ОАО ВНИИНП и ЗАО НПО «Химсинтез» создано этанолсодержащее топливо – БЕНЗАНОЛ. Разработан ГОСТ Р 52201-2004 - «Этанольное моторное топливо для автомобильных двигателей с принудительным зажиганием. Бензанолы, который действует с 1 июля 2004 года.

В настоящее время ассортимент и качество вырабатываемых и применяемых автобензинов определяется не только техническими возможностями нефтепереработки и нефтехимии, но и структурой автомобильного парка страны, а также экологическими требованиями, которые в последнее время стали определяющими.
Ужесточаются требования по содержанию серы; ароматических, в том числе бензола, и олефиновых углеводородов; по испаряемости бензинов. Производство в России автомобильных бензинов с улучшенными экологическими свойствами остается актуальным, так как отсутствуют в необходимом количестве традиционные бензиновые компоненты компаундирования: алкилат, изомеризат, оксигенаты. Большинство НПЗ находятся в эксплуатации от 30 до 50 лет, значительная часть их устарела и нуждается в модернизации. Однако из-за скудости финансирования модернизация и строительство новых установок сдерживаются. Поэтому одним из решений проблемы получения таких автомобильных топлив является использование в качестве высокооктанового компонента этилового спирта.
Использование этанола в качестве добавки к моторным топливам для двигателей с искровым зажиганием широко известно. Уже в восьмидесятых годах прошлого века началось массовое производство обезвоженного спирта и использование его в бензинах в США, Канаде, Бразилии, ряде стран Европы. Практически все ведущие производители автомобилей (за исключением отечественных) допускают введение в топливо до 10% этанола. В Бразилии, благодаря мягким климатическим условиям, более половины автомобильного парка используют этанол в качестве основного вида топлива. В США широко используется «газохол», содержащий от 5,7 до 10% этанола. Производится топливный этанол на гигантских спиртзаводах производительностью до 1000 тонн абсолютированного спирта в сутки.
Российская Федерация до последнего времени несколько отставала в решении этих проблем. Причин тому несколько. Во-первых, наличие достаточно дешевой нефти, во-вторых, отсутствие производств абсолютированного этанола из возобновляемых источников сырья и, в третьих, отсутствие комплексного подхода к решению данных вопросов. Тем не менее, в 1999 году в России были разработаны и утверждены технические условия на бензины автомобильные неэтилированные, содержащие до 5% масс. этанола (ТУ 38.401-58-244-99). В 2002 году введен ГОСТ Р 51866-2002, предусматривающий выпуск бензинов с 5% об. этилового спирта, что составляет не более 2,7% по кислороду. Однако по тем же причинам эти решения практически не нашли применения.
Толчком к решению проблемы применения этанола в топливе послужили совместные действия ОАО ВНИИНП и ЗАО НПО «Химсинтез», направленные на создание в России нового (для нас) вида топлива, получившего название БЕНЗАНОЛ. С этой целью с подачи названных организаций в Общероссийский классификатор продукции была внесена отдельная подгруппа 02 5140 «Альтернативные виды топлива», а в составе этой подгруппы выделена позиция 02 5142 «Этанольное моторное топливо с содержанием этанола свыше 5% по объему для двигателей внутреннего сгорания с принудительным зажиганием».
Следующим шагом явилась разработка национального стандарта ГОСТ Р 52201-2004  «Этанольное моторное топливо для автомобильных двигателей с принудительным зажиганием. Бензанолы. Общие технические требования», с датой введения в действие с 1 июля 2004 года.
Настоящий стандарт устанавливает основные технические требования к топливам «Бензанолы» (таблица 1), а также основные требования по безопасности и охране окружающей среды. Необходимость создания нового ГОСТа связана с тем, что бензанолы являются самостоятельным видом продукции, отличающимся от бензинов по отдельным техническим характеристикам.
В отличие от показателей качества, нормируемых для традиционных автомобильных бензинов, к бензанолам предъявляются дополнительно следующие требования:
- объемная доля этанола в пределах 5-10%;
- содержание кислорода не более 3,5% масс.;
- антикоррозионные свойства (степень коррозии стального стержня);
- фазовая стабильность (температура помутнения).

Кроме того, в связи с использованием в бензанолах этилового спирта, к ним могут применяться специальные меры государственного регулирования их производства и оборота.
Помимо ГОСТ Р 52201-2004 на бензанолы разработаны и утверждены технические условия ТУ 38.401-58-330-2003, где в зависимости от детонационной стойкости предусмотрены три марки бензанолов: БИ-80, БИ-92 и БИ-95, все октановые числа приведены по исследовательскому методу. Следует отметить, что введение в бензин до 5% этилового спирта не дает того антидетонационного эффекта, который позволил бы получить на базе АИ-92 бензин АИ-95. Использование же до 7-10% этанола позволяет без дополнительных антидетонационных присадок получить прирост октанового числа более чем на 3 единицы. При этом, благодаря более полному сгоранию топлива, количество вредных выбросов снижается на 20-30%.

Таблица 1.Показатели качества бензанолов

В соответствии с утвержденной инструкцией по производству бензанолов в ЗАО НПО «Химсинтез» выработаны опытно-промышленные партии, представляющие смесевое автомобильное топливо с содержанием этилового спирта до 7,8% масс., и проведены квалификационные испытания. По результатам квалификационных испытаний было отмечено, что бензанолы имеют хорошее распределение детонационной стойкости по фракциям: для БИ-80 – 1,12, БИ-92 и БИ-95 – 0,98; низкое содержание ароматических углеводородов, которое составляет в БИ-92 –26,8% об. и БИ-95- 30,6% об., в том числе содержание бензола не превышает 2%.
Однако, наряду с очевидными преимуществами бензанолов, они имеют определенный недостаток, связанный с повышением коррозионной агрессивности топлива при наличии в нем этанола. При этом, с другой стороны, наличие в топливе спирта способствует очищению топливной системы. Коррозионная агрессивность существенно возрастает в присутствии растворённой воды и в ещё большей степени в присутствии отделённой от спирта свободной воды. Кроме того, наличие в спирте воды может приводить к расслоению топлива и к снижению антдетонационного эффекта за счет абсорбирования спирта водой и снижения концентрации его в топливе. В частности, исследования показали, что в бензанолах недопустимо использование спирта ректификата крепостью 96,5%. Таким образом, для исключения попадания в бензанол воды кроме очевидных мер по его должному хранению необходимо применять только обезвоженный (абсолютированный) спирт с содержанием воды не более 0,1-0,2%.
Первым предприятием в России, успешно производящим абсолютированный спирт из растительного сырья, стало ОАО «Биохим» (Тамбовская область), где совместно с ЗАО НПО «Химсинтез» создана установка азеотропной перегонки спирта в присутствии циклогексана. Производительность этого завода (1500 дал спирта в сутки) позволяет обеспечить изготовление до 50 000 тонн бензанола в год. В настоящее время ЗАО НПО «Химсинтез» совместно с ЗАО «Зернопродукт» (Тульская область) начато создание установки, обеспечивающей обезвоживание до 10 000 дал спирта в сутки путем адсорбции воды на молекулярных ситах. Установка должна быть внедрена до конца года.
Дополнительным средством борьбы с коррозией является применение антикоррозионных присадок. Проведенные ОАО ВНИИНП исследования показали, что использование таких присадок как DCI 11, СВ-20, Амдор-ЭМ позволяют полностью исключить коррозионное воздействие этанола на стальные изделия.
Оценка антикоррозионных свойств присадок проводилась по аналогу применяемых за рубежом методов А DIN 51585 и ASTM D 665 B, с использованием стандартного отечественного прибора АСМ-1. Сущность метода заключается в определении коррозии стального стержня (Ст. 3), погружённого в смесь испытуемого топлива и дистиллированной воды.
В табл. 2 представлены результаты оценки антикоррозионной эффективности испытанных присадок.

Таблица 2. Результаты оценки антикоррозионной эффективности присадок (по отношению к Ст. 3 в присутствии дистиллированной воды).

Результаты испытаний по оценке влияния ингибиторов коррозии на физико-химические и антидетонационные свойства бензанола показали, что наличие присадок СВ-20 (0,005%), Амдор-ЭМ (0,0025%), DCI 11 (0,0016%) не приводит к существенному изменению качественных показателей исходного бензанола.
Таким образом, проблемы, связанные с повышением коррозионной активности бензанола по сравнению с бензином, могут быть успешно решены за счет использования абсолютированного спирта и антикоррозионных присадок.
В заключение следует отметить, что, таким образом, в Российской Федерации предприняты первые успешные шаги по созданию нового для нашей страны вида спиртосодержащего моторного топлива.
В настоящее время ЗАО НПО «Химсинтез» ведется подготовка к промышленному выпуску бензанолов для нужд автопредприятий г. Москвы.

В.П. Баранник, В.В. Макаров, А.А. Петрыкин,
А.В. Шамонина, ЗАО НПО «Химсинтез», Красноармейск
В.Е. Емельянов, С.Н. Онойченко, ОАО ВНИИ НП, Москва

Источник: ГСМ

C текущей ситуацией и прогнозом развития российского рынка горюче-смазочных материалов можно познакомиться в отчетах Академии Конъюнктуры Промышленных Рынков:

«Рынок автомобильных бензинов в России»

«Рынок нефтяных битумов в России»

«Рынок дизельных топлив в России»