Эти соединения присутствуют в бензинах, полученных по любой технологии. Кислородсодержащие соединения бензинов по происхождению можно условно разделить на две группы:
перешедшие в бензин из сырья или образовавшиеся при получении бензиновых фракций различными процессами;
образовавшиеся в результате окисления нестабильных углеводородов бензинов при хранении, транспортировании и применении в двигателях.
В настоящей главе рассматриваются только соединения первой группы, содержащиеся в свежевыработанных бензинах. Продукты второй группы будут рассмотрены при обсуждении различных химических изменений бензинов — от их получения на нефтеперерабатывающих заводах до сгорания в двигателе.
Содержание в бензинах кислородных соединений первой группы невелико. Эти соединения можно разделить на кислые, извлекаемые при очистке бензинов щелочью, и нейтральные. Кислые соединения бензинов представлены нефтяными кислотами и фенолами. Нейтральные соединения состоят из спиртов, альдегидов, кетонов, эфиров и других кислородсодержащих продуктов с несколькими функциональными группами.
Нефтяные кислоты представляют собой карбоновые кислоты, у которых карбоксильная группа (СООН) соединена с радикалом алифатического или циклического строения. В нефтях содержатся преимущественно карбоновые кислоты с пятичленным нафтеновым радикалом — нафтеновые кислоты. При нагревании нафтеновых кислот до 200—250°С может наблюдаться их термическое разложение с образованием более устойчивых низкомолекулярных кислот жирного ряда. Поэтому в прямогонных бензинах содержатся главным образом кислоты жирного ряда, а в бензинах крекинга нафтеновые кислоты полностью отсутствуют.
Карбоновые кислоты, содержащиеся в бензинах, особенно низкомолекулярные (муравьиновая, уксусная, пропионовая), способны корродировать многие металлы: сталь, свинец, цинк, олово, медь и др. Поэтому для предотвращения коррозионного воздействия на материалы резервуаров, топливных баков и топливных систем содержание карбоновых кислот в товарных бензинах ограничено. Действующими отечественными стандартами и техническими условиями содержание кислых кислородсодержащих продуктов контролируется величиной кислотности бензина, которая не должна превышать Змг КОН на 100 см3.
Эта величина кислотности примерно соответствует содержанию карбоновых кислот— 0,01% мас.
Для снижения содержания карбоновых кислот в прямогонных бензинах до требуемого уровня на нефтеперерабатывающих заводах применяется щелочная очистка. Из щелочных вод после очистки бензинов прямой перегонки были выделены кислоты: муравьиновая, уксусная, пропионовая,нмасляная, изомасляная, нвалериановая, изовалериановая и диметилмалеиновая.
Фенолы представляют собой ароматические структуры с наличием гидроксильной группы (групп) непосредственно у ароматического кольца. Содержание фенолов в прямогонных бензинах, как правило, не превышает 10% от суммы всех кислых соединений, извлекаемых щелочью. В бензинах термического крекинга фенолов содержится значительно больше, чем в прямогонных бензинах.
В бензинах различных вторичных процессов было обнаружено следующее количество фенолов (в пересчете на триоксифенил), % мас:
бензин термического крекинга

из бакинских пефтей    0,069
из татарских пефтей    0,020
бензин каталитического крекинга    0,002
бензин каталитического риформинга     0,003

Бензин термического крекинга мазута эмбинской нефти содержал 0,25+0,36% мас. фенолов, но ни в исходной нефти, ни в мазуте, ни в прямогонном бензине фенолы не были обнаружены, что подтверждает их вторичное происхождение. Фенолы могли образоваться за счет термического разложения сложных эфиров, содержащихся в сырье. В бензинах каталитического крекинга, как правило, фенолов содержится меньше, чем в бензинах термического крекинга из одинакового сырья. В бензинах, полученных по различной технологии, были обнаружены следующие индивидуальные фенолы: о-, п- и м-крезолы; 1, 2, 3; 1, 3, 4; 1, 2, 4; 1, 4, 5 и 1, 3, 5 триоксибензолы, о-этилфенол и диэтил фенол.
Фенолы при обработке бензинов щелочью образуют феноляты соответствующих металлов, переходящие в щелочной раствор. Присутствие фенолов в бензинах может двояким образом влиять на их эксплуатационные свойства. Являясь ингибиторами окисления, фенолы могут тормозить процессы окисления углеводородов бензина. Однако при значительном содержании фенолы могут и сами окисляться с образованием смолистых интенсивно окрашенных соединений.
Нейтральные кислородные соединения отличаются многообразием химического строения, они содержатся в бензинах в весьма незначительных количествах, группируясь в высококипящих фракциях. Влияние их на эксплуатационные свойства бензинов проявляется в участии в процессах образования высокомолекулярных смолистых веществ, вызывающих увеличение отложения осадков и нагаров в двигателях.