Синтетические спирты

Все большее развитие получает синтез жидкого искусственного топлива, приближающегося по качеству к топливам нефтяного происхождения. Из угля, природного газа, известняка, отходов лесного хозяйства получают метиловый спирт — метанол, а из сахарного тростника, свеклы, зерновых культур вырабатывают эти­ловый спирт — этанол. Выпуск в нашей стране синтетического спирта метанола достиг в 1998 г. 44 млн т.

Наиболее перспективным сырьем для расширения производ­ства метанола являются природный газ, нефтяные остатки и осо­бенно уголь.

Для производства 1 т синтетического топлива необходимо боль­шое количество угля — от 3 до 6 т, поэтому оно пока еще дороже бензина в 1,5...2 раза.

Метанол и этанол, используемые в качестве топлива для ав­томобильных двигателей, характеризуются высоким октановым числом, меньшей по сравнению с бензином теплотворной спо­собностью, высокой скрытой теплотой испарения, низкими уп­ругостью паров и температурой кипения. Кроме того, метанол как автомобильное топливо обусловливает рост мощности и КПД двигателя, снижение теплонапряженности деталей цилиндропорш­невой группы, закоксовывания и нагарообразования. Также при использовании метанола (при том же уровне концентрации окси­да углерода, что и при работе двигателя на бензине) наблюдается уменьшение в 1,5...2 раза содержания оксида азота и в 1,3... 1,7 раза — углеводородов в отработавших газах.

Однако для повседневного использования метанола в качестве автомобильного топлива необходимы конструктивные изменения топливной аппаратуры двигателя и в какой-то мере самого авто­мобиля. Поэтому в настоящее время метанол лучше использовать в качестве добавки к бензину. Установлено, что добавка 3...5 % ме­танола обеспечивает экономию 2,5 % бензина при сохранении мощ­ности двигателя, его динамических и экономических показателей, а также уровня токсичности выхлопных газов. При этом допустимо использовать бензин с несколько меньшим октановым числом или заменять этилированный бензин на неэтилированный.

Применение бензометанольной смеси (с добавкой 15 % мета­нола и 7 % стабилизатора — изобутилового спирта) позволяет по­высить на 6 % динамические качества автомобиля и на 3... 5 % его мощность, одновременно уменьшить выброс оксида азота на 30...35% и углеводородов на 20%, а также получить экономию бензина до 14 %.

При использовании бензометанольной смеси М15 устойчивый пуск холодного двигателя обеспечивается при температуре воздуха -26 °С.

Предельно допустимая концентрация паров метанола в возду­хе рабочей зоны двигателя значительно выше, чем при исполь­зовании таких антидетонаторов, как ТЭС и ТМС, и составляет 5 мг/м³.

В целом применение метанола как добавки к бензину, улуч­шающей ряд его эксплуатационных свойств, рассматривается как реальный фактор увеличения ресурсов автомобильного топлива.

Реальное улучшение эксплуатационных свойств дизельного топ­лива при добавлении спирта сопоставимо с улучшением свойств бен­зина, т. е. низкая температура самовоспламенения (низкое цетановое число) не исключает использования метанола и этанола в качестве добавки к дизельному топливу (при условии конструктивного изме­нения двигателя) в количестве, не превышающем 15...20%.