Нефтехимия, 2024, № 3

Российская академия наук
НЕФТЕХИМИЯ
 
Том 64   № 3   2024   Май—Июнь
Журнал основан в 1961 г.
Выходит 6 раз в год
ISSN: 0028-2421  
Ж 
урнал издается под руководством
Отделения химии и наук о материалах РАН
Главный редактор
член-корр. РАН А.Л. Максимов
Институт нефтехимического синтеза им. А.В. Топчиева РАН
 
Ре 
дакционная коллегия
В.Е. Агабеков, С.М. Алдошин, Л.К. Алтунина, Е.И. Багрий, Р.С. Борисов, 
В.А. Винокуров, С.С. Галибеев, И.М. Герзелиев, Г.Н. Гордадзе, А.Г. Дедов,
К.И. Дементьев (зам. главного редактора), У.М. Джемилев, Х.М. Кадиев, 
В.М. Капустин, Э.А. Караханов, В.Н. Кошелев, М.В. Куликова (отв. секретарь), 
С.В. Лысенко, А.С. Лядов, В.П. Мешалкин, И.Э. Нифантьев, А.С. Носков,
О.П. Паренаго, К.Б. Рудяк, И.В. Седов (зам. главного редактора), Н.Я. Усачев, 
М.В. Цодиков, Wu Wei, М.Р. Якубов
Заведующий редакцией И.В. Стуколова
Научный редактор Н.В. Шелемина 
Адрес редакции: 117912 ГСП-1, Москва, Ленинский проспект, 29 
Тел./факс: (495) 955-43-25.
E-mail: petrochem@ips.ac.ru
http://neftekhimiya.ips.ac .ru/
Мо 
сква
ФГ 
БУ «Издательство «Наука»
© Российская академия наук, 2024
© Редколлегия журнала «Нефтехимия» 
     (составитель), 2024

СОДЕРЖАНИЕ
Том 64, номер 3, 2024
К 80-летию профессора Алтуниной Любови Константиновны  
183
Низкоуглеродные компоненты моторных топлив на основе  
оксидов углерода (обзор)
Т. А. Паланкоев, П. С. Кузнецов, С. П. Беденко, К. И. Дементьев 
185
Пассивация никеля в присутствии ванадия на катализаторах крекинга
И. И. Шакиров, С. В. Лысенко, С. В. Кардашев, Н. А. Синикова, С. В. Егазарьянц,  
А. Л. Максимов, Э. А. Караханов 
204
Взаимодействие фенолов и тиофенолов с 2-метилен-1,4-диоксаспиро[4.5]деканом 
и антикоррозионная активность полученных соединений
Ю.Г. Борисова, С.А. Соков, Г.З. Раскильдина, Р.М. Султанова, С.С. Злотский, А.А. Голованов 
219
Исследование закономерностей газофазного некаталитического окисления смесей  
н-бутана с этиленом
М. Дж. Погосян, Н. М. Погосян, С. Д. Арсентьев 
226
Газификация лигнина, модифицированного кластерами железа,  
под действием микроволнового излучения
Г. И. Константинов, А. В. Манекина, О.В. Арапова, А. В. Чистяков, М. В. Цодиков 
232
Селективное гидрирование смесей циклопентадиена с изопреном  
на скелетных никелевых катализаторах
Ж. Каирбеков, М. З. Есеналиева, Т. З. Ахметов, С. М. Суймбаева, И. М. Джелдыбаева 
245
Загрязнение сточных вод фенолами в процессах переработки нефти
А. С. Лядов, А. А. Кочубеев, Р. С. Борисов, М. Е.Зименс, Р. В. Емельханов, А. Ю. Попов 
255
Cинтез гетерогенных катализаторов через поверхностные металлокомплексы
Е. Г. Чепайкин, Г. Н. Менчикова, Р. И. Джусупкалиева, О. П. Ткаченко, Л. М. Кустов,  
И. Д. Ковалев, С. И. Помогайло 
265 

НЕФТЕХИМИЯ, 2024, том 64, № 3, с. 183–184
К 80-ЛЕТИЮ ПРОФЕССОРА 
АЛТУНИНОЙ ЛЮБОВИ КОНСТАНТИНОВНЫ 
магистерской подготовки „Нефтехимия“. Под 
ее руководством защищены девять кандидатских 
диссертаций. 
27 ноября 2024 г. исполняется 80 лет заслуженному деятелю науки Российской Федерации, 
заведующей лабораторией коллоидной химии 
нефти Института химии нефти СО РАН, доктору 
технических наук, профессору АЛТУНИНОЙ 
Любови Константиновне. 
Любовь Константиновна окончила химический факультет Ленинградского государственного университета им. А.А. Жданова (1973 г.), там же 
защитила кандидатскую диссертацию (1973 г.). 
Доктор технических наук (1994 г.), профессор 
(2001 г.). Л.К. Алтунина на протяжении 20 лет 
(1997–2017) была директором Института химии 
нефти СО РАН и заведующей лабораторией коллоидной химии нефти; сегодня она, по-прежнему, заведует лабораторией, продолжает активную 
научную деятельность. В 1997–2018 гг. Л.К. Алтунина возглавляла кафедру высокомолекулярных соединений и нефтехимии Национального 
исследовательского Томского государственного 
университета. В настоящее время — профессор 
кафедры, читает курсы лекций по программе 
Л.К. Алтунина — крупный специалист в области физической химии диспеpсных систем 
и поверхностных явлений. Основные направления ее деятельности — фундаментальные и прикладные исследования по проблеме увеличения 
нефтеотдачи пластов физико-химическими методами. Ею предложен новый научный подход 
к созданию эффективных нефтевытесняющих 
композиций на основе поверхностно-активных 
веществ (ПАВ) и щелочных буферных систем. 
Разработана новая перспективная концепция 
использования энергии пласта или закачиваемого теплоносителя для генерации нефтевытесняющего флюида, гелей и золей непосредственно 
в пласте. Создан комплекс оригинальных приборов и методов изучения физико-химических 
и реологических свойств поверхностных и объемных фаз в системе нефть–порода–раствор 
ПАВ и полимеров. 
183

К 80-ЛЕТИЮ ПРОФЕССОРА АЛТУНИНОЙ ЛЮБОВИ КОНСТАНТИНОВНЫ
Под руководством Л.К. Алтуниной предложены физико-химические критерии выбора 
и оптимизации состава гелеобразующих систем 
с учетом пластовых температур и минерализации 
пластовых вод нефтяных месторождений. Разработаны способы получения новых форм криогелей — перспективных материалов для создания 
противофильтрационных завес в гидротехнических сооружениях, расположенных в районах 
Севера, укрепления грунтов и земляного полотна 
железных и автомобильных дорог, эксплуатируемых в условиях низких температур, стабилизации грунтов и озеленения в северных регионах. 
Профессор Л.К. Алтунина автор и соавтор более 1000 научных трудов, в том числе трех монографий, 117 патентов и авторских свидетельства 
(из них 9 зарубежных патентов). За последние 
пять лет опубликовано более 230 научных работ, 
в том числе 11 патентов, 1 ноу-хау и 1 товарный 
знак. 
Работы Л.К. Алтуниной, выполненные в течение последних пяти лет, связаны с созданием 
научных основ комплексного паротеплового и физико-химического метода воздействия 
на пласт с использованием гелей и композиций ПАВ, снижающих межфазное натяжение 
и вязкость нефти, повышая, тем самым, коэффициент нефтевытеснения. Созданы наноструктурированные щелочные и кислотные нефтевытесняющие композиции с регулируемыми 
физико-химическими и поверхностно-активными свойствами, применяемые в широком диапазоне климатических условий, включая северные регионы и Арктику. На принципах „зеленой 
химии“ разработаны новые нефтевытесняющие 
композиции на основе ПАВ, комплекса буферных систем и координирующего растворителя (МФК МИКА) с регулируемой вязкостью 
и высокой нефтевытесняющей способностью. 
Кроме того, предложен и обоснован новый метод „холодного“ комплексного физико-химического и микробиологического увеличения 
нефтеотдачи вязких нефтей с использованием 
ферментативного катализа без паротеплового 
воздействия. Получен комплекс новых данных 
о составе высоковязких нефтей и структурных 
особенностях их высокомолекулярных компонентов. Созданы 12 промышленных технологий, 
прошедших опытно-промышленные испытания 
на месторождениях России, Вьетнама, Китая, 
Омана и Германии. Дополнительная добыча 
нефти за счет применения предложенных ею 
методов за последние пять лет составила более 
3 млн тонн.
За высокие достижения в научно-исследовательской деятельности Л.К. Алтунина награждена Орденом Знак Почета (1995), Золотой 
Европейской медалью за исключительные профессиональные достижения, Почетным знаком 
„Золотая сигма“ СО РАН. Л.К. Алтуниной присвоено: Почетное звание „Заслуженный деятель 
науки Российской Федерации“ (2005, 2014), 
Почетное звание „Заслуженный деятель науки 
Сибирского отделения РАН“, Нагрудный знак 
„Почетный наставник“ Министерства науки 
и высшего образования Российской Федерации. 
НЕФТЕХИМИЯ   том 64   № 3   2024

НЕФТЕХИМИЯ, 2024, том 64, № 3, с. 185–203
УДК 502.174
НИЗКОУГЛЕРОДНЫЕ КОМПОНЕНТЫ МОТОРНЫХ ТОПЛИВ  
НА ОСНОВЕ ОКСИДОВ УГЛЕРОДА (ОБЗОР)
©2024 г.   Т. А. Паланкоев1, П. С. Кузнецов1, *, С. П. Беденко1, К. И. Дементьев1
1Институт нефтехимического синтеза им. А.В. Топчиева РАН, г. Москва, 119991 Россия 
*Е-mail: pkuznetsov@ips.ac.ru
Поступила в редакцию 5 декабря 2023 г. 
После доработки 21 февраля 2024 г. 
Принята к публикации 29 апреля 2024 г.
Обзор обобщает актуальный прогресс в области получения полиоксоалкиленовых эфиров спиртов и эфиров щавелевой кислоты, содержит обсуждение перспектив их практического применения в качестве моторных топлив, а также способов модификации структуры этих оксигенатов для 
управления их эксплуатационными свойствами. 
Ключевые слова: возобновляемое топливо, декарбонизация, полиоксометиленовые эфиры, эфиры 
щавелевой кислоты, формальдегид, метанол
DOI: 10.31857/S0028242124030012, EDN: LHNPGW
Перспективы развития мировой энергетики 
в последнее время связываются с отказом от использования ископаемых источников энергии 
и переходом к экономике, замкнутой по углероду. В качестве одного из ключевых источников 
углеродсодержащего сырья в рамках такого перехода рассматривается биомасса растений. Поскольку ее объем со временем восполняется и сопровождается поглощением диоксида углерода, 
переработка биомассы в перспективе позволит 
получить топлива с нулевым или минимальным углеродным следом  >1–3], не содержащие 
при этом серу и азот, а следовательно, не образующие токсичные выбросы при горении >4, 5].
нако, ожидается замедление роста производства 
этих видов топлив  >15], поскольку расширение 
их производства сопряжено с необходимостью 
вывода сельскохозяйственных угодий из оборота. Гораздо большей перспективой в этом смысле обладает лигноцеллюлозная биомасса, однако 
до сих пор не создано технологий полного цикла 
производства моторных топлив из такого сырья. 
Промышленно отработан лишь пиролиз биомассы, основным продуктом которого является 
синтез-газ и жидкий продукт, также называемый 
бионефтью  >16–18]. Этот продукт представляет 
собой сложную смесь кислородсодержащих соединений (производных фенолов, альдегидов, 
кислот, эфиров, углеводов), а также содержит 
большое количество воды и поэтому непригоден к использованию в качестве топлив и требует 
дальнейшего облагораживания, технологии которого до сих пор находятся на стадии научных 
исследований >19]. 
В настоящее время организовано промышленное производство двух типов биотоплив: 
биодизеля, получаемого путем переэтерификации растительных и животных жиров метанолом и этанолом  >6–9], и биоспиртов – этанола  >10–12], н-бутанола  >13, 14] – получаемых 
из углеводных компонентов биомассы растений. 
В последние годы объем производства биотоплив увеличивается на 4–5% ежегодно и оценивается в настоящий момент около 105 тыс. м3 
этанола и 45 тыс. м3 биодизеля. В будущем, одИспользуемые сегодня биотоплива обладают 
существенными недостатками. Так, биодизель 
имеет неудовлетворительные низкотемпературные свойства и потому не может применяться 
в регионах с холодным климатом, что имеет ре185

ПАЛАНКОЕВ и др.
производится путем парциального окисления 
метанола  >41], применение для синтеза ОМЭ 
низкоуглеродного метанола, производимого 
из оксидов углерода техногенного или биогенного происхождения, позволяет получать компоненты дизельных топлив с околонулевым 
углеродным следом >42, 43].
шающее значение для России >20]. Общий недостаток, присущий всем традиционным биотопливам, – плохая смешиваемость с углеводородами, 
что ограничивает их применение в двигателях 
внутреннего сгорания в качестве добавок к традиционным топливам >21–23]. Решением данной 
проблемы может быть облагораживание биооксигенатов путем полного удаления кислорода, 
однако данный процесс является энергоемким 
и требующим дорогих катализаторов, что приводит к увеличению стоимости конечного продукта >24].
Еще один класс оксигенатов, которые могут 
рассматриваться в качестве перспективных компонентов топлив, – сложные эфиры щавелевой 
кислоты (алкилоксалаты) >44]. Щавелевая кислота встречается в растительной массе в свободном 
виде и в виде солей калия и кальция; промышленный способ ее получения – окисление углеводов 
азотной кислотой или окислительное карбонилирование спиртов до соответствующих диэфиров. 
Щавелевая кислота – важный реагент органического синтеза, а ее производство с использованием монооксида углерода при карбонилировании 
спиртов может быть рассмотрено в качестве процесса с потенциалом в области улавливания и рециркуляции оксидов углерода [45].
Цель обзора – анализ и обобщение литературы, посвященной перспективам и основным 
проблемам использования в качестве топлив 
со сниженным углеродным следом эфиров щавелевой кислоты и оксиметиленовых эфиров, которые могут быть получены в результате цепочек 
превращения оксидов углерода.
СВОЙСТВА ОМЭ  
КАК КОМПОНЕНТОВ ТОПЛИВ
Перечисленные выше недостатки стимулируют новые направления исследования в области получения биотоплив. В последние годы 
в качестве нового типа компонентов к моторным топливам рассматриваются соединения 
класса сложных эфиров >25–28]. В целом многие низкомолекулярные оксигенаты, которые 
могут быть получены переработкой биомассы 
(спирты, эфиры, производные фурана и т.п.), 
обладают выгодно отличающимися топливными свойствами (высокий октановый индекс, 
энергоемкость, 
сниженное 
нагарообразование), которые, однако, нивелируются такими 
недостатками как – плохие низкотемпературные свойства, неудовлетворительные значения 
вязкости или летучести, высокое время задержки воспламенения [29]. Значительный акцент 
в недавних публикациях сделан на сложных 
эфирах левулиновой кислоты в качестве добавок к бензину >30–32], дизелю >33–36] и биодизелю  >37]. Показано, впрочем, что эфиры 
левулиновой кислоты обладают низким цетановым индексом и плохой смешиваемостью 
с углеводородами при пониженной температуре, а также повышают температуру помутнения 
топлива. 
С точки зрения цетанового числа перспективным классом соединений являются полиоксометиленовые эфиры (ОМЭ) – олигомеры формальдегида, с концевыми метильными 
группами (рис. 1), и получаемые путем конденсации формальдегида и метанола >38–40]. Учитывая, что формальдегид в промышленности 
CH3
H3C
O
O
n
Рис. 1. Общий вид молекулы оксиметиленового эфира со звеньями (ОМЭ)п.
Физико-химические 
и 
эксплуатационные 
свойства метиловых и этиловых полиэфиров 
формальдегида изучены достаточно широко 
(табл. 1); определяющим фактором является 
длина цепи и тип концевых групп. Перед подробным обсуждением свойств стоит отметить, 
что при анализе литературных источников обнаруживаются существенные различия в значениях 
показателей у различных авторов. В частности, 
расхождение в значениях температуры вспышки 
может достигать 20qC, а различия в цетановом 
индексе – до 30 пунктов. Так как в большинстве работ авторами осуществляется контроль 
чистоты испытуемых эфиров, то наблюдаемые 
расхождения, скорее всего, связаны с различиями в методологии исследования. В частности, 
для определения цетанового индекса может использоваться один из трех методов: стендовые 
НЕФТЕХИМИЯ   том 64   № 3   2024

НИЗКОУГЛЕРОДНЫЕ КОМПОНЕНТЫ МОТОРНЫХ ТОПЛИВ…
нов, в то время как содержание кислорода 
на вязкость существенно не влияет >46, 51].
испытания ОМЭ в исходном виде >46], в смеси 
с различными дизельными фракциями (с определением цетанового индекса смешения) >47, 48], 
либо расчетными методами  >49]. Тем не менее 
авторы экспериментальных работ, как правило, 
фокусируются на сравнении полученных характеристик с регламентами на моторные топлива, 
нежели на сравнении с результатами измерений 
других авторов. 
Температура вспышки эфиров также увеличивается с повышением молекулярной массы, 
достигая требований стандарта на дизельные топлива >53] при длине цепи больше трех звеньев. 
С одной стороны, применение низкомолекулярных ОМЭ в качестве добавки к дизельному топливу может быть благоприятно с точки запуска 
двигателя в зимнее время года, но в то же время 
чрезмерное снижение температуры вспышки полученной смеси, которое наблюдается при высоком содержании полиэфиров (более 20–40% 
в зависимости от сорта топлива), является недопустимым >52]. Температуры кипения и плавления ОМЭ также зависят от длины цепи. В частности, ОМЭ1 и ОМЭ2 при стандартных условиях 
являются жидкостями с температурами кипения 42 и 105qC соответственно, в то время как 
смесь ОМЭ3–5 выкипает в пределах 156–242qC. 
Для ОМЭ3 и ОМЭ4 характерны отрицательные 
температуры застывания: –42 и –8qC соответственно, а ОМЭ5 затвердевает уже при 18qC. 
ОМЭ с шестью и более звеньями в чистом виде 
при стандартных условиях представляют собой 
твердые вещества >50, 54]. 
Как метиловые, так и этиловые полиэфиры 
формальдегида обладают цетановым индексом (ЦИ) свыше 60 пунктов при длине цепи 
в два звена и выше, причем увеличение количества звеньев приводит к повышению ЦИ 
вплоть до 100–110 п. Плотность метиловых 
ОМЭ3–5 находится в пределах 1.028–1.103 г/см3 
>46, 50, 51] и возрастает с увеличением количества оксометиленовых звеньев в цепи эфира, 
значительно превышая нормы, установленные стандартом для дизельного топлива  >53]. 
Вместе с тем стоит отметить, что из-за сравнительно низкой теплоты сгорания оксигенатов повышение плотности сопровождается 
увеличением энергоемкости до значений, сопоставимых с традиционным углеводородным 
топливом >46]. Кинематическая вязкость ОМЭ 
при 25qC находится в пределах 1.08–2.63 сСт 
(мм2/с) и экспоненциально увеличивается 
при увеличении длины цепи, как и у н-алкаИзменение концевых групп на этильные приводит к повышению температуры вспышки, темТаблица 1. Оценочные физико-химические показатели полиэфиров формальдегида по данным >46–52]
ОМЭn – эфиры формальдегида с концевыми метокси-группами; (ОЭЭ)n – эфиры формальдегида с концевыми 
этокси-группами, n – количество оксиметиленовых звеньев в цепи эфира
Образец
Плотность, г/см3
Вязкость при 40qC, 
мм2/с
Цетановый индекс
Тпл,qC
Ткип,qC
Твсп,qC
ДТ*
0.820–0.840
2.0–4.5
>51
–20 – 0
170–390
>55
ОМЭ1
0.860
0.36
24–29
–105
42
–32
ОЭЭ1
0.832
0.49
32–47
–67
88
–5
ОМЭ2
0.969
0.79
64–79
–70
105
12–16
ОЭЭ2
0.912
0.79
63–64
–45
140
28–36
ОМЭ3
1.028
1.08
71–97
–42
156
34–54
ОЭЭ3
0.969
1.22
67–80
–24
185
59–68
ОМЭ4
1.070
1.72
82–108
–8
202
77–84
ОЭЭ4
1.013
1.83
70–103
4
225
90–95
ОМЭ5
1.103
2.63
95–109
18
242
103–112
ОЭЭ5
1.037**
2.58**
116
25
259**
120
* ГОСТ 32511-2013 (EN 590). ** Экстраполяция.
НЕФТЕХИМИЯ   том 64   № 3   2024

ПАЛАНКОЕВ и др.
приходится на верхнюю мертвую точку цилиндра, что приводит к потерям тепла и снижению 
эффективности двигателя.
СВОЙСТВА АЛКИЛОКСАЛАТОВ  
КАК КОМПОНЕНТОВ ТОПЛИВ
ператур кипения и плавления. По совокупности 
свойств наиболее перспективными кандидатами на роль компонентов дизельных топлив являются метиловые эфиры с длиной цепи от 3 до 
 
5 оксометиленовых фрагментов и этиловые эфиры 
длиной цепи 2–4 фрагмента. Так, для смеси трех 
метиловых эфиров в равных долях значение ПТФ 
составляет –16qC >46, 51], что соответствует требованиям стандарта для летнего и межсезонного 
дизельного топлива  >53]. Тем не менее использование ОМЭ в качестве компонентов зимних 
 
и арктических топлив существенно ограничено.
В литературе имеются сведения, что ряд 
алкилоксалатов 
(диметил-, 
ди-н-бутилоксалат) имеют октановое число смешения свыше 
100 пунктов >44]. Один из путей получения диалкилоксалатов заключается в карбонилировании соответствующих спиртов; использование 
в синтезе биоспиртов таким образом позволит 
получить низкоуглеродный компонент автомобильных бензинов >57]. 
Простейший эфир щавелевой кислоты – диметилоксалат (ДМО) – представляет собой твердое 
вещество, ограниченно растворяющееся в углеводородах, что препятствует его применению 
в качестве компонента бензинов. Свойства более 
тяжелых оксалатов в литературе представлены 
крайне скудно; для смешанных алкилоксалатов 
экспериментальных данных практически нет. 
Известные свойства сведены в табл. 2. С увеличением длины алкильных групп температура плавления оксалатов понижается, а смешиваемость 
с углеводородами увеличивается  >58, 59]. Расчетным путем показано >44, 60, 61], что изменение алкильных заместителей также существенно 
влияет на эксплуатационные свойства соответствующих соединений. Так, на примере замены 
CH3-групп в диметилоксалате на н-C4H9-группы 
температура вспышки повышается с 75 до 228qC, 
плотность снижается с 1.148 до 0.986 г/см3, 
в то время как теплотворная способность возрастает с 13 до 26 МДж/кг, давление насыщенных 
паров снижается с 152 до 5 Па. 
Несмотря 
на 
возможность 
варьирования 
свойств оксалатов при изменении алкильных заместителей, известные синтезированные оксалаты все еще значительно отличаются по эксплуатационным характеристикам от традиционного 
бензина и не могут стать его полноценной заменой даже в случае оксалатов с длинными алкильными заместителями, так как с улучшением одних свойств (температура плавления, плотность, 
теплотворная способность) значения других 
(температура кипения, давление насыщенных 
паров) превышают допустимые пределы. Также 
достаточно мало работ, посвященных оценке 
Отдельно стоит выделить работы по исследованию топливных свойств ОМЭ с различной длиной цепи на моторных стендах. 
Основными характеристиками являются показатели горения в течение цикла работы цилиндра двигателя, склонность к нагарообразованию и токсичность выбросов. В работах >55, 
56] были проведены моторные испытания 
на одноцилиндровом двигателе с рециркуляцией выхлопных газов в различных режимах 
для смеси ДТ и 35 об. % (соответствует замещению 23–24% теплоты сгорания) индивидуальных ОМЭ с длиной цепью от 1 до 4 и смеси 
эфиров с 3–5 фрагментами. Была проведена 
оценка способности ОМЭ подавлять нагарообразование при горении топлива: показано, 
что в выхлопных газах практически на порядок 
снижается доля твердых частиц размером от 100 
до 10 нм, наблюдается уменьшение концентрации СО, метана и несгоревших углеводородов. 
При этом наблюдаемые эффекты сопоставимы 
для ОМЭ различной длины. Снижение примесей в выхлопе позволяет осуществлять более 
интенсивную рециркуляцию выхлопных газов, 
что позволяет также снизить количество выбросов оксидов азота. Наличие значительной доли 
кислорода в составе ОМЭ обеспечивает более 
активное окисление топлива в цилиндре, что 
приводит к повышению полноты его выгорания до начала рабочего хода поршня при расширении газа в цилиндре. В результате повышается эффективность двигателя и понижается 
температура отработанных газов. Дополнительно стоит отметить, что благодаря более равномерному горению топлива в присутствии 
ОМЭ снижается скорость роста давления и, 
как следствие, шум работы двигателя. Впрочем, 
это преимущество ОМЭ нивелируется в режиме работы двигателя под высокой нагрузкой 
и при низкой скорости: из-за более длительного горения максимальная температура газов 
НЕФТЕХИМИЯ   том 64   № 3   2024

НИЗКОУГЛЕРОДНЫЕ КОМПОНЕНТЫ МОТОРНЫХ ТОПЛИВ…
ключевой характеристики топлив – октанового 
числа и цетанового индекса. Как было показано 
в работе >44], несимметричные метил-этиловые 
эфиры щавелевой кислоты могут быть использованы для повышения октанового числа бензина в количестве до 40 мас.% при сохранении 
прочих характеристик смесевого топлива в границах нормы, что указывает на высокий потенциал применения таких соединений. Однако 
в научной литературе все еще недостает данных 
касательно синтеза и определения физико- 
химических характеристик подобных смешанных эфиров.
ПОДХОДЫ К СИНТЕЗУ  
ОКСИМЕТИЛЕНОВЫХ ЭФИРОВ
стадию роста цепи (присоединение новых молекул формальдегида к гемиацеталю) и последующее образование эфира в результате ее обрыва. 
По альтернативному маршруту рост цепи происходит в результате присоединения формальдегида 
непосредственно к ОМЭ. В работе >66] проведен 
анализ наиболее вероятных маршрутов реакции с помощью расчетов методом DFT (Density 
functional theory). Среди возможных путей роста 
цепи полиэфира выделяют: 1) первоначальное 
образование ОМЭ1, который затем может вступать в реакции роста цепи при присоединении 
новых молекул формальдегида; 2) присоединение новых молекул формальдегида к гемиацеталю, рост цепи заканчивается при присоединении 
метанола с образованием ОМЭn. Авторы заключают, что наиболее энергетически выгодным 
является первый путь. Энергетический барьер 
для образования каждого следующего полиэфира повышается на величину около 10 кДж/моль; 
таким образом, образование более длинных полиэфиров затруднено. Расчеты хорошо согласуются с результатами >67], в которых выход ОМЭ 
подчиняется распределению Шульца–Флори, 
описывающему полимеризационный механизм 
роста цепи. Таким образом, наиболее вероятным 
продуктом взаимодействия формальдегида и метанола в присутствии кислотных катализаторов 
будет диметоксиметан (ОМЭ1).
Традиционные методы синтеза ОМЭ предполагают взаимодействие источника оксиметиленовых фрагментов (триоксан или сам формальдегид) с источником концевых групп (метанол, 
диметоксиметан, диметиловый эфир) в присутствии кислотного катализатора >65], из которых 
наиболее часто используемым способом является реакция триоксана с метанолом в присутствии 
как гомогенных, так и гетерогенных кислотных 
катализаторов. На основании работы  >65] может быть предложена следующая схема роста 
цепи ОМЭ, представленная на рис. 2.
В научной литературе существует большое количество работ, посвященных моделированию 
фазового равновесия и равновесного состава 
смесей триоксан–метанол и триоксан–метанол–
вода >68–70] при температуре до 140qC. В данных 
Данная схема включает в себя стадию разложения триоксана с образованием трех молекул 
формальдегида, стадию образования гемиацеталя 
при присоединении к формальдегиду метанола, 
Таблица 2. Некоторые характеристики алкилоксалатов
ДМО – диметилоксалат; МЭО – метилэтилоксалат; ДЭО – диэтилоксалат; МБО – метил н-бутилоксалат; ДБО – 
дибутилоксалат; ДиПО – диизопентилоксалат >57, 62–64]
Образец
Плотность, г/см3
Теплотворная способность, МДж/кг
Тпл,qC
Ткип,qC
Бензин*
0.725–0.780
~44.0
-
35–215
ДМО
1.148
13.0**
53
164
МЭО
1.116
16.8
н/д
н/д
ДЭО
1.084
18.9
−40
185
МБО
1.048
21.4
н/д
н/д
ДБО
0.986
26.1
–30
240
ДиПО
0.982
28.3
–9
268
* Средние показатели для товарного топлива. 
** Оценочная.
НЕФТЕХИМИЯ   том 64   № 3   2024