Wpływ rafineryjnej formuły komponentowej paliw etanolowych na ich parametry fizykochemiczne i użytkowe

Abstract

Praca dotyczy badań w zakresie wpływu rafineryjnej formuły komponentowej paliw etanolowych na ich parametry fizykochemiczne i użytkowe. Aspekt poznawczy niniejszej pracy, w odniesieniu do paliw ciekłych z udziałem etanolu do 10%(V/V), polega na poznaniu oddziaływań pomiędzy komponentami węglowodorowymi a etanolem, co umożliwia wypracowanie optymalnych formuł bazowej benzyny węglowodorowej w aspekcie jakości formuły finalnej, uzyskania jej odpowiednich właściwości eksploatacyjnych oraz ekonomiki jej produkcji w konkretnych warunkach techniczno-technologicznych rafinerii. Aspekt utylitarny niniejszej pracy wiąże się z postępującą ewolucją jakości paliw, ich komponentów, w tym biokomponentów wskutek zaostrzających się wymagań norm emisji EURO 5 i EURO 6 oraz Dyrektyw UE i wymaga ciągłych badań, które pozwolą zidentyfikować potencjalne problemy jakościowe i użytkowe oraz wskazać możliwości ich rozwiązania. Zakres pracy obejmował badania paliw etanolowych o różnych formułach komponentowych metodami akredytowanymi w Instytucie Nafty i Gazu. Badania te podzielono na laboratoryjne, w których wykonane zostały analizy właściwości fizykochemicznych o kluczowym znaczeniu dla pracy silnika pojazdu samochodowego oraz jego układu oczyszczania spalin; analizy właściwości użytkowych, istotnych dla wskaźników parametrów roboczych silnika samochodowego i zużycia paliwa; badania silnikowe, dotyczące testów hamownianych, w których oceniano czystość elementów silnika takich jak zawory dolotowe, komory spalania, wtryskiwacze. Obiekt badań stanowiły paliwa etanolowe: benzyna silnikowa o zawartości etanolu do 10%(V/V) i biopaliwo E85 o zawartości etanolu do max. 85%(V/V). Przegląd literaturowy pracy obejmował specyfikacje jakościowe etanolu i paliw E10 i E85, informacje o badaniach wpływu składu chemicznego paliwa na skłonność do zanieczyszczania elementów silnika oraz na emisję spalin; o badaniach wpływu zawartości etanolu na nieaddytywne parametry jakościowe paliw. Przedstawiono informacje o badaniach właściwości użytkowych i eksploatacyjnych paliw etanolowych oraz rozwoju rynku samochodowego dla tych paliw. W części eksperymentalnej przedstawiono wyniki badań wpływu składu chemicznego rafineryjnych frakcji węglowodorowych oraz różnych rafineryjnych formuł komponentowych paliw etanolowych na czystość elementów silnika w teście stanowiskowym Mercedes Benz M111 i Mercedes Benz M102E oraz Ford 1,8l Duratec-HE PFI FFV. Przedstawiono wyniki badań wpływu dodatków w zakresie skłonności osadotwórczych różnych formuł rafineryjnych paliw etanolowych. Przedstawiono wyniki analiz wpływu etanolu na prężność par i skład frakcyjny tych paliw etanolowych. Przedstawiono wyniki oceny ich stabilności chemicznej. Zaprezentowano wyniki badań działania korodującego paliw etanolowych na metale i oddziaływania na tworzywa. Przedstawiono wyniki oceny właściwości smarnych. Zbadano filtrowalność paliwa etanolowego E10. Badania eksploatacyjne przeprowadzono na samochodzie Ford MONDEO 1,8 dla przebiegu 10 i 50 tys. km w cyklu miejskim i pozamiejskim. Pomiar emisji spalin w europejskim cyklu jezdnym NEDC(UDC+EUDC) wykonano na hamowni podwoziowej typu SCHENK 500GS60.Oceniono skuteczność pracy reaktora katalitycznego w zakresie emisji po przebiegu 10 i 50 tys. km.