Διερεύνηση της ανοχής σε νερό μιγμάτων αιθανόλης βενζίνης

Μπότσης, Βασίλειος; Botsis, Vasileios

dc.contributor.author	Μπότσης, Βασίλειος	el
dc.contributor.author	Botsis, Vasileios	en
dc.date.accessioned	2016-01-08T13:57:00Z
dc.date.available	2016-01-08T13:57:00Z
dc.date.issued	2016-01-08
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/41824
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.11193
dc.rights	Default License
dc.subject	Ανοχή	el
dc.subject	Αιθανόλη	el
dc.subject	Νερό	el
dc.subject	Βενζίνη	el
dc.subject	Μίγματα βενζίνης	el
dc.subject	Tolerance	en
dc.subject	Water tolerance on gasoline-ethanol blends	en
dc.subject	Gasoline	en
dc.subject	Gasoline/ethanol	en
dc.subject	Water tolerance	en
dc.title	Διερεύνηση της ανοχής σε νερό μιγμάτων αιθανόλης βενζίνης	el
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Καύσιμα	el
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2015-07-10
heal.abstract	Με γνώμονα τη γενικότερη τάση που επικρατεί στην Ευρωπαϊκή Ένωση σχετικά με την χρήση ανανεώσιμων καυσίμων, το πρότυπο ΕΝ 228 τροποποιήθηκε επιτρέποντας μεγαλύτερες περιεκτικότητες αιθανόλης στο μείγμα της βενζίνης – από 5% σε 10%. Η αιθανόλη, όμως, επιδρά σημαντικά σε ορισμένες ιδιότητες της βενζίνης θέτοντας την εκτός των ισχυουσών προδιαγραφών. Η ιδιότητα που μελετάται στην παρούσα διπλωματική είναι η ανοχή στο νερό όταν σε μείγμα βενζίνης έχει προστεθεί ποσοστό αιθανόλης. Τι είναι εκείνο που καθιστά άξιο προς μελέτη αυτήν την ιδιότητα; Η απάντηση είναι, ότι η αιθανόλη είναι πλήρως αναμίξιμη με το νερό λόγω της όμοιας χημικής τους σύστασης, με αποτέλεσμα να υπάρξει κίνδυνος απορρόφησης νερού είτε κατά την αποθήκευση του μείγματος είτε κατά την διανομή του. Σκοπός της διπλωματικής εργασίας ήταν η μελέτη της ανοχής σε νερό για τα τέσσερα είδη βενζινών της ελληνικής αγοράς όταν προστεθεί ποσοστό αιθανόλης σε αυτά. Τα 4 είδη βενζινών είναι η 95 RON χειμερινής σύστασης, η 95 RON καλοκαιρινής σύστασης, η 100 RON χειμερινής σύστασης και η 100 RON καλοκαιρινής σύστασης. Για την μελέτη αυτού του φαινομένου εξετάστηκαν οι παράμετροι που μπορεί να επηρεάζουν την ανοχή. Πρώτα εξετάστηκε τι ρόλο έχουν στην ανοχή τα κλάσματα από τα οποία αποτελούνται τα τέσσερα είδη βενζινών.. Οι αναλογίες ανάμιξης που δόθηκαν από τα ΕΛΠΕ έδειξαν ότι έξι είναι εκείνα τα κλάσματα που πρέπει να μελετηθούν. Το Isomerate, το Reformate, το FCC, το C5 Raffinate +TAME, το LSR και τέλος το Alkylate. Με τα παραπάνω παρασκευάστηκαν μείγματα αιθανόλης/κλάσμα βενζίνης σε αναλογίες από 5%/95% έως 90%/10%. Σε κάθε ένα από τα μείγματα που παρασκευάστηκαν πραγματοποιήθηκε πείραμα με την διαδικασία της τιτλοδότησης με νερό. Το πέρας της διαδικασίας έγινε οπτικά με θόλωμα του μείγματος. Αυτό ήταν και το σημείο όπου το μείγμα είχε κορεστεί από νερό. Με τα δεδομένα των μετρήσεων κατασκευάστηκαν τριαδικά διαγράμματα. Το κάθε κλάσμα διαμόρφωσε μια διαχωριστική καμπύλη, ανάλογα με την ανοχή του στο νερό. Σε αυτό το σημείο πρέπει να αναφερθεί ότι υπήρχε ένα θεωρητικό υπόβαθρο που επέτρεπε να γίνει εκτίμηση για το πιο από τα κλάσματα της βενζίνης είχε μεγαλύτερη ανοχή. Αυτό το θεωρητικό υπόβαθρο βασίστηκε στην χημική σύσταση του κάθε κλάσματος. Επειδή το κάθε κλάσμα αποτελείται από μείγμα υδρογονανθράκων διαφόρων ειδών, εξετάστηκε η διαλυτότητα στο νερό αυτών των υδρογονανθράκων. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι οι αρωματικοί υδρογονάνθρακες έχουν την μεγαλύτερη διαλυτότητα λόγο της γεωμετρικής τους δομής, ενώ σχεδόν μηδενική διαλυτότητα έχουν οι παραφίνες. Με βάση την χρωματογραφία του κάθε κλάσματος, έγινε εκτίμηση για την ανοχή του στο νερό. Τα αποτέλεσμα ήταν ότι τα κλάσματα με τα μεγαλύτερα ποσοστά σε αρωματικούς υδρογονάνθρακες να έχουν μεγαλύτερη ανοχή στο νερό, κάτι που επιβεβαιώθηκε και πειραματικά με τα τριαδικά διαγράμματα. Στην συνέχεια, με την παρακάτω σχέση, μελετήθηκε η συμπεριφορά των τεσσάρων ειδών βενζίνης: C5 Raffinate +TAME > Reformate > FCC > Isomerate > LSR > Alkylate Με γνώμονα τα ποσοστά που έχει η κάθε βενζίνη στα διάφορα κλάσματα, έγιναν πειράματα που εξέτασαν τόσο την εξάρτηση της ανοχής από το ποσοστό της αιθανόλης αλλά και από την θερμοκρασία στην οποία βρίσκεται το μείγμα. Τέλος έγινε ένα πείραμα για να διαπιστωθεί εάν και κατά πόσο επηρεάζεται η ανοχή σε νερό σε μείγμα βενζίνης που περιέχει όχι μόνο αιθανόλη αλλά και ποσοστό ΕΤΒΕ. Τα αποτελέσματα αυτών τον πειραμάτων έδειξαν ότι όλα τα είδη βενζινών έχουν μεγάλη ανοχή σε νερό εάν συγκριθούν με τις αντίστοιχες αναλογίες των κλασμάτων. Την μεγαλύτερη ανοχή την εμφάνισε η βενζίνη με τα 100 RON χειμερινής σύστασης. Η επόμενη σημαντική παράμετρος που μελετήθηκε ήταν η θερμοκρασία. Για να εξεταστεί η επίδρασή της στην ανοχή έγιναν δύο ειδών πειράματα. Το ένα πείραμα επικεντρώθηκε στην ανοχή σε νερό όταν η θερμοκρασία του μείγματος που εξετάζεται βρίσκεται στους 0 οC. Το δεύτερο πείραμα εξέτασε το σημείο θόλωσης γνωστών σε αναλογία τριαδικών μειγμάτων, τον οποίον μεταβάλλεται μόνο η ποσότητα του νερού που περιέχουν. Το αποτέλεσμα αυτών των πειραμάτων έδειξε ότι η ανοχή επηρεάζεται δραματικά από την πτώση της θερμοκρασίας. Επίσης όλα τα μείγματα εμφάνισαν μεγάλη διαφορά στο σημείο θόλωσης για μικρές μεταβολές του όγκου του νερού που υπάρχει στο μείγμα. Ενδεικτικά για το 95 RON χειμερινής σύστασης το σημείο θόλωσης για ποσότητα 0,7 mL νερού στους 20 οC μειώνεται στους 3 οC όταν όγκος του νερού μειώνεται κατά 0,05 mL, δηλαδή σε 0,65 mL. Τέλος εξετάστηκαν μείγματα που περιέχουν ποσοστά ΕΤΒΕ και κατά πόσο αυτό το ποσοστό επηρεάζει την ανοχή. Σε καμία από τις μετρήσεις δεν εντοπίστηκε ότι το ΕΤΒΕ επηρέασε την ανοχή σε νερό, αντίθετά το ποσοστό της αιθανόλης ήταν εκείνο που καθόριζε τι ανοχή θα έχει το εξεταζόμενο μείγμα.	el
heal.advisorName	Καρώνης, Δημήτρειος	el
heal.committeeMemberName	Καρώνης, Δημήτρειος	el
heal.committeeMemberName	Λόης, Ευριπίδη	el
heal.committeeMemberName	Ζαννίκος, Φανούριος	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Χημικών Μηχανικών. Τομέας Σύνθεσης και Ανάπτυξης Βιομηχανικών Διαδικασιών (IV)	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	138 σ.
heal.fullTextAvailability	true