5.5.1. Метилтретичнобутиловый эфир

Этот эфир получают путём взаимодействия изобутилена с метанолом. Процесс получения несложен и продукт может быть получен в достаточно больших количествах. Его добавки к бензинам позволяют получить топливо с высокими анитдетонационными свойствами. Наибольший эффект добавки МТБЭ достигается при улучшении бензинов прямой перегонки и каталитического риформинга обычного режима, отличающихся высоким содержанием парафиновых углеводородов (рис. 5.1).

Рис. 5.1. Антидетонационная эффективность МТБЭ при добавке к компонентам современных автобензинов:

1 – каталитического риформинга жесткого режима; 2 – каталитического крегинга; 3 - каталитического риформинга; 4 – прямой перегонки. Сплошными линиями показаны ОЧИ, пунктирными ОЧМ.

Добавка 10% МТБЭ повышает октановое число по исследовательскому методу на 2,1–5,9 ед., а 20% – на 4,6–12,6 ед., в связи, с чем он более эффективен, чем такие известные высокооктановые компоненты, как алкилбензин и метанол [11]. Эффект возрастает с утяжелением базового компонента, благодаря чему может быть расширено использование высоко-октановых бензинов каталитического крекинга и каталитического риформинга жёсткого режима.

Проведённые дорожные испытания на автомобиле ВАЗ-2103 показали, что неэтилированные бензины АИ-93 с 16–18% МТБЭ во всём диапазоне скоростей движения превосходят по фактическим антидетонационным качествам товарный неэтилированный бензин, несмотря на более низкие значения ОЧМ. Одновременно суммарные выбросы СО снижаются на 15–30%, а СН – на 7–8%.

5.5.2. Вторичный бутиловый спирт

Наряду с МТБЭ представляет интерес применение вторичного бутилового спирта (вторичного бутанола – ВТБ). ВТБ характеризуется более высокими показателями по ряду важных физико-химических параметров и также обладает удовлетворительными антидетонационными качествами. Особенно повышается детонационная стойкость бензинов, улучшенных смесью ВТБ и МТБЭ (рис. 5.2).

Рис. 5.2. Влияние добавок МТБЭ, ВТБ и их смесей на октановое число базового неэтилированного топлива

Присутствие ВТБ сглаживает влияние МТБЭ на фракционный состав и одновременно снижает испаряемость топливной смеси, кроме того, повышая водоустойчивость и стабильность. Стендовые испытания показывают повышение максимального значения эффективной мощности и снижение удельного расхода топлива примерно на 5%.

5.5.3. Третичный бутиловый спирт

Третичный бутиловый спирт (ТБС) обладает более низким октановым числом, чем МТБЭ или ВТБ. Но дело в том, что при современных методах крупнотоннажного производства этилена и пропилена наряду с основным продуктом образуется ТБС как побочный продукт. Таким образом, специальных линий по изготовлению ТБС не требуется, причём выход третичного бутилового спирта 1,8–2,5 раза больше, чем этилена и пропилена.

Добавки ТБС к бензинам эффективны в небольших объёмах (12–15%), более значительные добавки повышают октановое число ненамного. А температура кристаллизации смеси значительно повышается: 5% ТБС – температура застывания минус 83 °С, а 35% ТБС – всего минус 21 °С. Важное положительное качество ТБС при добавлении к бензинам – высокая устойчивость смесей, благодаря чему расслоения бензоспиртовых смесей практически не происходит.