Бензин

Метилтретбутиловый эфир

Бесцветная жидкость с резким запахом, температура кипения 55°С. Введение МТБЭ снижает неравномерность распределения детонационной стойкости бензина по фракциям. МТБЭ обладает высокой детонационной стойкостью, октановые числа смешения его изменяются от 115 до 135 по исследовательскому методу или от 98 до 100 — по моторному. Токсикологические испытания показали, что МТБЭ не оказывает отрицательного действия на организм человека. Добавление МТБЭ в бензины снижает содержание оксида углерода, углеводородов и полициклических ароматических соединений в отработавших газах (см. ниже). Некоторым недостатком МТБЭ является более низкая, чем у углеводородов, теплота сгорания (35 200 кДж/кг) и способность растворяться в воде, хотя и в небольшой концентрации (до 4,8 г в 100 г воды при 20°С). При испытаниях отмечено, что применение МТБЭ ведет лишь к незначительному увеличению расхода бензина.
Основными компонентами перспективного бензина модифицированного состава являются простые эфиры с числом углеродных атомов от С5 до С„, характеристика которых приведена в табл. Еще несколько лет назад простые эфиры (в частности, МТБЭ) рассматривали как средство повышения ресурсов, конкурентоспособности продукции на рынке и получения бензинов экстракласса. Теперь, благодаря экологическому законодательству, эфиры станут такими же обычными компонентами товарных бензинов, как алкилат, риформат и изомеризат.
За последние 20 лет (с 1973 г.) наибольшее распространение получил МТБЭ. Мировые мощности по производству МТБЭ, находящиеся в эксплуатации, составляют примерно по 30 установок в США и Европе и около 15 установок в остальном мире. Строятся более 40 новых установок, из них более 20 — в США. В России первая промышленная установка построена на Нижне-Камском комбинате.
По антидетонационным свойствам и экологическому воздействию МТБЭ уступает этилтретбутиловому эфиру (ЭТБЭ). МТБЭ имеет относительно низкую температуру кипения (55°С) и повышенное давление насыщенных паров. Это обстоятельство иногда препятствует его применению в летний период в связи с требованиями по испаряемости. ЭТБЭ имеет высокое 04, но оно связано с ресурсами этанола и стоит несколько дороже МТБЭ. Третамилметиловый эфир (ТАМЭ) можно получать на базе продуктов каталитического крекинга. Во фракции С5 содержится примерно 20—30% изоамиленов. Технология его получения опробована в 1989 г. в Италии. Введение в бензин ТАМЭ может способствовать выполнению требований по испаряемости. Существует возможность получения простых метиловых эфиров из химически активных олефинов С6 и С7, присутствующих в бензине каталитического крекинга. Однако преимущества этих продуктов несущественны.
Разработаны многие процессы одновременного получения метанола в смеси с высшими спиртами и эфирами. Такие смеси могут непосредственно использоваться в качестве высокооктановых добавок к бензину, не вызывая расслоения фаз и испарения бензина. Кроме того, на многих нефтехимических комбинатах существуют производства, на которых в виде многотоннажных отходов получают сложные спирто-эфирные смеси (СЭС), которые могут служить в качестве стабилизаторов метанола в бензине.
Одна из интересных смесей, состоящая из 48% метанола и 52% третбутилового спирта, испытана в качестве кислородсодержащего компонента под названием «оксинол». 

Показатель

МТБЭ

ЭТБЭ

ТАМЭ

Плотность при 20°С, кг/м3

746

746

775

иоч

120

120

ПО

моч

100

104

94

Дорожное октаноное число

ПО

112

102

Температура кипения, °С

55

73

86

Содержание кислорода, % мас.

18,2

15,7

15,7

Давление насыщенных парой, кПа

41,4-61,2

21,7-34,5

6,9-13,8

 Исследована побочная фракция при производстве изопропилового спирта— диизопропиловый эфир (ДИПЭ). Испытания показали, что наличие в бензине 2% кислорода в виде «оксинола» или МТБЭ практически не изменяло мощности и экономичности двигателя. При содержании 2,7% кислорода в виде технического ДИПЭ увеличение массового расхода топлива из-за снижения теплоты сгорания уже не компенсировалось улучшением экономичности из-за обеднения смеси и отмечалось некоторое увеличение удельного расхода топлива. Во всех случаях при переходе с товарного бензина на опытный снижалось содержание СО в отработавших газах (ОГ) от 30 до более 50%. В значительно меньшей степени введение в бензин оксигенатов влияет на выброс углеводородов и окислов азота. В состав так называемого модифицированного бензина, перспективного с экологической точки зрения, обязательно вводится от 2,0 до 2,7% кислородсодержащих соединений.