Бензины являются одним из основных видов горючего
для двигателей современной техники. Автомобильные и мотоциклетные,
лодочные и авиационные поршневые двигатели потребляют бензины. Доля
бензинов в производстве всех нефтепродуктов в различных странах
неодинакова и колеблется от 20 до 50%. Эти различия объясняются
исторически сложившимися тенденциями в двигателе-строении, структурой
топливного баланса и другими причинами.
В большинстве стран мира в последние годы доля бензинов в производстве и
потреблении нефтяных топлив несколько снизилась. Связано это с двумя
обстоятельствами.
Во-первых, во многих странах, в том числе и в нашей стране, проводится
так называемая дизелизация тракторного и автомобильного парка. Большая
часть мирового тракторного парка уже переведена на дизельные двигатели.
В автомобильном парке оптимальное соотношение между бензиновыми- и
дизельными двигателями еще твердо не установлено.. Тяжелые грузовые
автомобили большой грузоподъемностью должны иметь дизельные двигатели,
на легковых автомобилях, видимо, в ближайшем
будущем будут устанавливать бензиновые двигатели.
Во-вторых, резко снизилось производство и потребление авиационных
бензинов в связи с переходом авиации от поршневых двигателей к
реактивным.
Тем не менее и в настоящее время производство бензинов является одним из
главных в нефтеперерабатывающей промышленности и в значительной мере
определяющим развитие этой отрасли народного хозяйства.
Развитие производства бензинов связано со стремлением улучшить основное
эксплуатационное свойство топлива — детонационную стойкость бензина,
оцениваемую октановым числом. Вначале такое улучшение давалось легко. С
появлением крекинга, вначале термического и затем каталитического,
улучшение детонационной стойкости бензинов сопровождалось увеличением их
выхода из нефти.
Дальнейшее повышение октанового числа бензинов стало возможным благодаря
созданию специальных процессов, направленных только на улучшение
качества бензинов. Так появились
процессы риформинга бензиновых фракций и процессы
получения высокооктановых компонентов в результате алкилирования и
изомеризации углеводородов. Однако в этих процессах не только не
повысился выход бензина на нефть, но он даже несколько снизился. Затраты
на такие процессы в нефтеперерабатывающей промышленности должны
окупаться экономией средств у потребителей за счет применения более
высокооктановых бензинов.
Таким образом возникла тесная экономическая связь между
двигателестроепием и нефтепереработкой, связующим звеном которой
оказалось качество бензинов. В этих условиях приобрела чрезвычайно
важное значение оптимизация требований к детонационной стойкости.
Применение бензинов, не удовлетворяющих этим требованиям, ведет к
снижению надежности и долговечности двигателей, к удорожанию их
эксплуатации. Использование бензинов с более высокой детонационной
стойкостью, чем требуется, также приводит к удорожанию эксплуатации,
непроизводительному расходу средств.
В последнее время появились новые требования к детонационной стойкости
бензинов: весьма существенным является не только высокая детонационная
стойкость бензина в целом, но и равномерное распределение октанового
числа по фракциям.
Проблема унификации автомобильных бензинов для нашей страны чрезвычайно
важна. В настоящее время у нас производите я четыре марки бензина по
ГОСТ 2084—77 и одна марка бензина «Экстра» по техническим условиям. В
большинстве стран мира производят, как правило, два основных сорта
бензина — регулярный и премиальный, и в некоторых странах в небольшом
объеме вырабатывают третий сорт, наиболее высокооктановый Super. Высокая
детонационная стойкость зарубежных бензинов достигалась главным образом
за счет большого содержания антидетонаторов — тетраэтилсвинца и
тетраметилсвинца.
В последние годы в связи с развернувшейся борьбой за оздоровление
воздушного бассейна городов содержание свинцовых антидетонаторов в
бензинах непрерывно снижается, и поставлена задача полного исключения
токсичных антидетонаторов из состава бензинов. Отказ от применения
антидетонаторов связан не только с их токсичностью и токсичностью
продуктов сгорания. Современный автомобиль иногда оборудуется
специальными устройствами, сжигающими оксид углерода в диоксид в
присутствии катализаторов, содержащих платину. Такой катализатор весьма
быстро отравляется продуктами сгорания свинцовых антидетонаторов.
В подобных условиях особое значение приобретает производство
высокооктановых углеводородных компонентов, разработка оптимального
уровня детонационной стойкости неэтилированных бензинов, отработка их
оптимального компонентного состава.
Современное производство высокооктановых бензинов предусматривает
наиболее полное использование всех бензиновых компонентов на заводе,
максимальную автоматизацию процессов смеше-ния различных компонентов и
проведение анализа товарной продукции в потоке при непрерывном контроле
качества.
Все изложенное свидетельствует о том, что в области производства
высокооктановых бензинов стоят большие и сложные задачи, решение которых
будет способствовать дальнейшему развитию нефтеперерабатывающей
промышленности. Стремлением сконцентрировать внимание
инженерно-технических работников на этих проблемах и содействовать их
решению руководствовались авторы при подготовке данной книги.
Главы 1 и 4, за исключением разделов на стр. 179—189, написаны А. А.
Гуреевым, глава 2 — Е. В. Смидович, глава 3 и указанные выше разделы
главы 4 — Ю. М. Жоровым.