Методические рекомендации для студентов по организации самостоятельной работы

Глава 5.2 Тенденции и современные проблемы производства 
высококачественных нефтепродуктов 
Основные тенденции производства автобензинов 
В настоящее время возможности нефтепереработки многих стран мира для 
удовлетворения растущих потребностей в моторных топливах за счёт 
увеличения объёмов добычи нефти практически исчерпаны. Для решения этой 
актуальной проблемы представляют интерес направления сбалансированного 
развития нефтепереработки, двигателестроения и потребления моторных 
топлив: 
1) углубление и химизация переработки нефти; 
2) оптимизация качества моторных топлив с целью расширения ресурсов и 
снижения фактического их расхода при эксплуатации двигателей внутреннего 
сгорания (ДВС); 
3) дилизация автомобильного парка; 
4) применение альтернативных топлив – газообразных, кислородосодержащих 
и топлив из твёрдых горючих ископаемы.
Главенствующей до последнего времени тенденцией в развитии производства 
автомобильных бензинов являлось непрерывное повышение их детонационной 
стойкости (в двигателестроении - увеличение степепени сжатия), что 
способствовало 
существенному 
улучшению 
технико-экономических 
показателей эксплуатации транспортных средств. В то время, когда уровень ОЧ 
выпускаемых автомобильных бензинов был не столь высок, как в настоящие 
время, повышение детанационной стойкости (ДС) достигалось относительно 
легко за счет использования сравнительно дешевых термодеструктивных 
процессов и каталитического крекинга. Однако для последующего повышения 
ДС до современного высокого уровня потребовалось развивать в 
нефтепереработке более дорогие энергоемкие каталитические процессы, такие 
как каталитический риформинг, алкелирование, изомеризации и т.д., в которых, 
кроме того, происходит снижение ресурсов автомобильных бензинов. Затраты 
на такие процессы в нефтепереработке должны окупаться экономией средств 
потребителей за счет применения высокооктановых бензинов. Следовательно, 
оптимальные значения ДС автомобильных бензинов будут определяться 
уровнем химизации и технологии процессов нефтепереработки, а также 

---

мировыми ценами на нефть. 
В связи с ужесточением экологических требований во многих странах мира 
приняты законодательные акты по запрещению применения свинцовых 
антидетонаторов в автомобильных бензинах. Современные автомобили должны 
удовлетворять жестким экологическим нормам токсичности выхлопных газов, а 
автомобильные бензины и дизельные топлива для их ДВС должны выпускаться 
по нормам Европейского союза и США. 
В нашей стране должны выпускаться топлива согласно требованиям 
технического регламента «О требованиях к автомобильному и авиационному 
бензину, дизельному и судовому топливу, топливу для реактивных двигателей 
и топочному мазуту». 
Таблица 34 – Требования к характеристикам автомобильного бензина
Характеристики автомобильного 
бензина 
Единица 
измерения 
Норма в отношении 
класса 
2 
класса 
3 
класса 
4 
класса 
5 
Массовая доля серы, не более 
Объёмная доля бензола, не более 
Концентрация железа, не более 
Концентрация марганца, не более 
Концентрация свинца, не более
Массовая доля кислорода, не более 
Объёмная доля углеводородов, не более 
ароматических 
олефиновых 
Октановое число 
по исследовскому методу, не менее
по моторному методу, не менее 
Давление паров, не более 
в летний период 
в зимний период 
Объёмная доля оксигенатов, не более 
метанола 
этанола 
изопропанола 
третбутанола 
изобутанола 
эфиров, содержащих 5 или более атомов 
углерода в молекуле 
других оксигенатов (с температурой 
конца кипения не выше 210 
0
С)
мг/кг 
% 
мг/дм
3
мг/дм
3
мг/дм
3
% 
% 
- 
кПа 
% 
500 
5 
отс-е 
отс-е 
отс-е 
- 
- 
- 
92 
83 
- 
- 
- 
- 
- 
- 
- 
- 
- 
150 
1 
отс-е 
отс-е 
отс-е 
2,7 
42 
18 
95 
85 
45-80 
50-100 
отс-е 
5 
10 
7 
10 
15 
10 
50 
1 
отс-е 
отс-е 
отс-е 
2,7 
35 
18 
95 
85 
45-80 
50-100 
отс-е 
5 
10 
7 
10 
15 
10 
10 
1 
отс-е 
отс-е 
отс-е 
2,7 
35 
18 
95 
85 
45-80 
50-100 
отс-е 
5 
10 
7 
10 
15 
10 
Таблица 35 – Требования к характеристикам дизельного топлива 
Характеристики дизельного топлива 
Единица 
измерения 
Нормы в отношении 
класса 
2 
класса 
3 
класса 
4 
класса 
5 
Массова доля серы, не более 
мг/кг 
500 
350 
50 
10 

---

Температура вспышки в закрытом тигле, 
не ниже 
для дизельного топлива, за 
исключением дизельного топлива для 
арктического климата 
дизельного топлива для арктического 
климата 
Фракционный состав – 95 % об. 
перегоняется при температуре не выше 
Массовая доля полициклических 
ароматических углеводородов, не более 
Цетановое число, не менее 
Цетановое число для дизельного 
топлива для холодного и арктического 
климата, не менее
Предельная температура 
фильтруемости, не выше 
дизельного топлива для холодного 
климата 
дизельного топлива для арктического 
климата 
Смазывающая способность, не более
0
С 
0
С 
% 
- 
- 
0
С 
мкм 
40 
30 
360 
- 
45 
- 
-20 
-38 
460 
40 
30 
360 
11 
51 
47 
-20 
-38 
460 
40 
30 
360 
11 
51 
47 
-20 
-38 
460 
40 
30 
360 
11 
51 
47 
-20 
-38 
460 
С целью улучшения транспортной обеспеченности населения страны 
предусматривается 
значительное 
увеличение 
выпуска 
автомобилей 
преимущественно повышенной топливной экономичностью. 
Таблица 36 - Нормы предельно-допустимых выбросов в странах ЕС (для 
легковых автомобилей весом 1250 кг), г/км 
Нормы 
Год введения ЕС 
(РФ) 
Автомобильные бензины 
Дизельные топлива 
СО 
C
m
H
n
NO
*
СО 
C
m
H
n
NO
*
Твердые 
частицы 
Евро-1 
1993(1999) 
2,72 
0,97* 
2,72 
0,97* 
0,14 
Евро-2 
1996(2006) 
2,2 
0,5* 
1.0 
0,67* 
0,08 
Евро-3 
2000 (2008) 
1,5 
0,17 
0,14 
0,6 
0,06 
0,5 
0,05 
Евро-4 
2005(2010) 
0,7 
0,08 
0,07 
0,47 
0,05 
0,25 
0,05 
*Сумма С
m
Н
n
и NO
*
Таблица 37 - Основные показатели качества автобензинов и дизельного 
топлива ЕС 
Показатели 
Евро-2 (1996 г.) 
Евро-3 (2000 г.) 
Евро-4 (2005 г.) 
Автобензины 
Содержание, не более: 
бензола, % об. 
5 
1 
1 
аренов, % об. 
- 
42 
30 

---

серы, % масс. (ррm) 
0,05(500) 
0,015(150) 
0,003-0,001 (30 -10) 
олефинов, % масс. 
_ 
18 
14 
кислорода, % масс. 
- 
2,3 
2,7 
Дизельные топлива 
ЦЧ не менее 
- 
- 
51 
Содержание, не более: 
полициклические 
ароматические 
углеводороды, % 
11 
серы, % 
0,035 
Характерной особенностью перспективных зарубежных бензинов является 
низкое содержание в них аренов (<30 %, в том числе бензола <1%), что 
считается признаком высокого качества по таким показателям, как склонность 
к нагарообразованию, калильное зажигание, коэффициент равномерного 
распределения ДС по фракциям, ОЧ смешения, и, прежде всего по 
экологичности. Низкое содержание аренов при высокой ДС бензинов 
достигается значительно большим, чем в бывшем СССР, вовлечением в их 
компонентный состав алкилата и бензинов каталитического крекинга, 
характеризующихся значительным содержанием высокооктановых изоалканов. 
Таблица 38 - Компонентный состав автобензинов России, США и Западной 
Европы 
Показатель
Россия 
США 
Западная Европа 
Общий объем бензинового фонда, млн. т/год 
24 
330 
130 
Компонентный состав, % об.:
бутаны
риформат
фракции каталитического крекинга 
фракции изомеризации 
алкилат
оксигенаты
бензин прямой перегонки и гидрокрекинга
фракции теомичеких процессов 
5,7
54,1
20,0 
1,5
0,3
0,2
13,3
4,97 
7,0 
34,0 
35,5
5,0 
11,2
3,6
3,1
0,6 
5,0 
48,2 
27,0 
5,0 
5,0 
2,0 
7,3 
0,5 
ОЧ: (ОЧИМ + ОЧММ)/2 
82 
89 
88 
Содержание:
свинца, г/л
серы, % масс. 
аренов (общее), % об. 
0,25
0,1
42,0 
0,0 
0,03 
31,0 
0,02
39,0 
В составе отечественных высокооктановых бензинов преобладает риформат, 
что и обусловливает повышенное содержание в них аренов. Установлено, что 
эксплуатация автомобильных бензинов с ограниченным содержанием аренов 
(<30 %) и с равномерным распределением ДС по фракциям позволяет 

---

несколько понизить уровень ОЧ и тем самым расширить ресурсы бензинов, а 
также существенно улучшить их экологическое качество. 
Для решения проблемы снижения содержания аренов, бензола и олефинов в 
товарных 
автомобильных 
бензинах 
до 
стандартов 
ЕС 
для 
нефтеперерабатывающего 
комплекса 
России 
потребуется 
ускоренное 
внедрение процессов производства неароматизированных высокооктановых 
компонентов, прежде всего процессов изомеризации головных фракций 
бензинов, 
гидрокрекинга, 
каталитического 
крекинга, 
селективного 
гидрокрекинга, а также производств оксигенатов и присадок. 
Тенденции производства дизельных топлив 
Значительным резервом экономии моторного топлива является дизелизация 
автомобильного транспорта, позволяющая снизить удельный расход топлива на 
25 – 30 %.
По объему производства дизельныз топлив бывший СССР занимал 1 место в 
мире. По качеству отечественное дизельное топливо соответствуют лучшим 
зарубежным образцам. 
Основу отечественных дизельных топлив составляют прямогонные 
дистилляты, причем около половины из них приходится на долю гидро-
очищенных фракций. Дистилляты вторичного происхождения используются в 
незначительных количествах (в частности, около 3 % приходится на долю 
лёгкого гидрокрекинга и каталитического крекинга). Необходимо отметить, что 
производство малосернистых сортов топлив с содержанием S <0,2 % масс. 
сопряжено с потерями их ресурсов и значительными энергозатратами на 
глубокую 
гидроочистку. 
При 
гидроочистке 
одновременно 
с 
неуглеводородными гетеросоединениями удаляются из топлива имеющиеся в 
исходной 
нефти 
природные 
антиокислительные, 
противоисносные, 
антикоррозионные и др. присадки. Поэтому при производстве товарных 
гидроочищенных дизельных топлив возникает необходимость применения 
большого ассортимента и в достаточно больших количествах синтетических 
присадок. 
Введение новых экологических норм ЕС повлечет за собой дальнейшее 
усложнение технологии и повышение себестоимости производства дизельных 
топлив. 
Структура производства отдельных марок дизельных топлив в России 
составляет: летнее - 86,5 %, зимнее и арктическое - 13,5 %. 
Наиболее массовым в стране является летний сорт топлива. Доля зимнего и 
арктического сортов в общем дизельном фонде составляет всего 13,5 %, что 
примерно только наполовину удовлетворяет растущие потребности страны в 
низкозастывающем виде топлива, связанные с необходимостью интенсивного 
освоения природных богатств Сибири, Дальнего Востока и Крайнего Севера.
В настоящее время основным способом получения низкозастываюших 
дизельных топлив является облегчение их фракционного состава путем 
снижения температуры до З00 – 320 
0
С (против 360 
0
С для летнего сорта), что 
связано с существенным ограничением их ресурсов. Относительно небольшая 

---