Исследование, моделирование и модификация эксплуатационных свойств моторных топлив

Исследование и модификация расчетных методов определения октанового числа бензинов и их смесей с высокооктановыми компонентами.

ВВЕДЕНИЕ …………………………………………………………………………………………………. 15

1 Анализ показателей качества моторных топлив …………………………………………. 16

2 Обзор модификаторов для улучшения эксплуатационных свойств моторных
топлив …………………………………………………………………………………………………………. 21

2.1 Применение присадок в топливах ………………………………………………………… 21

2.2 Октаноповышающие модификаторы ……………………………………………………. 23

3 Особенности воздействия присадок на моторные топлива …………………………. 26

3.1 Механизм действия промоторов воспламенения ………………………………….. 26

3.2 Механизм алкилсвинцовых антидетонаторов ………………………………………. 29

4 Расчетные методы определения октанового числа моторных топлив …………. 32

5 Постановка задачи исследования ………………………………………………………………. 36

6 Экспериментальная часть ………………………………………………………………………….. 38

6.1 Объект исследования …………………………………………………………………………… 38

6.2 Исследования прямогонных бензиновых дистиллятов …………………………. 38

6.2.1 Испытания на основные физико-химические свойства исследуемого
прямогонного бензина ……………………………………………………………………………. 38

6.2.2 Результаты расчетов ………………………………………………………………………. 40

6.3 Исследования бензинов с октаноповышающими добавками …………………. 43

6.3.1 Рецептуры смешения добавок и октановые числа смешения …………… 43

6.3.2 Результаты расчета ОЧ смешения…………………………………………………… 54

6.4 Обсуждение результатов ……………………………………………………………………… 74

7 Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение ……. 75

7.1 Предпроектный анализ ………………………………………………………………………… 75

7.1.1 Потенциальные потребители результатов исследования …………………. 75
7.1.2 Анализ конкурентных технических решений с позиции
ресурсоэффективности и ресурсосбережения …………………………………………. 76

7.1.3 Диаграмма Исикавы……………………………………………………………………….. 77

7.1.4 Оценка готовности проекта к коммерциализации …………………………… 79

7.1.5 Методы коммерциализации результатов научно-технического
исследования …………………………………………………………………………………………. 80

7.2 Инициация проекта ……………………………………………………………………………… 81

7.3 Планирование управления научно-исследовательским проектом …………. 83

7.3.1 План проекта …………………………………………………………………………………. 83

7.4 Бюджет научного исследования …………………………………………………………… 87

7.4.1 Расчет материальных затрат НТИ …………………………………………………… 87

7.4.2 Специальное оборудование для экспериментальных работ …………….. 88

7.4.3 Основная заработная плата исполнителей ………………………………………. 89

7.4.4 Отчисления на социальные нужды …………………………………………………. 91

7.4.5 Накладные расходы ……………………………………………………………………….. 92

7.4.6 Бюджет затрат научно-исследовательской работы ………………………….. 93

7.5 Организационная структура проекта ……………………………………………………. 94

7.6 Определение ресурсной (ресурсосберегающей), финансовой, бюджетной,
социальной и экономической эффективности исследования ………………………. 94

8 Социальная ответственность …………………………………………………………………….. 98

8.1 Анализ вредных факторов проектируемой производственной среды ……. 98

8.2 Метеоусловия ……………………………………………………………………………………. 102

8.3 Производственное освещение ……………………………………………………………. 103

8.4 Шумы и вибрации ……………………………………………………………………………… 103

8.5 Влияние психофизиологических факторов …………………………………………. 105
8.6 Анализ опасных факторов проектируемой производственной среды ….. 106

8.7 Охрана окружающей среды ……………………………………………………………….. 107

8.8 Защита в чрезвычайных ситуациях …………………………………………………….. 109

8.9 Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности …….. 111

Заключение ……………………………………………………………………………………………….. 113

Список публикаций ……………………………………………………………………………………. 114

Список используемых источников ……………………………………………………………… 115

В процессе изучения литературных источников рассмотрены основные
виды модификаторов и проанализирован механизм действия, выбраны
расчетные экспресс-методы определения октанового числа прямогонных
бензинов.
Исследованы 2 образца прямогонных бензиновых дистиллятов разных
НПЗ и их смесей с высокооктановыми компонентами на основные физико-
химические показатели, необходимые при расчете ОЧ.
Изучены методы и приборы экспериментального определения состава и
свойств прямогонного бензина. Проведен расчет октановых чисел и выявлены
формулы, адекватно прогнозирующие детонационную стойкость. Для расчета
ЦЧ рекомендуется использовать формулу расчета по групповому составу.
Разработаны рецептуры смешения прямогонных бензинов с
октаноповышающими компонентами и проведены проверочные расчеты
октанового числа через наиболее перспективные формулы.
Список публикаций

1. Батоева Ч.А., Карпова А.М. Разработка методов расчета
эксплуатационных свойств моторных топлив // Материалы XVIII
Международной научно-практической конференции студентов и
молодых ученых «Химия и химическая технология в XXI веке» имени
профессора Л.П. Кулёва. – Томск: Изд-во Томского политехнического
университета, 2017. – C. 306-307
2. Батоева Ч.А., Карпова А.М. Разработка методов расчета октановых чисел
смешения // Материалы XIX Международной научно-практической
конференции студентов и молодых ученых «Химия и химическая
технология в XXI веке» имени профессора Л.П. Кулёва. – Томск: Изд-во
Томского политехнического университета, 2018. – C. 347-348

1. Астапов В.Н. Аналитический обзор электрофизических характеристик
углеводородных жидкостей и применение их в информационно-
измерительных системах для контроля качества топлив / Научное
обозрение. Технические науки. – 2016. – №5. – 5-27 c.
2. ТР ТС 013/2011. Технический регламент Таможенного союза «О
требованиях к автомобильному и авиационному бензину, дизельному и
судовому топливу, топливу для реактивных двигателей и мазуту».
3. ГОСТ Р 51105-97. Топлива для двигателей внутреннего сгорания.
Неэтилированный бензин. Технические условия (с Изменениями N 1, 2, 3,
4, 5, 6, с Поправкой). – М.: Стандартинформ, 2009. – 8 с.
4. ГОСТ Р 51866-2002. Топлива моторные. Бензин неэтилированный.
Технические условия (с Изменениями N 1, 2, 3, 4). – М.: Стандартинформ,
2009. – 22 с.
5. Физические особенности изменения октанового числа автомобильных
бензинов при использовании октановых добавок / Гетеромагнитная
микроэлектроника / А.Н. Павлов, А.В. Ляшенко, Е.В. Болотов, А.А.
Солопов. – 2009. – № 7. 104 – 108 с.
6. ЭлектронныйархивТПУ[Электронныйресурс]:Исследование,
моделирование и модификация эксплуатационных свойств моторных
топлив;А.М.Карпова–Электрон.дан.-Национальный
исследовательский Томский политехнический университет. – Томск,
2017. URL: http://www.earchive.tpu.ru, свободный. – Загл.с экрана. –
Яз.рус., англ. Дата обращения: 05.03.2018 г.
7. Скобелев В.Н., Беляков А.В., Хотунцова С.В. К механизму действия
аминовкакприсадок,увеличивающихдетонационнуюстойкость
моторных топлив / Известия Санкт-Петербургского государственного
технологического института. – 2013. – № 19. – 71 – 74 с.
8. Эффективностьпримененияспиртовиаминоввкачестве
антидетонационных присадок / А.В. Шарифуллин, Л.Р. Байбекова, В.Н.
Шарифуллин, А.Г. Юнысов, С.Г. Смердова / Вестник Казанского
технологического университета. – 2015. – Т.18. № 1. – 181 – 183 с.
9. Данилов А. М. Применение присадок в топливах: 3-е изд., доп. – СПб.:
Химиздат, 2010. – 368 с.
10.Данилов А. М. Введение в химмотологию. – М.: Изд-во «Техника», 2003.
– 463 с.
11. R. Gra, 0. Galup, M. Antuch, Rev. Cienc. Quimic. – 1985
12. J. Muhl, V. Srica, Determination of reformed gasoline octane number by
n.m.r. spectrometry. Fuel – 1987
13. О связи детонационной стойкости н-алканов с магнитными свойствами и
электронной структурой молекул / К.И. Подъячева, С.В. Дезорцев, С.А.
Шуткова, И.И. Гарипов / Башкирский химический журнал. – 2014. – Т. 21.
№ 2. – 51 – 57 с.
14. Anderson J.E. High octane number ethanol-gasoline blends: Quantifying the
potential benefits in the United States / J.E. Anderson, D.M. Dicicco, J.M.
Ginder, U. Kramer, T.G. Leone, H.E. Raney-Pablo, T.J. Wallington / Fuel. –
Ltd. Elsevier. – 2012. – P. 585-594
15. Fahim M.A., Al-Sahhaf T.A., Elkilani A.S. Fundamentals of petroleum
refining. – 2010. – P. 493
16. Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение:
учебно-методическое пособие / Н.А. Гаврикова, Л.Р. Тухватулина, И.Г.
Видяев, Г.Н. Серикова, Н.В. Шаповалова / Томский политехнический
университет. − Томск: Изд-во Томского политехнического университета,
2014. – 73 с.
17. ГН 2.2.5. 1313-03. Федеральный закон Российской федерации «О
санитарно-эпидемиологическом благополучии населения №52-93” от 30
марта 1999 г. Предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных
веществ в воздухе рабочей зоны»
18. ГОСТ 12.1.005-88. Общие санитарно-гигиенические требования к
воздуху рабочей зоны. – М.: Стандартинформ, 2008. – 95 с.
19. ГОСТ 12.1.007 − 76. Вредные вещества. Классификация и общие
требования безопасности. – М.: Стандартинформ, 2007. – 7 с.
20. СанПиН 2.2.4.548-96. Физические факторы производственной среды.
Гигиеническиетребованиякмикроклиматупроизводственных
помещений. Санитарные правила и нормы.
21. СП 52.13330.2016. Свод правил «Естественное и искусственное
освещение». – М.: Стандартинформ, 2017. – 106 с.
22. СанПиН 2.2.2/2.4.1340-10. Гигиенические требования к персональным
электронно-вычислительныммашинамиорганизацииработы:
Санитарно-эпидемиологическиеправилаинормативы.–М.:
Федеральный центр госсанэпиднадзора Минздрава России, 2003. – 54 с.
23. ТР ТС 019/2011. Технический регламент Таможенного союза «О
безопасности средств индивидуальной защиты».
24. ГОСТ 12.2.007.0-75. Система стандартов безопасности труда. «Изделия
электротехнические. Общие требования безопасности» (с изменениями N
4 от 16 января 2015 года). – М.: Стандартинформ, 2008. – 11 с.
25. СО 153-34.21.122-2003. Инструкция по устройству молниезащиты
зданий, сооружений и промышленных коммуникаций. – 2003. – 60 с.
26. ГОСТ 17.2.3.02-2014. Правила установления допустимых выбросов
загрязняющихвеществпромышленнымипредприятиями.–М.:
Стандартинформ, 2014. – 22 с.
27. ГОСТ 17.1.3.05—82. Охрана природы. Гидросфера. Общие требования к
охране поверхностных и подземных вод от загрязнения нефтью и
нефтепродуктами.
28. ГОСТ Р 22.0.02 − 2016. Безопасность в чрезвычайных ситуациях. – М.:
Стандартинформ, 2016. – 8 с.
29. Трудовой кодекс Российской Федерации от 30.12.2001 N 197-ФЗ (ред.
05.02.2018)