Автомобильное топливо. Бензин.
Автомобильное топливо является важнейшим и необходимым эксплуатационным составляющим любого автомобиля, чем он питается — это топливо и масла.
Вечный вопрос — какое топливо или масло лучше? И наверное, единственно правильный ответ — то, что указано в инструкции по эксплуатации вашего двигателя или автомобиля. Однако не все так просто. Уже длительное время на автомобильном рынке конкурируют два типа двигателя — бензиновый и дизельный, которые предъявляют совершенно разные требования к топливу и маслам. Внутри «бензиновых» и «дизельных» групп так же существуют различия в требованиях к качеству топлива. Как в этом разобраться, понять
Об этом мы и поговорим, и поможет нам разобраться в этом вопросе — главный технолог одного из крупнейших Нефтеперерабатыающих заводов нашей страны, член нашего клуба, Ю. Морошкин. Первая статья этого цикла, будет посвящена бензину и бензиновым двигателям.
Бензин — «святой дух» мотора.
Автомобильные бензины — предназначены для применения в поршневых двигателях внутреннего сгорания с принудительным воспламенением смеси (от искры). В зависимости от назначения, их разделяют на автомобильные и авиационные. Несмотря на различия в условиях применения, автомобильные и авиационные бензины характеризуются в основном общими показателями качества, определяющими их физико-химические и эксплуатационные свойства.
Современные автомобильные и авиационные бензины должны удовлетворять ряду требований, обеспечивающих экономичную и надежную работу двигателя, и требованиям эксплуатации: иметь хорошую испаряемость, позволяющую получить однородную топливовоздушную смесь оптимального состава при любых температурах; иметь групповой углеводородный состав, обеспечивающий устойчивыей бездетонационный процесс сгорания на всех режимах работы двигателя; не изменять своего состава и свойства при длительном хранении и не оказывать вредного влияния на детали топливной системы, топливные баки, резинотехнические изделия и др. В последние годы на первый план выдвигаются экологические свойства топлива.
Бензин в России больше чем бензин.
Состав бензинов. Бензин-представляет собой смесь углеводородов, состоящих в основном из парафиновых, нафтеновых и ароматических углеводородов с длиной молекулы углеводорода от С-4 до С-10. Так же в состав бензина могут входить примеси; сера, азот и кислородсодержащие соединения. Бензин-это самая легкая фракция из жидких фракций нефти. От фракционного состава бензина зависят легкость и надежность пуска двигателя, полнота сгорания, длительность прогрева, приемистость автомобиля и интенсивность износа деталей двигателя. Фракционный состав бензинов нормируется техническими условиями на продукцию.
Легкие фракции бензина характеризуют характеризуют пусковые свойства топлива — чем ниже температура выкипания топлива, тем лучше пусковые свойства. Для запуска холодного двигателя необходимо, чтобы 10% бензина выкипало при температуре не выше 55 градусов (зимний сорт) и 70 градусов (летний) по Цельсию. Зимние сорта бензина имеют более легкий (чем летние) фракционный состав. Легкие фракции нужны на период пуска и прогрева двигателя.
Основные фракции бензина.
Основная часть топлива называется рабочей фракцией. От ее испоряемости зависит: образование горючей смеси при разных режимах работы двигателя, продолжительность прогрева (перевода с холостого хода под нагрузку), приемистость (возможность быстро увеличить мощность на валу двигателя). Содержание рабочей фракции должно совпадать с 50% отгона. Минимальный интервал температур от 90% до конца кипения, улучшает качество топлива и снижает его склонность к конденсации, что повышает экономичность и уменьшает износ деталей двигателя. Повышение процентов пусковых фракций, приводит к образованию паровых пробок в системе питания горячего двигателя. Особенно негативно это сказывается на работе двигателя в жаркий период года. По испаряемости, бензины делятся на классы, что определяет их использование по климатическим зонам.
Топливо имеет достаточно сложный химический состав и в процессе его производства контролируется множество его параметров. Рассмотрим наиболее важные из них. У бензинов — это антидетонационная стойкость, фракционный состав и химическая стабильность.
Лабораторный контроль качества от производства до потребителя.
Детонация — процесс самопроизвольного возгорания топливовоздушной смеси от волны сжатия. В бензиновых двигателях топливо поджигает свеча , в нужном месте и в нужное время. При этом фронт пламени создает волну давления, которая попадая в камеру сгорания, многократно отражается и усиливается — навстречу фронту пламени устремляется волна детонации, со скоростью до 2500м/сек. возникают звуки так называемый «стук пальцев», При этом возникают ударные нагрузки, разрушающие двигатель. Причем детонация может возникать как на богатой, так и на бедной смеси (богатая смесь — при увеличении нагрузки, например на стадии разгона, бедная смесь — при резком снижении нагрузки, например, при движении под уклон на спуске). Чем выше степень сжатия в двигателе , тем более высокие требования к детонационной стойкости топлива, на котором он работает.
В основу маркировки бензинов положена октановая характеристика. Октановое число — характеризует стойкость бензина к детонации по специальной шкале в которой, 0 — соответствует детонационной стойкости нормального гептана, а 100 — соответствует детонационной стойкости изооктана. Например, бензин марки АИ-95, где «А»- означает. что бензин автомобилтный, «И»- октаноное число определено по исследовательскому методу, а цифры, указывают на нормируемое минимальное значение октанового числа. При этом, значение 95 — характеризует бензин по детанационной устойчивости соответствующим детанационной устойчивости эталовой смеси, состоящей из 95% изооктана и 5% нормального гептана.
Определяется октановое число следующим способом: бензин в специальной испыпательной установке сравнивается по устойчивости к детонации с контрольной смесью, октановое число которой определено по эталонной смеси изооктана и н-гептана. Если при этом устойчивость к детонации испытуемого топлива соответствует устойчивости контрольного топлива, то считается, что и октановое число испытуемого бензина соответствует октановому числу контрольного топлива.
Детонация — самопроизвольный неуправлякмый взрыв в цилиндре.
Октановое число проверяется дважды — исследовательским и моторным методами, которые различаются условиями проведения испытания. Результат полученный первым способом, несколько выше чем вторым. Разницу в показаниях называют «чувствительность ю» бензина. Исследовательский метод, более точно отражает антидетонационные свойства бензина при движении автомобиля в городских условиях и неполной нагрузке.
Фракционный состав — указывает на способность бензина к испарению для образования рабочей смеси при пуске двигателя и его работе на различных режимах. Чем ниже температура, при которой выкипает 10% бензина, тем легче будет пустить на нем холодный двигатель. Превышение процентов пусковых фракций — приведет к образованию паровых пробок в системе питания горячего двигателя.
Температура выкипания 50% бензина характеризует испаряемость его средних фракций, влияющих на время прогрева, устойчивость работы и приемистость двигателя. Чем выше температура конца кипения. тем больше возможность попадания в цилиндры двигателя бензина в неиспарившемся виде, что приведет к смыву масла со стенок цилиндров и его разжигания в картере двигателя.
Химическая стабильность — это свойство бензина не менять свои характеристики при хранении и перевозке. Один из факторов. влияющих на химическую стабильность топлива — концентрация фактических смол. Ее превышение ведет к смоло- и нагарообразованию в двигателе и соответственно его повышенному износу. Не менее важны такие показатели как содержание серы , кислотность, содержание водорастворимых кислот, щелочей, воды и механических примесей.
Превышение допустимого содержания серы и свинца, приводит к преждевременному выходу из строя каталитических нейтрализаторов отработанных газов, а повышенная плотность, может отрицательно повлиять на работу форсунок инжекторного двигателя.
Современный бензиновый двигатель BMW M3 V8.
Ассортимент и качество автомобильных бензинов. Основная масса автомобильных бензинов в России вырабатывается по Гост 2084-77, Гост Р51105-97 и по Ту 38.001165-97. В зависимости от октанового числа, Гост 2084-77, предусматривает пять марок бензинов: А-72, А-76, АИ-91, АИ-93, АИ-95. Для первых двух марок, цифры указывают октановое число, определенное моторным методом, для последних — исследовательским.
Наиболее востребован бензин А-92, который является на сегоднишний день, основным питанием автомобильного парка страны. Производители же современной автотехники импортной и отечественной, предписывают использование бензина АИ 95, спрос на который быстро растет. Однако остаются еще и потребители низкооктанового бензина А-76 (АИ-80), в основном это старая автотракторная техника и раритеты.
Бензины, А-76 (АИ-80), АИ-95 и АИ-98 по действующему законодательству не допускается вырабатывать с использованием этиловой жидкости (ТЭС).
В настоящее время многие нефтяные компании выпускают автомобильные бензины по собственным стандартам, например «Нормаль-80», «Регуляр-91», «Премиум-95» и «Супер -98». При разработке стандартов действует обязательное правило — топливо должно соответствовать техническому регламенту. Бензины — «Премиум-95» и «Супер-98», полностью отвечают этим требованиям и предназначены в основном, для двигателей современных отечественных и зарубежных автомобилей.
В Европейском Союзе, США и других развитых странах, приняты жесткие нормы по токсичности ОГ автомобилей с бензиновыми и дизельными двигателями, регламентирующими содержание; окиси углерода (СО), двуокиси серы, оксидов азота и углеводородов, на содержание которых, прежде всего, влияют — конструкция двигателя и качество применяемого топлива.
С 2005 года в ЕС, действуют нормы токсичности Евро-4, что означает, что автомобили производимые в странах ЕС, должны соответствовать этим нормам, соответственны требованияи в части применения топлива, экологические показатели которого, так же регламентируются.
Европейское качество бензина уавтомобилям в России.
По этому же пути, с некоторым опазданием, двигается и Россия. Так с 2005 года, в РФ начат выпуск автомобилей соответствующих нормам Евро-2, и бензинов, соответствующих норме Евро-2. (Гост Р51105-97 и Гост Р51866-2002). Работа по совершенствованию качества топлива ведется в соответствии с техническим регламентом «О требованиях к бензиновым, дизельным и другим ГСМ», который имеет статус закона РФ. В соответствии с этим документом, предписывается поэтапный процесс перехода на менее экологически вредные марки топлив, отказ от низкооктановых марок и выполнение других требований, направленных на улучшение экологической обстановки на дорогах.
Помимо выполнения экологических требований, стало необходимо постоянно наращивать выпуск бензинов с ОЧН — 92, 95 и выше, спрос на которые непрерывно растет.
Очевидно, что при таком разнообразии топлив и требований к ним, необходимо строгое соблюдение всех норм и правил, как в период производства топлива так и при его реализации. Для этого крупные нефтяные компании, заботясь о покупателе и собственном имидже, организуют сквозной лабораторный контроль продукции — от производителя до продавца.
Естественно, что все это, непосредственно влияет на цену топлива и наш кошелек…
gpmar.ru
Химический состав топлива
Органическое топливо содержит: горючие вещества, внутренний балласт, негорючие минеральные примеси и влагу.
К горючей части топлива относятся углерод С, водород Н, сера S и их соединения.
Основное выделение теплоты происходит за счет окисления углерода С, но чем больше С в твердом топливе, тем сложнее оно воспламеняется.
Содержание водорода Н колеблется в пределах 2 … 10%, но при его сгорании выделяется в 4,4 раза больше теплоты, чем при сгорании углерода.
Сера S делится на органическую S о (связанную с водородом, углеродом, азотом), колчеданных Sк (связанную с железом) и серную. Содержание S в твердом топливе составляет 7 … 8%, в жидком — 3 … 3,5%, а в природном газе — почти отсутствует.
Сера является вредной составляющей топлива, поскольку при ее сгорании образуются ангидриды SO2 и SO3, которые агрессивно воздействуют на окружающую среду и приводят к низкотемпературной коррозии труб хвостовых поверхностей котла.
Влажность топлива W колеблется в диапазоне 5 … 70%. Она делится на внешнюю (3 … 10%), капиллярную (10 … 30%), коллоидную (1 … 10%) и гидратная (до 0,1%). Только гидратную нельзя выделить при сушке топлива. Избыточная влажность плохо влияет на работу котла.
Зольность топлива А состоит из Al2О3, SiO2, оксидов железа, карбонатов и сульфатов магния, кальция, железа. Увеличение зольности ухудшает содержание горючих веществ, увеличивает загрязнение поверхностей, стираются трубы и.
Состав топлива, в таком виде как оно поступает к потребителю, называется рабочим составом топлива
Cр + Нр + Ор + Nр + Sр + Ар + Wр = 100% (2.1)
В случае удаления влаги получаем состав топлива на сухую массу
Cc + Hc + Oc + Nc + Sc + Ac = 100% (2.2)
Горючая масса топлива определяется после удаления зольности
CГ + Нг + Ог + Nг + Sг = 100% (2.3)
worldofscience.ru
Крекинг-бензины химический состав — Справочник химика 21
Групповой химический состав бензинов различных систем крекинга приведен в табл. 25.
Кроме продуктов прямой гонки, из нефти посредством термических и каталитических процессов получаются различные синтетические топлива. Химический состав полученных таким путем синтетических топлив отличается от продуктов прямой гонки и зависит от характера процесса и условий. Наиболее важными синтетическими топливами, которые рассматриваются в этой главе, являются алкилаты, полимербензины, крекинг- и риформинг-бензипы и продукты гидрирования. Подобно продуктам прямой гонки синтетические топлива состоят преимущественно из углеводородов. Вообще в синтетических топливах имеется меньше неуглеводородных компонентов, чем в продуктах прямой гонки, особенно, в высококипящих фракциях. Такие топлива, как алкилаты, полимербензины и некоторые топлива, полученные гидрированием, почти нацело состоят из углеводородов. Некоторые виды синтетических топлив являются, в основном, парафиновыми или олефиновыми углеводородами, но обычно они содержат все типы углеводородов парафиновые, циклопарафиновые, ароматические и непредельные. Непредельность является характерным признаком полимербензинов и крекинг-бензинов.
Химический состав нестабильного бензина, полученного при каталитическом крекинге тяжелого сырья, по сравнению с бензином, полученным из легкого сырья, характеризуется повышенным содержанием непредельных углеводородов и пониженным содержанием ароматических.
Велика роль в изучении химии углеводородного сырья и [ азработке методов его переработки отечественной науки. Традиционно высокий уровень научных исследований русских ученых в области химии нефти позволил создать теоретические основы и разработать эффективные технологические процессы переработки нефти. Классикой стали такие научные труды наших ученых, как «Научные основы переработки нефти» Л.Г. Гуревича, «Крекинг в жидкой фазе» А.Н. Саханова и М.Д. Тиличеева, «Избирательные растворители в переработке нефти» В.Л. Гурвича и Н.П. Сосновско — го, «Химический состав нефтей и нефтепродуктов» (коллектива работников ГрозНИИ), «Производство крекинг — бензинов» К.В. Кострина, «Химия нефти» С.С. Наметкина, «Введение в технологию пиролиза» А.Н. Буткова, а также учебники по технологии переработки нефти, написанные А.Ф. Добрянским, С.Н. Обрядчиковым,
Важно установить степень влияния на моторные свойства бензинов жидкофазного каталитического крекинга таких факторов, как температура, расход катализатора и время контакта. Как уже было показано, при крекинге очищенного газойля тяжелой балаханской нефти в присутствии активированного гумбрина, расход которого колебался от 15 до 120 % на сырье, при температурах в интервале 350—450 °С и времени контакта 15—60 мин изменялся и химический состав получающегося беп тн 1 при общей тенденции медленного уменьшения содержания нафтенов и )оста количества парафинов при едва заметном возрастании содержания ароматических углеводо-
Бензин каталитического крекинга содержит значительно меньше олефиновых углеводородов и больше ароматических, нафтеновых и парафиновых с разветвленной цепью, чем бензин термического крекинга. Такой химический состав автомобильного бензина придает ему хорошие антидетонационные свойства. Октановые числа в чистом виде компонента автомобильного бензина с концом кипения 195° С, получаемого при каталитическом крекинге, равны 77—80 пунктам (по моторному методу). [c.169]
Вначале первичные смолы, получаемые при полукоксовании угля, подвергались фракционной разгонке, а затем с целью увеличения выхода бензина их стали подвергать крекингу. Однако химический состав смолы не давал возможности при помощи фракционной разгонки и крекинга получать значительные выхода моторных топлив. Только применение деструктивной гидрогенизации смолы позволило безостаточно превращать ее в моторное топливо и газ. Выход моторного топлива при этом составлял около 75—80% от сырья.
Бензин глубокого крекинга легких нефтепродуктов имеет химический состав, в большей степени зависящий от состава исходного сырья и условий крекинга в общем бензин характеризуется наличием разветвленных алканов и некоторого количества ароматических, большего, чем в исходном сырье.
Избирательность характеризует соотношение выходов различных продуктов (газ, бензин, кокс) на данном катализаторе. Химический состав и пористая структура в основном и определяют избир
www.chem21.info
Автомобильные бензины: технические характеристики, классификация, назначение
По составу автомобильные бензины представляют собой смесь компонентов, получаемых в результате различных технологических процессов: прямой перегонки нефти, каталитического риформинга, каталитического крекинга и гидрокрекинга вакуумного газойля, изомеризации прямогонных фракций, алкилирования, ароматизации термического крекинга, висбрекинга, замедленного коксования. Компонентный состав бензина зависит, в основном, от его марки и определяется набором технологических установок на нефтеперерабатывающем заводе.
Базовым компонентом для выработки автомобильных бензинов являются обычно бензины каталитического риформинга или каталитического крекинга. Бензины каталитического риформинга характеризуются низким содержанием серы, в их составе практически отсутствуют олефины, поэтому они высокостабильны при хранении. Однако повышенное содержание в них ароматических углеводородов с экологической точки зрения является лимитирующим фактором. К их недостаткам также относится неравномерность распределения детонационной стойкости по фракциям. В составе бензинового фонда России доля компонента каталитического риформинга превышает 50 %.
Бензины каталитического крекинга характеризуются низкой массовой долей серы, октановыми числами по исследовательскому методу 90-93 единицы. Содержание в них ароматических углеводородов составляет 30-40 %, олефиновых — 25-35 %. В их составе практически отсутствуют диеновые углеводороды, поэтому они обладают относительно высокой химической стабильностью (индукционный период 800-900 мин.). По сравнению с бензинами каталитического риформинга для бензинов каталитического крекинга характерно более равномерное распределение детонационной стойкости по фракциям. Поэтому в качестве базы для производства автомобильных бензинов целесообразно использовать смесь компонентов каталитического риформинга и каталитического крекинга.
Бензины таких термических процессов, как крекинг, замедленное коксование имеют низкую детонационную стойкость и химическую стабильность, высокое содержание серы и используются только для получения низкооктановых бензинов в ограниченных количествах.
При производстве высокооктановых бензинов используются алкилбензин, изооктан, изопентан и толуол. Бензины АИ-95 и АИ-98 обычно получают с добавлением кислородсодержащих компонентов: метил-трет-бутилового эфира (МТБЭ) или его смеси с трет-бутанолом, получившей название фэтерол. Введение МТБЭ в бензин позволяет повысить полноту его сгорания и равномерность распределения детонационной стойкости по фракциям. Максимально допустимая концентрация МТБЭ в бензинах составляет 15 % из-за его относительно низкой теплоты сгорания и высокой агрессивности по отношению к резинам.
Для достижения требуемого уровня детонационных свойств этилированных бензинов к ним добавляют этиловую жидкость (до 0,15 г свинца/дм3 бензина). К бензинам вторичных процессов, содержащим непредельные углеводороды, для их стабилизации и обеспечения требований по индукционному периоду разрешается добавлять антиокислители Агидол-1 или Агидол-12. В целях обеспечения безопасности в обращении и маркировки этилированные бензины должны быть окрашены. Бензин А-76 окрашивается в желтый цвет жирорастворимым желтым красителем К, бензин АИ-91 — в оранжево-красный цвет жирорастворимым темно-красным красителем Ж. Этилированные бензины, предназначенные для экспорта, не окрашиваются.
petroltrade.ru
Бензины групповой химический состав — Справочник химика 21
Групповой химический состав бензинов различных систем крекинга приведен в табл. 25. [c.118]
Групповой химический состав бензинов прямой гонки (фракция II. к,—200 °С) [c.104]
Групповой химический состав бензинов [c.90]
Образец бензина Групповой химический состав, % Нагарообразование, % отн. [c.51]
Групповой химический состав бензина примой перегонки и крекинга [c.149]
Лабораторный контроль. Систематический анализ сырья, подаваемого на крекинг, обязателен. Определяются плотность, содержание воды и грязи, содержание смол, фракционный состав, для нового вида сырья — групповой химический состав, выход бензина при лабораторном крекинге. [c.183]
В настоящей работе объектом исследования была взята смола пиролиза бензина с Ново-Полоцкого нефтеперерабатывающего завода. Термическая обработка сырья проводилась в кварцевом реакторе при температуре 420 °С, атмосферном давлении, времени выдержки от 0,5 до 4 часов. Продукты различной степени карбонизации анализировались по показателям температура размягчения, молекулярная масса, групповой химический состав, содержание непредельных углеводородов. При изучении химических превращений смолы пиролиза был использован спектраль-но-статистический метод определения структурно-группового состава. [c.131]
Бензиновые фракции с блока вторичной перегонки бензина анализируют в лаборатории с установленной технологическим регламентом периодичностью, определяя при этом плотность, фракционный состав по ГОСТ 2177-81 и, в некоторых случаях, — групповой химический состав. [c.424]
Образцы указанных бензинов были отобраны непосредственно на промышленных установках заводов и затем перегнаны в лабораторных условиях на аппарате ЦИАТИМ-58 на узкие 10%-ные фракции. Для каждой фракции были определены октановые характеристики, содержание серы, групповой химический состав и некоторые другие качества. Результаты этих определений представлены в таблице и на рис. 1 и 2. [c.11]
Определяли групповой химический состав полученных бензинов. Для каждого образца катализатора были определены [c.164]
Групповой химический состав (в %) парафиновых и нафтеновых углеводородов бензинов [c.144]
С увеличением температуры крекинга сильно возрастает количество-ненасыщенных углеводородов в составе бензина. В табл. 33 приведен групповой химический состав бензинов жидкофазного и парофазного крекинга. [c.105]
Групповой химический состав фракций авиационных бензинов [c.289]
Полученный бензин имеет следующий групповой химический состав, % [c.601]
Групповой химический состав бензинов и алкилата (в % по массе) [c.11]
Групповой химический состав дебутанизированных бензинов крекинга [c.227]
Групповой химический состав узких фракций бензина, полученного из облагороженного сланцевого дегтя [c.142]
В таблице 2 и на рис. 3 показано влияние условного времени контактирования и температуры на групповой химический состав бензинов. Видно, что увеличение условного времени и температуры способствует росту степени ароматизации и уменьшению степени непре-дельности бензинов. Наибольший рост степени ароматичности бензина наблюдается у бензина каталитического крекинга, содержащего наибольшее количество нафтеновых углеводородов (см. рис. 36.) Таким образом общее направление химических превращений углеводородов, содержащихся в бензинах различного происхождения в присутствии алюмосиликатного катализатора одинаково. В бензине каталитического крекинга исходное содержание нафтеновых и ароматических углеводородов выше и поэтому при [c.297]
Анилиновая точка нефтепродукта (бензин, керосин, дизельное топливо) косвенно характеризует его групповой химический состав. Чем выше анилиновая точка, тем более парафинистым является нефтепродукт, чем ниже эта точка, тем больше в нем ароматических углеводородов. [c.147]
Групповой химический состав фракции бензина с температурой кипения 60—200 приведен в табл. 3. Высокое содержание ароматических углеводородов в отдельных фракциях бензина позволяет использовать его в качестве сырья для получения бензола, толуола, ксилолов и других ароматических углеводородов. Бензин имеет 4 °= 0,810, октановое число 75,2 (без ТЭС), содержит 0,03% серы, 88,30% углерода, 11,65% водорода. [c.43]
Эти бензины подвержены
www.chem21.info
Из чего делают бензин? Технология производства бензина. Нефтеперерабатывающий завод
Если рассматривать вопрос о том, из чего делают бензин, то, конечно, многие сразу могут сказать, что из нефти. Это утверждение верно, однако это лишь верхушка айсберга, а реальный процесс производства топлива гораздо сложнее.
Бензин на нефтезаводах
Итак, сразу стоит сказать, что процесс производства бензинового топлива — это длительный, требующий терпения и знания химии процесс.
Производством бензина в России занимаются 32 нефтеперерабатывающих завода. Такое количество промышленных мощностей позволяет Российской Федерации поддерживать высокую марку топлива. Из чего делают бензин? Конечно же, начальным сырьем для производства этого горючего топлива является сырая нефть. Для примера можно взять 1 баррель нефти. Чтобы было понятнее, 1 баррель — это 159 литров. Также важно отметить, что при переработке сырой нефти ее объем постоянно увеличивается и достигает 168 литров. В итоге из этого объема можно получить следующее количество топлива:
- 102 литра обычного бензина.
- 30 литров дизельного топлива.
- 25 литров топлива, используемого авиацией.
- 11 литров нефтезаводского газа, который получается путем перегонки нефти.
- 10 литров вторичного продукта — нефтяного кокса.
Как делают бензин
Для того чтобы получить топливо, необходимо провести некоторое количество операций с сырой нефтью. Все дело в том, что начальный продукт состоит из смеси различных углеводородов. Также важно понимать, что каждая молекула этого вещества содержит различное количество именно атомов углерода. Если объяснять просто, то каждая из этих молекул имеет свой рост и вес.
Чтобы получить молекулы бензина, которые являются наиболее простыми и легкими, необходимо нагревать сырую нефть до тех пор, пока более сложные и тяжелые частицы не разорвутся до более простых — бензиновых. Другими словами, если отвечать на вопрос о том, как делают бензин, можно сказать, что его получают путем термообработки сырой нефти. Однако к этому процессу стоит добавить еще некоторые более мелкие процессы, вроде очистки и переработки.
Процесс производства
Если ответить на вопрос о том, из чего делают бензин, простым ответом — из нефти, то это не совсем верное утверждение, так как в этом топливе имеются и некоторые примеси, однако об этом позже.
Для получения топлива в первичном виде необходимо подвергнуть сырье первичной обработке. Под этой обработкой понимают очистку нефти от солей, а также примеси воды. Эти процессы осуществляются под воздействием электрического поля. Результатом этой процедуры является отделение воды от нефти, а также обессоливание до необходимого показателя. После окончания этой процедуры переходят к термической обработке нефти. Именно после таких процедур получаются такое топливо — бензин, газ, дизель.
Далее следует процедура каталитического риформинга. В течение именно этой процедуры полученный бензин после первичной обработки превращают в топливо, характеризующееся высоким октановым числом. Однако такие марки бензина, как 92-й или 95-й, получают путем смешивания разных компонентов, которые были получены в результате разных процессов переработки сырой нефти.
Октановое число
Если с вопрос о том, из чего делают бензин, стало все более-менее понятно, то, что такое октановое число знают совсем немногие. Всем известно, что название каждой марки бензина содержит буквенное, а также цифровое обозначение. Такие буквы, как А или же АИ, и указывают на метод определения октанового числа. А — моторный процесс, АИ — исследовательский. А вот цифры, которые идут после, и показывают на количественное содержание октанового числа в топливе.
Всем известно, что и нефть, и бензин — взрывоопасные вещества. Так как бензин из нефти получается путем ее переработки, то это свойство никуда не девается. Октановое число указывает на стойкость топлива к детонации. Другими словами, чем оно выше, тем выше безопасность марки топлива. Однако стоит понимать, что показатель этот относительный, и любая искра все равно станет причиной взрыва.
Основные свойства бензина
К основным свойствам бензина можно отнести такие его характеристики, как химический состав, а также способности к испарению, горению, воспламенению. Кроме этого можно еще выделить стойкость к детонации и активность коррозии.
Важно знать, что все физические и химические свойства бензинового топлива будут изменяться в зависимости от того, какое количество углеводородов и каких именно углеводородов в нем содержится. Для более наглядного примера можно взять за основу температуру замерзания для бензина. При обычной обработке показатель замерзания этой жидкости составляет -60 градусов по Цельсию. Однако при использовании дополнительных компонентов, эта цифра может достигать -71 градуса по Цельсию. Температура же испарения бензина — это 30 градусов. Чем выше поднимается этот показатель, тем быстрее будет происходить испарение. Также важно отметить, что количество паров топлива от 74 граммов до 123 граммов и более на один кубический метр уже будут образовывать взрывоопасную смесь.
Химические свойства
Для того чтобы рассматривать химические свойства и их стабильность у бензина, необходимо основываться на важнейшем показателе — времени, которое эти свойства остаются неизменными. Этот показатель является наиболее важным, так как при длительном хранении топлива наиболее легкие углеводороды начинают испаряться, что сильно снижает эксплуатационные характеристики жидкости в целом. По государственным стандартам Российской Федерации следует, что химический состав любой марки бензина от 92-й до 98-й оставался без изменений в течение пяти лет. Данный срок прописан с учетом хранения взрывоопасного топлива по всем правилам.
Мини-НПЗ
В настоящее время вопрос с производством и покупкой топливо стоит достаточно остро, так как ресурсы истощаются, а из-за этого цена на этот продукт все время увеличивается. В свете этих событий возникает вопрос, что же выгоднее покупать — бензин и другое топливо — или производить его самостоятельно. Важно понимать, что для большинства предприятий и компаний и расходы на топливо являются наиболее обширными. Именно в такой ситуации многие и приходят к рассмотрению идеи о мини-НПЗ. Этот вариант не кажется таким уж плохим, особенно если учитывать стоимость топлива и стоимость мини-НПЗ. Приобрести такой мини-завод может практический каждый крупный предприниматель, что уже говорить о, допустим, регионе целой страны.
Виды НПЗ
В настоящее время на рынке можно приобрести мини-завод по переработке нефти практически любого типа. Это является наиболее важным критерием, так как эксплуатировать эти промышленные мощности приходится в самых различных климатических условиях. По этой причине рынок насыщен самыми разными видами НПЗ. Присутствуют любые экземпляры, начиная от жаровыносливых и коррозионностойких, до «арктических» установок. Большой выбор среди мини-НПЗ позволяет осуществлять переработку сырого продукта практически в любых условиях.
Стоит отметить, что сами по себе нефтеперерабатывающие заводы также могут работать на разном топливе. Для их функционирования можно использовать природный или сжиженный газ, дизельное топливо, мазут, сырую нефть. Такой выбор топлива для работы самой фабрики предоставляет широкий спектр возможностей для эксплуатации объекта, а также позволяет удовлетворить какие-либо индивидуальные предпочтения по выбору рабочего горючего продукта.
fb.ru
Марки бензина для автомобилей
Бензин – практически бесцветная жидкость со специфическим запахом, представляющая собой сложное объединение углеводородных цепочек, различающихся по своей структуре. От этих цепочек, именуемых фракциями, зависят характеристики топлива: температуры кипения и замерзания, летучесть и другие свойства.
Производство бензина
Бензин является продуктом переработки нефти. Октановое число, так же как и чистота, определяет марку бензина. Основные способы получения данного вида топлива – это риформинг, крекинг и прямая возгонка.
Бензин также могут получать из природных и попутных газов, каменного угля и горючих сланцев. Его используют не только в качестве топлива, но и как растворитель, экстрактор и смывку, сырье в нефтехимической промышленности.
Несмотря на довольно широкий спектр применения, более 90% всего производимого в мире бензина идет на топливо для двигателей внутреннего сгорания. Существуют два основных типа бензинов: авиационные и автомобильные.
Марки бензина разнятся в зависимости от уровня качества: чем он выше, тем меньше проблем с эксплуатацией и обслуживанием транспортного средства.
Основной способ получения бензина – процесс крекинга, представляющий собой вторичную переработку нефтепродуктов. Во время крекинга тяжелые углеводороды расщепляются, увеличивая объем готовой жидкости на 60 %. Термический крекинг проводится при температуре более 500 оС, благодаря чему создаются марки бензина с октановым числом не более 70.
Сегодня топливо для авиационной и автомобильной техники производится на нефтеперерабатывающих заводах, оснащенных автоматизированным оборудованием. Поступающая в них нефть смешивается, отстаивается и хранится в специальных резервуарах. Затем она подвергается промывке, обезвоживанию и ректификации. В итоге из нее получают прямогонные бензины, отличающиеся высоким уровнем химической стабильности. Жидкости подвергаются очистке, из их состава удаляется сера, повышаются октановые показатели.
Первое использование прямогонных бензинов позволило повысить мощность и эффективность двигателей, однако успехи были кратковременными: топливная смесь взрывалась в камере сжигания при ее нагреве от сжатия. Детонация становилась причиной выхода моторов из строя. Решением этой проблемы стало использование специальных веществ – антидетонаторов. Самым эффективным из них считается тетраэтилсвинец. В итоге устойчивость бензинов к детонации стала оцениваться октановым числом, которое и получило наименование марки. Определяется она несколькими способами – исследовательским, моторным и температурным.
Требования к качеству бензина
Как авиационные, так и автомобильные должны соответствовать определенным требованиям, установленным ГОСТАми с целью обеспечения высоких эксплуатационных характеристик. К числу таких критериев относят пять основных:
- Фракционный состав.
- Стабильность химического состава.
- Испаряемость.
- Стойкость к детонации.
- Склонность к формированию нагара.
Фракционный состав
Фракционный состав оказывает на функциональность двигателя воздействие, характеризуемое несколькими свойствами. Первое из них – температура окружающей среды. От нее зависит процентное содержание легких фракций. Чем она ниже, тем большее количество фракций должно содержаться в топливе. При этом слишком большое их количество может привести к образованию паровых пробок.
Второе и третье – время, затрачиваемое на прогрев двигателя и степень износа цилиндров и поршней. Температура окружающей среды также оказывает немалое влияние на данные параметры, поэтому в летних и зимних сортах бензина фракционный состав различается. Плохая испаряемость бензина может стать причиной попадания в камеру сгорания и картер его жидкой фракции, что приводит к разжижению моторного масла и выходу из строя двигателя.
Химическая стабильность
Варьируется в зависимости от скорости окисления компонентов топлива и может стать причиной появления на свечах, клапанах и прочих узлах двигателя нагара. Химическая стабильность бензина – его способность сохранять свои свойства вне зависимости от окружающей среды.
Испаряемость
Определяет способность бензина переходить из жидкого состояния в газообразное и смешиваться с воздухом для образования горючей смеси. Испаряемость влияет на пуск двигателя и зависит от фракционного состава бензина.
Детонационные свойства
Способность бензина не воспламеняться при сжатии. Явление детонации – не самое приятное и безобидное, поскольку может привести к перегреву двигателя и выходу его из строя. Данный параметр зависит не только от состава топлива, но и от конструкции мотора.
Образование нагара
Присутствующие в составе бензина смолы становятся причиной образования нагара. Чаще всего он откладывается на карбюраторе, что привод к увеличению расхода топлива, понижению мощности и другим неисправностям. Предотвратить появление отложений можно путем добавления специальных присадок.
Марки бензина
Топливо маркируется в зависимости от его октанового числа: чем оно выше, тем больше устойчивость горючего к детонации, соответственно, его можно применять в двигателях, отличающихся высокой степенью сжатия топливной смеси. К примеру:
- Бензин А-76 – октановое число по моторному методу не меньше 76.
- Бензин марки 80 – октановое число не менее 80.
- Бензин марки 92 – октановое число не менее 92.
- Бензин АИ-95 – октановое число, соответственно, не менее 95.
Автомобильный бензин маркируется буквой «А», авиационный – буквой «Б», цифры, соответственно, являются его числовым индексом, или октановым числом. Если перед индексом стоит буква «И», значит, октановое число измерялось исследовательским способом. Отсутствие буквы говорит об использовании моторного метода.
Практическое использование бензина зависит от его основного свойства – устойчивости к детонации. Октановое число выражает данный параметр для автомобильного бензина. Для авиационного топлива его сортность является отражением антидетонационных свойств.
Марки автомобильных бензинов классифицируются именно по этому свойству. Для авиационного бензина после буквы «Б» — к примеру, Б/-100/130 – указывается октановое число, где в роли знаменателя выступает сорт топлива. Повысить устойчивость бензина к детонации можно добавлением в его состав специальных присадок – тетраэтилсвинца.
Маркировка топлива
На сегодняшний день в странах СНГ производится несколько марок бензина разных сортов: летних, зимних, этилированных, неэтилированных и малоэтилированных.
Этилированные марки бензина окрашиваются в разные оттенки, к примеру, А-72 розового цвета, АИ-93 – красно-оранжевого, АИ-98 – синего.
В зарубежных странах бензин выпускается двух основных марок: «Премиум» первого сорта с октановым числом 97-98 и «Регуляр» второго сорта с октановым числом 90-94. В США, Англии и некоторых других странах мира производится топливо «Супер», октановое число которого составляет 99-102.
На вопрос о том, какая марка бензина лучше, однозначно ответить нельзя: для каждого автомобиля используется определенный сорт бензина. Для импортных легковых автомобилей производитель рекомендует использовать топливо, октановое число которого не ниже 91-92, для автомобилей, выпущенных в 90-х годах, – с октановым числом не менее 94.
Характеристика бензина, марка бензина и его качество определяются содержанием в составе щелочей, кислот, сернистых и органических соединений и степенью его загрязнения. Нередко на АЗС стран СНГ можно столкнуться с низкокачественным топливом, использование которого может привести к преждевременному износу и выходу из строя двигателя автомобиля.
Современные ДВС требуют строгого соблюдения рекомендаций производителя относительно используемого топлива: заливается только тот бензин, марка которого указана изготовителем силового агрегата. Связано это со степенью сжатия топливной смеси, конструкцией двигателя и рабочим объемом цилиндров. К примеру, чем больше компрессия и объем камеры сгорания, тем выше октановое число у топлива. На одну долю в двадцать пять сотых сжатия приходится, по словам конструкторов, единица октанового числа.
fb.ru