Exigences relatives à la qualité et à la technologie de production d'essence à moteur conformément aux normes nationales modernes. Normes et exigences pour la qualité de l'essence à moteur

Selon l'indice d'octane, selon la méthode de recherche, quatre marques d'essence ont été établies : "Normal-80", "Regular-91", "Premium-95", "Super-98". L'essence "Normal-80" est destinée à être utilisée sur les camions avec l'essence A-76. L'essence sans plomb "Regular-91" est destinée au fonctionnement des voitures au lieu de l'A-93 au plomb. Les essences automobiles "Premium-95" et "Super-98" répondent pleinement aux exigences européennes, sont compétitives sur le marché pétrolier et sont principalement destinées aux voitures étrangères transportées vers la Russie.
Afin d'accélérer la transition vers la production d'essence sans plomb au lieu d'éthyle liquide, il est permis d'utiliser un agent antidétonant au manganèse à une concentration ne dépassant pas 5 mg Mn/dm3 pour la marque "Normal-80" et pas plus de 18 mg Mn/dm3 pour la marque "Regular-91". Conformément aux exigences européennes de limitation de la teneur en benzène, l'indicateur "fraction volumique de benzène" a été introduit - pas plus de 5%. La norme pour l'indicateur "densité à 15°C" a été établie. La norme pour la fraction massique de soufre a été renforcée jusqu'à 0,05 %.
Pour assurer le fonctionnement normal des voitures et l'utilisation rationnelle de l'essence, cinq classes de volatilité ont été introduites pour une utilisation dans diverses régions climatiques conformément à GOST 16350-80. Parallèlement à la détermination de la température de distillation de l'essence à un volume donné, la détermination du volume d'essence évaporée à une température donnée de 70, 100 et 180 ° C est fournie. Indicateur introduit "indice d'évaporation". Dans GOST R 51105-97, ainsi que les domestiques, sont inclus normes internationales sur les méthodes d'essai (ISO, EN, ASTM). Les normes et exigences de qualité des essences à moteur et les caractéristiques de volatilité conformément à GOST R 51105-97 sont indiquées dans le tableau ci-dessous.

Normes et exigences pour la qualité des essences à moteur conformément à GOST
R 51105-97

En termes de composition, les essences moteurs sont un mélange de composants obtenu à la suite de divers procédés technologiques : distillation directe du pétrole, reformage catalytique, craquage catalytique et hydrocraquage du gazole sous vide, isomérisation des fractions de distillation directe, alkylation, aromatisation des fissuration, viscoréduction et cokéfaction retardée. La composition des composants de l'essence dépend principalement de sa marque et est déterminée par un ensemble d'unités technologiques dans une raffinerie de pétrole.
Le composant de base pour la production d'essences pour moteurs est généralement des essences de reformage catalytique ou de craquage catalytique. Les essences de reformage catalytique se caractérisent par faible teneur soufre, il n'y a pratiquement pas d'oléfines dans leur composition, ils sont donc très stables au stockage. Cependant, la teneur accrue en hydrocarbures aromatiques qu'ils contiennent d'un point de vue environnemental est un facteur limitant. Leurs inconvénients incluent également la répartition inégale de la résistance à la détonation par fractions. La part de la composante de reformage catalytique dans le fonds russe de l'essence dépasse 50 %.
Les essences de craquage catalytique sont caractérisées par une faible fraction massique de soufre, des indices d'octane selon la méthode de recherche 90-93 unités. La teneur en hydrocarbures aromatiques est de 30 à 40%, oléfinique de 25 à 35%. Il n'y a pratiquement pas d'hydrocarbures diéniques dans leur composition, ils ont donc une stabilité chimique relativement élevée (période d'induction 800-900 minutes). Par rapport aux essences de reformage catalytique, les essences de craquage catalytique se caractérisent par une répartition plus uniforme de la résistance au cliquetis sur les fractions. Par conséquent, il est conseillé d'utiliser un mélange de composants de reformage catalytique et de craquage catalytique comme base pour la production d'essences pour moteurs.
Les essences de procédés thermiques tels que le craquage, la cokéfaction retardée ont une faible résistance au cliquetis et une faible stabilité chimique, une teneur élevée en soufre et ne sont utilisées que pour la production d'essences à faible indice d'octane en quantités limitées. L'essence d'alkyle, l'isooctane, l'isopentane et le toluène sont utilisés dans la production d'essences à indice d'octane élevé. Les essences AI-95 et AI-98 sont généralement obtenues avec l'ajout de composants contenant de l'oxygène : méthyl tert-butyl éther (MTBE) ou son mélange avec le tert-butanol, appelé fetherol. L'introduction de MTBE dans l'essence permet d'augmenter la complétude de sa combustion et l'homogénéité de la répartition de la résistance à la détonation par fractions. La concentration maximale admissible de MTBE dans l'essence est de 15 % en raison de son pouvoir calorifique relativement bas et de sa forte agressivité envers le caoutchouc.
Pour atteindre le niveau requis de propriétés de détonation des essences au plomb, de l'éthyle liquide leur est ajouté (jusqu'à 0,15 g de plomb / dm3 d'essence). Il est permis d'ajouter des antioxydants Agidol-1 ou Agidol-12 aux essences de procédés secondaires contenant des hydrocarbures insaturés pour les stabiliser et répondre aux exigences de la période d'induction. Pour assurer la sécurité de la manipulation et de l'étiquetage, les essences au plomb doivent être peintes. L'essence A-76 est colorée en jaune avec un colorant jaune liposoluble K, l'essence AI-91 est colorée en rouge orangé avec un colorant rouge foncé liposoluble G. Les essences au plomb destinées à l'exportation ne sont pas colorées.
Approximatif compositions de composants les essences à moteur de différentes marques sont indiquées dans le tableau. Voir le tableau

Compositions moyennes des composants des essences à moteur.

Toutes les opérations de production effectuées dans les dépôts pétroliers sont divisées en principales et auxiliaires. Vers les opérations de base comprennent : - l'acceptation des produits pétroliers livrés au dépôt pétrolier par voie ferrée, fluviale, routière et par oléoducs ou embranchements à partir de ceux-ci ; - stockage de produits pétroliers dans des réservoirs et des stockages en conteneurs ; - la fourniture de produits pétroliers aux citernes ferroviaires et routières, aux pétroliers ou aux pipelines ; - le comptage et la comptabilité des produits pétroliers. ^ Aux opérations auxiliaires comprennent : - le nettoyage et la déshydratation des huiles et autres produits pétroliers visqueux ; - mélange d'huiles et de carburants ; - régénération des huiles usagées ; - fabrication et réparation de conteneurs ; - réparation d'équipements technologiques, de bâtiments et de structures; - exploitation de chaufferies, de dispositifs de transport et d'énergie. Le nombre d'opérations auxiliaires dans les différents dépôts pétroliers n'est pas le même.

11. Classification des produits pétroliers

Il existe de nombreuses classifications différentes des produits pétroliers - des produits obtenus à la suite du raffinage du pétrole. Par exemple, par objectif, les produits pétroliers sont généralement subdivisés en carburants, huiles de pétrole, carburants énergétiques, matières premières pétrochimiques, etc. Cependant, pour simplifier la classification, les produits pétroliers sont parfois divisés en clair et foncé.

Produits pétroliers noirs (black products - anglais "dark products") sont tous les types de fiouls, les carburants pour turbines à gaz, les huiles distillées, ainsi que les gazoles sous vide, le goudron et le bitume. Ces produits contiennent généralement des résidus lourds du raffinage primaire et secondaire du pétrole et sont opaques.

Produits pétroliers légers (produits blancs - anglais « produits transparents ») comprennent les essences, le naphta (utilisé comme composant des essences commerciales), le kérosène et les carburants diesel. Les produits pétroliers légers sont transparents et ne contiennent généralement pas de fractions pétrolières lourdes.

Question 12. Exigences relatives à la qualité de l'essence à moteur

Essences. Les principaux indicateurs de la qualité de l'essence sont : la détonation. durabilité, composition fractionnée et stabilité chimique. Les propriétés de détonation caractérisent la capacité de l'essence à brûler rapidement et uniformément. Combustion par détonation - ultra-rapide, sous forme d'explosion, combustion du mélange de travail. Si la vitesse de combustion normale du mélange est de 20 ... 40 m / s, alors lors de la combustion par détonation, elle peut atteindre 2000 m / s et plus. Un signe de cognement de combustion est le cognement métallique caractéristique qui apparaît dans les cylindres du moteur.

La résistance antidétonante de l'essence est évaluée par l'indice d'octane, qui est déterminé sur une installation spéciale, comparant l'essence à un carburant de référence (isooctane - 100 unités et heptane - zéro). Plus le taux de compression du moteur est élevé, plus l'indice d'octane de l'essence utilisée doit être élevé. Afin d'augmenter l'indice d'octane, un agent antidétonant - le plomb tétraéthyle (TPP) est ajouté à l'essence. Cette essence est appelée plomb. L'essence contenant du plomb tétraéthyle est toxique et nécessite une manipulation prudente. Une telle essence, sous forme liquide ou vapeur, sur la peau ou dans les voies respiratoires d'une personne peut provoquer une intoxication grave. Par conséquent, il est strictement interdit d'utiliser de l'essence au plomb pour se laver les mains et les pièces. Pour distinguer les essences ordinaires du plomb, ces derniers sont colorés en vert, orange, jaune et bleu.

La composition fractionnelle caractérise la volatilité de l'essence ( Gas-oil) et est déterminé selon GOST 2177-82. Dans ce cas, les températures de début et de fin d'ébullition sont notées. La volatilité de l'essence est jugée par les températures d'évaporation pendant la distillation.

La stabilité chimique de l'essence caractérise sa résistance à la formation de gommes et de dépôts de carbone. Son essence doit contenir du soufre ou des composés soufrés et de l'eau, car leur présence entraîne la corrosion des pièces, et la présence d'eau, en plus, rend difficile le démarrage du moteur

Les exigences de qualité des essences à moteur modernes sont divisées en quatre

1. Des constructeurs automobiles pour assurer le fonctionnement normal du moteur ;

2. Des producteurs d'essence, en raison des capacités du raffinage du pétrole

industrie;

3. Associé au transport et au stockage de l'essence à moteur ;

4. Environnement.

Exigences pour les fabricants de moteurs allumage par étincelle de qualité

essences usagées: la combustion de l'essence mélangée à l'air dans la chambre de combustion doit s'effectuer avec

vitesse normale sans détonation dans tous les modes de fonctionnement du moteur dans n'importe quel

conditions climatiques. Cette exigence établit des normes pour la résistance au cliquetis de l'essence.

Il est nécessaire que l'essence ait un pouvoir calorifique élevé, une tendance minimale à former

dépôts dans les systèmes de carburant et d'admission, ainsi que des dépôts de carbone dans la chambre de combustion. Les produits de combustion ne doivent pas

être toxique et corrosif.

La volatilité de l'essence doit assurer la préparation d'un mélange combustible à n'importe quelle température

fonctionnement des moteurs.

Cette exigence réglemente les propriétés et les indicateurs de qualité de l'essence tels que la composition fractionnée,

pression de vapeur, tendance à former un bouchon de vapeur.

La production d'essence à moteur est réalisée sur un complexe complexe de diverses technologies

procédés de raffinage du pétrole.

Exigences pour la qualité de l'essence produite, en raison des capacités techniques

raffinage du pétrole domestique , imposent des restrictions sur les indicateurs de fraction et

composition en hydrocarbures, teneur en soufre et divers agents antidétonants.

Les conditions de production en série nécessitent de prévoir la possibilité d'utiliser des matières premières pétrolières avec

la plus grande variation possible dans la composition et la teneur en hydrocarbures et fractionnaires

divers composés soufrés, ce qui affecte d'une certaine manière l'établissement de normes dans les cahiers des charges

sur les indicateurs correspondants de la qualité de l'essence.

Afin d'augmenter le rendement en essence de la matière première du pétrole raffiné, la production s'intéresse à

une augmentation du point d'ébullition final, et l'utilisation efficace de l'essence dans le moteur est possible avec

certaine limitation de la teneur en fractions à point d'ébullition élevé.

Les normes pour l'indicateur de résistance au choc sont fixées à un niveau réalisable avec l'utilisation de

procédés technologiques disponibles, composants et additifs approuvés pour une utilisation dans la composition

de l'essence.

Les exigences des constructeurs automobiles vont très souvent à l'encontre de celles des raffineurs, et

dans ces cas, il est nécessaire de déterminer le niveau économiquement réalisable optimal de ces exigences.

Un exemple d'un tel compromis est l'indice d'octane, qui caractérise la résistance à la détonation

essence américaine.

Les constructeurs automobiles américains ont proposé d'inclure dans les spécifications une estimation de l'indice d'octane de l'essence par

la méthode de recherche et les raffineurs - par la méthode motrice.

En conséquence, un indicateur a été introduit dans la spécification égal à la demi-somme des indices d'octane par

recherche et méthodes motrices.

Exigences relatives au transport et au stockage de l'essence , en raison de la nécessité

maintenir leur qualité pendant plusieurs années.

Essence automobile du fabricant via les pipelines de produits existants, chemin de fer,

par voie maritime et routière, il est livré aux grands dépôts pétroliers régionaux de transbordement. De ces

des bases de stockage d'essence sont fournies aux dépôts pétroliers alimentant les stations-service (stations-service), puis

wagons-citernes dans les stations-service.

Le transport, le stockage et l'utilisation de l'essence directement sur les voitures sont effectués dans

divers conditions climatiquesà une température ambiante de - 50 à + 45 "С, tandis que

il est nécessaire d'assurer le fonctionnement normal du moteur.

Les exigences relatives au transport et au stockage réglementent ces propriétés de l'essence,

stabilité physique et chimique, tendance à la perte par évaporation et formation de vapeur

bouchons, solubilité dans l'eau, teneur en composés corrosifs, etc.

Pour le stockage à long terme, en règle générale, les essences de type été à haute teneur en produits chimiques

stabilité (période d'induction d'au moins 1200 min).

L'impact des essences sur l'environnement lorsqu'elles sont utilisées dans les véhicules automobiles est associée à

toxicité des composés entrant dans l'air atmosphérique, l'eau, le sol directement à partir du carburant

(vapeur, fuite) ou avec ses produits de combustion.

Les sources d'émissions toxiques des voitures sont les gaz d'échappement, les gaz de fuite et les vapeurs.

carburant du système d'admission et du réservoir de carburant. Les gaz d'échappement contiennent du monoxyde de carbone, des oxydes d'azote,

soufre, hydrocarbures imbrûlés et produits de leur oxydation incomplète, carbone élémentaire (suie), produits

combustion de divers additifs, tels que les oxydes de plomb et les halogénures de plomb lors de l'utilisation

les essences au plomb, ainsi que l'azote et l'oxygène de l'air non utilisés pour la combustion du carburant.

Pour réduire les émissions de substances nocives, les voitures modernes sont équipées de catalyseurs

systèmes de post-traitement des gaz d'échappement qui permettent la postcombustion des hydrocarbures et oxydes non brûlés

carbone en CO2 et oxydes d'azote - pour réduire en azote.

Les propriétés écologiques de l'essence sont fournies par des restrictions sur le contenu de certains produits toxiques

substances par groupe composition en hydrocarbures par la teneur en hydrocarbures à bas point d'ébullition, ainsi qu'en soufre et

Ces restrictions permettent un fonctionnement fiable du système de post-traitement catalytique des gaz d'échappement et

contribuer à réduire l'impact du parc automobile sur la pollution environnement.

Tableau 1 indique les exigences en matière d'essence dans les pays de la Communauté économique européenne.

Dans le cadre de l'adhésion de la Russie aux programmes environnementaux européens, un

la nécessité d'organiser la production industrielle d'essence à moteur, correspondant

Caractéristiques énergétiques et thermodynamiques élevées des produits de combustion. Lors de la combustion d'essence, la quantité maximale de chaleur doit être libérée, les produits de combustion doivent avoir un faible poids moléculaire, une faible capacité calorifique et une faible conductivité thermique, et une valeur élevée du produit de la constante de gaz spécifique et de la température de combustion (RT). Il est souhaitable d'obtenir une valeur RT élevée en augmentant T.

Bonne pompabilité. Les essences doivent être pompées de manière fiable le long Système de carburant machines, canalisations, pompes, systèmes de contrôle et autres unités et communications dans toutes les conditions environnementales - températures basses et élevées, diverses pressions, poussière et humidité.

Volatilité optimale. Pendant le stockage et le transport, l'évaporation doit être minimale. Lorsqu'elle est utilisée dans un moteur, l'essence doit avoir une telle volatilité pour assurer un allumage et une combustion fiables du carburant à une vitesse optimale dans les chambres de combustion des moteurs.

Corrosivité minimale. Les carburants ne doivent pas contenir de composants qui détruisent Matériaux de construction des installations de moteur, de stockage et de transport.

Grande stabilité dans les conditions de stockage et d'utilisation. Pendant longtemps, les carburants ne devraient pas modifier leurs propriétés physico-chimiques et opérationnelles.

Non toxique... Les produits de combustion doivent également être non toxiques.

Résistance à la détonation

La détonation se produit lorsque la vitesse de propagation de la flamme dans le moteur atteint 1500-2500 m/s, au lieu des 20-30 m/s habituels. À la suite d'une forte chute de pression, une onde de détonation se produit, ce qui perturbe le fonctionnement du moteur, ce qui entraîne une consommation de carburant excessive, une diminution de la puissance, une surchauffe du moteur et un épuisement des pistons et des soupapes d'échappement.

Indice d'octane (RON)

Le RON est un indicateur conditionnel caractérisant la résistance des essences à la détonation et correspondant numériquement à la résistance à la détonation d'un mélange modèle d'isooctane et de n-heptane. Le RON de l'isooctane est pris à 100 points, et pour le n-heptane à 0. Pour les essences à moteur (sauf A-76), le RON est mesuré par deux méthodes : moteur et recherche. L'indice d'octane est déterminé sur des installations spéciales en comparant les caractéristiques de combustion du carburant d'essai et des mélanges de référence d'isooctane et de n-heptane. Les tests sont effectués en deux modes : dur (vitesse de vilebrequin 900 tr/min, température du mélange d'admission 149 0С, calage d'allumage variable) et doux (600 tr/min, température d'air d'admission 52 0С, calage d'allumage 13 degrés). Obtenez le moteur (OCHM) et recherchez OCH (OCHI), respectivement. La différence entre RHM et RHM est appelée sensibilité et caractérise le degré d'aptitude de l'essence à conditions différentes fonctionnement du moteur. La moyenne arithmétique entre RHM et RON est appelée indice d'octane et est assimilée à l'indice d'octane routier, qui est normalisé par les normes de certains pays (par exemple, les États-Unis) et est indiqué dans les stations-service comme une caractéristique du carburant vendu .

Dans la production d'essence en mélangeant des fractions différents processus important sont le soi-disant rapport de mélange (RBM), qui diffère des valeurs calculées. Les OChS dépendent de la nature du produit pétrolier, de sa teneur dans le mélange et d'un certain nombre d'autres facteurs. Pour les hydrocarbures paraffiniques, la VAN est supérieure de 4 points aux réelles, pour les hydrocarbures aromatiques la dépendance est plus complexe. La différence peut être importante et dépasser 20 points. L'indice d'octane du mélange est également important à prendre en compte lors de l'ajout d'oxygénats au carburant.
Composition fractionnée (FS)

La FS des essences caractérise la volatilité du carburant, dont dépendent le démarrage du moteur, la répartition du carburant entre les cylindres du moteur, l'intégralité de la combustion et l'économie du moteur. L'évaporation est déterminée par la température de distillation de 10, 50 et 90 % (vol.) d'ébullition des fractions d'essence. Le point d'ébullition de 10 % d'essence caractérise les propriétés de départ. À des températures inférieures aux valeurs limites, des bouchons de vapeur peuvent se former dans le système d'alimentation du moteur, et à plus hautes températures le démarrage du moteur est difficile. Aux USA, les propriétés de démarrage d'un moteur sont caractérisées par la quantité de carburant bouillant jusqu'à 70°C. La température d'ébullition de 50 % caractérise la vitesse de passage du moteur d'un mode de fonctionnement à l'autre et l'homogénéité de la répartition des fractions essence sur les cylindres. Le point d'ébullition de 90% des fractions et la fin de l'ébullition affectent l'intégralité de la combustion du carburant et sa consommation, ainsi que la formation de carbone dans la chambre de combustion du cylindre du moteur. Dans GOST R 51105-97, en vigueur depuis le 01.01.99, la FS de l'essence est déterminée à un point d'ébullition de 70, 100 et 180 ° C.

Pression de vapeur saturée (pression de vapeur)

DNP donne une idée supplémentaire de la volatilité de l'essence, ainsi que de la possibilité de bourrages de gaz dans le système d'alimentation du moteur. Plus la pression de vapeur saturée de l'essence est élevée, plus sa volatilité est élevée. L'indice de volatilité est calculé à partir du FS de l'essence.

Les essences estivales ont une NVP plus faible. Pour assurer les propriétés de départ nécessaires de l'essence commerciale, des composants légers sont inclus dans sa composition : isomérat, alkylat, butane, fr. NC. - 62 0С.

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Agence fédérale pour l'éducation de la Fédération de Russie

Université nationale des ressources minérales (Mines)

Département de PTiPE

Par discipline : "Analyse technique et collective des carburants"

Sur le sujet: "Exigences de qualité et de technologie d'obtention d'essence à moteur selon les normes nationales modernes"

Terminé : étudiant gr. TX-11-2

Tsakaeva L.V.

Vérifié par : N.K. Kondrasheva

Saint-Pétersbourg

année 2014

introduction

1. Exigences relatives à la qualité de l'essence à moteur

1.1 Exigences relatives à la qualité de l'essence utilisée par les fabricants de moteurs à allumage commandé

1.2 Exigences pour la qualité de l'essence produite, en raison des capacités techniques du raffinage du pétrole domestique

1.3 Exigences relatives au transport et au stockage de l'essence

2. Technologie pour la production d'essence à moteur

Conclusion

Bibliographie

introduction

Le transport automobile est le principal consommateur de fioul.

Actuellement, plus de 600 millions de véhicules sont en circulation dans le monde et la consommation mondiale totale de carburants est d'environ 1,75 milliard de tonnes/an, dont plus de 800 millions de tonnes d'essence/an. Jusqu'à récemment, on pensait que les carburants d'origine pétrolière seraient activement remplacés par des carburants alternatifs : gaz de pétrole liquéfié, gaz naturel comprimé et liquéfié, alcools, hydrogène, etc. Cependant, le développement de carburants alternatifs rencontre certaines difficultés techniques et économiques, donc il y a confiance que carburant liquide d'origine pétrolière restera essentielle pour les moteurs à allumage commandé et diesel pour les prochaines décennies. La gamme et la qualité des essences produites et usagées sont déterminées par la structure du parc automobile du pays, les capacités techniques des industries nationales de raffinage du pétrole et de la pétrochimie, ainsi que les exigences environnementales, qui sont récemment devenues les indicateurs déterminants de la qualité et de la technologie. pour produire des essences pures. L'impact négatif des émissions des véhicules sur l'environnement conduit à la nécessité de durcir les normes pour la composition des gaz d'échappement des voitures.

Les produits de la combustion de l'essence contenus dans les gaz d'échappement d'une voiture pénètrent dans l'atmosphère, polluant l'environnement. Une pollution de l'air particulièrement forte par les gaz d'échappement est observée dans les grandes villes avec un grand nombre de véhicules en circulation.

Par exemple, à Saint-Pétersbourg, où environ 2 millions 500 000 voitures sont en circulation, l'émission de substances nocives dans l'atmosphère avec les gaz d'échappement est d'environ 1 million de tonnes / an. Une telle pollution de l'environnement par les véhicules prend à chaque habitant de la capitale de trois à cinq ans de vie.

Afin de réduire les émissions nocives, les voitures ont commencé à être équipées de systèmes catalytiques de neutralisation des gaz d'échappement, ce qui nécessitait des exigences plus strictes en matière de qualité de l'essence utilisée.

Le but de ce travail est de décrire la qualité et la technologie de production d'essence à moteur.

Il fournit des informations générales sur la technologie de production des essences à moteur, leurs propriétés physiques et chimiques et les méthodes d'évaluation de leur qualité.

1. Exigences relatives à la qualité de l'essence à moteur

Les exigences de qualité des essences à moteur modernes sont divisées en quatre groupes :

1. Des constructeurs automobiles pour assurer le fonctionnement normal du moteur ;

2. Des producteurs d'essence, en raison des capacités de l'industrie du raffinage du pétrole

3. Associé au transport et au stockage de l'essence à moteur ;

4. Environnement

1. 1 Exigences,qui sont présentés par les fabricants de moteurs à allumage commandéÀla qualité de l'essence utilisée

La combustion de l'essence mélangée à de l'air dans la chambre de combustion doit se produire à une vitesse normale sans détonation dans tous les modes de fonctionnement du moteur et dans toutes les conditions climatiques. Cette exigence établit des normes pour la résistance au cliquetis de l'essence.

Il est essentiel que l'essence ait un pouvoir calorifique élevé, une tendance minimale à former des dépôts dans les systèmes de carburant et d'admission, ainsi que des dépôts de carbone dans la chambre de combustion. Les produits de combustion ne doivent pas être toxiques ou corrosifs.

La volatilité de l'essence doit assurer la préparation d'un mélange combustible à toutes les températures de fonctionnement du moteur.

Cette exigence réglemente des propriétés et des indicateurs de qualité de l'essence tels que la composition fractionnée, la pression de vapeur saturée et la tendance à former des sas de vapeur. La production d'essence à moteur est réalisée sur un complexe complexe de divers processus technologiques de raffinage du pétrole.

1.2 Exigences relatives à la qualité de l'essence produite,en raison des capacités techniques du raffinage du pétrole national

Ces exigences imposent des restrictions sur les indicateurs de composition fractionnée et d'hydrocarbures, la teneur en soufre et divers agents antidétonants.

Les conditions de production de masse nécessitent de prévoir la possibilité d'utiliser des matières premières pétrolières avec la plus grande variation possible dans les compositions hydrocarbonées et fractionnées, et la teneur en divers composés soufrés, qui affectent d'une certaine manière l'établissement de normes dans les spécifications des indicateurs correspondants. de la qualité des essences.

Afin d'augmenter le rendement de l'essence à partir de matières premières pétrolières raffinées, la production s'intéresse à l'augmentation du point d'ébullition final, et utilisation efficace l'essence dans le moteur est possible avec une certaine limitation de la teneur en fractions à haut point d'ébullition.

Les normes pour l'indicateur de résistance au cliquetis sont fixées à un niveau réalisable avec l'utilisation de processus technologiques existants, de composants et d'additifs approuvés pour une utilisation dans l'essence.

Les exigences des constructeurs automobiles vont très souvent à l'encontre des exigences des raffineurs, et dans ces cas, il est nécessaire de déterminer le niveau optimal économiquement viable de ces exigences.

1.3 Exigences,liés au transport et au stockage de l'essence

De telles exigences sont dues à la nécessité de maintenir leur qualité pendant plusieurs années. L'essence automobile de l'usine de fabrication est fournie aux grands dépôts régionaux de pétrole de transbordement via les pipelines de produits existants, le transport ferroviaire, maritime et routier. A partir de ces bases de stockage, l'essence est acheminée vers les dépôts pétroliers alimentant les stations-service (stations-service), puis camions-citernesà la station essence.

Le transport, le stockage et l'utilisation de l'essence directement sur les voitures s'effectuent dans diverses conditions climatiques à une température ambiante de -50 à + 45, alors qu'il est nécessaire d'assurer le fonctionnement normal du moteur.

Les exigences liées au transport et au stockage régissent des propriétés de l'essence telles que la stabilité physique et chimique, la tendance aux pertes par évaporation et la formation de bouchons de vapeur, la solubilité dans l'eau, la teneur en composés corrosifs, etc.

Conformément aux exigences de la norme GOST R51105-97 « Carburants pour moteurs à combustion interne. Essence sans plomb. Conditions techniques "et GOST 51866-2002, la production d'essence sans plomb est réalisée:

Les exigences techniques pour l'essence conformément à GOST R51105-97 et GOST 51866-2002 sont présentées dans le tableau. un.

Tableau 1

GOST R 51866-2002 Carburants. Essence contraire à l'éthiquementé. Conditions techniques

Gost est conforme à la norme européenne EN-228-2004 (Euro-4), adoptée par le Comité européen de normalisation le 24.12.2003.

Des concentrations limites d'oxygénats (méthanol, éthanol - jusqu'à 5%, alcools isopropylique et isobutylique, éthers, etc.) ont été établies, dont la fraction volumique totale ne doit pas dépasser 60%. Concentration de soufre - pas plus de 0,005% pour le type 2 et pas plus de 0,001% pour le type 3.

Selon la région climatique, les essences à moteur sont subdivisées en 10 classes selon leur volatilité.

Conformément à GOST R 51866-2002, l'essence Regular Euro-92, Premium Euro-95 et Super Euro-98 sont produites. Le volume de production est inférieur à 1%.

Pour l'amélioration performance essence, il est permis d'utiliser des additifs qui n'ont pas d'effets secondaires nocifs.

Sans la production dans le pays de carburants répondant aux exigences Euro 3 ou Euro 4, il est impossible soit d'allonger la période de vidange d'huile moteur, soit d'assurer la durée de vie des neutraliseurs de gaz d'échappement.

La présence de soufre dans le carburant réduit à néant tous les efforts des organisations travaillant sur la création d'huiles durables ou entraîne une augmentation déraisonnable du coût de chaque millier de kilomètres de la durée de vie huile moteur avant de le remplacer.

Le benzène, ne brûlant pas complètement dans le cylindre du moteur, brûle sur le neutralisant, le réchauffant et le mettant prématurément hors d'action avec formation de benzopènes dangereux oncologiques.

GOST R51105-97 Carburants pour moteurs à combustion interne. Essence sans plomb. Conditions techniques

Développé par GOST R51105-97, en tenant compte des exigences de la norme européenne EN 228-1993 (EURO-2).

Établit des exigences pour 13 indicateurs pour quatre marques d'essence : "Normal-80", "Regular-92", "Premium-95", "Super-98".

GOST a été introduit depuis le 1.01.99 et il est permis d'utiliser des composants contenant de l'oxygène, d'autres additifs à indice d'octane élevé, ainsi que des additifs antioxydants et détergents qui améliorent les performances environnementales des essences et sont approuvés pour une utilisation dans la production d'essence.

Selon la région climatique, les essences moteur sont subdivisées en 5 classes selon leur volatilité, ce qui permet une approche plus individualisée du choix de l'essence, en fonction des conditions de fonctionnement des voitures.

Dans GOST R51105-97, ainsi que les normes nationales nationales, les normes internationales pour les méthodes de test (ISO, EN228, ASTM) sont incluses.

L'amélioration de la qualité de l'essence à moteur est actuellement abordée à travers :

1. Refus d'utiliser des additifs antidétonants à base de manganèse et de fer dans l'essence.

2. Réduire la teneur en soufre de l'essence à 0,001%.

3. Réduction de la teneur en hydrocarbures aromatiques dans l'essence jusqu'à 35%, hydrocarbures oléfiniques jusqu'à 14%.

4. Standardisation de la teneur en résine au point de consommation à un niveau ne dépassant pas 5 mg / 100 ml. essence de qualité d'allumage du moteur

5. Différenciation des indicateurs de qualité par composition fractionnelle et pression de vapeur saturée en 10 classes.

6. L'introduction d'une couleur corporative par les fabricants d'essence à moteur pour améliorer l'efficacité de la lutte contre les fabricants de carburant de substitution.

7. Introduction de détergents qui empêchent la contamination et le gommage des pièces et systèmes du moteur.

Pour améliorer les propriétés de performance, un ensemble d'additifs multifonctionnels est en outre introduit dans les nouvelles essences à moteur, ce qui contribue à améliorer les propriétés détergentes, anticorrosion et autres.

2. Technologie pour la production d'essence à moteur

Les essences automobiles sont produites par le traitement du pétrole, des condensats de gaz, du gaz naturel, du charbon, de la tourbe et des schistes bitumineux, ainsi que par synthèse à partir de monoxyde de carbone et d'hydrogène.

La principale matière première pour la production d'essence à moteur est le pétrole : environ 25 % du pétrole mondial est transformé en essence.

Les essences à moteur modernes sont préparées en mélangeant des composants obtenus par distillation directe, reformage catalytique et craquage catalytique, isomérisation, alkylation, polymérisation et autres procédés de raffinage du pétrole et du gaz.

La qualité des composants utilisés pour la préparation de certaines marques d'essence commerciale varie considérablement et dépend des capacités technologiques de l'entreprise. Les essences commerciales de la même marque, mais produites dans diverses raffineries de pétrole (raffineries), ont des compositions de composants et de fractions différentes, ce qui est dû à la différence de processus technologiques et de matières premières traitées dans chaque raffinerie de pétrole spécifique.

Cependant, dans tous les cas, la technologie d'obtention d'essence commerciale dans cette entreprise doit être respectée, ce qui est exigence obligatoire normes et conditions techniques pour l'essence à moteur.

Riz. 1. Schéma de raffinage du pétrole afin d'obtenir de l'essence à moteur.

Les principaux procédés technologiques de production d'essences pour moteurs sont le reformage catalytique et le craquage catalytique. Malgré les limitations sur la teneur en hydrocarbures aromatiques, le procédé de reformage catalytique reste le procédé déterminant dans la production d'essence, car il est la principale source de composants à indice d'octane élevé, ainsi que d'hydrogène pour les hydrotraiteurs.

Les raffineries nationales exploitent des unités de craquage catalytique avec un réacteur élévateur avec hydrotraitement préliminaire de la charge - gazole sous vide d'une capacité de 2 millions de tonnes par an de charge. Ces installations fournissent un rendement en essence de plus de 50 % pour les matières premières, qui a un indice d'octane selon la méthode du moteur de 80-82 unités. et selon la méthode de recherche 90-93 unités.

L'amélioration des caractéristiques d'octane est obtenue en choisissant un catalyseur et en durcissant le mode de fonctionnement des unités. Ceci s'accompagne également d'une augmentation du rendement en oléfines C3-C4 à bas point d'ébullition, ce qui est favorable pour augmenter les ressources de la charge d'alkylation et obtenir des oxygénats à indice d'octane élevé.

Les systèmes du complexe de craquage catalytique de gazole sous vide préalablement hydrotraité en bloc avec production de MTBE et alkylation sont largement utilisés. Cela résout le problème de l'approfondissement du traitement des matières premières en utilisant l'option essence; en partie - le problème de la réduction de la teneur en composés soufrés de l'essence, de l'augmentation de la production de composants d'essence à indice d'octane élevé et de notre propre production d'additifs à indice d'octane élevé contenant de l'oxygène.

Conclusion

Les essences à moteur doivent être chimiquement neutres et ne pas corroder les métaux et les contenants, et leurs produits de combustion doivent corroder les pièces du moteur. L'activité corrosive des essences et de leurs produits de combustion dépend de la teneur en soufre total et mercaptan, de l'acidité, de la teneur en acides et alcalis hydrosolubles et de la présence d'eau. Ces indicateurs sont standardisés dans la documentation normative et technique de l'essence. L'essence doit réussir le test de la bande de cuivre.

L'ajout d'additifs spéciaux anticorrosion ou multifonctionnels à l'essence constitue un moyen efficace de protection contre la corrosion des équipements de carburant.

Les essences automobiles sont la principale matière consommée lors de l'utilisation de divers véhicules. La qualité de l'essence affecte la fiabilité du moteur et, par conséquent, le coût de son entretien et de sa réparation.

La connaissance des propriétés de l'essence et la capacité de l'utiliser correctement est l'un des liens qui déterminent l'efficacité de l'utilisation des voitures.

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4.http: //madi-chim.narod.ru/index/0-7

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Caractéristiques énergétiques et thermodynamiques élevées des produits de combustion. Lors de la combustion d'essence, la quantité maximale de chaleur doit être libérée, les produits de combustion doivent avoir un faible poids moléculaire, une faible capacité calorifique et une faible conductivité thermique, et une valeur élevée du produit de la constante de gaz spécifique et de la température de combustion (RT). Il est souhaitable d'obtenir une valeur RT élevée en augmentant T.

Bonne pompabilité. L'essence doit être pompée de manière fiable dans le système de carburant des voitures, des pipelines, des pompes, des systèmes de contrôle et d'autres unités et communications dans toutes les conditions environnementales - températures basses et élevées, diverses pressions, poussière et humidité.

Volatilité optimale. Pendant le stockage et le transport, l'évaporation doit être minimale. Lorsqu'elle est utilisée dans un moteur, l'essence doit avoir une telle volatilité pour assurer un allumage et une combustion fiables du carburant à une vitesse optimale dans les chambres de combustion des moteurs.

Corrosivité minimale. Les carburants ne doivent pas contenir de composants qui détruisent les matériaux structurels du moteur, des installations de stockage et de transport.

Grande stabilité dans les conditions de stockage et d'utilisation. Pendant longtemps, les carburants ne devraient pas modifier leurs propriétés physico-chimiques et opérationnelles.

Non toxique... Les produits de combustion doivent également être non toxiques.

Résistance à la détonation

La détonation se produit lorsque la vitesse de propagation de la flamme dans le moteur atteint 1500-2500 m/s, au lieu des 20-30 m/s habituels. À la suite d'une forte chute de pression, une onde de détonation se produit, ce qui perturbe le fonctionnement du moteur, ce qui entraîne une consommation de carburant excessive, une diminution de la puissance, une surchauffe du moteur et un épuisement des pistons et des soupapes d'échappement.

Indice d'octane (RON)

Le RON est un indicateur conditionnel caractérisant la résistance des essences à la détonation et correspondant numériquement à la résistance à la détonation d'un mélange modèle d'isooctane et de n-heptane. Le RON de l'isooctane est pris à 100 points, et pour le n-heptane à 0. Pour les essences à moteur (sauf A-76), le RON est mesuré par deux méthodes : moteur et recherche. L'indice d'octane est déterminé sur des installations spéciales en comparant les caractéristiques de combustion du carburant d'essai et des mélanges de référence d'isooctane et de n-heptane. Les tests sont effectués en deux modes : dur (vitesse de vilebrequin 900 tr/min, température du mélange d'admission 149 0С, calage d'allumage variable) et doux (600 tr/min, température d'air d'admission 52 0С, calage d'allumage 13 degrés). Obtenez le moteur (OCHM) et recherchez OCH (OCHI), respectivement. La différence entre RHM et RHM est appelée sensibilité et caractérise le degré d'adéquation de l'essence pour différentes conditions de fonctionnement du moteur. La moyenne arithmétique entre RHM et RON est appelée indice d'octane et est assimilée à l'indice d'octane routier, qui est normalisé par les normes de certains pays (par exemple, les États-Unis) et est indiqué dans les stations-service comme une caractéristique du carburant vendu .

Dans la production d'essence en mélangeant des fractions de divers processus, le rapport de mélange (RBM), qui diffère des valeurs calculées, revêt une grande importance. Les OChS dépendent de la nature du produit pétrolier, de sa teneur dans le mélange et d'un certain nombre d'autres facteurs. Pour les hydrocarbures paraffiniques, la VAN est supérieure de 4 points aux réelles, pour les hydrocarbures aromatiques la dépendance est plus complexe. La différence peut être importante et dépasser 20 points. L'indice d'octane du mélange est également important à prendre en compte lors de l'ajout d'oxygénats au carburant.
Composition fractionnée (FS)

La FS des essences caractérise la volatilité du carburant, dont dépendent le démarrage du moteur, la répartition du carburant entre les cylindres du moteur, l'intégralité de la combustion et l'économie du moteur. L'évaporation est déterminée par la température de distillation de 10, 50 et 90 % (vol.) d'ébullition des fractions d'essence. Le point d'ébullition de 10 % d'essence caractérise les propriétés de départ. À des températures inférieures aux valeurs limites, des bouchons de vapeur peuvent se former dans le système d'alimentation du moteur, et à des températures plus élevées, le démarrage du moteur est difficile. Aux USA, les propriétés de démarrage d'un moteur sont caractérisées par la quantité de carburant bouillant jusqu'à 70°C. La température d'ébullition de 50 % caractérise la vitesse de passage du moteur d'un mode de fonctionnement à l'autre et l'homogénéité de la répartition des fractions essence sur les cylindres. Le point d'ébullition de 90% des fractions et la fin de l'ébullition affectent l'intégralité de la combustion du carburant et sa consommation, ainsi que la formation de carbone dans la chambre de combustion du cylindre du moteur. Dans GOST R 51105-97, en vigueur depuis le 01.01.99, la FS de l'essence est déterminée à un point d'ébullition de 70, 100 et 180 ° C.

Pression de vapeur saturée (pression de vapeur)

DNP donne une idée supplémentaire de la volatilité de l'essence, ainsi que de la possibilité de bourrages de gaz dans le système d'alimentation du moteur. Plus la pression de vapeur saturée de l'essence est élevée, plus sa volatilité est élevée. L'indice de volatilité est calculé à partir du FS de l'essence.

Les essences estivales ont une NVP plus faible. Pour assurer les propriétés de départ nécessaires de l'essence commerciale, des composants légers sont inclus dans sa composition : isomérat, alkylat, butane, fr. NC. - 62 0С.