Επίδραση της Προσθήκης Αιθανόλης και ETBE στην Πτητικότητα των Συστατικών Ανάμιξης της Βενζίνης

Αραμπατζής, Βαλάντης; Arampatzis, Valantis

dc.contributor.author	Αραμπατζής, Βαλάντης	el
dc.contributor.author	Arampatzis, Valantis	en
dc.date.accessioned	2019-07-10T09:25:42Z
dc.date.available	2019-07-10T09:25:42Z
dc.date.issued	2019-07-10
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/49029
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.16700
dc.rights	Default License
dc.subject	Βενζίνη	el
dc.subject	Διυλιστηριακά κλάσματα	el
dc.subject	Αιθανόλη	el
dc.subject	Αιθυλο-Τριτοταγής Βουτυλαιθέρας	el
dc.subject	Πτητικότητα	el
dc.subject	Gasoline	en
dc.subject	Refinery fractions	en
dc.subject	Reformate fraction	en
dc.subject	Fluid-Bed Catalytic Cracking fraction	en
dc.subject	Alkylate fraction	en
dc.subject	Isomerate fraction	en
dc.title	Επίδραση της Προσθήκης Αιθανόλης και ETBE στην Πτητικότητα των Συστατικών Ανάμιξης της Βενζίνης	el
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Καύσιμα	el
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2019-02-20
heal.abstract	Στην παρούσα διπλωματική εργασία πραγματοποιήθηκε μελέτη της επίδρασης της προσθήκης EtOH και ETBE στην πτητικότητα των βασικών διυλιστηριακών κλασμάτων που χρησιμοποιούνται για την παραγωγή βενζίνης στο Διυλιστήριο της Motor Oil (Reformate, FCC, Alkylate, Dimate και Isomerate). Πιο συγκεκριμένα ελέγχθηκε η μεταβολή της τάσης ατμών και της καμπύλης απόσταξης σε τρεις περιπτώσεις: (α) αποκλειστική προσθήκη EtOH, (β) αποκλειστική προσθήκη ETΒΕ και (γ) ταυτόχρονη προσθήκη EtOH και ETBE. Στην πρώτη περίπτωση, η προσθήκη EtOH στα πέντε εξετασθέντα κλάσματα, είχε ως αποτέλεσμα την αύξηση της τάσης ατμών, λόγω των σχηματιζόμενων αζεότροπων ελαχίστου, η οποία έλαβε τη μέγιστη τιμή στην περιοχή 4-6% V/V EtOH. Στη συνέχεια η τάση ατμών σταθεροποιήθηκε παρουσιάζοντας μικρές αποκλίσεις μέχρι την περίπτωση προσθήκης 10% V/V EtOH, ενώ για μεγαλύτερες αναλογίες παρατηρήθηκε μείωσή της. Η μεγαλύτερες μεταβολές καταγράφηκαν στα λιγότερο πτητικά κλάσματα (Reformate, Alkylate και FCC), λόγω περιεκτικότητά τους σε δραστικούς C7-C8 υδρογονάνθρακες (αρωματικούς, ισο-παραφινικούς και ολεφινικούς) και ακολούθησαν τα κλάσματα Isomerate και Dimate. Όσον αφορά την καμπύλη απόσταξης, στα κλάσματα Reformate, FCC, Alkylate και Dimate μεταβλήθηκε κυρίως το προφίλ που περιγράφει την περιοχή κοντά στη μετωπική πτητικότητα (θερμοκρασία 80°C), αφού είναι κοντά στο σημείο βρασμού της EtOH (78,4°C) και σε μικρότερο βαθμό τη μέση (κλάσμα E100). Στο κλάσμα Isomerate το φαινόμενο ήταν λιγότερο έντονο. Στη δεύτερη περίπτωση, η αποκλειστική προσθήκη ETBE στα κλάσματα, είχε ως αποτέλεσμα συμπεριφορά ανάλογη με την προσθήκη υδρογονάνθρακα με όμοια πτητικότητα και σημείο βρασμού όπως το ETBE. Έτσι δεν σχηματίζονται αζεότροπα με τους υδρογονάνθρακες. Επακόλουθα, η αύξηση της περιεκτικότητας σε ETBE προκάλεσε τη μείωση της τάσης ατμών για τα πτητικότερα κλάσματα (Isomerate, Dimate και FCC), ενώ οι αντίστοιχες τιμές για τα λιγότερο πτητικά (Reformate και Alkylate) παρουσίασαν μικρές αποκλίσεις. Η καμπύλη απόσταξης, στα κλάσματα Reformate, FCC, Alkylate και Dimate επηρεάστηκε κυρίως στο τμήμα της μέσης πτητικότητας (κλάσμα E100), διευκολύνοντας την απόσταξη των μεσαίων και βαρύτερων κλασμάτων. Αντιθέτως στο κλάσμα Isomerate παρατηρήθηκε αύξηση των θερμοκρασιών απόσταξης με την αύξηση της περιεκτικότητας του ΕΤΒΕ, στο τμήμα της μετωπικής πτητικότητας (κλάσμα E70). Κατά τη ταυτόχρονη προσθήκη EtOH και ETBE, παρατηρείται στους υδρογονάνθρακες η επίδραση και των δύο πρόσθετων. Εξετάστηκαν τρεις διαφορετικές περιπτώσεις. Στην πρώτη διαδικασία (δείγματα με 25%, 50%, 75% V/V EtOH στο σύνολο των οξυγονούχων, για 3,7% V/V οξυγόνο στο δείγμα), οι τιμές της τάσης ατμών παρουσίασαν άνοδο με την αύξηση της περιεκτικότητας σε EtOH. Όμως η προσθήκη ETBE είχε ως αποτέλεσμα οι τιμές της τάσης ατμών να είναι χαμηλότερες από τις αντίστοιχες στην περίπτωση αποκλειστικής προσθήκης EtOH. Όσον αφορά την επίδραση στην καμπύλη απόσταξης, παρατηρήθηκε για τα Reformate, FCC και Alkylate ταυτόχρονη διαφοροποίηση τόσο στο κομμάτι της μετωπικής πτητικότητας (κλάσμα Ε70), όσο και στην πτητικότητα των βαρύτερων υδρογονανθράκων. Μέχρι τους 100°C, η πτητικότητα αυξήθηκε με την αύξηση της περιεκτικότητας EtOH στο δείγμα ενώ από την άλλη, μετά τους 100°C, η πτητικότητα αυξήθηκε με την αύξηση της περιεκτικότητας του ETBE. Στα κλάσματα Dimate και Isomerate επηρεάστηκε μόνο το τμήμα της μετωπικής πτητικότητας (κλάσμα E70). Στην δεύτερη περίπτωση ταυτόχρονης προσθήκης EtOH και ETBE (δείγματα με 25%, 50%, 75% V/V EtOH στο σύνολο του οξυγόνου των οξυγονούχων, για 3,7% V/V οξυγόνο στο δείγμα), η τάση ατμών επηρεάστηκε με όμοιο τρόπο όπως στην προηγούμενη πειραματική διαδικασία. Όσον αφορά την καμπύλη απόσταξης, η μόνη διαφοροποίηση ήταν το γεγονός ότι η εναλλαγή στην επίδραση των οξυγονούχων πρόσθετων έγινε σε χαμηλότερη θερμοκρασία, ήτοι στους 95°C αντί τους 100°C, λόγω μεγαλύτερης περιεκτικότητας των δειγμάτων σε ETBE. Στην τρίτη περίπτωση ταυτόχρονης προσθήκης EtOH και ETBE, έγινε προσθήκη EtOH σε ποσοστό 1% - 5% V/V σε δείγματα με 2,5% ή 5% V/V ETBE. Σε όλα τα κλάσματα, η τάση ατμών αυξήθηκε ή παρουσίασε τάση προς σταθεροποίηση με την παράλληλη αύξηση της προσθήκης EtOH. Οι τιμές όμως της τάσης ατμών είναι κατά κύριο λόγω χαμηλότερες από τις αντίστοιχες χωρίς την προσθήκη EtOH. Όπως και στην περίπτωση της αποκλειστικής προσθήκης EtOH, η αύξηση της περιεκτικότητας των δειγμάτων σε EtOH επηρεάζει εντονότερα τα λιγότερο πτητικά κλάσματα Reformate, FCC και Alkylate. Στις μικρές συγκεντρώσεις ETBE που εξετάστηκαν, η αύξηση του ποσοστού από 2,5% V/V σε 5% V/V, επηρέασε διαφορετικά το κάθε κλάσμα. Στα κλάσματα Reformate και Dimate η χαμηλή συγκέντρωση ETBE είναι αποτελεσματικότερη. Από την άλλη, το κλάσμα FCC, παρουσίασε την ίδια συμπεριφορά μόνο για την περίπτωση προσθήκης EtOH 1%V/V, ενώ στη συνέχεια οι τιμές της τάσης ατμών έμειναν πρακτικά αμετάβλητες. Το κλάσμα Alkylate παρουσίασε την αντίθετη συμπεριφορά, έστω και σε μικρό βαθμό (μεταβολή μικρότερη του 2,5%). Τέλος, στο κλάσμα Isomerate, η αύξηση της περιεκτικότητας του ETBE, τόσο από 0% σε 2,5% V/V, όσο και από 2,5% σε 5% V/V, έχει ως αποτέλεσμα τη μείωση των τιμών της τάσης ατμών. Όσον αφορά δε την καμπύλη απόσταξης, λόγω της χαμηλής περιεκτικότητας σε ETBE, η αυξανόμενη προσθήκη EtOH επηρέασε τα κλάσματα σε όμοιο θερμοκρασιακό εύρος, καθώς και σε εύρος ανακτήσεων, όπως και στην περίπτωση της αποκλειστικής προσθήκης EtOH. Παράλληλα, η αύξηση της περιεκτικότητας του ETBE από 2,5% V/V σε 5% V/V, αύξησε το ποσοστό ανακτήσεων για τα κλάσματα Reformate, Dimate και Alkylate, ενώ τα κλάσματα FCC και Isomerate παρουσιάστηκαν μικρές αποκλίσεις. Συνεπώς, για την προσθήκη EtOH από 0-5% V/V, η προσθήκη 2,5% V/V ΕΤΒΕ είναι περισσότερο αποτελεσματική σε σχέση με τη χρήση 5% V/V.	el
heal.advisorName	Καρώνης, Δημήτριος	el
heal.committeeMemberName	Ζαννίκος, Φανούριος, Αντωνία Μοροπούλου	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Χημικών Μηχανικών. Τομέας Σύνθεσης και Ανάπτυξης Βιομηχανικών Διαδικασιών (IV). Εργαστήριο Τεχνολογίας Καυσίμων και Λιπαντικών	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	123 σ.	en
heal.fullTextAvailability	true