4-ацетилимидазолы ― новый тип полифункциональных антидетонационных присадок к моторным топливам

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Исследование посвящено поиску новых антидетонационных присадок к моторным топливам. Впервые в качестве присадок были использованы 4-ацетилимидазолы, сочетающие в себе оксигенатный и азотсодержащий структурные фрагменты, характерные для октанповышающих соединений. Установлено, что исследуемые соединения обладают достаточно высокими октановыми числами смешения по исследовательскому методу (ОЧИ), близкими к показателю для N-метиланилина и превышающими таковые для N-содержащих гетероциклов и карбонильных соединений, что можно объяснить внутримолекулярным синергетическим эффектом двух октанповышающих структурных фрагментов в молекуле 4-ацетилимидазола. Показано, что добавка 4-ацетилимидазолов в количестве 0.15 мас. % к тяжелому риформату позволяет без дополнительных энергетических затрат повысить его ОЧИ до 1.5 единиц и получить на его основе автомобильный бензин марки АИ-100-К5. Более высокая удельная теплота сгорания исследуемых 4-ацетилимидазолов по сравнению с таковой для известных октанповышающих присадок (диметилкетона, метил-трет-бутилового эфира, N-метиланилина) обеспечит высокую энергоэффективность топлива и снижение его расхода. Показано, что 4-ацетилимидазолы могут являться перспективными полифункциональными присадками к автомобильному бензину для улучшения его экологических и эксплуатационных характеристик.

Full Text

Restricted Access

About the authors

Екатерина Борисовна Ковалева

Иркутский национальный исследовательский технический университет

Author for correspondence.
Email: K0valevaEB@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-7996-9812

аспирант

Russian Federation, 664074, Иркутск

Светлана Георгиевна Дьячкова

Иркутский национальный исследовательский технический университет

Email: K0valevaEB@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-6091-3077

д.х.н., профессор

Russian Federation, 664074, Иркутск

Анна Александровна Ганина

Иркутский национальный исследовательский технический университет

Email: K0valevaEB@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0001-9140-9431

к.т.н.

Russian Federation, 664074, Иркутск

Андрей Геннадьевич Львов

Иркутский национальный исследовательский технический университет; Иркутский институт химии им. А.Е. Фаворского СО РАН

Email: K0valevaEB@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0003-2951-2651

д.х.н.

Russian Federation, 664074, Иркутск; 664033, Иркутск

Андрей Витальевич Степанов

Иркутский национальный исследовательский технический университет

Email: K0valevaEB@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0001-5478-0485

аспирант

Russian Federation, 664074, Иркутск

References

  1. Брагинский О.Б. Альтернативные моторные топлива: мировые тенденции и выбор для России // Российский химический журн. 2008. Т. 52. № 6. С. 137–146.
  2. Максимов А.Л., Нехаев А.И., Рамазанов Д.Н. Простые эфиры и ацетали – перспективные продукты нефтехимии из возобновляемого сырья // Нефтехимия. 2015. Т. 55. № 1. С. 3–24. https://doi.org/10.7868/S0028242115010104 [Maksimov A.L., Nekhaev A.I., Ramazanov D.N. Ethers and acetals, promising petrochemicals from renewable sources // Petrol. Chemistry. 2015. V. 55. № 1. P. 3–24. https://doi.org/10.1134/S0965544115010107].
  3. Опарина Л.А., Колыванов Н.А., Гусарова Н.К., Сапрыгина В.Н. Оксигенатные добавки к топливу на основе возобновляемого сырья // Известия вузов. Прикладная химия и биотехнология. 2018. Т. 8. № 1. С. 19–34. https://doi.org/10.21285/2227-2925-2018-8-1-19-34
  4. Abou-Rachid H. Bonneviot L., Xu G., Kaliaguine S. On the correlation between kinetic rate constants in the auto-ignition process of some oxygenates and their cetane number: a quantum chemical study // J. Molecular Structure: Theochem. 2003. V. 621. I. 3. P. 293–304. https://doi.org/10.1016/S0166-1280(02)00676-0
  5. Опарина Л.А., Колыванов Н.А., Ганина А.А., Дьячкова С.Г. Арилбутилацетали – октаноповышающие оксигенатные добавки к моторным топливам // Нефтехимия. 2020. Т. 60. № 1. С. 148–153. https://doi.org/10.31857/S0028242120010104 [Oparina L.A., Kolyvanov N.A., Ganina A.A., D’yachkova S.G. Aryl butyl acetals as oxygenate octane-enhancing additives for motor fuels. Petrol. Chemistry. 2020. V. 60. № 1. P. 134–139. https://doi.org/10.1134/S0965544120010107]
  6. Куртбеков Н.А. Синтез и технология перспективных антидетонаторов на основе 2-замещенных бензазолов // Автореферат диссертации. Узбекский гос. технологический университет. Ташкент, 2000. https://tekhnosfera.com/sintez-i-tehnologiya-perspektivnyh-antidetonatorov-na-osnove-2-zameschennyh-benzazolov (дата обращения 20.11.2023).
  7. Мин Жин, Жангью Ю., Янкин Ксиа. Электрохимическое и спектроэлектрохимическое исследование анилина в органической среде и механизма его антидетонационного действия // Электрохимия. 2006. Т. 43. № 9. С. 1071–1076.
  8. Скобелев В.Н., Беляков А.В., Хотунцова С.В. К механизму действия аминов как присадок, увеличивающих детонационную стойкость моторных топлив // Химия и химическая технология – органический синтез и биотехнология. 2013. № 19 (45). С. 071–074.
  9. Тургунов И.И., Нуркулов Ф.Н., Джалилов А.Т. Получение азотсодержащих органических присадок повышающих октановое число бензина // Universum: технические науки. 2021. № 11-4 (9). С. 83–86. https://doi.org/10.32743/UniTech.2021.92.11.12652
  10. Али Рана, Филип Сорин Василе. Патент GB № WO2017/137519 AI. 17.08.2017. PCT/EP2017/052931 dated 09.02.2017.
  11. Veronese A.C., Cavicchioni G., Servadio G., Vecchiati G. An efficient and mild synthesis of highly substituted imidazoles // J. Heterocyclic Chem. 1980. V. 17. P. 1723–1724.
  12. Ковалева Е.Б., Ганина А.А., Дьячкова С.Г., Артемьева Ж.Н., Гершпигель Т.Н. Патент № RU 2793147 C2. 29.03.20023 Бюл. № 10. Заявка № 2021124081 от 11.08.2021.
  13. Ковалева Е.Б., Дьячкова С.Г., Ганина А.А., Артемьева Ж.Н., Кузора И.Е., Гершпигель Т.Н., Коваленко М.В. Оптимизация технологии каталитического риформинга с целью получения бензина марки АИ-100-К5 // Химия в интересах устойчивого развития. 2024. Т. 32. № 1. С. 52–60. https://doi.org/10.15372/KhUR2024530 [Kovaleva E.B., Dyachkova S.G., Ganina A.A., Artemyeva Zh.N., Kuzora I.E., Hershpigel T.N., Kovalenko M.V. Optimisation of Catalytic Reforming Technology to Obtain AI-100-K5 Gasoline. Chemistry for Sustainable Development. 2024. V. 32. № 1. P. 50–58. https://doi.org/10.15372/CSD202453]
  14. Электронный ресурс http://prisadka.com/n-metilanilin-mma-monometilanilin/ (дата обращения 15.11.2023)
  15. Капустин В.М. Технология производства автомобильных бензинов. М.: Химия, 2015. С. 256.
  16. Перельман В.И. Краткий справочник химика: Справочник. М.: Химия, 1965. С. 620.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
2. Fig. 1. Specific heat of combustion of compounds used as octane-boosting additives in motor fuels.

Download (276KB)
3. Fig. 1

Download (39KB)

Copyright (c) 2024 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».