ТЕХНОЛОГИЯ КОМПАУНДИРОВАНИЯ НЕЭТИЛИРОВАННЫХ АВТОМОБИЛЬНЫХ БЕНЗИНОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНЫХ ПРИСАДОК

АННОТАЦИЯ

В статье рассмотрена современная технология компаундирования неэтилированных автомобильных бензинов путём смешения реформата и лёгкой нафты с возможным введением бутановой фракции и многофункциональных присадок. Описаны компонентный состав, режимные параметры процесса, особенности автоматизированного дозирования присадок (Keropur 3784, BRAVOS PRIME G2 и аналоги) и их влияние на эксплуатационные характеристики топлива. Процесс осуществляется в непрерывном потоковом режиме с гидродинамическим смешением и обеспечивает выпуск товарных бензинов марок АИ-91, АИ-92, АИ-93, АИ-95, АИ-98 и специализированных топлив типа QuWatt. Рассмотрены вопросы автоматизации, контроля качества, промышленной и экологической безопасности. Указано, что в условиях перехода Узбекистана к экологически чистым видам топлива (с прекращением выпуска АИ-80) технология компаундирования сохраняет высокую актуальность благодаря своей гибкости и возможности адаптации под требования экологических классов К2–К5.

ABSTRACT

This article presents a modern compounding technology for unleaded motor gasolines through blending of reformate and light naphtha, with optional addition of butane fraction and multifunctional octane-enhancing additives. The compositional makeup, process parameters, and features of automated additive dosing (Keropur 3784, BRAVOS PRIME G2, and analogues) are described, along with their effect on fuel performance. The process is carried out continuously in-flow with hydrodynamic mixing, enabling the production of commercial gasoline grades AI-91, AI-92, AI-93, AI-95, AI-98, and specialized fuels such as QuWatt. Issues of automation, quality control, industrial and environmental safety are addressed. It is noted that, in the context of Uzbekistan’s transition to cleaner fuels (including the recent discontinuation of AI-80), the compounding technology remains highly relevant due to its flexibility and adaptability to environmental standards (classes K2–K5).

Ключевые слова: автомобильный бензин, компаундирование, реформат, лёгкая нафта, бутан, многофункциональные присадки, экологический класс.

Keywords: motor gasoline, compounding, reformate, light naphtha, butane, octane-enhancing additives, environmental class.

Введение

Производство моторных топлив, отвечающих комплексным требованиям по детонационной стойкости, экологической безопасности и совместимости с высокофорсированными двигателями внутреннего сгорания последнего поколения, представляет собой одну из приоритетных задач современной нефтеперерабатывающей промышленности. В условиях ужесточения глобальных экологических норм (Euro 5/6, Tier 3, К5 и др.), активного внедрения гибридных и турбированных силовых агрегатов, а также требований к повышению топливной эффективности, качество автомобильного бензина определяется не только октановым числом, но и широким спектром эксплуатационных и физико-химических характеристик. Сюда относятся: содержание серы, бензола, олефинов и ароматических углеводородов, стабильность при хранении (индукционный период), давление насыщенных паров (ДНП), фракционный состав, а также наличие функциональных присадок, влияющих на чистоту топливной аппаратуры, устойчивость к образованию отложений и совместимость с уплотнительными материалами [1].

В этих условиях одним из наиболее экономически эффективных и технологически гибких методов производства бензинов целевого качества является компаундирование — процесс точного смешения заранее полученных и очищённых компонентов в строго регламентированных пропорциях на базе поточных гидродинамических смесителей или циркуляционных резервуаров. Такой подход позволяет оперативно корректировать состав топлива в зависимости от сезонных условий, требований рынка и доступности компонентов, минимизируя при этом капитальные затраты и энергоёмкость процесса по сравнению с глубокими каталитическими методами (риформинг, алкилирование, изомеризация и др.) [2].  Основу компаундирования, как правило, составляют высокооктановый реформат (продукт каталитического риформинга), низкооктановая лёгкая нафта (прямогонная бензиновая фракция), а также в зимний период — бутановая фракция (С₄) для коррекции давления насыщенных паров и улучшения пусковых характеристик [3].

В Республике Узбекистан с 2024 года реализуется государственная политика по поэтапному отказу от выпуска низкооктановых топлив, в частности — бензина марки АИ-80. Данное решение продиктовано необходимостью сокращения выбросов вредных веществ, повышения энергоэффективности автопарка и гармонизации национальных стандартов с международными требованиями [4].  В этих условиях возрастает стратегическая значимость технологий, обеспечивающих гибкое варьирование октанового числа в диапазоне АИ-91–АИ-98, а также соответствие топлива экологическим классам К2–К5 по содержанию серы (от ≤500 мг/кг до ≤10 мг/кг), бензола (≤5 % для К2, ≤1 % для К3–К5), а также отсутствию марганца, железа и других каталитически активных металлов [5].

Особую роль в формировании комплекса эксплуатационных свойств современных бензинов играют многофункциональные присадки. В отличие от традиционных монофункциональных добавок (например, на основе МТБЭ или этанола), современные пакеты — такие как Keropur 3784, BRAVOS PRIME G2 и их аналоги — представляют собой сбалансированные композиции поверхностно-активных веществ, антиокислителей, диспергантов и металлдеактиваторов [6].  Они способны одновременно:

• повышать индукционный период и замедлять окислительные процессы при хранении;
• предотвращать образование и удалять уже существующие отложения на форсунках, впускных клапанах и камерах сгорания;
• улучшать распыление топлива за счёт снижения поверхностного натяжения;
• стабилизировать состав топлива при смешении компонентов различной полярности;
• минимизировать коррозионное воздействие на уплотнения, шланги и баки.

Целью настоящей работы является всесторонний анализ технологии компаундирования автомобильных бензинов, основанной на использовании реформата, лёгкой нафты, бутановой фракции и современных многофункциональных присадок. Особое внимание уделяется оценке технологической надёжности процесса, точности дозирования компонентов и присадок, эффективности систем автоматизированного управления, а также соответствия выпускаемой продукции требованиям промышленной и экологической безопасности в условиях перехода Узбекистана к высокооктановым и низкосернистым топливам.

Материалы и методы

В качестве базовых компонентов использовались:

• Реформат — высокооктановый продукт каталитического риформинга с фракционным составом 35–215 °C и октановым числом (ИМ) ~92–98;
• Лёгкая нафта — низкооктановый компонент с концом кипения ≤85 °C и давлением насыщенных паров ≤100 кПа;
• Бутановая фракция (С₄) — сжиженный углеводородный газ, применяемый в зимних сортах для коррекции давления паров.

Для модификации свойств топлива применялись концентрированные многофункциональные присадки:

• Keropur 3784 — прозрачная жидкость плотностью 868 кг/м³, вязкостью 43 мм²/с при 20 °C, температурой застывания <–30 °C;
• BRAVOS PRIME G2 — жидкость от бесцветного до коричневого цвета, с температурой застывания <–30 °C, содержанием воды <0,5 % и полной смешиваемостью с углеводородной матрицей.

Процесс компаундирования осуществлялся в непрерывном режиме на потоке в трубопроводах DN 150–200 мм. Дозирование компонентов и присадок выполнялось с помощью центробежных насосов с регулируемой производительностью и системой автоматизированного управления (АСУТП). Контроль качества проводился в соответствии с O‘zDSt 3031:2015 и Ts 16472899-043:2020.

Результаты и обсуждение

Технология позволяет выпускать как базовые марки (АИ-91…АИ-98), так и специализированные топлива (QuWatt) с улучшенными характеристиками. Типичные соотношения компонентов с учётом отказа от АИ-80 представлены в Таблице 1.

Таблица 1.

Состав компаундированных бензинов (мас. %)

Введение присадок позволяет:

•  обеспечить чистоту впускных клапанов и инжекторов;

•  увеличить индукционный период до 450 мин и более;

•  снизить выбросы CO, NOₓ и несгоревших углеводородов;

•  удовлетворять требованиям экологических классов К2–К5 по содержанию серы (≤500…10 мг/кг), бензола (≤5…1 %), отсутствию марганца и железа.

Система автоматизации включает регулирующие клапаны с пневмоприводом, расходомеры (диафрагмы), уровнемеры и датчики загазованности. Все параметры — расход, температура (20–40 °C), давление (до 1,6 МПа), уровень — контролируются в реальном времени. Блокировки предотвращают перелив резервуаров, «сухой ход» насосов и превышение давления.

Безопасность обеспечивается за счёт:

•  герметичного исполнения оборудования;

•  применения взрывозащищённой арматуры и КИПиА;

•  систем аварийного сброса в дренажную ёмкость (V = 25 м³) и факельную систему;

•  заземления и защиты от статического электричества;

•  использования резервуаров с понтонами, снижающих испарение на 80–90 %.

Экологические выбросы ограничены предельно допустимыми нормами (ПДВ). Основные загрязнители — предельные углеводороды, бензол, толуол — образуются преимущественно при «дыхании» резервуаров и контролируются с помощью понтонов и огнепреградителей.

Заключение

Разработанная технология компаундирования автомобильных бензинов с использованием многофункциональных присадок демонстрирует высокую гибкость, надёжность и соответствие современным требованиям к качеству моторных топлив.

Несмотря на прекращение выпуска АИ-80 в Узбекистане, сама технология остаётся полностью актуальной, поскольку:

•  основана на универсальном принципе поточного смешения компонентов;

•  легко адаптируется под любые соотношения реформата и лёгкой нафты;

•  позволяет оперативно перенастраивать производство под требования рынка и экологических норм.

Особое значение имеет интеграция присадок, которые не только повышают октановое число, но и выполняют моющую, антиокислительную и стабилизирующую функции. Это позволяет снизить эксплуатационные расходы потребителей и уменьшить экологическую нагрузку.

Технология может быть рекомендована для внедрения на действующих НПЗ как экономически эффективное решение для модернизации производства топлив без строительства новых установок.

Список литературы:

1. Shirazi S.A., Abdollahipoor B., Windom B., Reardon K.F., Foust T.D. Effects of blending C₃–C₄ alcohols on motor gasoline properties and performance of spark ignition engines: A review // Fuel Processing Technology. 2020. Vol. 197. https://doi.org/10.1016/j.fuproc.2019.106194
2. Рогачёв Г. Н., Труфанов Ю. С. Оптимизация процесса компаундирования нефтепродуктов // Вестник Самарского государственного технического университета. Серия: Технические науки. 2022. № 2 (74). https://cyberleninka.ru/article/n/optimizatsiya-protsessa-kompaundirovaniya-nefteproduktov
3. Gary J. H., Handwerk G. E. Petroleum Refining: Technology and Economics. — 5th ed. — Boca Raton: CRC Press, 2001. — 630 p. — ISBN 0-8247-0478-5.
4. «Uzbekistan to abandon production of AI-80 gasoline from 2025» / Spot.uz [Электронный ресурс]. 2025. https://www.spot.uz/ru/2025/07/21/gasoline-80/
5. Fuel Quality Directive (EU) — Fuel quality standards and limits [Электронный ресурс] / DieselNet. https://dieselnet.com/standards/eu/fuel.php?utm_source
6. Nikitina E.A., Emel’yanov V.E., Krylov I., Fedorova A.V. Detergent additives to automotive gasolines // Chemistry and Technology of Fuels and Oils. 2006. Vol. 42. P. 30–34. https://www.researchgate.net/publication/227134613_Detergent_additives_to_automotive_gasolines