Другая возможность – использование антидетонационных присадок. Если не считать композиций на базе тетраэтилсвинца, практическое значение могут иметь присадки на основе металлоорганических соединений железа (ферроцен и его производные) и марганца (циклопентадиенилтрикарбонил марганец и его метильный гомолог), а также ароматические амины (в основном монометиланилин – ММА). При высокой эффективности они имеют свои недостатки, проявляющиеся выше определённых концентраций. Поэтому их максимальное содержание в бензинах ограничено (табл. 3). Т а б л и ц а 3
Принципиальный ассортимент антидетонаторов Присадки | Недостаток | Максимально допустимая концентрация в бензине, % мас. | Максимально возможный прирост ОЧ в смеси изооктан / н-гептан (70:30) | | (ММА) и композиции на его основе | Повышенное смолообразование | 1,3 | 6 | | Соединения железа | Нагарообразование на свечах | 0,0018 | 4 | | Соединения марганца | 0,0018 | 4 | | МТБЭ | Сравнительно низкая теплотворная способность | 15 | 4 |
В некоторых случаях ограничение концентрации антидетонаторов и следовательно, прироста октанового числа, может быть преодолено составлением композиций разных антидетонаторов. Некоторые из них хорошо совмещаются друг с другом, что позволяет просуммировать антидетонационный эффект (табл. 4). Т а б л и ц а 4
Совместимость антидетонаторов между собой | Свинец | Железо | Марганец | Амины | Оксигенаты | | Свинец | | - | - | + | + | | Железо | - | | - | + | - | | Марганец | - | - | | + | + | | Амины | + | + | + | | + | | Оксигенаты | + | - | + | + | |
─ – не совмещаются, + - совмещаются Эффект совместимости на практике использован при составлении ряда композиций. В настоящее время композиции, содержащие соединения марганца или железа признаны малоперспективными. Зато представляют интерес добавки на основе ММА и МТБЭ. Ниже приведены примеры двух таких добавок. В принципе допустимы другие варианты. Добавка | Состав, % | Δ ОЧ при добавлении в смесь изооктан-гептан (70:30)(при концентрации) | | БВД | N-метиланилин – 65-70МТБЭ – 30-35Может содержать присадку Автомаг | 6 (2,5 % об) | | Каскад-3 | N-метиланилин – 89-90МТБЭ – 4-11Может содержать соединения Mn и Fe | 4,5 (1,45 % об) |
В товарных бензинах прирост октанового числа от введения добавок будет несколько другим, так как зависит от природы бензина, в частности, от его исходного октанового числа (чем выше октановое число, тем меньше эффект). Ориентировочные пределы прироста ОЧ бензинов, содержащих различные добавки, представлены на рис. 4. 
Рис. 4 Ориентировочные пределы прироста ОЧ бензинов при добавлении антидетонаторов на различных основах Учитывая, что товарные бензины содержат и другие компоненты, можно полагать, что среднее октановое число бензинового фонда страны составит около 92 ед. Недобор будет компенсирован при помощи антидетонаторов. Исходя из изложенного выше, нам представляется, что наиболее оптимальной антидетонационной добавкой является смесь ММА и МТБЭ. Чтобы получить бензин с ОЧ на уровне 98, в бензины с ОЧ, равным 92, достаточно ввести композицию 1% ММА и 10% МТБЭ. Ориентируясь на потребность страны в автобензинах на уровне 35-40 млн т/год (в 2006 г. было потреблено около 31 млн. т бензина), примерная потребность в ММА составит 350-400 тыс. т/год, в МТБЭ – 3,5-4,0 млн т/год. Это потребует строительства новых мощностей и решения сырьевых вопросов. В настоящее время наблюдается недостаток изобутилена (сырья для МТБЭ) и анилина – сырья для ММА. Возникающие трудности можно преодолеть созданием новых технологий, например, получением вместо МТБЭ его гомологов путём олефинсодержащих газов нефтепереработки. Интересно понаблюдать за судьбой антидетонаторов за рубежом. Если вслед за США и другие промышленно развитые страны полностью откажутся от МТБЭ, у них, пожалуй, останется только одна возможность «набора» октанового числа до значений 96 и более единиц: применение ароматических аминов.
А.М.Данилов, В.Е.Емельянов, ВНИИ НП
www.Newchemistry.ru
|
