zldmЗаводская лаборатория. Диагностика материаловIndustrial laboratory. Diagnostics of materials1028-68612588-0187ООО «Издательство «ТЕСТ-ЗЛ»10.26896/1028-6861-2023-89-7-14-20zldm-1971Research ArticleАНАЛИЗ ВЕЩЕСТВАSUBSTANCES ANALYSISНовый подход к определению октанового числа смешения газообразных компонентов автомобильных бензиновA new approach to determining the blending octane number of gaseous components of motor gasolinesКовалеваЕ. Б.KovalevaE. B.

Екатерина Борисовна Ковалева

664074, г. Иркутск, ул. Лермонтова, д. 83

Ekaterina B. Kovaleva

83, ul. Lermontova, Irkutsk, 664074

ДьячковаС. Г.DyachkovaS. G.

Светлана Георгиевна Дьячкова

664074, г. Иркутск, ул. Лермонтова, д. 83

Svetlana G. Dyachkova

83, ul. Lermontova, Irkutsk, 664074

ГанинаА. А.GaninaA. A.

Анна Александровна Ганина

665830, Иркутская обл., г. Ангарск, а/я 65

Anna A. Ganina

POB 65, Angarsk, Irkutsk oblast’, 665830

GaninaAA@anhk.rosneft.ruКузораИ. Е.KuzoraI. E.

Игорь Евгеньевич Кузора

665830, Иркутская обл., г. Ангарск, а/я 65

Igor E. Kuzora

POB 65, Angarsk, Irkutsk oblast’, 665830

СергеевВ. А.SergeevV. A.

Владимир Анатольевич Сергеев

665830, Иркутская обл., г. Ангарск, а/я 65

Vladimir A. Sergeev

POB 65, Angarsk, Irkutsk oblast’, 665830

Иркутский национальный исследовательский технический университетРоссияIrkutsk National Research Technical UniversityRussian FederationАО «Ангарская нефтехимическая компания»РоссияJSC «Angarsk Petrochemical Company»Russian Federation2023250720238971420Copyright © Ковалева Е.Б., Дьячкова С.Г., Ганина А.А., Кузора И.Е., Сергеев В.А., 20232023Ковалева Е.Б., Дьячкова С.Г., Ганина А.А., Кузора И.Е., Сергеев В.А.Kovaleva E.B., Dyachkova S.G., Ganina A.A., Kuzora I.E., Sergeev V.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.zldm.ru/jour/article/view/1971

В настоящее время октановое число для газообразных компонентов определяют расчетным методом на основании углеводородного состава. Это позволяет получить только значение октанового числа исследовательским методом и приводит к расхождению между прогнозируемыми и фактическими значениями октанового числа продукта и, как следствие, к завышенному вложению этих компонентов в топливо, в результате чего снижаются его эксплуатационные характеристики. В связи с этим разработка нового подхода к определению октанового числа смешения низкокипящих компонентов для создания оптимальных рецептур моторных топлив является актуальной задачей. Усовершенствован способ определения октановых чисел смешения (исследовательским и моторным методами) газообразных компонентов автобензинов, отличающийся тем, что за счет предварительной пробоподготовки методом барботирования учтены доли вовлечения фракции углеводородов C4 и пентан-амиленовой фракции наряду с химической природой компонентов базового топлива. Установлено, что значение октанового числа смешения для газообразных компонентов зависит от углеводородного состава базового компонента. Применение разработанного способа к определению октанового числа смешения газообразных компонентов моторных топлив в условиях компаундирования позволило получить оптимальные рецептуры автомобильных бензинов с вовлечением низкокипящих побочных продуктов и повысить точность прогнозирования состава топлив, улучшив тем самым экономические показатели производства.

The octane number for gaseous components (GC) is currently determined using the calculation method proceeding from the hydrocarbon composition. The method provides determination of the research octane number (RON) only. A discrepancy between the actual and predicted values of the octane number thus determined leads to an overestimated introduction of these components into the fuel which results in the reduced fuel performance and economic indicators of the production. In this regard, the development of a new approach to the determination of the blending octane number of low-boiling components is extremely important for designing optimal formulations of motor fuels. A method for determining the blending octane numbers (both RON and MON) of motor gasoline gaseous components has been improved due to preliminary sample preparation by bubbling which provided taking into account the proportion of involving fractions of C4 hydrocarbon and pentane-amylene along with the chemical nature of the base fuel components. It is shown that the value of the blending octane number for gaseous components depends on the hydrocarbon composition of the base component. Application of the developed method to determining the blending octane number of gaseous components of motor fuels allowed us to obtain optimal formulations of gasoline with the involvement of low-boiling by-products and increased the accuracy of forecasting the composition of fuels thus improving the economic performance of the production.

октановое число смешенияпробоподготовкагазообразные компонентыавтомобильные бензиныblending octane numbersample preparationgaseous componentsmotor gasolineReferencesAbdellatief T. M. M., Ershov M. A., Kapustin V. M. New Recipes for Producing a High-Octane Gasoline Based on Naphtha from Natural Gas Condensate / Fuel. 2020. Vol. 276. 118075. DOI: 10.1016/j.fuel.2020.118075Abdellatief T. M. M., Ershov M. A., Kapustin V. M. New Recipes for Producing a High-Octane Gasoline Based on Naphtha from Natural Gas Condensate / Fuel. 2020. Vol. 276. 118075. DOI: 10.1016/j.fuel.2020.118075Капустин В. М. Технология производства автомобильных бензинов. — М.: Химия, 2015. — 256 с.Kapustin V. M. Technology for the production of automobile gasolines. — Moscow: Khimiya, 2015. — 256 p. [in Russian].Ганина А. А., Кузора И. Е., Дьячкова С. Г. и др. Использование побочных потоков товарного производства нефтепродуктов / Изв. вузов. Прикладная химия и биотехнология. 2019. Т. 9. № 3. С. 536 – 546. DOI: 10.21285/2227-2925-2019-9-3-536-546Ganina A. A., Kuzora I. E., D’yachkova S. G., et al. Use of side-streams of commercial production of petroleum products / Izv. Vuzov. Prikl. Khim. Biotekhnol. 2019. Vol. 9. N 3. P. 536 – 546 [in Russian]. DOI: 10.21285/2227-2925-2019-9-3-536-546Ганина А. А., Дьячкова С. Г., Деркач Д. С. Разработка способа подготовки побочного продукта производства бутиловых спиртов для использования в качестве компонента моторных топлив / Сб. тезисов XIII Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Перспективы развития технологии переработки углеводородных и минеральных ресурсов». Иркутск, 26 – 27 апреля 2018 г. С. 147.Ganina A. A., D’yachkova S. G., Derkach D. S. Development of a method for preparing a by product of butyl alcohol production for use as a component of motor fuels / Proc. of the XIII all-Russian scientific and practical conference with international participation «Prospects for the development of technology for processing hydrocarbon and mineral resources», Irkutsk. April 26 – 27, 2018. P. 147 [in Russian].ГОСТ Р ИСО 3951-5–2009. Статистические методы. Процедуры выборочного контроля по количественному признаку. Часть 5. — М.: Стандартинформ, 2010. — 43 с.GOST R ISO 3951-5-2009. Statistical methods. Procedures for selective control on a quantitative basis. Part 5. — Moscow: Standartinform, 2010. — 43 p. [in Russian].Денисов К. Ю. Проблема запаса качества и прогнозирования октанового числа при компаундировании товарных бензинов / Нефтегазопереработка. Материалы международной научно-практической конференции. 2016. С. 44 – 45.Denisov K. Yu. The problem of quality margin and prediction of octane number in the compounding of commercial gasoline / Neftegazopererabotka. Materials of the international scientific-practical conference. 2016. P. 44 – 45 [in Russian].Гуреев А. А., Азев В. С. Автомобильные бензины. Свойства и применение: уч. пособие для вузов. — М.: Нефть и газ, 1996. — 444 с.Gureev A. A., Azev V. S. Automobile gasolines. Properties and application: Textbook for universities. — Moscow: Neft’ i Gaz, 1996. — 444 p. [in Russian].Цодиков Ю. М. Эффективность применения метода последовательного линейного программирования для решения задач планирования производства на нефтеперерабатывающем заводе / Проблемы управления. 2018. № 6. С. 55 – 66.Tsodikov Yu. M. Efficiency of applying the method of sequential linear programming to solve problems of production planning at an oil refinery / Probl. Upravl. 2018. N 6. P. 55 – 66 [in Russian].Бабкин К. Д., Макаров А. Д. Разработка математической модели для определения антидетонационных свойств бензинов с кислородсодержащими октаноповышающими добавками / Мир нефтепродуктов. Вест. нефтяных компаний. 2019. № 5. С. 9 – 15.Babkin K. D., Makarov A. D. Development of a mathematical model for determining the anti-knock properties of gasolines with oxygen-containing octane-boosting additives / Mir Nefteprod. Vestn. Neft. Komp. 2019. N 5. P. 9 – 15 [in Russian].Петухов М. Ю., Боронин А. Б., Хохлов А. С. Подходы к ЛП-моделированию производства НПЗ для целей планирования / Автоматизация в промышленности. 2016. ¹ 2. С. 22 – 28.Petukhov M. Yu., Boronin A. B., Khokhlov A. S. Approaches to LP-modeling of refinery production for planning purposes / Avtomatiz. Prom. 2016. N 2. P. 22 – 28 [in Russian].Ershov M. A., Potanin D. A., Tarazanov S. V., et al. Blending Characteristics of Isooctene, MTBE and TAME as Gasoline Components / Energy Fuels. 2020. Vol. 34. N 3. P. 2816 – 2823. DOI: 10.1021/acs.energyfuels.9b03914Ershov M. A., Potanin D. A., Tarazanov S. V., et al. Blending Characteristics of Isooctene, MTBE and TAME as Gasoline Components / Energy Fuels. 2020. Vol. 34. N 3. P. 2816 – 2823. DOI: 10.1021/acs.energyfuels.9b03914Иванчина Э. Д., Ивашкина Е. Н., Храпов Д. В. и др. Интенсификация процессов производства бензинов различных марок на основе учета межмолекулярных взаимодействий компонентов смеси и состава перерабатываемого сырья / Химия и технология топлив и масел. 2017. № 2. С. 24 – 32. DOI: 10.1007/s10553-017-0794-6Ivanchina E. D., Ivashkina E. N., Khrapov D. V., et al. Enhanced production of various grades of gasoline based on studies of intermolecular interactions of blend components and the composition of the processed feedstock / Khim. Tekhnol. Topliv Masel. 2017. Vol. 53. N 2. P. 181 – 196 [in Russian]. DOI: 10.1007/s10553-017-0794-6Николайчук Е., Сратиев В., Шишкова И. и др. Исследование соответствия измеренных и прогнозируемых программой RPMS октановых чисел бензиновых смесей, соответствующих стандарту ЕВРО V / Нефтепереработка и нефтехимия. Научно-технические достижения и передовой опыт. 2017. ¹ 1. С. 3 – 6.Nikolaychuk E., Sratiev V., Shishkova I., et al. Investigation of the correspondence between the measured and predicted by the RPMS program octane numbers of gasoline mixtures corresponding to the EURO V standard / Neftepererab. Neftekhim Nauch. Tekhn. Dostizh. Pered. Opyt. 2017. N 1. P. 3 – 6 [in Russian].Wen Yu. America Morales Gasoline Blending System Modeling via Static and Dynamic Neural Networks / Int. J. Modell. Simul. 2004. Vol. 24. N 3. P. 151 – 160. DOI: 10.2316/Journal.205.2004.3.205 – 4142Wen Yu. America Morales Gasoline Blending System Modeling via Static and Dynamic Neural Networks / Int. J. Modell. Simul. 2004. Vol. 24. N 3. P. 151 – 160. DOI: 10.2316/Journal.205.2004.3.205 – 4142Горбунов С. С., Алексанян А. А., Костандян В. А., Егоров А. Ф. Учет нелинейности рецептур смешения топлив в программном комплексе оптимального планирования и оптимизации рецептур смешения топлив / Нефтепереработка и нефтехимия. Научно-технические достижения и передовой опыт. 2019. № 2. С. 9 – 12.Gorbunov S. S., Aleksanyan A. A., Kostandyan V. A., Egorov A. F. Accounting for the nonlinearity of fuel mixing recipes in the software package for optimal planning and optimization of fuel mixing recipes / Neftepererab. Neftekhim. Nauch. Tekhn. Dostizh. Opyt. 2019. N 2. P. 9 – 12 [in Russian].Ахметов А. Ф., Гайсина А. Р., Ганцев А. В., Ганцев Д. В. Октановое число смешения ароматических углеводородов в товарных бензинах / Нефтегазовое дело. 2011. Т. 9. ¹ 3. С. 105 – 107.Akhmetov A. F., Gaisina A. R., Gantsev A. V., Gantsev D. V. Octane number of mixing of aromatic hydrocarbons in commercial gasolines / Neftegaz. Delo. 2011. Vol. 9. N 3. P. 95 – 97 [in Russian].

The authors declare that there are no conflicts of interest present.