Приведены данные исследований высокоэффективного октан-корректора – простого смешанного эфира N-метил-п-аминоанизола (N-метил-п-анизидин [НМПА]), который сочетает в себе эффективность функциональных групп эфира и ароматического амина. При вовлечении в эталонную «смесь 70» 1,0% и 1,3% НМПА октановые числа по моторному методу увеличиваются на 5,8 и 7,1 ед., по исследовательскому – на 6,0 и 7,5 ед. соответственно. При вовлечении в автомобильный бензин АИ-92 ТАМЭ, изготовленного из рядового сырья с 3,0% масс. НМПА, ОЧМ увеличивается на 2,5 ед. НМПА обладает антиокислительными и моющими свойствами и обеспечивает спрос на высокооктановые компоненты бензина для автомобилей экологического класса 5.
Автомобильные бензины – многокомпонентный и дорогой энергоноситель. Современные требования к его составу и качеству обеспечиваются комплексом технологических процессов первичной и вторичной переработки нефти, а также компаундированием бензиновых фракций с присадками и добавками.
Стандарты качества бензинов, установленные Техническим регламентом Таможенного союза «О требованиях к автомобильному и авиационному бензину, дизельному и судовому топливу, топливу для реактивных двигателей и мазуту» (ТР ТС 013/2011) совпадают с директивами Европейского парламента и Совета 2003/17/ЕS и 98/70/ЕS.
В состав европейского бензина входят фракции каталитического крекинга – 30%, риформат – 50%, алкилат – 5%, изомеризат – 8%, добавки (этанол, ЭТБЭ, МТБЭ, МТАЭ и др.) – 7%. В РФ производители высокооктановых бензинов АИ-95 и -98 используют в качестве высокооктановых компонентов алкилбензин, изооктан, изопентан, толуол, ароматический амин N-метиланилин (ММА) и кислородсодержащие компоненты – метил-трет-бутиловый (МТБЭ) и метил-трет-амиловый эфиры (ТАМЭ). Применение эфиров для производства бензинов пятого экологического класса обусловлено:
- хорошими антидетонационными свойствами эфиров и обеспечением равномерности распределения детонационной стойкости бензинов по фракциям;
- наличием кислородсодержащей группы, положительно влияющей на процесс горения топлива;
- хорошей испаряемостью, обеспечивающей высокие пусковые качества топлива;
- низкой растворимостью в воде и низкой токсичностью.
Однако МТБЭ и ТАМЭ характеризуются относительно более низкой антидетонационной эффективностью и, как следствие, требуется большой процент их ввода в композицию (до 15%), что существенно повышает себестоимость бензина. При этом октановое число бензинов поднимается максимум на 6 ед. Того же результата можно добиться вовлечением в состав смеси до 1,3% ММА.
Сокращение перечня допущенных к применению октаноповышающих добавок и запрещение на территории Таможенного союза с 2016 г. использования в бензинах экологического класса 5 присадки ММА стимулирует поиск новых решений. Конъюнктура рынка октаноповышающих добавок определяется тремя основными факторами:
- спрос на высокооктановые автомобильные бензины;
- ввод на НПЗ мощностей каталитического реформинга, изомеризации или алкилирования, выпускающих высокооктановые компоненты;
- конкуренция на рынке октаноповышающих добавок, соответствующих требованиям ТР ТС 013/2011.
Российская компания “ИФОТОП” разработала, запатентовала и поставляет на рынок высокоэффективный простой смешанный эфир – N-метил-пара-аминоанизол (или N-метил-пара-анизидин [НМПА]), который сочетает в себе эффективность функциональных групп эфира и ароматического амина.
Технология производства НМПА запатентована в РФ, Китае и странах ЕС. Ведётся активная работа по внедрению нового продукта на российских НПЗ. НМПА реализуется под торговой маркой IFO в качестве октан-корректора для производства автомобильных бензинов.
Качество октан-корректора оценивается по антидетонационной эффективности на эталонной смеси 70 (70% изооктана эталонного + 30% н-гептана эталонного). При вовлечении в эталонную смесь 1,0% и 1,3% НМПА октановые числа по моторному методу увеличиваются на 5,8 и 7,1 ед., по исследовательскому – на 6,0 и 7,5 ед. соответственно.
Высокую эффективность в качестве октан-корректора НМПА проявляет в сочетании с ТАМЭ, производство которого на базе высокочистого сырья (изопентана концентрацией не менее 98% масс.) организовано компанией САНОРС (Россия). Использование октан-корректора позволяет стабилизировать характеристики антидетонационной добавки ТАМЭ (рис. 1, 2), выпускаемой в объёме до 300 тыс. т в год.
С 13.03.2015 вошла в компанию Роснефть
Рис. 1. Антидетонационные свойства «эталонной смеси 70» в присутствии октан-корректора IFO, IFO + ТАМЭ, ТАМЭ и МТБЭ: 1 – ТАМЭ/IFO 90/10 (ОЧсмешения – 151,9); 2 – ТАМЭ/IFO 80/20 (ОЧсмешения – 209,6); 3 – ТАМЭ/IFO 10/90 (ОЧсмешения – 379,5); 4 – ТАМЭ (ОЧсмешения – 121,8); 5 – IFO (ОЧсмешения – 565,0); 6 – МТБЭ (ОЧсмешения – 128,3)
В: ОЧи 95 90 85 80 75 70
Г: Содержание присадки в смеси, % 0 2 4 6 8 10
Рис. 2. Антидетонационные свойства бензина АИ-92 в присутствии октан-корректора IFO, IFO + ТАМЭ, ТАМЭ и МТБЭ: 1 – ТАМЭ/IFO 90/10; 2 – ТАМЭ/IFO 80/20; 3 – ТАМЭ/IFO 10/90; 4 – ТАМЭ; 5 – IFO; 6 – МТБЭ
В: ОЧи 104 102 100 98 96 94 92
Г: Содержание присадки в смеси, % 0 2 4 6 8 10
Ввиду неаддитивного влияния ТАМЭ, изготовленного из сырья разного качества, на эксплуатационные характеристики автомобильных бензинов его применение ограничено. Решением по стабилизации эксплуатационных характеристик ТАМЭ и автомобильных бензинов с его применением является использование эффекта синергизма ТАМЭ и НМПА.
Применение НМПА в качестве октан-корректора позволит при небольших концентрациях НМПА в составе ТАМЭ не только стабилизировать, но и существенно улучшить антидетонационные свойства оксигената.
При вовлечении в автомобильный бензин АИ-92 ТАМЭ, изготовленного из рядового сырья, в количестве 7,0% масс. ОЧм бензина АИ-92 увеличивается на 1 ед. При вовлечении того же количества ТАМЭ, содержащего 3,0% масс. НМПА, ОЧИ бензина АИ-92 дополнительно увеличивается на 1,5 ед.
Учитывая многофункциональность НМПА, его высокую антиокислительную активность, обеспечивающую необходимый индукционный период бензинов и гарантированный срок его хранения, а также способность улучшать моющие свойства бензина, вовлечение предложенного октан-корректора в бензиновую композицию можно считать одним из решений задач по удовлетворению быстрорастущего спроса на высокооктановые бензины для автомобилей экологического класса 5.
Efremov A.A., Peskov V.E., Roytman E., Frolov A.Yu.
Octane corrector – simple mixed ether
Kaywords: petrol, octane-corrector, mixed ether, emission standard, N-methyl-para-aminoanisole.
Abstracts
In the following article stated studies of high efficiency octane corrector, simple mixed ether – N-methyl-para-aminoanisole, N-methyl-para-anisidine (NMPA), which combines effectiveness of ether functional group and aromatic amines. While injecting in ether “mixture 70”, 1,0% and 1.3% NMPA octane number by motor method tests increases on 5.8 and 7.1 points, RON increases on 6.0 and 7.5. While injected in petrol ON-92 TAME, made from raw material with NMPA in amount of 3.0% of complete mass, octane number by motor method test increases on 2.5 octane points. NMPA exhibits anti-oxidant and washing capabilities and provides inquiry on high-octane petrol components for 5th emission standard.
16.02.2018
