Улучшение эколого-эксплуатационных свойств низкооктанового бензина АИ-80 с применением нового катализатора AlNiW-Cl

АННОТАЦИЯ

С целью снижения содержания бензола в составе бензина АИ-80 согласно Евро-5, проведена гидроизомеризация его с использованием нового катализатора AlNiW-Cl, полученного из местного сырья. Определен химический углеводородный состав гидроизомеризата и выявлено, что содержание ароматических углеводородов соответствовало требования Евро-5.

ABSTRACT

In order to reduce the content of benzene in gasoline AI-80 according to Euro-5, it was hydroisomerized using a new catalyst AlNiW-Cl, obtained from local raw materials. The chemical hydrocarbon composition of the hydroisomerizate was determined and it was revealed that the content of aromatic hydrocarbons met the requirements of Euro-5.

Ключевые слова: бензин, ароматические углеводороды, катализатор, гидроизомеризация.

Keywords: gasoline, aromatic hydrocarbons, catalyst, hydroisomerization.

Введение. В мире из года в год увеличивается автомобильный транспорт и вместе с ним и потребление бензинов различных марок. Многие развитые страны США, Европы и другие под защитой экологии ужесточают требования к топливам. Например, в Европе введены стандарты на бензин под маркой Евро-3, 4 и 5  [1, с. 114].

За прошедшие 22 года с момента своего основания автомобилестроительная индустрия Узбекистана превратилась в одну из надежнейших опор независимого развития и экономического процветания Республики. В отрасли создано три головных завода по производству легковых автомобилей под брендом «Шевроле», автобусов и грузовых автомобилей средней грузоподъемности под брендом «Исудзу», а также сборочное производство большегрузных автомобилей «МАН» [2, с. 182.].

СП «GM-Uzbekistan» выпускает более 200 тысяч легковых автомобилей в год, способных конкурировать с зарубежными аналогами по комфортабельности, безопасности, надежности и экономичности.

На сегодняшней день автопромышленность Узбекистана продолжает расширение и своё развитие и выходит на мировой уровень.

Но, несоответствие транспортных средств и топлив экологическим требованиям при продолжающемся увеличении транспортных потоков приводит к непрерывному возрастанию загрязнения атмосферного воздуха.

Постоянное ужесточение норм на содержание токсичных веществ в отработавших газах и повышение требований по улучшению топливной экономичности стимулируют исследования по созданию принципиально новых автомобильных двигателей, отвечающих самым жестким мировым стандартам с одновременным улучшением качества моторных топлив, также отвечающих современным и перспективным требованиям по эксплуатационным и экологическим показателям [3, с. 45; 4, с. 85].

Предлагаемая в данной работе способ включает в себя гидроизомеризацию бензолсодержащей фракции (н.к.–120^оС) бензина при использовании катализатора     AlNiW-Cl.

Методы и материалы: Объектом исследования был местный автомобильный бензин АИ-80.

Гидроизомеризация бензолсодержащей фракции бензина АИ-80 проводили в специальном автоклаве высокого давления [4, с. 182].

Перед каждый экспериментом используемый катализатор активировали потоком водорода течение 4-х часов.

Групповой углеводородный состав сырьё и продукт гидроизомеризации определяли адсорбционно – криоскопическим методом.

Результаты и их обсуждение

Согласно поставленной нами цели в бензине АИ-80 путем фракционной перегонки отогнана бензолсодержащая фракция (н.к.–120^оС), где содержатся бензол. Хотя температура кипения бензола 80,1^оС, перегонку вели до 120^оС, т.к. учитывалась его упругость паров.

Групповой углеводородный состав сырья и продукта процесса гидроизомеризации безолсодержащей фракции бензина определяли адсорбционно – криоскопическим методом. В табл.1 приведен состав сырья гидроизомеризации.

Таблица 1.

Содержание углеводородов в бензолсодержащей фракции бензина

Гидроизомеризацию бензолсодержащей фракции бензина проводили при давлении 3-5 МПа и в интервале температур 160-260^оС. Результаты эксперимента гидроизомеризации бензолсодержащей фракции приведены в табл.2.

Выход катализата до 200^оС незначительно уменьшается, а с ростом температуры процесса выход газов увеличивается значительно. Исходя из этого можно сказать, что с ростом температуры выше 200^оС в процессе гидроизомеризации наблюдается увеличение реакции гидрокрекинга. Это может привести к значительной потери ресурса бензина.

Таблица 2.

Групповой углеводородный состав сырья и продуктов, полученных с использованием AlNiW-Cl катализатора

Выводы. Как видно из результатов, при гидроизомеризации бензолсодержащей фракции бензина АИ-80 при 220^оС с использованием катализатора AlNiW-Cl, содержание ароматических углеводородов уменьшилось с 42,12% до 16,98%. Таким образом, можно заключить, что в нефтеперерабатывающих производствах с преобладанием процессов каталитического риформинга производящих компоненты товарных автомобильных бензинов с большим содержанием аренов, введя процессы гидроизомеризации бензолсодержащей фракции (н.к.–120^оС) в присутствии катализатора AlNiW-Cl, можно существенно уменьшить содержание бензола и других ароматических углеводородов в конечном продукте гидроизомеризации. Далее путём компаудирования топливных композиций товарных бензинов с добавлением полученных продуктов гидроизомеризации, можно получить бензин с высокими экологическими и эксплуатационными характеристиками соответствующим нормам ЕВРО-5.

Список литературы:
1. Клименко С.И., Орлова Е.Р. Экология и автомобильные дороги // Проблемы окружающей среды и природных ресурсов. – 1998. – №6. С. – 112-121.
2. Махмудов М.Ж., Хайитов Р.Р., Нарметова Г.Р. Современные требования к моторным топливам // Российский журнал «Молодой ученный». 2014.№21 (80). С. 181-183.
3. Варламов В.Н. Способы улучшения экологии автомобиля // Машиностроение. – 1997. – №4. – С. 45-48.
4. Гайле А.А. Современное состояние и экологические проблемы российской нефтедобычи, нефтепереработки и нефтехимии: учеб. пособие. СПб: ГТИ (ТУ), 2012. – 94 с.