопропиловый спирт может предотвратить загрязнение воды топливом

      Дэйв Осмольски

      Пандемия коронавируса накрыла нас этой весной, поэтому катание на лодках было сокращено в самый худший из возможных сезонов.Из-за того, что пристань для яхт, а также общественные и частные трапы закрылись, многие лодки томились на верфях и подъездных путях.

      Интересно, сколько владельцев лодок, таких как я, столкнулись с водой в наших бензобаках. Вода собирается из-за конденсации и добавок этанола, поглощающих воду из атмосферы, которая подвергалась периодам нагрева и охлаждения.

      Выкачивание и утилизация загрязненного топлива может быть дорогостоящим мероприятием, но этого можно избежать. Хотя этанол может способствовать загрязнению топлива, другие спирты могут повторно диспергировать воду обратно в горючую смесь.Самый распространенный спирт для этой работы - изопропиловый спирт. Если вы можете найти источник, изобутиловый спирт также подойдет. В связи с повышенным спросом на дезинфицирующие средства, изопропиловый спирт также может быть трудно найти.

      В аптеках обычно продают 70% растворы изопропилового спирта. Не используйте это. Поищите в хозяйственном магазине, где продаются растворители для 99-процентного изопропилового спирта, также называемого изопропанолом и IPA.

      Изопропиловый спирт также продается в качестве присадки к топливу. Прочтите этикетки на добавках в вашем автомобильном магазине.Если вы не можете найти изопропиловый спирт, возможно, вы сможете нанести на него этикетку с торговым наименованием в качестве присадки к топливу.

      Изопропанол поглощает влагу из воздуха. Это означает, что после восстановления вашего топлива с добавлением изопропанола вы должны пропустить оставшееся топливо через двигатель, совершив длительную поездку или достаточно кругов вокруг озера, чтобы израсходовать топливо.

      Здесь следует сделать несколько оговорок. Утверждается, что изопропанол вызывает коррозию резины и других полимерных частей топливной системы не больше, чем этанол.Он менее агрессивен, чем метанол. Поскольку он также более чистый, чем этанол или метанол, он удаляет многие отложения в топливной системе. Я не уверен, вызовет ли это проблемы или нет. Вся литература и отзывы, которые я прочитал, указывают на отсутствие вредных последствий этой «очистки», но вы должны использовать ее на свой страх и риск.

      Изопропанол имеет октановое число 105. В зависимости от того, сколько вы используете для повторного диспергирования воды в топливе, общее октановое число может измениться и повлиять на работу вашего двигателя.Для типичного топливного бака на 40 галлонов от половины до одной пинты изопропанола рассеивает воду и обеспечивает удовлетворительную работу двигателя.

      Говорят, что вода, которая теперь диспергирована в топливе, фактически улучшает характеристики двигателя. Много лет назад, когда большинство топливных систем были карбюраторными, было продано устройство, которое вводило небольшое количество водяного пара в топливно-воздушную смесь для улучшения характеристик.

      Изопропанол, как и большинство своих собратьев по алкоголю, поглощает влагу из воздуха. Это означает, что после восстановления топлива с добавлением изопропанола вы должны пропустить оставшееся топливо через двигатель, совершив длительную поездку или достаточно кругов вокруг озера, чтобы израсходовать топливо, чтобы вы могли залить свежее топливо.

      Надеюсь, эта информация избавит вас от необходимости избавляться от нескольких галлонов загрязненного водой топлива.


      Дэвид Х. Осмольски из Charlotte Power Squadron / 27 ремонтирует лодки со средней школы, когда его первая лодка, покрытое брезентом кедровое ребро, протекала в галлонах в минуту и ​​требовала постоянного ремонта.

      (PDF) Улучшение октанового числа бензина с помощью этанола в виде оксигенированного соединения

      Farkha & et & al & / American & Journal & of & Oil & and & Chemical & Technologies & 4 & (2016) & 63-69

      !

      • Любое дополнительное процентное содержание этанола не приведет к увеличению октанового числа, как в бензине, которое составляет около 89

      , но после добавления этанола в количестве более 10% октановое число увеличится до 94.3.

      • Рисунки 4 и 5, процент этанола более 12%, октановое число больше не увеличивается.

      5. Ссылки

      [1] Hsieh, W.D., Chen, R.H., Wu, T.L. и Лин, Т. (2002) «Характеристики двигателя и выбросы загрязняющих веществ двигателя SI

      , использующего топливо, смешанное с этанолом и бензином», Атмосферная среда: Седьмая международная конференция по атмосферным наукам

      и их применению к качеству воздуха (ASAAQ). Тайвань, 9 октября 2001 г.Атмосферная среда 36:

      403–410. Доступно по адресу: http: //ac.els-cdn.com/S1352231001005088/1-s2.0-S1352231001005088-main.pdf? _Tid = 9188feac-

      9f7c-11e5-84d9-00000aacb360 & acdnat = 14497794811ec8c5c8 (Acdnat = 14497794811ec8c5c5678) 2015)

      .

      [2] Yao, Y.C., Tsai, J.H. и Чанг, Х.Л. (2011). Выбросы органических токсичных веществ в воздух четырехтактным мотоциклом, использующим бензин, смешанный с этанолом

      . Environ. Англ. Sci. 28: 147–158.Доступно по адресу:

      http://online.liebertpub.com/doi/pdfplus/10.1089/ees.2010.0255.

      [3] Поулопулос С.Г., Самарас Д.П. and Philippopoulos, C.J. (2001) «Регулируемые и нерегулируемые выбросы от двигателя внутреннего сгорания

      , работающего на этанолсодержащем топливе», Атмосферная среда: Седьмая международная конференция

      по атмосферным наукам и приложениям к качеству воздуха (ASAAQ). Тайвань, 27 апреля 2001 г. Атмосфера

      Окружающая среда 35 (2001) 4399–4406.Доступно по адресу: http://ac.els-cdn.com/S1352231001002485/1-s2.0-S1352231001002485-

      main.pdf? _Tid = a47f9318-9f7c-11e5-83d2-00000aab0f6b & acdnat = 1449779518_341c0f6b & acdnat = 1449779518_341c0f6b и acdnat = 1449779518_341c5e1d66455 10 декабря 2015 г.).

      [4] Niven, R.K. (2005) «Этанол в бензине: обзорная статья о воздействии на окружающую среду и устойчивость», обзоры возобновляемых источников энергии и

      , том 9, выпуск 6, декабрь 2005 г., страницы 535–555. Доступно по телефону:

      http: // www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032104000784?np=y (дата обращения: 10 декабря 2015 г.).

      [5] Коэто, E.P.D., Moles, C.W., Marco Santos, A.C., Barwick, M. и Chiarelli, P.M. (1996) «Компоненты впрыска топлива

      , разработанные для Brazilian Fuels», технический документ SAE, 962350, Общество автомобильных инженеров, Варрендейл, Пенсильвания. Доступно по адресу

      по адресу: http://papers.sae.org/962350/ (дата обращения: 10 декабря 2015 г.).

      [6] Naegeli, D.W., Lacey, P.I., Alger, M.Дж. И Эндикотт, Д.Л. (1997) «Поверхностная коррозия в топливных насосах на основе этанола», SAE

      , Технический документ, 971648, Общество автомобильных инженеров, Варрендейл, Пенсильвания. Доступно по адресу:

      http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032104000784?np=y (дата обращения: 11 декабря 2015 г.).

      [7] Чарльз М.Б., Райан Р., Райан Н. и Олорунтоба Р. (2007). Государственная политика и биотопливо: путь вперед? Энергетика

      Политика 35: 5737–5746. Доступно по адресу: http: // www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0301421507002777 (дата обращения:

      , 11 декабря 2015 г.).

      [8] Биотопливная ассоциация Австралии (2015) Биотопливная ассоциация Австралии. Доступно по адресу:

      http://biofuelsassociation.com.au/biofuels/ethanol/fuel-ethanol-blends/ (дата обращения: 11 декабря 2015 г.).

      [9] Спейт, Дж. Г., (2007) Химия и технология нефти: продукты-бензин. Четвертое издание. США - новый

      Йорк: CRC Press Taylor & Francis Group.

      [10] Фунг, Т., М., Морганти К., Дж., Брер М., Дж., Сильва Г., Д., Ян Ю. и Драйер Ф., Л., (2013) «Октановое число номера

      этанола, смешанного с бензином и его заменителями », Топливо 115 (2014) 727–739. Доступно по адресу: http: //ac.els-

      cdn.com/S0016236113007047/1-s2.0-S0016236113007047-main.pdf?_tid=461ed320-88bf-11e5-8a25-

      00000aacb35d & acdnat = 1447cd3102609b09ecdnat = 1447cd31070079908 11 декабря 2015 г.).

      % PDF-1.7 % 3267 0 объект > эндобдж xref 3267 91 0000000016 00000 н. 0000005336 00000 н. 0000005659 00000 н. 0000005713 00000 н. 0000005843 00000 н. 0000006203 00000 н. 0000006632 00000 н. 0000006671 00000 н. 0000008132 00000 н. 0000008247 00000 н. 0000008736 00000 н. 0000009124 00000 н. 0000009375 00000 п. 0000009964 00000 н. 0000010215 00000 п. 0000010658 00000 п. 0000010915 00000 п. 0000011398 00000 п. 0000011821 00000 п. 0000012079 00000 п. 0000012518 00000 п. 0000040152 00000 п. 0000072406 00000 п. 0000089933 00000 н. 0000104263 00000 н. 0000106914 00000 п. 0000121942 00000 н. 0000122199 00000 н. 0000122655 00000 н. 0000123052 00000 н. 0000176102 00000 н. 0000176177 00000 н. 0000176279 00000 н. 0000176377 00000 н. 0000176434 00000 н. 0000176586 00000 н. 0000176643 00000 н. 0000176831 00000 н. 0000176888 00000 н. 0000176998 00000 н. 0000177102 00000 н. 0000177295 00000 н. 0000177352 00000 н. 0000177446 00000 н. 0000177586 00000 н. 0000177753 00000 н. 0000177809 00000 н. 0000177907 00000 н. 0000178045 00000 н. 0000178224 00000 н. 0000178280 00000 н. 0000178398 00000 н. 0000178582 00000 н. 0000178733 00000 н. 0000178789 00000 н. 0000178919 00000 н. 0000179041 00000 н. 0000179169 00000 н. 0000179225 00000 н. 0000179282 00000 н. 0000179432 00000 н. 0000179489 00000 н. 0000179546 00000 н. 0000179603 00000 н. 0000179660 00000 н. 0000179717 00000 н. 0000179774 00000 н.

Автор: alexxlab

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *