Способ оценки индукционного периода автомобильных бензинов



Способ оценки индукционного периода автомобильных бензинов
Способ оценки индукционного периода автомобильных бензинов
Способ оценки индукционного периода автомобильных бензинов
Способ оценки индукционного периода автомобильных бензинов
Способ оценки индукционного периода автомобильных бензинов
Способ оценки индукционного периода автомобильных бензинов
Способ оценки индукционного периода автомобильных бензинов
Способ оценки индукционного периода автомобильных бензинов
Способ оценки индукционного периода автомобильных бензинов

 


Владельцы патента RU 2572723:

Общество с ограниченной ответственностью "ЛУКОЙЛ-Нижегороднефтеоргсинтез" (ООО "ЛУКОЙЛ-Нижегороднефтеоргсинтез") (RU)

Изобретение относится к лабораторным методам оценки эксплуатационных свойств моторных топлив, в частности позволяет оценить стойкость к окислению бензинов, содержащих антиокислительную присадку Агидол-1, и рассчитать оптимальную дозировку присадки для получения бензина с требуемым индукционным периодом. Оценку осуществляют по интервалу времени окисления с использованием в качестве информационного показателя пробы содержания непредельных углеводородов. Зависимость для оценки индукционного периода бензинов, содержащих в своем составе антиокислительную присадку Агидол-1, имеет следующий вид:

где Сn - содержание непредельных углеводородов в пробе анализируемого автомобильного бензина, об.%; K1, K2 и K3 - постоянные коэффициенты, полученные экспериментально; K1=0,000222; K2=0,000609; K3=11,8; Са - концентрация Агидола-1, ppm. Достигается эффективность управления технологическим процессом, своевременное внесение изменений в процесс смешения, обеспечение стабильно высокого качества бензинов, экспрессность оценки. 2 ил., 2 табл.

 

Изобретение относится к лабораторным методам оценки эксплуатационных свойств моторных топлив и может быть использовано в нефтеперерабатывающей, автомобильной и других отраслях промышленности.

Одним из показателей, характеризующих качество автомобильных бензинов, является устойчивость к окислению или индукционный период. Этот показатель характеризует способность бензина сохранять свои свойства и состав при длительном хранении, перекачках, транспортировании или при нагревании впускной системы двигателя.

Химические изменения в бензине, происходящие в условиях транспортирования или хранения, связаны с окислением входящих в его состав углеводородов. Следовательно, химическая стабильность бензинов определяется скоростью реакций окисления, которая зависит от условий процесса и строения окисляемых углеводородов.

Чем выше стойкость бензина к окислению, тем выше индукционный период. Бензины различных технологических процессов существенно различаются по показателю «индукционный период». Индукционный период бензинов термического крекинга составляет 50-250 мин; каталитического крекинга - 240-1000 мин; прямой перегонки - 1200 мин; каталитического риформинга - более 1500 мин.

Химическую стабильность товарных бензинов оценивают стандартными методами по ГОСТ 4039-88, ГОСТ Р ЕН ИСО 7536-2007, путем ускоренного окисления при температуре 100°С и определения времени от начала испытания до начала процесса окисления бензина.

Сущность методов заключается в том, что образец окисляют в бомбе, предварительно заполненной кислородом при температуре от 15°С до 25°С и давлении 690 кПа и нагретой до температуры от 98°С до 102°С. Давление записывают через установленные интервалы или постоянно регистрируют до тех пор, пока не будет достигнута точка перегиба. Время, необходимое для достижения образцом этой точки, является наблюдаемым индукционным периодом при температуре проведения испытания, по которому может быть вычислен индукционный период при температуре 100°С.

Недостатками метода являются:

- длительность проведения испытаний;

- повышенные требования техники безопасности в связи с использованием кислорода;

- использование в процессе испытания опасных материалов (толуол, ацетон), операций, требующих постоянного присутствия лаборанта, сложного громоздкого оборудования.

Наиболее близким по технической сущности и взятым за прототип является способ оценки индукционного периода, представленный в патенте на изобретение РФ №2292546. Сущность способа заключается в оценке индукционного периода автомобильных бензинов по математической зависимости с использованием определяемого информационного показателя пробы. Согласно изобретению в качестве информационного показателя определяют содержание непредельных углеводородов Сn в пробе анализируемого бензина, а интервал времени окисления τ100 пробы автомобильного бензина при 100°С рассчитывают по следующей зависимости:

τ100=k1·ln(Cn)+k2,

где τ100 - интервал времени окисления пробы анализируемого автомобильного бензина при 100°С, мин;

Сn - содержание непредельных углеводородов в пробе анализируемого автомобильного бензина, об.%;

k1=-197,18 - постоянный коэффициент (получен экспериментально);

k2=951,09 - постоянный коэффициент (получен экспериментально).

Согласно патенту, пробу автомобильного бензина объемом 7,5 мл помещают в ИК интерферометр с преобразованием Фурье и определяют содержание непредельных углеводородов в пробе методом поглощения инфракрасного излучения в диапазоне длин волн от 2,7 до 15,4 мкм.

Однако известный способ не позволяет оценить индукционный период бензинов, получаемых на ООО «ЛУКОЙЛ-Нижегороднефтеоргсинтез», с требуемой точностью, а также не дает возможности рассчитать оптимальную дозу присадки при планировании производства.

Необходимость применения антиокислительных присадок обусловлена развитием вторичных технологических процессов и вовлечением в состав товарных бензинов фракции бензина каталитического крекинга, который имеет низкую окислительную стабильность.

Задача предлагаемого изобретения - разработка способа экспресс-оценки индукционного периода бензинов с последующим расчетом дозировки антиокислительной присадки Агидол-1, что важно для определения оптимальной рецептуры смешения.

Чтобы определить оптимальный объем антиокислительной присадки еще на стадии планирования производства, а также для управления процессом смешения в реальном времени, необходима оперативная, достоверная оценка индукционного периода автомобильного бензина (без присадки) и оценка влияния антиокислительной присадки на индукционный период бензина (зависимость ИПБ от концентрации присадки).

Предлагаемый способ экспресс-оценки индукционного периода автомобильных бензинов заключается в предварительном определении содержания непредельных углеводородов в пробе анализируемого бензина методом БИК-спектрометрии, расчете скорости окисления и оценке на ее основе индукционного периода.

CO=KСn+K2,

где СО - скорость окисления бензина;

Сn - содержание непредельных углеводородов в пробе анализируемого автомобильного бензина, об.%;

K1 и K2 - постоянные коэффициенты, полученные экспериментально; K1=0,000222; K2=0,000609; ИП=1/СО.

Для проверки точности и достоверности способа было выполнено тестирование. Оно проводилось путем сопоставления расчетных значений по формуле и референтных значений, полученных при паспортизации товарных бензинов. Результаты представлены в таблице 1.

Таблица 1
Результаты испытаний по оценке индукционного периода заявленного способа и прототипа
Наименование образца Содержание непредельных углеводородов, Сn, об.% Расчетный индукционный период, мин Индукционный период по ГОСТ Р ЕН ИСО 7536 Индукционный период по патенту R, мин (10% от реф. метода)
Бензин 0,66 1324 >1200 1033 120
Регуляр-92
Бензин 0,9 1236 >1200 972 120
Регуляр-92
Бензин 0,97 1213 >1200 957 120
Регуляр-92
Бензин 7,89 424 393 544 39
Регуляр-92
Бензин 8,1 415 387 539 39
Регуляр-92
Бензин 9,15 379 375 515 38
Регуляр-92
Бензин 9,7 362 362 503 36
Премиум
Евро-95
Бензин 9,95 355 344 498 34
Регуляр-92
Бензин 10,34 344 353 490 35
Регуляр-92
Бензин 11,29 321 308 473 31
Регуляр-92
Бензин 13,05 285 337 445 34
Регуляр-92
Бензин 18,52 212 223 376 22
Регуляр-92
Бензин 25,0 162 140 316 14
каталитического крекинга

Индукционный период, рассчитанный по заявленному способу, ближе к значению, полученному референтным методом, чем индукционный период, рассчитанный с использованием прототипа.

Разница значений, полученных расчетным методом, и значений по ГОСТ Р ЕН ИСО 7536-2007 не превышает воспроизводимости стандартного метода, что позволяет использовать данную математическую модель при оценке качества бензина в режиме реального времени.

Для оценки индукционного периода бензинов, содержащих в своем составе антиокислительную присадку Агидол-1, был проведен специальный эксперимент, в результате которого были получены графики зависимости скорости окисления и индукционного периода автомобильного бензина от содержания антиокислительной присадки Агидол-1. Графики изображены на Фиг. 1 и Фиг. 2.

R2 - коэффициент достоверности аппроксимации, показывает степень соответствия трендовой модели исходным данным, в нашем случае (R2=0,993 и 0,9818), т.е модель точно описывает имеющиеся данные.

Установленные зависимости позволили вывести формулу для оценки индукционного периода бензинов, содержащих в своем составе антиокислительную присадку Агидол-1:

где Сn - содержание непредельных углеводородов в пробе анализируемого автомобильного бензина, об.%;

K1 K2 и K3 - постоянные коэффициенты, полученные экспериментально;

K1=0,000222; K2=0,000609; K3=11,8;

Са - концентрация Агидола-1, ppm.

Были проведены испытания по оценке индукционного периода образцов бензина Премиум Евро-95, содержащих присадку Агидол-1, результаты которых приведены таблице 2.

Таблица 2
№ п/п Содержание непредельных углеводородов, Сn, об.% Концентрация агидола, ppm Индукционный период по ГОСТ Р ЕН ИСО 7536 Индукционный период по формуле с учетом агидола
1 10,5 20 596 576
2 10,77 10 440 451
3 11,64 8,8 423 417
4 10,46 1 330 353
5 11,2 5 386 382
6 11,2 10 464 441
7 11,2 15 514 500
8 11,2 30 719 677
9 11,2 40 794 795
10 11,2 50 907 913
11 11,2 60 1095 1031

Проанализировав полученные значения, можно сделать вывод, что точность заявленного способа не превышает воспроизводимости стандартного метода ГОСТ Р ЕН ИСО 7536-2007 «Бензины. Определение окислительной стабильности. Метод индукционного периода».

Изобретение, в отличие от прототипа, позволяет оценить стойкость к окислению бензинов, содержащих антиокислительную присадку Агидол-1, и рассчитать оптимальную дозировку присадки для получения бензина с требуемым индукционным периодом.

Преимуществами предлагаемого способа являются:

- эффективность управления технологическим процессом, своевременное внесение изменений в процесс смешения;

- обеспечение стабильно высокого качества бензинов;

- экспрессность.

Предлагаемый способ применяется в Центральной заводской лаборатории ООО «ЛУКОЙЛ-Нижегороднефтеоргсинтез» и осуществляется следующим образом: в пробе исследуемого бензина определяют содержание непредельных углеводородов методом БИК-спектрометрии (АСТМ Д 1655 «Стандартная методика проведения инфракрасного количественного анализа со многими переменными»); индукционный период бензина с присадкой Агидол-1 вычисляют по формуле

где Сn - содержание непредельных углеводородов в пробе анализируемого автомобильного бензина, об.%;

где K1, K2 и K3 - постоянные коэффициенты, полученные экспериментально;

K1=0,000222; K2=0,000609; К3=11,8;

Са - концентрация Агидола-1, ppm.

Например:

при Сn=10,5%.; Са=8 ppm; ИП=435 мин.

Для расчета дозировки присадки в формулу подставляют требуемое значение индукционного периода.

Например:

текущее содержание олефиновых углеводородов (Сn) составляет 12,0%; требуемый индукционный период (ИП) - 381 минута (согласно ГОСТ Р 51866-2002 устойчивость к окислению должна быть не менее 360 минут, запас по качеству 0,59R, т.е. 21 минута). Подставляя указанные значения в расчетную формулу

получают концентрацию присадки Агидол-1 (Са) - 6,4 ppm.

В соответствии с полученными результатами, анализируемое топливо доводят до необходимых параметров, относительно индукционного периода, отвечающих требованиям нормативных документов.

При исследовании топлива без присадки используют формулу

Способ оценки индукционного периода автомобильных бензинов по интервалу времени окисления с использованием в качестве информационного показателя пробы содержания непредельных углеводородов, отличающийся тем, что для оценки стойкости к окислению бензинов, содержащих антиокислительную присадку Агидол-1, используют зависимость, которая имеет следующий вид:

где Сn - содержание непредельных углеводородов в пробе анализируемого автомобильного бензина, об.%;
K1=0,000222 (постоянный коэффициент, полученный экспериментально);
K2=0,000609 (постоянный коэффициент, полученный экспериментально);
K3=11,8 (постоянный коэффициент, полученный экспериментально);
Са - концентрация Агидола-1, ppm,
при оценке индукционного периода топлива без присадки используют формулу



 

Похожие патенты:

Изобретения могут быть использованы в коксохимической промышленности. Способ производства кокса включает формирование смеси углей путем смешения двух или более типов угля и карбонизацию указанной смеси углей.

Группа изобретений относится к испытанию топлив и масел и может быть использована для оценки их эксплуатационных свойств. Способ оценки диспергирующих и солюбилизирующих свойств топлив и масел включает испытание пробы исследуемого материала при оптимальной температуре в замкнутой циркуляционной системе, при котором осуществляют контакт циркулирующего оцениваемого масла или топлива с поверхностью растворяемого контрольного вещества, предварительную подготовку которого осуществляют путем его постепенного нагрева до температуры 360°C с последующей выдержкой в течение 4 часов, растворяют это вещество в процессе контакта с потоком циркулирующего масла или топлива, периодически фиксируют параметры его растворения в зависимости от температуры циркулирующего масла или топлива, интенсивности их циркуляции, величины поверхности контакта контрольного вещества с потоком циркулирующего масла или топлива, времени контакта циркулирующего масла или топлива с поверхностью контрольного вещества, при этом диспергирующие и солюбилизирующие свойства масла или топлива оценивают по скорости растворения контрольного вещества, которую оценивают по убыли веса контрольного вещества по мере его контактирования с потоком масла или топлива и по содержанию контрольного вещества в составе циркулирующего потока масла или топлива.

Изобретение относится к области исследования характеристик высокоэнергетических материалов (ВЭМ) и может быть использовано для определения времени задержки зажигания ВЭМ лучистым тепловым потоком.

Использование: для определения объемного содержания воды в нефти. Сущность изобретения заключается в том, что способ основан на определении изменений параметров электромагнитного поля в потоке исследуемой жидкой среды при изменении ее компонентного состава, поток жидкости в зоне измерений разбивают на множество изолированных потоков, каждый из которых взаимодействует с резонатором электромагнитного поля через выделенный участок поверхности контакта, в результате чего в резонаторе формируется электромагнитное поле, обобщающее влияния всех изолированных потоков жидкости, параметры которого принимают за среднее взвешенное для совокупности потоков в изолированных каналах и сопоставляют с соответствующими показателями продукта-аналога, обладающего известными свойствами, которые могут быть эмпирически идентифицированы как доля воды в смеси с углеводородной жидкостью.

Изобретение относится к области дезинфекции и предназначено для дезактивации поверхностей объектов с одновременным обнаружением следов взрывчатых веществ на основе тринитротолуола.

Изобретение относится к области дезинфекции, дезактивации поверхностей объектов и обнаружения следов взрывчатых веществ на основе полинитроароматических соединений типа динитротолуола.

Группа изобретений относится к ракетной технике, а именно к измерению характеристик новых композиций твердого ракетного топлива. Способ включает сжигание образца исследуемого топлива в объеме газа, измерение реактивной силы истекающих продуктов сгорания, причем сжигание образца топлива проводят в потоке кислородсодержащего высокотемпературного газа с параметрами, соответствующими обдуву заряда твердого топлива натурного двигателя, одновременно с образцом исследуемого топлива обдувают таким же расходом газа в противоположном направлении геометрически одинаковый с ним инертный имитатор, при этом образец исследуемого топлива и имитатор размещают в отдельных одинаковых модулях, каждый из которых выполнен с возможностью моделирования камеры дожигания натурного двигателя.

Изобретение относится к области технической физики и касается способа и устройства для исследования воздушной взрывной волны. В исследуемой среде создают насыщенный пар, близкий к критической точке фазового перехода.

Изобретение относится к химмотологии применительно к химическим индикаторам на твердофазных носителях для определения нефтепродуктов. Индикаторный элемент содержит подложку, индикатор и закрепленный на подложке белый впитывающий материал, а индикатор выполнен из мелкодисперсного красителя, растворимого в жидком углеводородном топливе, но не растворимого в воде, и размещен между подложкой и белым впитывающим материалом, при этом в качестве подложки индикаторный элемент содержит гидроизоляционную непрозрачную пленку с липким слоем.

Изобретение относится к области аналитической химии, а именно к экспресс-обнаружению агрессивных химических веществ кислого характера на горизонтальных, наклонных и вертикальных поверхностях.

Изобретение относится к области дезинфекции, дезактивации поверхностей объектов и обнаружения следов взрывчатых веществ на основе полинитроароматических соединений типа тетранитротолуола. Согласно способу комплексной обработки объектов,производят аэрозольное распыление на анализируемую поверхность комбинированного состава, включающего: алкилдиметилбензиламмония хлорид, алкилдиметиламин, алкилбензолсульфонат, формальдегид, этиловый спирт, неионогенное поверхностно-активное вещество (ОП-7), щавелевую кислоту, ортофосфорную кислоту, дитизон, воду. Состав наносят путем орошения анализируемой поверхности с помощью аэрозольного устройства с расстояния 10 см от нее с подветренной стороны с расходом 0,7 л/кв.м. Наличие следов взрывчатых веществ определяют по появлению характерного коричневого окрашивания спустя 7 минут после нанесения состава, сохраняющегося длительное время. Технический результат заключается в расширении эксплуатационных возможностей способа комплексной обработки объектов за счет одновременного проведения дезактивации, дезинфекции и экспресс-обнаружения следов взрывчатых веществ на основе полинитроароматических соединений типа тетранитротолуола. 1 табл.

Изобретение относится к способам оценки склонности автомобильных бензинов к образованию отложений на инжекторах двигателей внутреннего сгорания. Согласно предложенному способу осуществляют прокачку испытываемого бензина через нагретый до температуры 180±3°С инжектор в течение не более четырех суток, в каждые сутки из которых в течение 18 часов осуществляют впрыск топлива через нагретый инжектор в течение 0,2 с, с интервалом между впрысками 300 с, а в течение последующих 6 часов этих суток, при выключенном нагреве, инжектор выдерживают в нерабочем состоянии. По окончании испытания фиксируют цвет поверхности донышка инжектора, который сравнивают с цветовой шкалой, а склонность испытываемого бензина к образованию отложений оценивают в баллах, при этом каждые сутки после нерабочего состояния инжектора дополнительно оценивают герметичность его запорной иглы, при разгерметизации которой бензин считают некондиционным. Технический результат - сокращение продолжительности и повышение точности результатов испытаний. 1 табл., 2 ил.

Изобретение относится к области определения октановых чисел н-алканов исследовательским методом. Согласно способу проводят измерение такого информационного параметра, как удельная магнитная восприимчивость и последующий расчет соответствующего значения октанового числа по эмпирической зависимости вида где Z - октановое число по исследовательскому методу, ед.; χ - удельная магнитная восприимчивость, 106, г-1. Достигается ускорение и повышение надежности определения. 1 пр., 1 табл.

Изобретение относится к исследованию жидких углеводородных топлив и может быть использовано при разработке новых и оценке существующих топлив. Способ включает определение цетанового индекса (ЦИ) по номограмме жидких углеводородных топлив с использованием шкал плотности при 20°С, температуры выкипания 50% об. и кинематической вязкости при 50°С и дополнительное измерение кинематической вязкости при 50°С для остаточного топлива, дизельного и утяжеленного дизельного топлив; температуры выкипания 50% об. - бензина, реактивного топлива, дизельного и утяжеленного дизельного топлив, расчет оптимального цетанового индекса (ЦИо) анализируемого топлива по полученным экспериментально математическим зависимостям от температуры выкипания 50% об., от кинематической вязкости при 50°С или от среднеарифметического значения по обоим этим показателям на совмещенном участке температуры выкипания 50% об. и кинематической вязкости при 50°С, определение разности ЦИ и ЦИо, а по его величине - дифференциацию жидких углеводородных топлив (от бензина до остаточного) по эффективности их сгорания в дизельных двигателях. Достигается повышение достоверности дифференциации жидких углеводородных топлив по эффективности их сгорания в дизельных двигателях. 1 з.п. ф-лы, 6 пр., 2 табл., 3 ил.

Изобретение относится к химическим способам экспертизы взрывчатых веществ и криминалистических идентификационных препаратов. Способ маркировки взрывчатого вещества заключается во введении во взрывчатое вещество, полученное смешиванием отдельных компонентов, маркирующей композиции, содержащей идентификаторы, количество которых равно количеству технических показателей, подлежащих маркировке. Для маркирования взрывчатого вещества осуществляют маркировку каждого отдельного компонента, входящего в смесь взрывчатого вещества. Маркирующую композицию для каждого отдельного компонента составляют из по крайне мере одного полимерного материала из ряда полиорганосилоксанов с длиной молекулярной цепочки, являющейся идентификатором, и которая отлична от длин молекулярных цепочек и величин вязкости полимерных материалов в маркирующих композициях других отдельных компонентов, составляющих смесь взрывчатого вещества. В качестве маркирующей композиции взрывчатого вещества используют набор маркирующих композиций отдельных компонентов смеси этого вещества. 2 з.п. ф-лы, 3 ил., 1 табл.

Группа изобретений относится к исследованию изменения свойств взрывчатых веществ (ВВ) с помощью воздействия тепловых средств, а также закономерностей процессов термического разложения ВВ в присутствии конструкционных материалов. В способе оценки совместимости взрывчатых веществ с конструкционными материалами, включающем приведение в контакт исследуемого взрывчатого вещества с конструкционными материалами и последующий лабораторный анализ газообразной среды, выделяющейся при взаимодействии анализируемых материалов, на основании которого делается оценка совместимости, сначала измельчают совместно взрывчатые, например тэн, и конструкционные материалы, металлы или органические вещества, затем помещают их в реакционную камеру, выполненную в виде термонагревательного устройства, включают нагрев, чередуя изотермические и неизотермические режимы нагрева реакционной камеры, наблюдения в режиме онлайн ведут путем регистрации измеряемых параметров анализируемой газовой среды с получением измерительного сигнала, с одновременным сочетанием учета графических результатов термогравиметрического, дифференциально-термического методов анализа и метода ИК-спектрометрии, которые системой сопряженного с ИК-спектрометром интерфейса и программного обеспечения ПК, основанного на алгоритме построения графиков зависимостей измеряемых параметров газовой среды от времени наблюдения, преобразованы из Грам-Шмидт профиля в графический вид системы пиков ИК-спектра. Представлено также устройство для осуществления вышеуказанного способа. Достигается возможность достоверного установления факта развития критических условий несовместимости контактирующего с ВВ конструкционного материала, а также повышение информативности оценки. 2 н.п. ф-лы, 14 ил., 7 табл., 3 пр.
Наверх