Спосіб визначення октанового числа компонентів моторного палива - патент Україна 2085920 - Кавиєв
Використання: винахід відноситься до спектральних способів визначення октанових чисел компонентів моторного палива і може бути використане при лабораторних дослідженнях та при отриманні компонентів моторного палива первинного та вторинного походження та їх сумішей. Сутність винаходу: спосіб визначення октанових чисел компонентів моторного палива первинного та вторинного походження включає відбір нафтопродукту, вплив електромагнітним випромінюванням, реєстрацію спектра протонного магнітного резонансу. Для підвищення точності та відтворюваності вимірювання октанових чисел додатково вимірюють парамагнетизм компонентів моторного типу, а октанове число визначають відповідно до залежності: , де K, A, B, C, D, E - константи, що залежать від виду нафтопродукту; Ia, Io, I, I, I - інтегральні інтенсивності спектральних ЯМР - 1 H ліній протонів ароматичних ядер, протонів при кратних зв'язках ненасичених сполук, протонів насичених сполук і протонів в a, -положенні щодо ароматичних ядер, відповідно екстраполовані до нульового парамагнетизму. 1 іл.
Малюнки до патенту Україна 2085920
Винахід відноситься до спектральних способів визначення октанових чисел компонентів моторного палива, може бути використане при лабораторних дослідженнях та при отриманні компонентів моторного палива первинного та вторинного походження та їх сумішей.
Відомий моторний спосіб визначення октанового числа бензину, що полягає в тому, що в двигун заливають досліджуваний бензин, після чого змінюють режим його роботи зміною оборотів до появи детонації, при цьому октанове число бензину визначають шляхом порівняння детонаційних характеристикдосліджуваного бензину з еталонними характеристиками [1] Недоліки моторного способу його трудомісткість і тривалість (1 год), і навіть великий витрата досліджуваного бензину (1 2 л).
Найбільш близьким до пропонованого об'єкта є спосіб визначення октанових чисел бензину, що включає відбір досліджуваного бензину, аналіз бензину методом ЯМР 1 H в потоці, вимірювання інтегральних інтенсивностей спектральних ліній, що відповідають протонам алільних або олефінових і ароматичних вуглеводнів, визначення дослідного октанового числа числа за моторним методом (МОЧ) згідно з залежностями: ІОЧ ZIалл. + C МОЧ XIар. + Iол. + C, де Iар., Iол, Iалл інтегральні інтенсивності областей спектру ЯМР-1H, відповідні протонам ароматичних, олефінових та алільних сполук у бензині; X, Y, Z і C попередньо визначені контанти шляхом лінійної корекції спектральних даних ЯМР-1H бензину та його значеннями ІОЧ та МОЧ [2] Цей спосіб має недоліки, пов'язані з впливом парамагнітних сполук, присутніх у сировині для отримання бензину нафти і нафтопродуктах, і утворюються в результаті гомолітичної дисоціації вуглеводнів в термічних процесах, інтенсивність спектральних ЯМР- 1 H ліній, і, отже, на точність і відтворюваність вимірювань октанових чисел.
Винахід спрямовано на підвищення точності та відтворюваності вимірювання октанових чисел за рахунок урахування впливу парамагнітних сполук на спектри ЯМР-1H бензинів первинного та вторинного походження.
Це досягається тим, що в способі визначення октанових чисел компонентів моторного палива, що включає відбір нафтопродукту, вплив електромагнітним випромінюванням, реєстрацію спектра ЯМР-1H додатково вимірюють парамагнетизмкомпонентів моторного палива, а октанове число визначають відповідно до залежності: де K, A, B, C, D, E константи, що залежать від виду нафтопродукту; Ia, Io, I, I, I "справжні" значення інтегральних інтенсивностей спектральних ЯМР-1H ліній, відповідні протонам ароматичних ядер, протонам при кратних зв'язках ненасичених сполук, протонам насичених сполук і протонам в a, - положенні до ароматичних ядрам, відповідно отримані шляхом екстраполяції виміряних інтенсивностей до нульового парамагнетизму
Для кожного виду нафтопродукту необхідно попередньо провести калібрування, яке полягає у вивченні впливу зміни концентрації парамагнітних центрів на спектрі ЯМР-1H відібраних зразків. Одним із факторів, що впливають на концентрацію парамагнітних сполук у нафтопродукті, зокрема, у бензині, є його температура. Таким чином, змінюючи температуру, можна досліджувати вплив парамагнетизму на спектри ЯМР-1H зразка бензину. Необхідно враховувати вплив температури на точність і відтворюваність методів аналізу, що використовуються, і вносити відповідну корекцію при установці в технологічну лінію зазначених радіоспектрометрів. Отримавши результати вимірювання концентрації парамагнітних центрів та розподіл інтегральних інтенсивностей за кількох температур, екстраполюють їх до нульового парамагнетизму.
На кресленні наведена важлива технологічна схема реалізації методу. У резервуарах 1 та 2 знаходяться компоненти товарного бензину. Суміш компонентів з резервуару 3 частково відводять у зонди спектрометрів електронного парамагнітного (ЕПР) 4 і ядерного магнітного резонансу (ЯМР) 5, включених в послідовну лінію, які обладнані для аналізу в потоці. Після запису спектрів визначають концентраціюпарамагнітних центрів та інтегральні інтенсивності ліній спектру ЯМР-1H, а потім відповідно до залежності (1) розраховують октанове число бензину.
Спосіб дозволить здійснювати безперервний оперативний контроль октанових чисел бензинів та може бути автоматизований з використанням сучасних технічних досягнень.
Джерела інформації: 1. ГОСТ 10373-75. Методи детонаційних випробувань.
2. Патент США N 3693071, G 01 N 27/78, 1972.
ФОРМУЛА ВИНАХОДУ
Спосіб визначення октанових чисел компонентів моторного палива первинного та вторинного походження, що включає відбір нафтопродукту, вплив електромагнітним випромінюванням, реєстрацію спектра протонного магнітного резонансу, який відрізняється тим, що додатково вимірюють парамагнетизм компонентів моторного палива, а октанове число визначають згідно залежності O. K+AIa+BI0+CI+DI+EI, де К, А, В, С, D, Е константи, що залежать від виду нафтопродукту; Ia,I0,I,I,I- інтегральні інтенсивності спектральних ЯМР 1 Н-ліній протонів ароматичних ядер, протонів при кратних зв'язках ненасичених сполук, протонів насичених сполук і протонів в a-,-,- положенні щодо ароматичних ядер, відповідно екстраполовані до нульового парамагнетизму.