Антидетонаційні сполуки - Алкани як паливо. Октанове та цетанове число
Безперервне покращення антидетонаційних властивостей бензину частково зумовлено появою нових технологічних процесів нафтопереробки, але головним чином пов'язано з відкриттям того факту, що детонація може бути придушена додаванням деяких речовин, найважливішою з яких є тетраетилсвинець (ТЕС), запропонований Міджлі і Бойдом у 1922 р. Ця металоорганічна сполука була знайдена в результаті випробовування численної кількості речовин, досліджуваних у зв'язку з первинним відкриттям, що йод, анілін і хлорокис селену до деякої міри зменшують детонацію.
Історія його відкриття була наступною. Кеттеринг, науковий директор фірми 'Дженерал Моторс' доручив інженерам Міджлі, Бойду і Хохвальту зайнятися проблемою пошуку добавок до бензину, що придушують його детонацію. Був зібраний дослідний двигун, на якому була перевірена правильність повідомлення про те, що невеликі кількості йоду покращують характеристику моторного палива. Далі стали випробовувати такі розчинні в бензині речовини, які можна було дістати або приготувати без великих зусиль. З різноманітних сполук, що були ефективними детонаторами, найкращим виявився хлорокис селену. Тоді едіссоновський чисто емпіричний метод був залишений і почались спрямовані пошуки і передбачення на основі періодичної системи елементів. Були систематично вивчені етильні і фенильні похідні селену, а також його сусідів по таблиці Мендєлєєва і одержані результати представлені у вигляді кривої, що виражає залежність антидетонаційного ефекту від порядкового номеру елементу. Диетилселен мав очікувані властивості. Диетилтелур виявився у декілька разів ефективніше, ніж всі випробувані раніше речовини. Потім пошуки привели через тетраетилолово до тетраетилсвинцю.
Отже. в 60-ті роки у США майже всі сорти бензину містили тетраетилсвинець (зараз виявлена велика екологічна шкода цього важкого металу); ті бензини, в яких додаванням ТЕС октанове число доведене до 93 і вище, надходять у продаж під назвою 'етиловані'.
Для синтезу ТЕС раніше використовувалась реакція Гріньяра:
4С2H5MgBr + 2PbCl2 -- Pb (C2H5)4 + 4MgClBr + Pb
Надалі промисловий метод полягав в тому, що на сплав свинцю з натрієм діють хлористим етилом при помірних температурах і тисках:
4PbNa + 4C2H5Cl --- Pb ( C2H5)4 + 4NaCl + 3Pb
Тетраетилсвинець відгоняють з парою, а свинцевий шлам сплавляють в чушки.
'Етилова рідина' містить, окрім тетраетилсвинцю (63%), також диброметан (26%), дихлоретан (9%) і барвник (2%). Диброметан є суттєвим компонентом, оскільки він реагує з окисом свинцю, що утворюється при згорянні ТЕС, і перетворює її на леткий бромистий свинець, який викидується з циліндрів з вихлопними газами. Виробництво великих кількостей диброметану спочатку являло проблему, оскільки бром не був доступний у достатній кількості. Ця проблема була вирішена вилученням брому з морської води, одна тонна якої містить близько 60 г брому. Спочатку вилучення брому проводилось через додавання аніліну до хлорованої морської води з наступним виділенням брому з відфільтрованого осаду 2,4,6-триброманіліну. Пізніше бром виділяли з рапи окисленням хлором, відганяли з током повітря і поглинають содовим розчином, з якого бром може бути потім легко виділений ( ефективність процесу 95% ):
3Na2CO3 + 3Br2 -- 5NaBr + NaBrO3 + 3CO2
Вміст тетраетилсвинцю в автомобільних бензинах коливається від 0,2 до 0,8 мл/л, причому верхня межа встановлюється законом. Авіаційні бензини містять більші кількості ТЕС. Вплив тетраетилсвинцю на детонаційні властивості різноманітних сортів бензину залежить від їх первинного октанового числа і вуглеводневого складу. Цей вплив тим більший, чим менше октанове число вихідного бензину; із збільшенням концентрації ТЕС ефективність його зменшується. Для двигунів з високим ступенем стиснення, які працюють на високооктанових бензинах з великим вмістом ароматичних вуглеводнів, застосовується тетраметилсвинець, який перевищує ТЕС за термічною стійкістю і антидетонаційній дії при роботі двигуна в жорстких умовах.
Похожие статьи
-
Антидетонаційні сполуки - Алкани як паливо
Безперервне покращення антидетонаційних властивостей бензину частково зумовлено появою нових технологічних процесів нафтопереробки, але головним чином...
-
Каталітичний крекінг - Алкани як паливо. Октанове та цетанове число
Значно вищі октанові числа бензинів, які одержують в процесі каталітичного крекінгу (у порівнянні з термічним крекінгом), пояснюється головним чином...
-
Характеристика продуктів термічного крекінг-процесу - Алкани як паливо. Октанове та цетанове число
Взагалі в процесах крекінгу, що відбуваються при високому тиску (від 14 до 70 атм), утворюються доволі насичені бензини з низьким вмістом диолефінів,...
-
Вуглеводні нафти - Алкани як паливо. Октанове та цетанове число
Природний газ, звільнений від газового бензину зрідженням під тиском або поглинанням маслом в скрубберах, складається з метану (головна складова...
-
Природний газ і нафта - Алкани як паливо. Октанове та цетанове число
Природний газ і нафта являють собою, головним чином, суміші насичених вуглеводнів. Основною складовою природного газу є метан. Нафта являє собою суміш...
-
Детонація моторного палива і октанове число - Алкани як паливо. Октанове та цетанове число
Стукіт у циліндрах, який чути під час експлуатації автомобільного двигуна, що працює в напруженому режимі, є ознакою того, що порушені умови ефективної...
-
Залежність крекінг-процесу від температури - Алкани як паливо. Октанове та цетанове число
Подібно до того, як було спростовано уявлення про вплив фазового стану на крекінг-процес, при подальшій роботі було вияснено, що й інші параметри, нібито...
-
Детонація моторного палива і октанове число - Алкани як паливо
Стукіт у циліндрах, який чути під час експлуатації автомобільного двигуна, що працює в напруженому режимі, є ознакою того, що порушені умови ефективної...
-
Термічний крекінг - Алкани як паливо. Октанове та цетанове число
Термічний крекінг для виробництва бензину може бути визначений як ряд реакцій розкладу і конденсації, які мають місце при високих температурах. Реакції...
-
Хакактеристика продуктів термічного крекінг - процесу - Алкани як паливо. Октанове та цетанове число
Взагалі в процесах крекінгу, що відбуваються при високому тиску ( від 14 до 70 ати ), утворюються доволі насичені бензини з низьким вмістом диолефінів,...
-
" Алкани як паливо. Октанове та цетанове число" - Алкани як паливо. Октанове та цетанове число
Природний газ і нафта являють собою, головним чином, суміші насичених вуглеводнів. Основною складовою природного газу є метан. Нафта являє собою суміш...
-
Ізомеризація - Алкани як паливо. Октанове та цетанове число
Цей процес застосовується для перетворення н-пентану і н-гексану в цінніші ізомери з розгалудженим ланцюгом. В якості каталізаторів, активних при...
-
Полімер-бензин - Алкани як паливо. Октанове та цетанове число
Ненасичені газоподібні вуглеводні, які утворюються під час крекінгу, є цінною сировиною для виробництва високооктанового моторного палива. Вперше їх...
-
Детонація моторного палива і октанове число Стукіт у циліндрах, який чути під час експлуатації автомобільного двигуна, що працює в напруженому режимі, є...
-
"Алкани як паливо. Октанове та цетанове число" - Алкани як паливо
Природний газ і нафта являють собою, головним чином, суміші насичених вуглеводнів. Основною складовою природного газу є метан. Нафта являє собою суміш...
-
Алкілування - Алкани як паливо. Октанове та цетанове число
Другою технологічно важливою реакцією є алкілування алканів олефінами. Ізобутан при алкілуванні ізобутиленом дає ізооктан. Таким чином, цей цінний...
-
Висновок - Алкани як паливо. Октанове та цетанове число
В результаті розглянутих технологічних процесів одержують високоякісні компоненти бензину, але ще не сам кінцевий продукт. Для одержання бензину з повним...
-
Виробництво бензину - Алкани як паливо. Октанове та цетанове число
Якби при переробці сирої нафти обмежувались її перегонкою або іншими фізичними методами розділення, які зберігають незмінним хімічний склад нафти, то...
-
Висновок. Автомобільний бензин - Алкани як паливо. Октанове та цетанове число
В результаті розглянутих технологічних процесів одержують високоякісні компоненти бензину, але ще не сам кінцевий продукт. Для одержання бензину з повним...
-
Окиснення вуглеводнів - Алкани як паливо. Октанове та цетанове число
Взаємодія вуглеводнів з киснем супроводжується виділенням енергії. Цей процес є основою використання бензину в якості палива для двигунів внутрішнього...
-
Каталітичний риформінг - Алкани як паливо. Октанове та цетанове число
Каталітичний риформінг -- один з найважливіших нафтохімічних процесів, який застосовується для підвищення октанового числа легких дистилятів, з тим щоб...
-
Дизельне і ракетне паливо - Алкани як паливо. Октанове та цетанове число
В двигунах Дизеля стисненню піддається тільки повітря, причому температура в результаті цього піднімається до 290-340 С. Пальне впорскується майже в...
-
Каталітичний крекінг - Алкани як паливо
Значно вищі октанові числа бензинів, які одержують в процесі каталітичного крекінгу (у порівнянні з термічним крекінгом), пояснюється головним чином...
-
Залежність крекінг-процесу від температури - Алкани як паливо
Подібно до того, як було спростовано уявлення про вплив фазового стану на крекінг - процес, при подальшій роботі було вияснено, що й інші параметри,...
-
Характеристика продуктів термічного крекінг - процесу - Алкани як паливо
Взагалі в процесах крекінгу, що відбуваються при високому тиску (від 14 до 70 ати), утворюються доволі насичені бензини з низьким вмістом диолефінів,...
-
Реакція термічного алкілування пропану етиленом - Алкани як паливо
Представляє скоріше теоретичний, ніж практичний інтерес. З цієї реакції витікає, що атоми водню метиленової групи більш реакційноздатні, ніж атоми водню...
-
Хакактеристика продуктів термічного крекінг - процесу - Алкани як паливо
Взагалі в процесах крекінгу, що відбуваються при високому тиску (від 14 до 70 ати), утворюються доволі насичені бензини з низьким вмістом диолефінів,...
-
Полімер - бензин - Алкани як паливо
Ненасичені газоподібні вуглеводні, які утворюються під час крекінгу, є цінною сировиною для виробництва високооктанового моторного палива. Вперше їх...
-
Ізомеризація - Алкани як паливо
Цей процес застосовується для перетворення н-пентану і н-гексану в цінніші ізомери з розгалудженим ланцюгом. В якості каталізаторів, активних при...
-
Вуглеводні нафти - Алкани як паливо
Природний газ, звільнений від газового бензину зрідженням під тиском або поглинанням маслом в скрубберах, складається з метану (головна складова...
-
Природний газ і нафта являють собою, головним чином, суміші насичених вуглеводнів. Основною складовою природного газу є метан. Нафта являє собою суміш...
-
Виробництво бензину - Алкани як паливо
Якби при переробці сирої нафти обмежувались її перегонкою або іншими фізичними методами розділення, які зберігають незмінним хімічний склад нафти, то...
-
Окиснення вуглеводнів - Алкани як паливо
Взаємодія вуглеводнів з киснем супроводжується виділенням енергії. Цей процес є основою використання бензину в якості палива для двигунів внутрішнього...
-
Алкілування - Алкани як паливо
Другою технологічно важливою реакцією є алкілування алканів олефінами. Ізобутан при алкілуванні ізобутиленом дає ізооктан. Таким чином, цей цінний...
-
Автомобільний бензин - Алкани як паливо
В результаті розглянутих технологічних процесів одержують високоякісні компоненти бензину, але ще не сам кінцевий продукт. Для одержання бензину з повним...
-
Висновок. Автомобільний бензин - Алкани як паливо
В результаті розглянутих технологічних процесів одержують високоякісні компоненти бензину, але ще не сам кінцевий продукт. д.ля одержання бензину з...
-
Термічний крекінг - Алкани як паливо
Термічний крекінг для виробництва бензину може бути визначений як ряд реакцій розкладу і конденсації, які мають місце при високих температурах. Реакції...
-
ЙОД Сировиною для промислового одержання йоду служать нафтові бурові води, морські водорості, а також маткові розчини чилійської (натрієвої) селітри, що...
-
ЙОД ЙОД - І хімічний елемент VII групи періодичної системи Менделєєва, належить до галогенів (у літературі зустрічається також символ J); атомний номер...
-
Дизельне і ракетне паливо - Алкани як паливо
В двигунах Дизеля стисненню піддається тільки повітря, причому температура в результаті цього піднімається до 290 - 340 С. Пальне впорскується майже в...
Антидетонаційні сполуки - Алкани як паливо. Октанове та цетанове число