Alkoholok adalékanyagként való felhasználása kőolaj-üzemanyagokhoz
A metanol nagy kopásgátló tulajdonságai és a nem olajos nyersanyagok gyártásának lehetősége együttesen lehetővé teszi számunkra, hogy ezt a terméket az autóipari benzinek ígéretes, nagy oktánszámú összetevőjeként tekintsük. A metanol optimális adagolása 5-20%; ilyen koncentrációkban a benzin-alkohol keverék kielégítő teljesítményt nyújt, és jelentős gazdasági hatással bír. A metanol adagolása csökkenti az üzemanyag elégetésének hőjét és a sztöchiometrikus együtthatót, és a keverék elégetésének hője jelentéktelen mértékben változik.
A sztöchiometriai jellemzők változása következtében a 15% -os metanolos adalékanyag (M15 keverék) felhasználása a szabványos élelmiszer-rendszerben körülbelül 7% -kal csökkenti a tüzelőanyag-levegő keverékét. Ugyanakkor a bevezetése metanol megnövelt oktánszámú tüzelőanyag (átlagosan 3,8 egység egy 15% adalékanyagok), hogy kompenzálja a romló teljesítmény mutatók növelésével a tömörítési arányt. Ezzel egyidejűleg a metanol javítja az üzemanyag-elégetés folyamatát, amely a gyűrűképződésnek köszönhető, amely aktiválja a lánc-oxidációs reakciókat. A benzin-metanol keverékek elégetése egyhengeres motorokban, szabványos és rétegzett keverő rendszerekkel kimutatták, hogy a metanol hozzáadása csökkenti a gyújtási késedelem és az égés időtartamát. Ebben az esetben a reakcióelegyből történő hőelvonás csökken, és a keverék kimerülési határa kibővül, és a tiszta metanol számára maximális lesz.
Egy hidegindítás magas tartalma metanol a tüzelőanyag-keverék, vagy alacsony hőfokon elektromos fűtés vagy a tüzelőanyag-levegő keverék részleges visszavezetésével forró kipufogógázok, a tüzelőanyag-adalék illékony és egyéb intézkedések.
A metanol hozzáadása a benzin egészéhez hozzájárul az autó mérgező tulajdonságainak javításához. Például, a végzett tanulmányok egy csoportja 14 tulajdonában 5-120 ezer. Km, az adalékanyag 10% metanolt megváltozott szénhidrogének kibocsátását mind felfelé 41%, és csökkenti a 26% -os átlagos volt 1% -os növekedés ¬ tion. Ebben az esetben a CO és NOx kibocsátás átlagosan 38% -kal, illetve 8% -kal csökkent az autócsoport egészére nézve.
A metanol-adalékanyagok használatát gátló egyik legsúlyosabb probléma a benzin-metanol keverékek alacsony stabilitása és különösen a vízzel szembeni érzékenység. A különbség a benzines és a metanolt sűrűségű és nagy rastvo¬rimost utóbbit vízben vezet az a tény, hogy a penetráció a még a kis mennyiségű víz a keverékben vezet annak közvetlen elválasztás és kicsapás a vizes-metanolos fázist. A rétegződés tendenciája nő a hőmérséklet csökkenésével, a víz koncentrációjának növekedésével és az aromás vegyületek benzin tartalmának csökkenésével. Például, amikor egy tartalma 0,2-1,0% (térf.) Víz a tüzelőanyag-keverék rétegződést hőmérséklet emelkedik -20 és + 10 ° C, t. E., ilyen keverék nem alkalmas a gyakorlati felhasználásra. A különböző benzin-metanol keverékekben található víz Cfr koncentrációs koncentrációját az alábbiakban adjuk meg:
A benzin-metanol keverékek stabilizátorainak magas költséggel és korlátozott gyártásával kapcsolatban javasoltak alkoholok, elsősorban izobutanol, propanol és etanol keverékét. Az ilyen stabilizáló adalékanyagot a metanol és a magasabb szénatomszámú alkoholok együttes termelésének egyetlen technológiai ciklusában lehet elérni. Még a kis mennyiségű metanol hozzáadása is megváltoztatja az üzemanyag frakcionált összetételét. Ennek eredményeképpen a tüzelőanyag-ellátó vezetékekben lévő gőzdugók kialakulásának hajlamát megnövelik, bár tiszta metanollal gyakorlatilag kizárták, mivel nagy a párolgása. A számítások szerint a metanol és a benzin 10% -os keverékéhez a gőzdugók kialakulása 8-11 ° C környezeti hőmérsékleten alacsonyabb, mint a bázis üzemanyag esetében. A bázisüzemanyag frakcionált összetételének korrekciója a könnyű komponensek tartalmának csökkentésével lehetséges, figyelembe véve a metanol további adagolását.
Külföldön, a gyakorlati alkalmazása a benzinmotorok kapott keverékét 10-20% etanolt benzinnel olaj, az úgynevezett „gasohol”. ASTM szabvány által kidolgozott Nemzeti Bizottság alkohol tüzelőanyagok US gasohol 10% -os etanollal, azzal jellemezve, hogy a következő paramétereket mutatják: sűrűség 730-760 kg / m3, hőmérséklet forrásponttartomány 25-210 ° C, égéshője 41,9 MJ / kg, párolgási hőt 465 kJ / kg, a telítettség a gőznyomás (38 ° C) 55-110 kPa, viszkozitás (-40 ° C) 0,6 mm2 / c, sztöchiometrikus együttható 14. Így, a legtöbb a mutatók megfelel gasohol motorbenzin.
Amikor etanolt használva itatni alacsony környezeti hőmérsékleti körülmények között, hogy megakadályozzák szétválasztását a keverékben kell beírni stabilizátorok, amelyeket például propanolt, szek-propanol, izobutanol és mások. Így a hozzáadásával 2,5-3,0% izobutanol stabilitást biztosít etanol, amely 5% vizet tartalmaz, benzinnel -20 ° C-os hőmérsékleten.
Egyes országokban, mint egy kiegészítő, terjed a források a magas oktánszámú benzin, kiindulási anyagként metil-terc-butil-éter (MTBE). Kopogásgátló annak hatékonyságát, összehasonlítva az alkil 3-4-szor magasabb, így a segítségével levegő juthat sokféle ólommentes magas oktánszámú benzin. Metil-terc-butil-étert a következő: sűrűség 740-750 kg / m3, forráspont 48-55 ° C, a telített gőz nyomása (25 ° C) 32,2 kPa fűtőértékét 35,2 MJ / kg, oktán 95-110 (motor módszer) és 115-135 (kutatási módszer). A legnagyobb hatékonyság kopogásgátló észter készítmény mutat közvetlen benzin desztillációval és katalitikus reformálási a normál üzemmódba.
Háztartási benzinek A-76 és az AI-92 adalékanyagokkal 8 és 11% metil-terc-butil-éter, illetve megfelelnek a követelményeknek a GOST 2084-77 az összes paramétert és komplex-minősítési módszerek mutatta a legjobb tulajdonságot. Az éter adalékokkal ellátott benzineket jó kiindulási tulajdonságokkal jellemezik, és alacsonyabb motorfordulatszámuknál nagyobb a tényleges oktánszám a kereskedelmi benzinhez képest.
Az üzemanyag-fogyasztás és a motor teljesítménye az éterrel üzemelő benzinek esetében a kereskedelmi benzin szintjén van. A kipufogógázok mérgező hatása némileg csökken, elsősorban a szén-monoxid-kibocsátás csökkentése miatt. A benzolok éterrel történő használatakor a motorrendszerek állapotában és működésében bekövetkezett változások és megsértések nem figyelhetők meg.