ОПРЕДЕЛЕНИЕ БЕНЗОЛСОДЕРЖАЩЕЙ ФРАКЦИИ АВТОМОБИЛЬНОГО БЕНЗИНА ХРОМАТО – МАСС – СПЕКТРОМЕТРИЧЕСКИМ МЕТОДОМ

АННОТАЦИЯ

Рост автомобильного парка и связанное с ним увеличение загрязнения окружающей среды предъявляют все более жесткие требования к качеству вырабатываемых бензинов в части их экологических свойств. В обзоре рассмотрены современные методы снижения содержания бензола в автомобильных бензинах до уровня, соответствующего современным экологическим требованиям.

ABSTRACT

The growth of the automobile fleet and the associated increase in environmental pollution impose increasingly stringent requirements for the quality of produced gasoline in terms of their environmental properties. The review considers modern methods of reducing the content of benzene in motor gasoline to a level that meets modern environmental requirements.

Ключевые слова: бензин, ароматические углеводороды, бензол, гидрирования, гидроизомеризация, алкилирования, экстракция, риформинг

Keywords: gasoline, aromatic hydrocarbons, benzene, hydrogenation, hydroisomerization, alkylation, extraction, reforming

Введение. В мире из года в год спрос на автомобильный бензин растет из-за увеличения количества автомобильных транспортных средств.

В результате увеличение спроса на моторное топливо приводит к увеличению вредных выбросов в атмосферу. Многие развитые страны Америки, Европы и других под защитой экологии ужесточают требования к топливу [1-2].

При производстве экологически чистого автомобильного бензина, который сохраняет свою химическую и дисперсионную стабильность в различных эксплуатационных условиях, необходимо обосновать ряд решений в этой области, в частности определить влияние химического состава и коллоидно-химических свойств отечественных автомобильных бензинов на их экологические и эксплуатационные свойства; изучение коллоидно-химических закономерностей получения диспергириющих модификаторов улучшающих качество бензина на основе легких бензиновых фракций, а также получение компаундированием их с фракцией тяжелого топлива новых бензиновых композиции; разработка оптимальных условий процесса получения бензина, отвечающих современным экологическим требованиям на основе местного низкооктанового бензина.

На сегодняшний день по разработке новых видов топлив в нефтегазовой промышленности в республике достигнуты теоретические и практические результаты. В этом направлении на основе проведенных работ по разработке нефтепродуктов и применению нетрадиционных способов для интенсификации процессов переработки достигнуты важные результаты. В этом аспекте, в частности, важную роль играет научное исследование, направленное на производство бензина, отвечающего современным экологическим требованиям, на основе местного низкооктанового бензина [3-4].

Объекты и методы исследования. Объектом исследований был автомобильный бензин АИ-80 (А80), выпускаемый Бухарским нефтеперерабатывающим заводом.

Методы исследования. Приведены использованные в работе классические и современные методы исследования, позволяющие определить физические, физико-химические характеристики, молекулярную массу, функциональный состав; изучить процессы, протекающие в исходном автомобильном бензине и в бензине, подвергнутом различным процессам облагораживания: фракционирования и гидроизомеризации; установить химические составы, структуру, химическую природу и их стабильность.

Перегонка автомобильного бензина проведена по ГОСТ 2177-99.

Индивидуальный химический состав автомобильного бензина и ее фракции определены с помощью хромато – масс – спектрометрического метода, в приборе Agilent 8890/5977B GC/MSD.

Результаты и их обсуждение. С целью уменьшения в составе объекта исследования содержания бензола и ароматических углеводородов нами из бензина АИ-80 путем фракционной перегонки отогнаны низкокипящие фракции, в которых высокое содержание бензола.

Хотя температура кипения бензола 80^оС, перегонка проводилась до 110^оС, т.к. учитывалась упругость его паров.

Для исследования индивидуального состава низкокипящих фракций бензина с целью определения количественного содержания бензола в каждой полученной фракции использовали метод газожидкостной хроматографии. Полученные результаты приведены в табл. 1.

Как видно из представленных данных, бензола после 110^оС почти не остается, а также в этой фракции бензина есть часть толуола. Так как наша цель в составе бензина уменьшить не только количество бензола (до 1%), а также уменьшить содержание ароматических углеводородов (до 35%), поэтому мы для процесса гидроизомеризации как сырье использовали фракцию бензина н.к. – 110^оС.

Таблица 1.

Материальный баланс перегонки автобензина АИ-80 по фракциям и содержания бензола

Результаты исследования фракционной перегонки бензина АИ-80 и некоторые физико-химические характеристики фракций бензина представлены в табл. 2.

Таблица 2.

Содержание углеводородов в бензине АИ-80 и его фракциях

Из полученных результатов видно (табл. 1 и (табл. 2), количества бензола в составе автомобильного бензина выше и для уменьшения ее нужно извлечь бензолсодержащую фракцию бензина (н.к. – 110^оС) и с помощью новых или традиционных методов (экстракция, экстракционный дистилляция, адсорбция и т.д.) нужно уменьшить количество из бензольной фракции.

Заключение. Согласно требованиям государственных стандартов на нефтепродукты определено качество отраслевого бензина АИ-80.

Установлено, что для улучшения экологических и эксплуатационных характеристик и соответствия бензина требованиям Евростандарта-5, необходимо удаление излишков ароматических углеводородов и доведения их до 35% масс., а количество бензола должно быть не более 1% об. Выполненные экспериментльные работы отвечали этим требованиям.

Список литературы:

1. Махмудов М.Ж., Нарметова Г.Р. Снижение количества бензола в автобензине АИ-80 растворителями ДМФА и ДМСО методом селективной экстракции // Научный вестник СамГУ. – 2016. – №5. С. 94-98.
2. Махмудов М.Ж. Извлечения бензола из автомобильного бензина с экстракционным методом // «XXI аср – интелектуал авлод асри» ҳудудий илмий-амалий анжумани. – Бухоро-2015. 233-235 б.
3. Махмудов М.Ж., Нарметова Г.Р., Хайитов Р.Р. Выделение ароматических углеводородов из автомобильного бензина с целью доведения его качества до норм Евро-5 // Технологии нефти и газа научно – технологический журнал. – 2017. – №1. С. 20-22.
4. Махмудов М.Ж., Мирзаева М.М., Хамидов Б.Н., Нарметова Г.Р. Определение сорбционной емкости синтетического цеолита NaX в динамических условиях из жидкой фазы по ароматическим углеводородам бензина // Узбекский химический журнал. – 2016. – №3. С. 35-39.