трет-бутиловые эфиры возобновляемых диолов как оксигенатные добавки к автомобильным бензинам. Часть II: эфиры этиленгликоля и бутандиола-2,3

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Представлены результаты второй части исследования вицинальных ( трет -бутокси)алканолов в качестве добавок к автомобильным бензинам. Простые моно -трет- бутиловые эфиры этиленгликоля (ТБЭЭ) и 2,3-бутандиола (ТБЭБ) были получены прямым кислотно-каталитическим алкилированием соответствующих диолов трет -бутанолом. Полученные вещества были охарактеризованы по основным физическим свойствам (плотность, вязкость, температура кипения, температура кристаллизации, удельная теплота сгорания) и исследованы в качестве добавок к автомобильным бензинам. Описано влияние добавок эфиров на основные физико-химические свойства бензина (фракционный состав, давление насыщенных паров, концентрация фактических смол, детонационная стойкость), в том числе и для случая этанолсодержащих бензинов. Показано, что средние октановые числа смешения по исследовательскому/моторному методам для ТБЭЭ и ТБЭБ составили 130/103 и 115/97 единиц соответственно. Вовлечение ТБЭЭ/ТБЭБ в состав этанолсодержащих бензинов позволяло добиться значительного снижения температуры помутнения при отсутствии однозначного синергетического эффекта во влиянии на детонационную стойкость.

Об авторах

В. О Самойлов

Институт нефтехимического синтеза им. А.В. Топчиева РАН

Email: petrochem@ips.ac.ru
119991, Moscow, Russia

Т. И Столоногова

Российский государственный университет нефти и газа им. И.М. Губкина

Email: petrochem@ips.ac.ru
119991, Moscow, Russia

Д. Н Рамазанов

Институт нефтехимического синтеза им. А.В. Топчиева РАН

Email: petrochem@ips.ac.ru
119991, Moscow, Russia

Е. В. Тюрина

Российский государственный университет нефти и газа им. И.М. Губкина

Email: petrochem@ips.ac.ru
119991, Moscow, Russia

М. У Султанова

Институт нефтехимического синтеза им. А.В. Топчиева РАН

Email: petrochem@ips.ac.ru
119991, Moscow, Russia

В. А. Лаврентьев

Институт нефтехимического синтеза им. А.В. Топчиева РАН

Email: lavrentev@ips.ac.ru
119991, Moscow, Russia

С. С. Красноштанова

Российский государственный университет нефти и газа им. И.М. Губкина

Email: petrochem@ips.ac.ru
119991, Moscow, Russia

Е. А. Чернышева

Российский государственный университет нефти и газа им. И.М. Губкина

Email: petrochem@ips.ac.ru
119991, Moscow, Russia

В. М Капустин

Российский государственный университет нефти и газа им. И.М. Губкина

Автор, ответственный за переписку.
Email: petrochem@ips.ac.ru
119991, Moscow, Russia

Список литературы

  1. Самойлов В.О., Столоногова Т.И., Рамазанов Д.Н., Тюрина Е.В., Лаврентьев В.А., Порукова Ю.И., Чернышева Е.А., Капустин В.М. трет-Бутиловые эфиры возобновляемых диолов как оксигенатные добавки к автомобильным бензинам. Часть I: эфиры глицерина и пропиленгликоля // Нефтехимия. 2023. Т. 63. № 2. С. 220-230. https://doi.org/10.31857/S0028242123020065
  2. Samoilov V.O., Stolonogova T.I., Ramazanov D.N., Tyurina E. V, Lavrent'ev V.A., Porukova Y.I., Chernysheva E.A., Kapustin V.M. tert-Butyl ethers of renewable diols as oxygenated additives for motor gasoline. Part I: Glycerol and propylene glycol ethers // Petrol. Chemistry. 2023. V. 63. № 4. P. 428-436. https://doi.org/10.1134/S0965544123010061.
  3. Soares B.P., Abranches D.O., Sintra T.E., Leal-Duaso A., García J.I., Pires E., Shimizu S., Pinho S.P., Coutinho A.P. Glycerol ethers as hydrotropes and their use to enhance the solubility of phenolic acids in water // ACS Sustain Chem. Eng. 2020. V. 8. N 14. P. 5742-5749. https://doi.org/10.1021/acssuschemeng.0c01032
  4. Moity L., Shi Y., Molinier V., Dayoub W., Lemaire M., Aubry J.M. Hydrotropic properties of alkyl and aryl glycerol monoethers // J. Phys. Chem. B. 2013. V. 117. N 31. P. 9262-9272. https://doi.org/10.1021/jp403347u.
  5. Nadirov, N.K. and Slutskin, R.L. Kataliticheskoe gidrirovanie i gidrogenoliz uglevodov, Moscow: Khimiya, 1976, 193 p.
  6. Tan Z., Shi L., Zan Y., Miao G., Li S., Kong L., Li S., Sun Yu. Crucial role of support in glucose selective conversion into 1,2-propanediol and ethylene glycol over Ni-based catalysts: A combined experimental and computational study // Appl. Catal. A. Gen. 2018. V. 560. P. 28-36. https://doi.org/10.1016/j.apcata.2018.04.026
  7. Zeng A.-P., Sabra W. Microbial production of diols as platform chemicals: Recent progresses // Curr. Opin. Biotechnol. 2011. V. 22. N 6. P. 749-757. https://doi.org/10.1016/j.copbio.2011.05.005
  8. Ji X.-J., Huang H., Ouyang P.-K. Microbial 2,3butanediol production: A state-of-the-art review // Biotechnol Adv. 2011. V. 29. N 3. P. 351-364. https://doi.org/10.1016/j.biotechadv.2011.01.007
  9. Xue C., Zhao J., Lu C., Yang S.-T., Bai F., Tang I.-C. High-titer n -butanol production by clostridium acetobutylicum JB200 in fed-batch fermentation with intermittent gas stripping // Biotechnol. Bioeng. 2012. V. 109. N 11. P. 2746-2756. https://doi.org/10.1002/bit.24563
  10. Jang Y.-S., Malaviya A., Lee S.Y. Acetone-butanol-ethanol production with high productivity using Clostridium acetobutylicum BKM19 // Biotechnol. Bioeng. 2013. V. 110. N 6. P. 1646-1653. https://doi.org/10.1002/bit.24843
  11. Mohd Azhar S.H., Abdulla R., Jambo S.A., Marbawi H., Gansau J.A., Mohd Faik A.A., Rodrigues K.F. Yeasts in sustainable bioethanol production: A review // Biochem. Biophys. Reports. 2017. V. 10. P. 52-61. https://doi.org/10.1016/j.bbrep.2017.03.003
  12. Núñez Caraballo A., Iliná A., Ramos González R., Aguilar C.N., Michelena Álvarez G., Flores Gallegos A.C., Sandoval-Cortes J., Aguilar-Gonzalez M.A., SotoCruz N.O. Garcia Garcia J.D., Martinez-Hernandez J.L. Sustainable ethanol production from sugarcane molasses by saccharomyces cerevisiae immobilized on chitosan-coated manganese ferrite // Front Sustain Food Syst. 2021. V. 5. https://doi.org/10.3389/fsufs.2021.683170
  13. Harvey B.G., Merriman W.W., Quintana R.L. Renewable gasoline, solvents, and fuel additives from 2,3-butanediol // ChemSusChem. 2016. V. 9. № 14. P. 1814-1819. https://doi.org/10.1002/cssc.201600225
  14. Samoilov V.O., Borisov R.S., Stolonogova T.I., Zarezin D.P., Maximov A.L., Bermeshev M.V., Chernysheva E.A., Kapustin V.M. Glycerol to renewable fuel oxygenates. Part II: Gasoline-blending characteristics of glycerol and glycol derivatives with C3-C4 alkyl(idene) substituents // Fuel. 2020. V. 280. P. 118585. https://doi.org/10.1016/j.fuel.2020.118585
  15. Samoilov V., Ni D., Goncharova A., Zarezin D., Kniazeva M., Ladesov A., Kosyakov D., Bermeshev M., Maximov A. Bio-based solvents and gasoline components from renewable 2,3-butanediol and 1,2-propanediol: Synthesis and characterization // Molecules. 2020. V. 25. № 7. P. 1723. https://doi.org/10.3390/molecules25071723
  16. Roze M., Kampars V., Teivena K., Kampare R., Liepins E. Catalytic etherification of glycerol with alcohols // Mater Sci. Appl. Chem. 2013. V. 28. № 28. P. 67. https://doi.org/10.7250/msac.2013.011
  17. González M.D., Cesteros Y., Salagre P. Establishing the role of Brønsted acidity and porosity for the catalytic etherification of glycerol with tert-butanol by modifying zeolites // Appl. Catal. A. Gen. 2013. V. 450. P. 178-188. https://doi.org/10.1016/j.apcata.2012.10.028
  18. Ozbay N., Oktar N., Dogu G., Dogu T. Activity comparison of different solid acid catalysts in etherification of glycerol with tert-butyl alcohol in flow and batch reactors // Top. Catal. 2013. V. 56. № 18-20. P. 1790-1803. https://doi.org/10.1007/s11244-013-0116-0
  19. Ershov M.A., Potanin D.A., Tarazanov S.V., Abdellatief T.M.M., Kapustin V.M. Blending characteristics of isooctene, MTBE, and TAME as gasoline components // Energy & Fuels. 2020. V. 34. № 3. P. 2816-2823. https://doi.org/10.1021/acs.energyfuels.9b03914
  20. Abdellatief T.M.M., Ershov M.A., Kapustin V.M., Ali Abdelkareem M., Kamil M., Olabi A.G. Recent trends for introducing promising fuel components to enhance the anti-knock quality of gasoline: A systematic review // Fuel. 2021. V. 291. P. 120112. https://doi.org/10.1016/j.fuel.2020.120112
  21. Abdellatief T.M.M., Ershov M.A., Kapustin V.M., Chernysheva E.A., Savelenko V.D., Makhmudova A.E., Potanin D.A., Salameh T., Abdelkareem M.A., Olabi A.G. Innovative conceptional approach to quantify the potential benefits of gasoline-methanol blends and their conceptualization on fuzzy modeling // Int. J. Hydrogen Energy. 2022. V. 47. № 82. P. 35096-35111. https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2022.08.076
  22. Mužíková Z., Pospíšil M., Šebor G. Volatility and phase stability of petrol blends with ethanol // Fuel. 2009. V. 88. № 8. P. 1351-1356. https://doi.org/10.1016/j.fuel.2009.02.003
  23. Agarwal A.K., Karare H., Dhar A. Combustion, performance, emissions and particulate characterization of a methanol-gasoline blend (gasohol) fuelled medium duty spark ignition transportation engine // Fuel Process Technol. 2014. V. 121. P. 16-24. https://doi.org/10.1016/j.fuproc.2013.12.014

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2023