Improvement of octane number of local gasoline by the addition of selective organic compounds

Abstract

Bu çalışmanın ana amaçları KAR rafinerisinde elde edilen yerel benzinin hazırlanması ve oktan değerinin (RON) iyileştirilmesidir. Bu amaçla bazı organik bileşenler (alkoller, aromatikler, ve ketonlar) KAR rafinerisinden elde edilen benzinin RON değerini geliştirmek üzere katkı malzemesi olarak seçilmiştir. Bu bileşikler farklı hacimsel oranlarda (0.5, 2.5, 5 ve 7.5 hacimsel yüzde) benzine eklenmiş olup, alkoller olarak etanol, metanol, izopropil alkol (IPA), bütanol ve benzol, aromatikler olarak benzen, tolüen, ksilen ve anilin, ve keton olarak da aseton kullanılmıştır. Karışımların RON değerlerinin ölçümünde Zeltex 101 XL cihazı kullanılmıştır. Organik bileşenlerin çoğu KAR rafinerisi benzinini normal benzinden üst kalitede benzine dönüştürmek için yeterli olmuştur (bölgesel benzin kalitesi özelliklerine göre, bkz. Ek A). En başarılı kimyasal grubunun, başta %2.5 hacimsel yüzdede bile olumlu etkiler gösteren ve %7.5 ile RON değerini 94.4'e yükselten ksileni, ve hemen ardından gelen tolüeni içeren aromatikler olduğu görülmüştür. Bu oran neredeyse normal benzini, bölgede kullanımına izin verilen en üst RON değerine sahip benzin olan süper benzine (RON 95) dönüştürmeye yeterlidir. Aseton da aromatiklere benzer etkiler göstermiş ve %2.5 hacimsel yüzde bile benzini normal benzinden üst düzey benzine dönüştürmeye yetmiştir. Diğer yandan etanol %7.5'te etki gösterirken, izopropil alkol etkisini göstermeye %5 hacimsel yüzdede başlamış, benzol ise %7.5'ta göstermiştir. Butanol, oktan değerini geliştirmede başarısız olan tek katkı maddesi olmuştur. KAR rafinerisinden elde edilen benzinin RON değerini geliştirmek için ayrıca kimyasalların karışımları da denenmiş, etanol ve IPA karışımı %7.5 hacimsel oranında üst düzey benzin etkisini elde etmiştir; bu değer tek başına IPA'nın gösterdiği performansa yakındır. Tolüen ve ksilen karışımları hacimsel olarak %2.5'ten itibaren iyileşme göstermeye başlamıştır ve bu değer ksilen ve tolüen tek başlarına gösterdikleri performansın ortasında yer almaktadır

The main objectives of this work were preparing of local gasoline from KAR refinery and improving its research octane number (RON). Some organic chemical compounds were selected as additives (alcohol, aromatic, and ketone) to enhance the RON of the KAR refinery gasoline. These compounds were added to the gasoline in different volumetric ratios (0.5, 2.5, 5, and 7.5vol %) and included ethanol, methanol, isopropyl alcohol, butanol, benzol, as alcohols, benzene, toluene, xylene, and aniline as aromatics, and acetone as ketone. Zeltex 101XL device was used to measure the RON of the blends. Most of the organic compounds were succeeded to pass the RON of KAR refinery gasoline from normal gasoline to premium gasoline (according to region gasoline quality specifications-see appendix A). The best group of chemicals was the aromatics, especially Xylene then Toluene, that showed a positive effect in 2.5vol% and the best impact performed by Xylene in 7.5vol% was the increase in RON into 94.4. This is very close to pass the normal gasoline to super gasoline (RON 95), the highest allowed RON in the region. Acetone behaved like aromatics and 2.5vol% was enough to convert the gasoline from normal gasoline to premium gasoline. On the other hand ethanol showed effect in 7.5vol%, isopropyl alcohol started to affect in 5vol%, and benzol in 7.5vol%. butanol was the only additive that failed to improve the octane number. Mixtures of chemicals were used to improve RON of KAR refinery gasoline in which mixed ethanol and IPA showed a positive effect toward the premium in 7.5vol%, and it was close to IPA alone. Mixtures of toluene and xylene showed an improvement starting from 2.5vol% and this effect was intermediate between each of xylene and toluene alone