18334

۱۸۳۳۴

بررسي تجربي و ارزيابي مشخصات مخلوط سوخت بنزين با الكل‌ها

كارشناسي ارشد

شبيه سازي، كنترل و طراحي فرآيند

شهريور ۱۳۹۶

دكتر محمد امين ثباتي

مهندسي شيمي نفت و گاز

در جوامع امروزي يكي از مهم‌ترين شاخصه‌هاي سطح توسعه‌ي هر كشور، مصرف انرژي است. انـرژي، ورودي اصـلي درزمينه هـاي صنعت و فناوري است. با توجه به افزايش نياز به انرژي در كشورها كه نتيجه‌ي توسعه‌ي فناوري است، استفاده از سوخت‌هاي فسيلي نيز افزايش‌يافته است. كمبود ذخاير نفتي و اهميت الكل¬ها به‌عنوان سوخت جايگزين، محققان را برآن داشته است كه اصلاحات لازم را براي افزايش بازده و كاهش ميزان آلاينده انجام دهند. بخش عمده‌ي مطالعه حاضر، كار آزمايشگاهي مربوط به بررسي و ارزيابي مشخصات سوخت بنزين مخلوط با الكل‌ها مي‌باشد. ازاين‌رو اثر افزودن چند الكل مختلف بر روي بنزين پالايشگاه نفت امام خميني شازند اراك موردبررسي قرار گرفت. بعد از آناليز كامل بنزين پايه، اتانول با درصدهاي حجمي 10، 15، 20 ابتدا با آن مخلوط شد و مشخصات مختلف مخلوط سوختي شامل دانسيته، عدد اكتان تحقيقي، موتوري و فشار بخار، نقطه اشتعال بسته در فشار جو، ارزش حرارتي خالص و ناخالص، تقطير در فشار اتمسفر، ميزان آب، ميزان گوگرد، پايداري فازي مورد بررسي كامل قرار گرفت. سپس با توجه به بررسي‌هاي صورت گرفته براي ادامه كار بنزين با درصدهاي ذكرشده با الكل‌هاي ديگر شامل متانول، نرمال بوتانول، ايزو بوتانول، ترت بوتانول، ايزو پروپانول مخلوط و آزمون‌هاي عدد اكتان موتوري، تحقيقي و فشار بخار ريد، پايداري فازي موردبررسي قرار گرفت. در مورد نتايج عدد اكتان تحقيقي، بيشترين افزايش به ترتيب مربوط به ترت بوتانول، ايزوپروپانول، متانول و اتانول مي‌باشد و در مورد ايزوبوتانول ثابت و نرمال بوتانول كاهش مشاهده شد. همچنين عدد اكتان موتوري بيشترين افزايش به ترتيب مربوط به ترت بوتانول، ايزوپروپانول،اتانول، متانول، ايزوبوتانول و نرمال بوتانول مي باشد. در مورد فشار بخار بيشترين افزايش به ترتيب مربوط به متانول و اتانول مي باشد. در مورد ايزوبوتانول و نرمال بوتانول كاهش، و در مورد ترت بوتانول و ايزوپروپانول ابتدا ثابت و در 20 درصد كاهش نشان داد. همچنين با بررسي پايداري فازي مخلوط سوختي مشخص شد تنها سوخت هاي حاوي متانول با كاهش دما به صورت دوفازي درمي آيد، ودر مابقي الكل‌ها تا محدوده دمايي 30- درجه سانتي گراد تك فازي مشاهده شد. از مجموع مباحث و نتايج مي‌توان نتيجه گرفت كه ترت بوتانول، ايزو پروپانول و اتانول، بدون تغيير و به تنهايي مي‌توانند به بنزين پايه اضافه شوند. كلمات كليدي: اتانول، متانول، نرمال بوتانول،ايزو بوتانول، ترت بوتانول، ايزو پروپانول، عدد اكتان، فشار بخار

1396/10/25

1/15/2018 12:00:00 AM

In modem societies, one of the evaluadian criterion of the development is the energy consumption. The energy is the essential input in the field of industry and technology. Considering the growing demands for energy in the countries, as a result of technology development, the demand for fossil fuels has been grown. According to the limitations of fossil energy resources, and the importance of the alcohols as a fuel, researchers have started to investigate the fossil fuel/alcohol blends to increase the efficiency of such fuels and to decrease the amount of its pollutant. The present study is devoted to the experimental investigation of alcohol gasoline blends. Therefore, the effect of adding different alcohols on the gasoline characteristics of Imam Khomeini oil refinery ( Shazand, Arak) have been studied. After full analysis of the base gasoline specifications, ethanol with volumetric percentages of 10, 15, and 20 was mixed with gasoline, and different characteristics of the blended fuel such as density, research octane number (RON), motor octane number (MON)and Reid vapor pressure (RVP), closed cup flash point at atmospheric pressure, corrosion of copper blade, gross and net thermal value, distillation profile at atmosphere pressure, chromatography test, amount of water, amount of ash, and amount of sulfur have been investigated. Then, gasoline was mixed with the mentioned percentages by other alcohols including methanol, n-butanol, isobutanol, tert-butanol, and isopropanol. The research octane number (RON), motor octane number, and Reid vapor pressure have been measured for the blended fuels. It was found that the trend of RON for different gasoline/alcohol fuels was as follows: tert-butanol > isopropanol > methanol > ethanol. It was also found that RON was constant for isobutanol and it was decreased for n-butanol. The trend of MON for different gasoline/alcohol fuels was as follows: tert-butanol> isopropanol > ethanol > methanol > isobutanol > n-butanol. It was found that the addition of methanol and ethanol to gasoline leads to an increase in RVP. However, a derease in RVP is observed by addition of isobutanol and n-butanol. Besides, the RVP shows constant trend for tert butanol and isopropanol to 20 percent mixture and a decreasing trends was observed at this composition. Furthermore, by investigating the phase stability of the blended fuels, it was found that fuels containing methanol turned into two phases by decreasing temperature. For other alcohols, one phase was observed by decreasing temperature to -30 °C. In conclusion, it should be noted that tert-butanol, isopropanol, and ethanol can be added to the gasoline without any change. However, in other cases, binary or ternary mixture of alcohols should be provided in order to achieve suitable characteristics for the blended fuels. Key words: ethanol, methanol, n-butanol, isobutanol, tert-butanol, isopropanol, Reid vapor pressure, octane number