4
СПИСОК ПРИНЯТЫХ СОКРАЩЕНИЙ
МТБЭ – метил-трет-бутиловый эфир
ЭТБЭ – этил-трет-бутиловый эфир
ММ – моторный метод
ИМ – исследовательский метод
МТАЭ – метил-трет-амиловый эфир
ДИПЭ – диизопропиловый эфир
ММА – монометиланилин
ПАК – полиакриловая кислота
ИК – инфракрасная спектроскопия
RON - Research Octane Number (исследовательский метод)
MON - Motor Octane Number (моторный метод)
AKI - Anti-Knock Index (антидетонационный коэффициент)
5
ВВЕДЕНИЕ
В современном мире, особенно в мегаполисах, остро стоит проблема
загрязнения окружающей среды автомобильным транспортом. Для снижения
выбросов необходимо улучшить качество бензина. Одним из способов
повышения октанового числа бензинов является введение в их состав
кислородсодержащих соединений (оксигенатов), среди которых наиболее
распространены спирты и диалкиловые эфиры: метил-трет-бутиловый
(МТБЭ), этил-трет-бутиловый (ЭТБЭ), метил-трет-амиловый (МТАЭ) и др.
Введение оксигенатов приводит к улучшению экологических свойств,
позволяя снизить концентрацию токсичных веществ в отработанных газах [1].
Наибольшим спросом пользуется МТБЭ, производство которого ведется
с 1979 года. Он обладает наибольшим октановым числом среди своих
гомологов и аналогов (110 и 125 по ММ и ИМ, соответственно). Несмотря на
широкое применение метил-трет-бутиловый эфир в качестве добавки к
автомобильному топливу, он обладает большой токсичностью. Поэтому
существует ряд экологических проблем с его использованием — вероятность
его накопления в почвах и грунтовых водах, кроме этого
метанол, который
используется при его производстве, токсичен. Таким образом, в последние
годы наметилась тенденция на снижение производства и потребления МТБЭ.
Менее токсичным аналогом, позволяющим обеспечить объемы
производства топлив с заданными характеристиками при сохранении
экономической эффективности, является этил-трет-бутиловый эфир (ЭТБЭ),
получаемый
реакцией
присоединения
этанола
к
изобутилену.
Совершенствование
методов производства ЭТБЭ заключается в разработке
эффективных катализаторов.
Целью данной работы является синтез этил-трет-бутилового эфира с
помощью цеолитного катализатора.
Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие
задачи:
- изучить теоретические аспекты получения этил-трет-бутилового эфира;
- провести опыт для получения ЭТБЭ;
- исследовать каталитические свойства природного цеолита с различным
соотношением полимер/цеолит в реакции синтеза ЭТБЭ;
- провести анализ эффективности полученного эфира.
Объект исследования – этил-трет-бутиловый эфир – компонент
автомобильного бензина.
Научная новизна работы заключается в использовании природного
цеолитного катализатора на полимерном носителе, а именно полиакриловой
кислоте, для получения этил-трет-бутилового эфира. Ранее для получения
данного эфира в основном использовались промышленные катализаторы,
кислотные ионообменные смолы и сульфокатиониты, которые являются
6
недостаточно термостойкими и стабильными, а также обладают меньшей
селективностью и массообменом по сравнению с цеолитом.
Практическая ценность: композиция, содержащая этил-трет-
бутиловый эфир, полученная в процессе выполнения дипломной работы,
увеличивает октановое число бензина, тем самым улучшая его качество.