Способ оценки коэффициента распреде-ления детонационной стойкости abtomo-бильных бензинов и их компонентов

 

В. С. Азев, В. Д. Малыхин, В. А. Гладки

Б. П. Кнцкий н С. Р. Лебедев (22) Авторы изобретения (73) Заявитель (54) СПОСОБ ОБЕНКИ .КОЭФФИЦИЕНТА РАСПРЕДЕЛЕНИЯ, ДЕТОНАБИОННОЙ СТОИКОСТИ АВТОМОБИЛЬНЫХ БЕНЗИНОВ

И ИХ КОМПОНЕН ГОВ

Изобретение относятся к методам нс1 пытання нефтепродуктов. н может быть использовано для аденкн детонационной стойкости автомобильных бензинов и их компонентов на нефтеперерабатывающих заводах (НПЗ) и в органнзаинях,.-заннмающнхся контролем качества бензинов.

Среднее октановое число (ОЧ) современных автомобильных бензинов А-76 н AN-93 as базе компонента «аталнтического риформинга, определенное стандарт- . ле ными лабораторными методами ГОСТ

53.3.-66 н 8226,-66, недостаточно характеризует поведение бензина в двнгател»х, особенно на переменных режимах нх" рз15 боты.

Так автомобильные бензнны в большей мере этилированные, соответствующие по детонацнонной стойкости ОЧ требовани ва

ГОСТ 2084-67, в дорожных условнях на переменных режимах работы двигателя .имеют ОЧ на 3-6 октановых единиц ниже.

Это связано с присущей современным бензннам н антцпетонацнонным присадкам не

2 равномерностью распредеяени» детонапнонной стойкости по фракцнам, заключаю- ° щейся..в том, что головныв н особенносредние фракцнн бензннов на базе компонента каталитического, выкипаю. щие в пределах 80-10 С, имеют ОЧ значительно ниже, чем бензин в целом, а детон&цнонная стойкость т»жейых фракцнй (хвостовых) превыщает среднее значенне

Сй бензина на l0-4.5 октановых единиц, Наличие в этилированных бензинах актидетонацнонной присадки..тетраэтил вннца ", (ТЭС), характернзуиаегоса темшера1 урой кипения 200 С и поэтому попадающего пра испарении, в основнсв, в хвостовые фракции, еще более уснлнвает неравно мерность в распределении детонацнонной стойкостн между головными н хвостовымы фракцнями бензина.

Прн распределении таких бензинов на фракции е результа* цспаренн» во впуск» ном коллекторе работакидего .двлгател», неравномерность в ОЧ отдельных фрак«ий бензина йрнводнт к уменыпенню детонационной стойкости топливо-воздушной смеси в момент резкого открытии дроссельной заслонки, хогда,в цилиндры дви« гателя. попадают легкоиспаряющиеся головные и средние фракции с низкими ОЧ, например 50-70, вместе 92-93 октановых единиц для бензина AH-93. В результате.этого возникает детонационное сгорание, приводящее к преждевременному разрушению двигателя.

Таким образом, оцениваемое по стандартным лабораторным методам (ГОСТ

53.1 66 и 8@26 66} ОЧ бензина не ym тывает различие в детонационной стойхости его фракций, приводящее к снижению фактического октанового числа бензина в дорожных условиях нв переменных режимах работы двигателя.

Следоввтепьно, автомобильные бензины наряду с оценкой детонвционной стойкости пр стандартным методам нуждаются в npohepze распределения детонационной стойкости.их по фракциям. допустимая неравномерность рвспредес ления детонвционной стойкости по фракциям может быть установлена испыта-. ниями на реальных автомобилях в дорожных условиях ГОСТ, 10373-75. Однако

Г сложность организации и проведения та- ких испытаний не позволяют широко применять этот метод.

Йзвестен. способ оценки неравномерности распределения ОЧ бензинов по фракциям путем сравнения ОЧ бензина в целом с СИ его низкокипящей части (5075%), отогнанной в колбе со стандартным дефлегматором (типа колбы. Энглерв) P$ .

Наиболее близким х предлагаемому по технической сушностй является способ оценки коэффициента распределения детонационной стойкости автомобильных бензинов и их компонентов, который заключается в отгоне фракций бензина в стеклянной колбе или специальной колонне до

1 OO С в определении ОЧ по исследова-.

0 тельсхому методу исходного бензине и отогнанных до lOCPC фракций и в установлении разности между этими ОЧ (4К ) (2).

Однако существующий способ, оценивающий только ОЧ легких фракций (до.

100 С) по отношению к ОЧ бензина в целом, которое, как указывалось, может значительно отличаться от ОЧ, необходимого двигателю в реальных условиях эксплуатации„не позволяет достаточно полно и достоверно характеризовать распределение детонационной стойкости по фракциям автомобильных бензинов, квк применительно к условиям эксплуатации автомобилей, где происходит фрвхционирование бензина на легкие и тяжелые фракции, неодновременно поступающие в цилиндры двигателя на переменных режимах работы двигателя, так и к условиям регулирования компонентного состава при производстве бензинов.

Пель изобретения — повышение точности оценки коэффициента распределения детонвционной стойкости автомобильных бенэинов.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу оценки коэффициента распределения детонвционной стойкости автомобильных бензинов и их компоОЧ Р,й,с—

ОЧ коэффициент распределения детонационной стойкости по фракциям бензина; где КРАС зо

ОЧ 1 - октановое число по исследовательскому методу легких фракций бензина, выхипающих в пределах температур от начала кипения до lOO C;

ОЧ вЂ” октановое число по исследовательскому методуфрак- ций бензина, выкипвюших в пределах температур от

100 С до конца кйпения.

П р и м е p . 1 л испытуемого бензина на лабораторном приборе разгоняют на фракции, выкипвющие до 100 С (легкие) о и выше 100 С (тяжелые). Лля полученных фракций определяют ОЧ по исследовательскому методу ГОСТ 8226-66 и устанавливают Крдо, вычисляемый квх частное от деления ОЧ легких фракций на ОЧ тяжелых фракций.

При разгонке бензина на приборе поддерживают следуюшие параметры режима:

Падение первой капли отгоняемой фракции, мин 30-40

Скорость раэгонки капель в 1 с 2-3

Температура смеси в охлаждаюшей бане, С Не выше 5 нентов, включающем определение октанового числа легких фракций, выхипающих в интервале температур от начала кипе2о ния до 100 С, дополнительно выделяют о о тяжелые фракции, выкипвюшие от lOO С до конца кипения, и коэффициент расщэеделения детонационной стойкости определяют по формуле

824049

Температура конца перегонки, С

Суммарный выход легких и тяжелых фракций, мл

l00

Табл ица

99,4 0,95

99,7 0,88

94,6

194

87,7

180

190

77,9, 97,9 0,79

97,9 0,85

185. 89,7

82,3 0,86

71,6

35 - 195

А-76 Рязанского НПЗ, этилированный

38 — . 190

38 " 185

84,6 0,85

72t3

1,04

80,4

82,7

Не менее .980

Для установления чувствительности ,предлагаемого метода к качеству бензина проводят испытания ряда образцов автомобильных бензинов АИ-93, А-76 и некоторых из компонентов результаты которых представлены в таблице (ОЧ этих бензинов соответствуют требованиям стандартов) .

Как видно из таблицы, КрАс для испытанных образцов бензинов изменяется в широких пределах от 0,78 до 1,36, что свидетельствует о хорошей чувстви- i тельности предлагаемого метода к качеству бензинов. Кроме того, .однотипные марки бензинов, имеющие одинаковые ОЧ, имеют разные К а,с .

С целью установления xoppensnw результатов определения по методу с дорожным октановым числом (ДОЧ) по

ГОСТ 10373-75 проводят испытания шести образцов бензинов АИ-93 на автомобиле АЗЛК-4l2 с серийным двигателем (степень сжатия 8,8) по предлагаемому методу.

На чертеже представлена полученная по результа,там испытаний зависимость

К рВе «фйОЧ) енн бененнов:

Точка l — АИ-93 этилированный

Куйбышевский НПЗ; Экстра"

АИ-93 Московского НПЗ

АИ-93 Куйбышевского НПЗ, этилированный

АИ-93 Ярославского НПЗ, этилированный

А-76 Ярославского НПЗ, этилированный

A-76 Московского НПЗ

Точка 2 — AH-93 этилированный

Рязанский НПЗ;

Точка 3 - АИ-93 этилированный Ярославский НПЗ;

Точка 4 - AH-93 неэтилированный

Московский НПЗ;

"Гочка 5 смесь 79% бензина, каталитического реформинга жест кого режима и 21% бензине на прямой перегонки с тетраметилсвинцом (0,52 r " свинца Hà l кг бензина).

Точка 6 - Экстра"..

Результаты испытаний по предлагаемон

О му методу удовлетворительно коррелируются с дорожными испытаниями до ГОСТ

10373-75. Таким образом, КрАС позволяет учесть, в какой степени. ОЧ бензина согласуется с его фактическим ДОЧ.

Предлагаемый способ оценки распре» деления детонационной стойкости по фракциям автомобиньных бензинов цоэволяет повысить эффективность лабораторного определения детонационной стойкости аву3 томобильных бензинов эа счет расширения области оценочной характеристики и приближения к испытаниям в дорожных условиях, что сокращает дорогостоящие эксплуатационные испытания на перемен3О ных режимах ра(о ты двигателя и уско- ряет сроки введения новых образцов бензинов, а также позволяет обеспечить надлежащее качество бензинов по этому показателю при их производстве на, нефтеперерабатывающих заводах.

824049

Пределы выкипания рдс

1 до 100 С выше

100 Q

Начало кипения

Койеп кипэния

66,5

45 158

52 - 180

49,0 1,36

74,5 1,11.

82,0

38 - 171

73,2

93,8 0 78.

2О

Наименование бензина

Компоненты: бензин прямой перегонки бензин термического крекннга бейзин каталитического риформинга обычного режима

Ф о р м у л à и:. о б р е т е н и N

Способ оценки коэффипйента распределения детонапионной стойкости as- томобильных бензююв и их компонен тов, включающий определение .октанового числа легких фракций, выкипающих в интервале температур.от начала кипения

Ф к до 3.0О С, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повыаении точности оценки выделяют, дополнительно тяжелые

0 ,фракции, выкииающие от 3.00 С до конца кипении, и коэффициент pacapemaeews детоиапиониой стойкости определяют по следующей формуле оч, РАс ОЧ где Квас - коэффициент расцределения детонапионной стойкости по фракциям бензинв, Ъ

I !

Продолжение таблицы

ОЧ - октановое число по -исследовательскому методу легких фракций бензина, выкипающих.в пределах температур от начала кипения до 3.00 С. о

ОЧ - октановое число по исследова-"

Я тельскому методу фракций бензина, выкипакяцнх в npgделах температур от 100 С до конца кипения.

Источники информации, 39 принятые Во внимание при зкспертизе

h.Яи1 Н. АЫотоЪ ИесЬщ к Л965,67>

Яо, . 9 .

2.8гапдеь С, S andte Г,,бсйе М Р, Ь d66 und Койе,)967,2О,М1,524 (прототип af ..

824049

<ес

: Составитель Н. Богданова

Редактор В, Жиленко Тирад С;Мигунова . Корректор В. Синицкая

Заказ 2098/63 Тираж . 907 Подписное

ВНИИПИ Государственного комната СССР но делам изобретений и,о.ткрытий

113035, Москва, Ж-З8, Рауас ыя наь., u. 4/5

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4