20Дек

Бензин и его свойства: что это такое, состав и свойства, а также способы получения, маркировка и как проверить качество

Содержание

Бензин и его применение. — МОСТОПЛИВО

Полученный посредством смеси углеводородов, бензин имеет отличные физические свойства, благодаря которым его можно использовать  в суровых погодных условиях.

Характеристики топлива

Основные характеристики топлива следующие:

  • температура кипения  — +33…+205°C;
  • плотность — ,75 г/см³;
  • теплопроводность – 10 000ккал/кг;
  • температура замерзания — -71°С.

История применения бензина

Эволюция в использовании топлива привела к тому, что бензин применятся для работы двигателей внутреннего сгорания (ДВС). Однако изначально в XIX столетии, для него не нашли лучшего применения, нежели заправка примусов, также он выполнял функцию антисептического средства. Преимущественно из нефти делали керосин, а другие продукты подвергали утилизации. Сразу после изобретения ДВС, бензин стал крайне востребованным, но после того как появились дизельные моторы, набрало популярность дизтопливо в Москве, так как оно обладает повышенным КПД.

Бензин активно используется в карбюраторных двигателях, а также прекрасно подходит для инжекторов. Возможно его применение для изготовления ракетного топлива с высоким импульсом, парафина, он незаменим в качестве растворителя, может использоваться  в нефтехимической области.

Виды, маркировка и стандарты

Естественно, наиболее широкое применение имеют автомобильные бензины, которые выпускаются в России в соответствии с требованиями ГОСТа:

  • 2084-77;
  • Р 51105-97;
  • Р 51866-2002.

Топливо для автомобилей подразделяется на зимние и летние марки, первые отличаются большим содержанием низкокипящих углеводородов. Наиболее ходовые марки производятся, в соответствии с ГОСТом Р 51105-97, под которым выпускают топливо с октановым числом: 80, 92, 95, 98.

Предусмотрена единая маркировка топлива, осуществляемая в соответствии с требованиями ГОСТ Р 54283-2010. Предусмотрено использование знаков, поделённых на 3-и группы;

  • АИ – измерение октанового числа в соответствии с исследовательским методом;
  • цифровая маркировка – указывает на октановое число: 80 – 98;
  • экологический класс: 2 – 5 – соответствует нормам ЕВРО-3.

Если есть необходимость купить очищенный бензин, следует учесть, что в России законодательно приостановлено производство этилированного топлива, поэтому оно  является неэтилированным по умолчанию, что никак не отражено в маркировке.

Производство, потребление и экспорт

Производство топлива осуществляется в соответствии со спецификой рыночного спроса. Наибольшую долю рынка, занимает бензин АИ-92, который производится в объёме 18 000 000 тонн, порядка 29% рынка отведено для марки АИ-80, а топливо АИ-95 изготавливается в объёме 4 000 000 тонн.  Также небольшой сегмент рынка, порядка 8% отведён под производство прямогонного бензина, ну а топливо АИ-98 производится в незначительных объёмах (1%).

Потребление внутри России достигает 30 000 000 тонн  в год,  указанные цифры растут непропорционально медленно (1.5%), в сравнении с увеличением автомобильного парка (8%). Наиболее популярной является марка АИ-92 (62%), вслед за ней идёт АИ-80 (24%), а замыкает тройку лидеров АИ – 95 (14%).

Отметим, что потребление растёт, благодаря увеличению потребности населения  в высокооктановых марках, которые  уверено, вытесняют низкооктановое топливо. Бензин марки АИ-80, преимущественно потребляют малотоннажные грузовики, а также небольшие автобусы. Экспортируется прямогонный полуфабрикатный бензин, а также экспортная разновидность АИ-80. Объёмы экспорта составляют 5.9 – 6.3 млн. тонн в год, на сумму до 3 400 000 000$.  Необходимо учитывать конъюнктуру рынка, если есть необходимость купить бензин оптом.

Нестандартное применение бензина

Популярность бензина, сделала его инструментом для совершения противоправных деяний, в руках неблагонадёжных граждан. Преимущественно топливо применяется злоумышленниками для поджогов, но может быть использовано в виде рекреационного наркотического средства,  определённым образом, влияющего на организм:

  • гиперемия;
  • галлюцинации;
  • эйфория.

Попутно у человека начинает кружиться голова, нарушается координация, возникают боли, а речь становится не внятной.  Эффект, создаваемый бензином, отличается от прочих психотропных препаратов тем, что имеет высокий уровень токсичности и общедоступен. Зафиксированы случаи, когда масляный раствор принимали внутрь, что неизбежно приводило к эмболии и в отдельных случаях заканчивалось летальным исходом. Немцы, во времена ВОВ, делали инъекции бензином, что крайне болезненно.

Бензин, давно зарекомендовал  себя на рынке, многие пытаются найти ему замену, однако это разовые акции, которые не способны породить массовый отказ от ставшего привычным топлива. Надо отметить, что активное использование бензина в этом качестве, будет осуществляться ещё длительное время.

Октановое число — АЗС VIP | Пропан-бутан | Автономная газификация | Новокузнецк

Октановое число — важнейший показатель качества, характеризующий детонационную стойкость бензина, зависящий от строения углеводородов, фракционного состава, химической и физической стабильности, содержания серы и др. Октановое число определяется на одноцилиндровых установках ИТ9-2М и УИТ-65 по моторному (ГОСТ 511-82) или на установках ИТ9-6 и УИТ-65 по исследовательскому (ГОСТ 8226-82) методам. Сущность определения сводится к сравнительному сжиганию испытуемого бензина, октановое число которого нужно найти, с искусственно приготовленным эталонным топливом, октановое число которого известно. Эталонное топливо составляют из двух индивидуальных углеводородов: изооктана — высокая и n-гептана — низкая детонационная стойкость. Физические свойства этих углеводородов близки, но структурное строение молекул разное (см. рис.), чем и объясняется различная детонационная стойкость. По внешнему виду — это прозрачные, бесцветные жидкости, не содержащие непредельных углеводородов и осадка, имеющие низкие температуры кипения (около 99°С, плотность 692 и 683 кг/м3).

 

Октановое число (по моторному методу): для изооктана C8h28 составляет 100 единиц, n-гептана С7Н16 — 0 единиц. Установки ИТ9-2М, ИТ9-6 и УИТ-65 имеют однотипные двигатели, агрегаты и измерительную аппаратуру, но условия испытания разные.

 

Условия испытания бензина при определении октанового числа исследовательским методом более мягкие, а получаемое значение выше, чем по моторному методу. Эту разницу называют чувствительностью бензина. Она зависит от его химического состава. Чем меньше разница для бензина одной марки, тем лучше его эксплуатационные свойства. Испытание ведут следующим образом: одноцилиндровый двигатель установки заправляют испытуемым бензином. В процессе работы степень сжатия постепенно повышают до появления детонации. Ее интенсивность регистрируют детонометром. Фиксируются степень сжатия, при которой возникает детонация. После этого двигатель заправляют эталонным топливом и подбирают такую смесь изооктана и n-гептана, при которой интенсивность детонации будет такой же, как и на исследуемом бензине. Октановым числом называют процентное содержание (по объему) изооктана в эталонной смеси, состоящей из изооктана и n-гептана, по своей детонационной стойкости равноценной испытуемому бензину. Предположим, испытуемый бензин по своей детонационной стойкости, определенной на двигателе ИТ9-2М, оказался таким же, как эталонная смесь, состоящая из 78 % изооктана и 22 % гептана. Тогда октановое число данного бензина равно 78. Октановые числа по моторному и исследовательскому методу маркируются по-разному — ОЧМ и ОЧИ (MON и RON). Для оценки разных сортов товарного бензина обычно выбирается какой-то один индекс. Так, по ГОСТу, в марке бензина указывается октановое число, определенное по исследовательскому методу.

 

Моторный и исследовательский методы предусматривают определение детонационной стойкости бензина на постоянных режимах работы одноцилиндрового двигателя. Однако для обеспечения высоких динамических показателей и надежной работы современных многоцилиндровых двигателей важное значение имеет бездетонационная работа и на переменных режимах. При повышении частоты вращения коленчатого вала двигателя испаряющиеся фракции топлива поступают в камеру сгорания раньше тяжелых углеводородов, которые в это время движутся в виде пленки по стенке впускного коллектора. Многоцилиндровому двигателю свойственна неравномерность распределения топлива по цилиндрам, как по качеству смеси, так и по фракционному составу. Детонационную стойкость бензина на различных режимах работы можно оценить дорожным октановым числом, определяемым методом дорожных детонационных испытаний автомобиля М-2140 в условиях, имитирующих езду в городских условиях по ГОСТ 10373-75. Величина дорожного октанового числа хорошо согласуется со значением антидетонационной стойкости легких фракций и наиболее точно характеризует свойства современных высокооктановых бензинов. По этой причине основным фактором, определяющим детонационную стойкость бензина, является коэффициент распределения детонационной стойкости по фракциям (отношение ОЧ низкокипящей фракции до 100°С, к ОЧ высококипящей фракции выше 100°С) и октановое число легких фракций, перегоняющихся до 100°С. Распределение ОЧ по фракциям зависит от компонентного состава бензина.


Автомобильные бензины |

Автомобильные бензины являются топливом для карбюраторных двигателей и представляют собой фракции нефти, выкипающие при температурах от 35 до 205о С. Свойства и качество автомобильных бензинов определяются особенностями рабочего процесса карбюраторных двигателей, их конструкцией, а также природными и климатическими условиями эксплуатации машин.

Оглавление статьи:

Требования к качеству автомобильных бензинов

Автомобильные бензины должны отвечать следующим требованиям:

—         обладать испаряемостью, исключающей возникновение паровых пробок в системе подачи, но обеспечивающей в то же время образование однородной топливовоздушной смеси при любых температурных условиях окружающей среды;

—         иметь детонационную стойкость для обеспечения нормального развития процесса горения применительно к определённой конструкции двигателя на всех режимах его работы;

—         не давать отложений в камере сгорания и во впускной системе двигателя;

—         быть стабильными при хранении и транспортировании;

—         не вызывать коррозии деталей двигателя и топливной аппаратуры.

Основные эксплуатационные свойства автомобильных бензинов

Эксплуатационное свойство – это объективная особенность топлива, которая может проявляться в процессе производства, транспортирования, хранения, испытания и применения на технике.

Основными эксплуатационными свойствами автомобильных бензинов являются: прокачиваемость, испаряемость, детонационная стойкость, стабильность, коррозионная стойкость и токсичность.

Прокачиваемость – эксплуатационное свойство, характеризующее особенности и результаты процессов, которые могут протекать при перекачке по трубопроводу, топливным системам и при фильтровании топлив.


Для автомобильных бензинов прокачиваемость оценивается следующими показателями:

—         содержание механических примесей;

—         содержание воды;

—         давление насыщенных паров.


Нефтяная фракция – это группы углеводородов, выкипающие в определённом интервале температур.

 

Прокачиваемость бензина влияет на пуск двигателя и устойчивость его работы. Засорение топливных фильтров и трубопроводов механическими примесями и льдом, возникновение паровых пробок в системе питания при увеличении давления насыщенных паров бензина выше нормы ведёт к нарушениям бесперебойной подачи топлива и перебоям в работе двигателя.

Требованиями стандарта наличие механических примесей и воды в бензине не допускается, давление насыщенных паров устанавливается в пределах от 66,7 до 93,3 кПа.

Испаряемость – эксплуатационное свойство, характеризующее особенности и результаты процессов перехода из жидкого состояния в газообразное.


Для автомобильных бензинов испаряемость оценивается следующими показателями:

         а) Фракционный состав:

—         температура начала перегонки;

—         температура перегонки 10 %;

—         температура перегонки 50 %;

—         температура перегонки 90 %;

—         -температура конца кипения;

б) Давление насыщенных паров.

 

Испаряемость влияет на пуск двигателя, время, затрачиваемое на его прогрев, на приёмистость двигателя, расход топлива, снимаемую мощность, на расход масла, образование углеродистых отложений и износ трущихся деталей.

Фракционный состав выражает зависимость между температурой и количеством бензина, выкипающего при его нагревании. Определяется в специальном приборе разгонкой 100 мл бензина.

Температура начала кипения характеризует наличие в горючем легкоиспаряющихся фракций, во избежании излишних потерь при хранении стандартом устанавливается не ниже  350 С.

Температура перегонки 10% характеризует пусковые качества: чем ниже эта температура, тем легче пускается двигатель, тем при более низкой температуре можно пустить холодный двигатель без предварительного подогрева.

В стандартных бензинах температура перегонки 10% бензина допускается не выше температурного предела от 55 до 700 С.

Температура перегонки 50 % характеризует способность обеспечить быстрый прогрев двигателя после пуска, приёмистость двигателя, а также устойчивость работы на холостом ходу и рабочих режимах. Чем ниже эта температура, тем лучше эксплуатационные качества бензина.

Увеличение времени прогрева двигателя, связанное с повышенной температурой перегонки 50% определяет дополнительный расход горючего, износ двигателя и разжижение масла.

В стандартных бензинах температура перегонки 50% допускается не выше температурного интервала от 110 до 1150 С.

Температура перегонки 90% бензина и температура конца кипения характеризуют наличие в бензинах тяжёлых трудноиспаримых фракций.

Чем выше температура перегонки 90% бензина, тем больше в нём тяжёлых фракций. Тяжёлые фракции плохо испаряются, не полностью сгорают, стекая по стенкам цилиндров смывают масляную плёнку, а попадая в картер, разжижают масло. Всё это приводит к повышению износа двигателя, снижению его мощности и увеличению расхода топлива.

Температура конца кипения указывает на присутствие в бензине смолистых веществ, вызывающих смоло и нагарообразование в двигателе.

В стандартных бензинах температура перегонки 90% допускается не выше 1800 С, конца кипения – не выше 1950 С.

Давление насыщенных паров бензина определяют при температуре 380 С прибором Рейда. Чем выше давление насыщенных паров, тем выше пусковые свойства бензина при низких температурах, однако при этом растёт возможность образования паровых пробок в системе питания, больше потери при заправке и хранении.

Детонационная стойкость бензинов характеризует их способность противостоять детонационному сгоранию в цилиндрах двигателя.

Детонация – это процесс очень быстрого завершения сгорания в результате самовоспламенения части рабочей смеси и образования ударных волн, распространяющихся со сверхзвуковой скоростью. Детонация сопровождается резким повышением давления в камере сгорания, резкими металлическими стуками в цилиндрах, вибрацией двигателя, перегревом головок цилиндров, падением мощности двигателя, дымным выхлопом. Детонация приводит к прогоранию поршней и выпускных клапанов, перегреву и выходу из строя свечей, а при длительной интенсивной детонации – к аварийным последствиям.

Чем выше степень сжатия двигателя, тем выше его требования к детонационной стойкости бензина. Показателем детонационной стойкости бензина является октановое число.

Октановое число – это процентное содержание изооктана в эталонной смеси с нормальным гептаном, которая по своим свойствам равноценна данному топливу.

Изооктан обладает высокой, а нормальный гептан низкой детонационной стойкостью. Их октановые числа условно приняты соответственно за 100 единиц и нуль. Если, например, бензин обладает такой же детонационной стойкостью, как смесь 76% изооктана и 24% нормального гептана, то считают, что октановое число этого бензина 76.

Октановое число бензинов определяется моторным и исследовательским методами на установках ИТ-9-2 и УИТ-65. В настоящее время разработаны, также, экспресс методы определения октанового числа. Октановое число по исследовательскому методу обычно получается выше октанового числа, определённого по исследовательскому методу на величину от 4 до 10 единиц.

Детонационная стойкость бензинов повышается при производстве введением в их состав углеводородов с высокими антидетонационными свойствами, а также антидетонаторов. Наиболее эффективным антидетонатором является тетраэтилсвинец (ТЭС), который вводится при производстве в составе этиловой жидкости Р-9 и является сильнодействующим ядом. Автомобильные бензины с введённым ТЭС называются этилированными, окрашиваются в различные цвета и являются ядовитыми.

Частично компенсировать недостаточную детонационную стойкость бензина можно регулировкой угла опережения зажигания в сторону уменьшения, однако при этом может наблюдаться падение мощности, перегрев клапанов и выпускного коллектора.

Стабильность характеризует способность бензинов сохранять первоначальный уровень эксплуатационных свойств в процессе хранения, транспортирования и применения на технике.

Различают физическую и химическую стабильность.

Физическая стабильность – способность бензинов противостоять испарению лёгких фракций и выносителя этилированных бензинов, а следовательно ухудшению пусковых качеств и снижению октанового числа.

Относительной характеристикой недостаточной физической стабильности является повышение температуры начала кипения и перегонки 10%, а также снижение давления насыщенных паров бензина.

Химическая стабильность определяется способностью бензинов противостоять химическим превращениям.

При хранении бензинов, особенно в условиях повышенных температур окружающей среды, происходит окисление углеводородов, образование и накапливание смол, которые оседают в виде липкой массы на стенках топливных баках машин, покрывают распылители, диффузоры, дроссели, откладываются во впускном коллекторе, в результате чего нарушается подача и дозировка горючего.

Попадая на горячие детали двигателя (стенки камеры сгорания, электроды свечей и другие) смолы образуют нагары, которые в свою очередь увеличивают возможность возникновения детонации. При окислении этилированных бензинов наблюдается разложение тетраэтилсвинца, что сопровождается выпадением из бензина белого кристаллического осадка. Это приводит к снижению детонационной стойкости бензина и засорению системы питания двигателя.

Химическая стабильность бензина оценивается показателями:

—         индукционный период окисления;

—         содержание фактических смол.

 

Для стандартных автомобильных бензинов индукционный период составляет от 900 до 1200 минут, количество фактических смол допускается в пределах от 7 до 10 мг в 100 миллилитрах бензина, не более.

Коррозионность бензинов обуславливается содержанием в них сернистых соединений и органических кислот.

Содержание серы резко ухудшают эксплуатационные свойства бензина: усиливаются процессы коррозии металлов, смолообразования, нагарообразования, осадкообразования, снижается октановое число. В стандартных бензинах содержание серы допускается не более 0,1%.

Органические кислоты вызывают коррозию цветных металлов и способствуют образованию эмульсии бензина с водой. Показателем содержания органических кислот является кислотность. Для стандартных бензинов кислотность нормируется не более 3 мг едкого кали (КОН), потребного для нейтрализации кислот, находящихся в 10 мл бензина. Содержание водорастворимых кислот и щелочей в бензинах не допускается.

Токсичность – эксплуатационное свойство, характеризующее особенности и результаты воздействия топлива и продуктов его сгорания на человека и окружающую среду.

Наиболее токсичны этилированные бензины. Входящий в их состав тетраэтилсвинец является сильнодействующим ядом. Отравление бензином может произойти через дыхательные пути, кожу и при попадании в желудок. Весьма токсичными являются продукты сгорания бензинов. Всё это вызывает необходимость строгого соблюдения требований безопасности при работе с бензинами.

 

Марки автомобильных бензинов и порядок их применения на военной автомобильной технике

Заводами промышленности производятся следующие марки автомобильных бензинов: А-76, АИ-91, АИ-92, АИ-93, АИ-98 и А И- 95 «Экстра».

Буква «А» означает, что бензин автомобильный, цифровой индекс — октановое число, определённое по моторному или исследовательскому методам. В последнем случае к букве «А» добавляется буква «И».


Пример:

—         А-76 — автомобильный бензин с октановым числом по моторному методу 76;

—         АИ-93 — автомобильный бензин с октановым числом по исследовательскому методу 93.

 

Выпускаются этилированные и неэтилированные марки автомобильных бензинов летнего и зимнего вида, которые в практике можно отличить только по интенсивности испарения и окраске. Этилированный бензин марки АИ-93 имеет оранжево-красный цвет, этилированный А-76 – жёлтый. Неэтилированные бензины не окрашиваются.

Летние марки автобензинов применяют во всех районах, кроме северных и северо-восточных в период с 1 апреля до 1 октября, в южных районах — всесезонно. Зимние марки — для применения в северных и северо-восточных районах всесезонно, в остальных районах — с 1 октября до 1 апреля.

Для применения автомобильных бензинов на двигателях ВАТ в соответствии с приказом МО РФ 1992 года № 65 определены:

-АИ-93, ГОСТ 2084-77 (основная марка) – для двигателей ГАЗ-24-02, ГАЗ-24-03, ГАЗ-2410, ГАЗ-31-02, шасси 135ЛМ, Урал-375. Дублирующие марки бензина АИ-93 определяются инструкциями по эксплуатации заводов-изготовителей и химмотологическими картами.

-А И-95 «Экстра», ОСТ 38.01.9-75 (основная марка) – для двигателей ГАЗ-14 «Чайка». Дублирующей маркой бензина А  -95 является бензин АИ-98

-А-76 ,ГОСТ 2084-77 (основная марка) – для двигателей автомобилей УАЗ-469, УАЗ-3151 и их модификаций,ГАЗ-66, Зил-130, Зил-131, ГАЗ-53А, ГТ-СМ, ГТ-МУ.  Дублирующей маркой бензина А-76 является АИ-93.

С целью обеспечения долговечности работы двигателя и экономного  расходования горючего следует применять на машинах только марки бензинов, рекомендуемые инструкциями и соответствующими приказами.

Работа на бензине с очень высоким октановым числом может привести к обгоранию клапанов и перегреву двигателя, так как в результате снижения скорости сгорания и других факторов значительная часть смеси догорает в такте выпуска. Применение бензина с более низким, чем установлено, октановым числом приводит к детонации и, как следствие, к прогару головки блока цилиндров, увеличению износа цилиндров, поршней и колец, а иногда и к поломкам деталей кривошипно-шатунного механизма.

Следует учитывать вид применяемого бензина, так как при применении бензина летнего вида зимой будет затруднён из-за низкой испаряемости пуск двигателя, а несгоревшая часть бензина, стекая по стенкам цилиндров, будет смывать масляную плёнку, форсируя износ, а попадая в картер двигателя – разжижать масло.

При применении бензина зимнего вида летом будет наблюдаться образование паровых пробок в системе питания, ведущее к перебоям и полной остановке двигателя. Во всех случаях это скажется на потере мощности двигателя, уменьшении ресурсов его работы, перерасходе бензина.

Влияние отклонения показателей качества бензинов от требований ГОСТ 2084-77 на работу карбюраторных двигателей приведено в приложении А.

В США автомобильные бензины выпускаются следующих видов в зависимости от климатических условий: C- для холодного климата, М- для умеренного, W — для тёплого; H — для жаркого; E — для очень жаркого климата.

Свойства бензина, влияющие на пуск двигателя

В качестве основного вида топлива для двигателя с воспламенением от искры применяются различные виды бензинов. Заменителями бензинов могут служить метанол и этанол (метиловый и этиловый спирты), а также сжиженные нефтяные и сжатые природные газы. Последние по технико-экономическим и санитарно-гигиеническим показателям являются лучшими его заменителями.

В нашей стране согласно ГОСТ 2084—77 выпускаются бензины четырех марок: А-72, А-76, АИ-93, АИ-98. Первые три сорта бензинов с 1 октября по 1 апреля выпускаются зимнего вида и могут применяться в любое время года в северных и северо-восточных районах страны. Летние сорта этих бензинов выпускаются соответственно с 1 апреля по 1 октября. Бензины АИ-98 не имеют сезонных различий, и их пусковые свойства больше соответствуют летним сортам. У всех сортов выпускаемых бензинов отсутствует маркировка по признаку сезонности, а возможность их использования в зимних условиях определяется пусковыми свойствами.

Пусковые свойства бензинов характеризуются фракционным составом и давлением насыщенных паров. Оказывают определенное влияние на образование смеси другие физические свойства бензина:

  • скрытая теплота парообразования (испаряемость)
  • коэффициент диффузии паров
  • вязкость
  • поверхностное натяжение
  • теплоемкость
  • плотность

Характер влияния данных параметров на разных стадиях образования смеси неодинаков.

Возможность обеспечения пуска двигателя зависит от эксплуатационно-технических свойств топлива, к которым относятся антикоррозионная стойкость и загрязненность механическими примесями и водой.

У бензинов различных сортов испаряемость при одинаковых температурах различна и в значительной мере определяется фракционные составом, в связи с чем оценку его испаряемости определяют по количеству испарившихся фракций в зависимости от температуры.

Температура выкипания Tвык 10 % бензина характеризует его пусковые свойства в условиях низких температур. От температуры выкипания 50 % бензина зависит время прогрева двигателя после пуска и возможность быстрого прекращения обогащения топливовоздушной смеси. С повышением температуры выкипания 90 % бензина увеличивается количество тяжелых фракций, попадающих в цилиндры в капельножидком состоянии и смывающих масляную пленку с зеркала цилиндров.

Использование в качестве критерия оценки пусковых свойств топлива температуры выкипания 10 % бензина явно недостаточно. При одной и той же температуре выкипания 10 % бензина различных сортов топлива отличаются давлением насыщенных паров, от которого зависит интенсивность испарения. Давление насыщенных паров падает с понижением температуры, но характер этой зависимости для различных бензинов неодинаков. Поэтому пусковые свойства бензина дополнительно оценивают по величине давления насыщенных паров. Приведенная зависимость показывает, что условия пуска холодного двигателя резко ухудшаются при понижении давления насыщенных паров ниже 33,25 кПа. При использовании бензина с давлением насыщенных паров 28,5 кПа и Твык 10% бензина 55 «С пуск двигателя обеспечивается до температуры — 15 «С. При увеличении рн до 53,2 кПа и такой же Твык (60 «С) 10 % бензина пуск двигателя при n = 50 мин-1 осуществляется при температурах от -20 до -25 «С. Влияние физических свойств бензинов на его пусковые качества учитывается при разработке требований к фракционному составу и рн зимних сортов автомобильных бензинов. Однако при длительной стоянке автомобиля испарение легких фракций зимнего сорта бензина из поплавковой камеры карбюратора затрудняет пуск двигателя при низких температурах. Поэтому при обновлении топлива в поплавковой камере перед пуском сокращается продолжительность пуска двигателя.

Рис. Зависимость температуры пуска Т двигателя с Vh = 1,7 л от величины давления насыщенных паров бензина: А, Б — зоны соответственно надежного и ненадежного пусков

Рис. Зависимость времени пуска двигателя с Vh > 1,7 л на масле М-6/10Г, от n при различной Твык и использовании бензина с разной величиной рh: а — рh = 28,46 кПа; b-рh = 59,85 кПа

Несмотря на положительные физические свойства газового топлива такие, как высокое октановое число и широкие пределы воспламене ния, пуск холодного двигателя без специальных мер не всегда возможен. Наличие влаги приводит к образованию ледяных пробок в топливной системе и к шунтированию электродов свечей зажигания в процессе воспламенения смеси. Определенные трудности возникают в приготовлении газовоздушной смеси при наличии примесей и нестабильности фракционного состава газа.

При использовании в качестве топлива спиртов возникают трудности в осуществлении пуска из-за высокого значения скрытой теплоты испарения. Спирты, попадая на зеркало цилиндров, быстрее, чем бензин, разрушают масляную пленку. Соединяясь с водой, они образуют водоэмульсионную масляную пленку, снижающую смазочные свойства масла. Поэтому спирты применяются пока как добавки к бензину (до 10-15 %), что повышает технико-экономические показатели такого вида топлива, но ухудшает их пусковые свойства при низких температурах.

Вопросы по теме

Бензины пусковые свойства — Справочник химика 21


    Температура начала кипения и выкипания 10%, или так называемая 10%-ная точка, наравне с упругостью паров характеризует в бензине его пусковые свойства. [c.193]

    К физико-химическим от носятся свойства, характеризующие состояние ТСМ и их состав (плотност ь, вязкость, теплоемкость, элементный, фракционный и групповой углеводородный составы и т.д.). Эти методы позволяют косвенно судить о том или ином эксплуатационном свойстве. Например, по фракционному составу судят о пусковых свойствах бензинов, по плотности реактивного топлива — о дальности полета и т.д. [c.98]

    По принятым в СССР нормам на авиационный и автомобильный бензины пусковые свойства их характеризуются такими значениями  [c.203]

    Давление насыщенных паров бензина-это давление паров, находящихся в равновесии с жидкой фазой при определенных соотношениях объемов жидкой и паровой фаз и данной температуре. Давление насыщенных паров дает дополнительную характеристику по содержанию и составу низкокипящих фракций бензина. По величине давления насыщенных паров можно судить о пусковых свойствах бензина, о склонности бензина к образованию паровых пробок в топливной системе двигателя, о возможных потерях бензина при транспортировании и хранении. [c.27]

    Температура 5% отгона и 16,7% отгона весьма важна для характеристики топлива показателем пусковых свойств бензина служит температура, при которой отгоняется 10% бензина как правило, эта температура ниже 70° С. Однако, если температура 10%-ного отгона чересчур низка, то это свидетельствует о повышенном содержании низкокинящих фракций, которые довольно легко испаряются и потому могут быть причиной возникновения паровых пробок. [c.398]

    Оценка взаимного влияния отдельных свойств на общий уровень качества нефтепродуктов-одна из наименее изученных областей химмотологии. Некоторые свойства находятся в противоречии между собой улучшение одного из них может привести к ухудшению другого. Например, добавление низкокипящих компонентов в бензин улучшает пусковые свойства, но увеличивает склонность бензина к образованию паровых пробок в двигателе гидроочистка реактивных топлив снижает их коррозионную активность, но ухудшает противоизносные и защитные свойства. В таких случаях приходится устанавливать оптимальные соотношения между различными свойствами. [c.12]


    Давление насыщенных паров при отрицательных температурах имеет важное значение для определениях пусковых свойств бензинов (см. стр. 183). [c.42]

    В этом разделе рассматривается только пуск холодного двигателя без специальных приспособлений. При пуске двигателя испаряемость бензина во впускной системе ухудшается за счет низкой температуры бензина плохого распыливания его при малых скоростях воздуха в диффузоре. В настоящее время разработан [1—4] ряд конструктивных мероприятий, улучшающих пусковые свойства двигателей. Пусковые регулировки карбюраторов, улучшение конструкции камер сгорания и впускных трубопроводов и ряд других мер, безусловно, способствуют хорошему испарению бензина, но решающим фактором является содержание в бензине низкокипящих углеводородов. [c.179]

    Пусковые свойства различных бензинов. С целью уточнения требований по фракционному составу и изучения пусковых свойств были проведены испытания семи образцов бензинов с различным содержанием легких фракций (табл. 55) на двигателе автомобиля — лаборатории ГАЗ-51 [12]. [c.180]

    Некоторые исследователи считают, что пусковые свойства автомобильных бензинов характеризуются не только содержанием самых низкокипящих фракций (10% бензина), но и количеством более высококипящих фракций, и в частности, температурой перегонки 20% бензина [16]. [c.181]

    Ранее уже говорилось о том, что американские исследователи связывают пусковые свойства бензинов с содержанием в них легких фракций, выкипающих до 70° С. Этот новый подход к оценке пуско- [c.181]

    При понижении давления насыщенных паров бензина до 250 мм рт. ст. пусковые свойства его ухудшаются. Снижение давления насыщенных паров ниже 250 мм рт. ст. сопровождается резким ухудшением пусковых свойств. Эти результаты свидетельствуют о необходимости ограничения не только верхнего, но и нижнего пределов давления насыщенных паров бензинов. Товарные автомобильные бензины всех сортов должны иметь давление насыщенных паров не менее 250 мм рт. ст. [c.183]

    Все полученные выше результаты относятся к бензинам, в составе низкокипящих фракций которых практически не содержится бута-нов. В последние годы в ходе различных испытаний автомобильных бензинов было замечено, что при добавлении бутанов пусковые свойства бензинов улучшаются не. пропорционально изменению отдельных показателей их испаряемости. Иными словами, пусковые свойства бензина, содержащего бутан, всегда оказывались лучше, чем пусковые свойства бензина без бутана, имеющего такое же давление насыщенных паров и температуру перегонки 10%. Предложенные выше формулы в случае бензинов, содержащих бутаны, дают завышенную температуру воздуха, при которой возможен холодный пуск двигателя. [c.183]

    Улучшение пусковых свойств бензинов при добавлении бутанов свидетельствует о важном значении не только количества, но к [c.183]

    Для оценки пусковых свойств автомобильных бензинов и выяснения роли различных углеводородов в улучшении этих свойств необходимо было проследить изменение давления насыш,енных паров [c.186]

    Следует отметить, что с понижением температуры относительная эффективность бутана заметно повышается. Так, при добавлении 7% бутана в бензин термического крекинга давление насыщенных паров при температуре —20° С повышается примерно в 2 раза. Эффективность газового бензина и изопентана при температуре —20° С значительно ниже. Этими результатами, очевидно, и объясняется высокая эффективность бутана при улучшении пусковых свойств бензинов. [c.187]

    Во всех изложенных выше материалах для оценки пусковых свойств автомобильных бензинов пользовались температурным пределом пуска двигателя. Такой показатель наиболее удобен, поскольку он непосредственно позволяет судить о пусковых возможностях бензинов. Однако этот показатель недостаточно точен, так как зависит не только от качества бензина, но и от конструктивных особенностей того или иного двигателя, сорта масла, состояния аккумуляторных батарей и т. д. [c.190]

    Для сравнения пусковых свойств бензинов различного фракционного состава предложено пользоваться таким показателем, как минимальное число оборотов коленчатого вала двигателя при пуске. Величина минимальных пусковых чисел оборотов зависит только от конструктивных особенностей данного двигателя и качества бензина. [c.190]

    В авиационных бензинах содержание низкокипящих углеводородов резко ограничено, так как образование паровых пробок на всех высотах полета недопустимо. Давление насыщенных паров всех марок авиационных бензинов — не более 48 кПа и температура начала кипения — не ниже 40 °С. С целью обеспечения пусковых свойств давление насыщенных паров авиационных бензинов не должно быть ниже 29,3—32,0 кПа (табл. 3). [c.21]

    Предложенная формула связывает пусковые свойства с давлением насыщенных паров бензинов. Однако справедливость ее для других двигателей и бензинов различного состава так же, как и интерпретация физического смысла данной зависимости, требуют дальнейших исследований. [c.191]


    Наилучшие результаты при попытках улучшения пусковых свойств получены при добавлении бутанов. Однако добавление бутанов довольно резко увеличивает склонность бензинов к образованию паровых пробок. Во избежание образования паровых пробок общее содержание бутанов в бензинах не должно превышать 10%. [c.200]

    Результаты исследований, о которых шла речь в предыдущих двух разделах, позволили найти зависимости пусковых свойств бензинов и их склонности к образованию паровых пробок от фракционного состава и давления насыщенных паров. На основании этих зависимостей могут быть установлены температурные пределы работоспособности автомобильных двигателей, ограниченные фракционным составом бензинов (рис. 81). [c.201]

    Оценка пусковых свойств бензинов производилась путем определения минимальных пусковых оборотов двигателя ЗИЛ-130 в холодильной камере и нахождения минимальных температур надежного и возможного пуска. Испытания показали, что северный сорт автомобильного [c.205]

    К косвенньгал следует отнести методы определения физико-химических свойств и состава нефтепродуктов, которые широко применяют при контроле качества отдельных дистиллятов и товарных продуктов на заводе. Эти методы позволяют косвенно судить о том или ином эксплуатационном свойстве. Например, по фракционному составу судят о пусковых свойствах бензинов, по вязкости-о пусковых свойствах масел и т.д. [c.14]

    Ранее, в гл. 5, были рассмотрены затруднения, возникающие при пуске холодного двигателя при низких температурах. Создание горючей смеси, способной воспламениться от искры, зависит от испаряемости бензина, или, иначе, от того, сколько в нем низкокипящих углеводородов. Содержание таких углеводородов можно увеличивать только до определенной величины, так как при работе прогретого двигателя бензин будет испаряться в системе питания, создавая паровые пробки. Поэтому возникла идея запускать двигатель на специальном пусковом бензине и затем, уже в процессе работы, переводить двигатель на другой бензин с относительно,плохими пусковыми свойствами. Пусковые бензины применялись очень недолго и были заменены специальными пусковыми жидкостями, которые имеют ряд преимуществ перед пусковыми бензинами. Что же касается трудностей, связанных с применением в двигателе специального пускового топлива,то они примерно одинаковы как для бензина, так и для жидкости. [c.319]

    При пуске двигателя бензин во впускной системе должен испариться настолько, чтобы образовать смесь с воздухом, способную воспламениться от искры. Пусковые свойства бензина тем лучше, чем больше в нем низкокипящих фракций. Установлена следующая эмпирическая зависимость минимальной температуры воздуха в, [c.18]

    Зависимость температуры возможного пуска двигателя от давления насыщенных паров носит более сложный характер (рис. 3). При давлении насыщенных паров ниже 33,3 кПа пусковые свойства бензинов резко ухудшаются [4]. [c.19]

    Таким образом, пусковые свойства бензинов улучшаются по мере облегчения фракционного состава бензинов. Но применение очень легких бензинов вызывает другие эксплуатационные затруднения— образование паровых пробок в системе питания двигателей. [c.19]

    Таким образом, требования к содержанию низкокипящих фракций в бензине противоречивы. С точки зрения пусковых свойств бензинов — чем их больше, тем лучше с точки зрения образования паровых пробок, обледенения карбюратора и потерь от испарения — лучше, когда таких фракций меньше. Оптимальное содержание в бензинах низкокипящих фракций зависит от климатических условий эксплуатации автомобилей. Для территории нашей страны технически оправдано деление бензинов на два всесезонных зональных (северный и южный) и два сезонных сорта (табл. 2) для средней климатической полосы (зимний и летний). Однако, учитывая трудности с производством и отгрузкой бензинов различного фракционного состава, стандартом предусмотрена выработка автомобильных бензинов только зимнего и летнего видов. Бензины с оптимальной испаряемостью позволяют надежно эксплуатировать автомобили в любое время года, во всех климатических зонах на шей страны. [c.21]

    Снижение потерь бензина от испарения. Наибольшие потери при технологических операциях характерны для бензина, меньшие — для керосина и дизельного топлива. При испарении улетучиваются легкие составляющие бензина, в результате чего ухудшаются пусковые свойства топлива, снижается его октановое число, увеличивается неполнота сгорания. Потеря при этом мощности двигателя равнозначна перерасходу топлива — еще одному источнику потерь. [c.117]

    При стандартизации качества бензинов важную роль играют методы оценки основных показателей. Наиболее полная и всесторонняя оценка эксплуатационных свойств может быть получена на полноразмерных двигателях непосредственно в условиях испытаний. Однако такой нуть очень продолжителен, трудоемок и экономически не выгоден. Поэтому многие эксплуатационные свойства бензинов связывают с какими-либо показателями, определяющимися простыми физико-химическими методами, или создают лабораторные ускоренные методы, моделирующие условия применения бензинов. В качестве примера первой группы методов можно привести оценку пусковых свойств бензинов по давлению насыщенных паров и фракционному составу. Пример методов второй группы — определение содержания фактических смол, в котором моделируют испарение бензина во впускном трубопроводе. [c.190]

    Температуры начала выкипания бензина и выкипания 10 % определяют уровень пусковых свойств бензина, его склонность к образованию паровых пробок в системе питания двигателя, вероятность обледенения карбюратора. Температура выкипания 50 % бензина характеризует скорость прогрева двигателя, динамику разгона автомобиля, устойчивость его работы на холостом ходу. [c.9]

    Потери нефтепродуктов могут быть количественные уменьшается масса) и качественные (ухудшаются физико-химические и эксплуатационные свойства). При смешанных потерях одновременно снижается количество продукта и ухудшаются его свойства. Такие потери наиболее характерны для бензинов, которые легко испаряются, одновременно при этом снижается октановое число, ухудшаются пусковые свойства. [c.117]

    Фракционный состав и испаряемость карбюраторных топлпв определяют стандартной разгонкой по ГОСТ 2177 — 59. При определении фракционного состава бензинов фиксируют температуры начала кипения (н. к.), выкипания 10, 50, 90 и 97,5 объемн. %ц конец кипения (к. к.). Температура выкипания 10 объемн. % топлива характеризует его пусковые свойства при низких температурах и склонность к образованию газовых пробок в системе подачи г )рю-чего. Эта температура равна 75—88° С для авиационных и 70—79 С [c.127]

    Основные качества этих фракций для бензинов упомянутых нефтей приведены в таблице 97, из которой следует, что после выделения фракции 75—10 ° С из базового бензина моторные свойства последнего ухудшаются, а также уменьшается содержание пусковых фракций. [c.216]

    С фракционным составом и давлением насыщенных паров бен — зинс>в связаны такие эксплуатационные характеристики двигателя, как воз ожность его пуска при низких температурах и склонность к обрс зованию паровых пробок в системе питания, приемистость автомобиля, скорость прогрева двигателя, расход горючего и другие пока — затели. Пусковые свойства бензинов улучшаются по мере облегчения их фракционного состава. Установлена следующая эмпирическая зависимость минимальной температуры воздуха при которой возможен запуск двигателя, от температуры 10 % —ной перегонки бензина и температуры начала его перегонки [c.109]

    Прямогоннь[е бензины после предварительной стабилизации не могут быть использованы непосредственно как автомобильные бензины ввиду их низкой детонационной стойкости. Для регулиро — вания пусковых свойств и упругости паров товарных автобензинов об ычно используется только головная фракция бензина н.к. — 62 (85 °С, которая обладает к тому же достаточно высокой детонационной стойкостью. [c.189]

    При чрезмерном облегчении воспламеняемость топлива ухудшается, так как легкие фракции имеют плохую воспламеняемость (см. ниже). Кроме того, происходит переобогашение смеси вблизи форсунки и обеднение в остальной части камеры сгорания. Связать пусковые свойства с температурой выкипания 10% дизельного топлива (как сделано для бензинов) не удается. Существует мнение [75], что пусковые свойства зависят от температуры выкипания 50% топлива, при этом цетановое число (если оно не очень низкое) влияет на легкость пуска в меньшей степени, чем фракционный состав. Например, время прокручивания коленчатого вала двигателя до пуска при применении топлива с цетановым числом 47,5 и температурой выкипания 50%, (Г5о%)> равной 225 °С, оказалось почти в 9 раз меньшим, чем при применении топлива с цетановым числом 52, но с 5о% = 285°С. [c.86]

    В настоящее время предпринимаются попытки связать пусковые свойства бензина с его физическими свойствами, исключив при этом влияние всех других факторов. Так, при оценке пусковых свойств топлив принято подразделять пуск на надежный и возможный. Под надежным пуском понимается пуск полностью охлажденного двигателя не более чем после трех попыток, по 10 сек каждая, с интервалом между ними в 1 мин при питании стартера от холодной аккумуляторной батареи, имеющей 75% зарядки. Под возможным пуском понимается пуск охлажденного двигателя при тех же условиях, но при питании стартера от теплой, полностью заряженной аккумуляторной батареи. Такое разделение пуска п озволяет исключить влияние состояния аккумуляторных батарей. [c.190]

    Практика показата, что 10 ная точка выкипания бензина характеризует его пусковые свойства 50 ная точка — испаряемость средних фракций, оказывающих влияние на продолжтельность прогрева двигателя, устойчивость работы и приемистость самого двигател 90 ная точка указывает на наличие трудноиспаряющихоя фракций и [c.65]


Топливо для карбюраторного двигателя

Автомобильный бензин должен отвечать следующим требованиям:
1) обеспечивать образование в двигателе смеси бензина с воздухом необходимого состава и качества, т. е. бензин должен обладать необходимыми карбюрационными свойствами;
2) обеспечивать бездетонационное сгорание при работе двигателя на всех режимах, т. е. иметь определенные антидетонационные качества;
3) не вызывать коррозии деталей двигателя;
4) не ухудшать качества и состава при хранении и применении, т. е. обладать определенной стабильностью.

С усовершенствованием конструкции двигателей требования к качеству бензина возрастают.

В послевоенный период отечественной автомобильной промышленностью организован выпуск первоклассных автомобилей, требующих применения бензина повышенного качества. Параллельно с этим нефтяной промышленностью было организовано снабжение автомобильного транспорта соответствующими сортами бензина, отвечающими возросшим к нему требованиям.

Автомобильные бензины выпускаются трех марок: А-66, А-70 и А-74 В этом условном обозначении марок бензина буква А означает «автомобильный бензин», а число, стоящее за буквой, указывает октановое число данной марки бензина.

Бензин А-74 имеет облегченный фракционный состав и обладает более высокими качествами, чем бензины А-70 и А-66, и он предназначен только для легковых автомобилей типа ЗИС-110. Применять бензин А-74 для других марок отечественных легковых и грузовых автомобилей не рекомендуется. Учитывая небольшую потребность автотранспорта в бензине А-74 и нецелесообразность его смешивания с другими ‘бензинами, он, как правило, поставляется в отдельных бочках.

Основными марками бензина на автотранспорте являются бензины А-66 и А-70. В соответствии с существующим стандартом (ГОСТ 2084-51) к этим бензинам может добавляться этиловая жидкость Р-9 в количестве до 1,5 мл на 1 кг бензина. Такой бензин называется этилированным.

Этиловая жидкость добавляется для повышения октанового числа бензина, определяющего одно из основных свойств бензина — его детонационную стойкость. Вместе с тем этиловая жидкость является сильнейшим ядом, и добавка ее к бензину даже в таких незначительных количествах делает бензин ядовитым; поэтому при применении этилированного бензина необходимо соблюдать особые меры предосторожности.

Кроме автомобильных бензинов, промышленность выпускает авиационные бензины и бензины для специальных технических нужд, например, для использования в качестве растворителя сырой резины при изготовлении резинового клея, и др.

2. Физико-химические свойства бензинов

Октановое число характеризует детонационную стойкость бензина. Явление детонации, которое может наблюдаться при сгорании бензина, чрезвычайно нежелательно и отрицательно сказывается на работе двигателя.

Сгорание бензина с детонацией сопровождается появлением резких металлических стуков, черного дыма на выхлопе, увеличением расхода бензина, снижением мощности двигателя и другими отрицательными явлениями.

В результате работы с детонацией двигатель быстро изнашивается — прогорают днища поршней, появляются трещины в блоке, выкрашиваются шатунные подшипники и т. д.

Октановым числом называется показатель детонационной стойкости бензина, численно равный такому процентному содержанию изооктана в смеси с нормальным гептаном, при котором детонационная стойкость этой смеси и сравниваемого с ней бензина одинаковы.

Октановое число изооктана условно принято за 100, а нормального гептана — за 0 (изооктан и гептан — углеводороды).

Чем выше октановое число бензина, тем лучше его антидетонационные свойства.

Октановое число бензина определяется по моторному методу. Для этой цели производят испытание бензина на специаль-

ном одноцилиндровом двигателе с переменной степенью сжатия. При работе двигателя на испытуемом бензине изменяют степень сжатия и фиксируют момент начала появления детонации. После этого подбирают такой состав изооктано-гептановой смеси, работа на которой сопровождается появлением детонационных стуков такой же силы, как и при работе на испытуемом бензине.

Допустим, что такая смесь состоит из 70% изооктана и 30% нормального гептана. В этом случае октановое число испытуемого бензина будет равно 70. Помимо сорта бензина и степени сжатия двигателя, на появление детонации влияют: число оборотов коленчатого вала, состав и температура рабочей смеси, сте-пень охлаждения цилиндров и головки блока, наличие нагара в камере сгорания и конструкция двигателя.

Повышение числа оборотов уменьшает склонность к детонации, так как при этом уменьшается время пребывания рабочей смеси в сжатом состоянии до начала ее воспламенения при такте сжатия. Таким образом, сокращается время, в течение которого могут образовываться продукты разложения бензина, вызывающие детонацию. С обеднением рабочей смеси склонность к детонации также уменьшается. Значительное влияние на появление детонации оказывает недостаточность охлаждения двигателя. Чем выше температура в конце сжатия рабочей смеси, тем выше склонность бензина к детонации. Наличие накипи в блоке цилиндров и нагара в камере сгорания двигателя значительно повышают детонацию.

На детонацию влияют также конструктивные элементы двигателя: диаметр цилиндров, форма камеры сгорания, расположение свечи зажигания и др.

Фракционный состав является одним из главнейших показателей, по которому судят о качестве бензина.

Бензин состоит из веществ, имеющих разные температуры кипения. Поэтому если бензин нагревать, то сперва будут закипать легкие частицы, имеющие низкую температуру кипения, а при дальнейшем повышении температуры начнут кипеть более тяжелые частицы и так далее, пока не выкипит весь бензин. Температура, при которой закипают первые, самые легкие частицы бензина, ниже температуры выкипания последних, самых тяжелых его частиц.

Известно, что кипение сопровождается испарением; поэтому если нагревать бензин и при определенных температурах отбирать в разную посуду выделяющиеся пары и охлаждать их до превращения снова в жидкий бензин, то мы получим части бензина, отделенные друг от друга, которые имеют разные темпера? туры кипения.

Так, например, если подогреть 100 см3 бензина, то может оказаться, что при нагреве до температуры 80° выкипит 10 смз его, при дальнейшем нагреве от 80 до 150° выкипит еще 40 смз и “при нагреве от 150 до 205° выкипит остальной бензин, за исключением незначительного количества (обычно 1—2 смз), которое остается в виде остатка, и, кроме того, 2—3 смз могут быть потеряны при разгонке бензина.

Отдельные части бензина, имеющие различные температуры кипения, носят название фракций, а количество тех или иных фракций в данном бензине определяет его фракционный состав.

Фракционный состав топлива часто изображается графически в виде кривых разгонок, показывающих, какой процент топлива отгоняется при той или иной температуре. На рис. 29 показаны две кривые разгонки: одна — бензинов А-66 и А-70, другая — бензина А-74.

Для характеристики фракционного состава указываются температура начала перегонки и температура, при которой перегоняется 10, 50 и 90% бензина, а также температура конца кипения, количество оставшегося бензина и сумма оставшегося и потерянного бензина.

Фракционный состав в основном определяет испаряемость бензина, т. е. способность переходить из жидкого состояния в парообразное. В свою очередь, от испаряемости зависят качество рабочей смеси, ее однородность и интенсивность распыла, т. е. карбюрационные свойства бензина.

От фракционного состава топлива зависят износ двигателя, развиваемая им мощность, устойчивость и бесперебойность работы, бездетонационная работа, легкость пуска двигателя в холодное и теплое время, расход бензина и наконец, величина потерь бензина от испарения во время хранения.

Легкость пуска двигателя характеризуется температурой выкипания 10% бензина. Бензин с низкой температурой выкипания 10% его, а также низкой температурой начала кипения значительно облегчает пуск двигателя в холодное время. Вместе с тем работа на таком бензине в жаркое время может вызвать перебои вследствие образования паровых пробок в системе питания и ухудшения наполнения двигателя. Для бензинов А-66 и А-70 температура выкипания не должна быть более 79°, а для бензинов А-74 — 70°, т. е. бензин А-74 имеет фракции, выкипающие при более низкой температуре.

Таким образом, требования двигателя к топливу изменяются в зависимости от внешних температурных условий. Это вызывает необходимость выпуска и применения так называемых сезонных бензинов — летних и зимних.

По температуре выкипания 50% бензина судят о скорости прогрева и надежности работы прогретого двигателя на данном

Рис. 29. Кривые разгонки автомобильных бензинов:
1 — А-66 и А-70: 2 — А-74

бензине. Чем выше эта температура, тем больше времени требуется для прогрева холодного двигателя. По температуре выкипания 90% и температуре конца разгонки бензина судят о полноте его испарения во всасывающей системе двигателя. От температуры выкипания 90% бензина зависит также приемистость двигателя и плавность перехода его с одного режима работы на другой.

Бензин с высокой температурой конца кипения, или, как его называют, утяжеленный или тяжелый бензин, ведет к преждевременному износу двигателей. При работе на бензине с концом кипения 225° износы двигателя на 30—40% больше по сравнению с износами, наблюдаемыми при эксплуатации на бензине с концом кипения 200°. Одной из причин такого увеличения из-носов является ухудшение испаряемости бензина утяжеленного фракционного состава и в связи с этим увеличение поступления в цилиндры двигателя топлива в жидком, неиспарившемся виде, что вызывает неравномерное распределение рабочей смеси по цилиндрам, разжижение и смывание смазки со стенок цилиндров и т. д. Вместе с тем утяжеление фракционного состава бензина ухудшает его антидетовационные качества. Так, например, фракции, выкипающие до 80°, имеют октановое число 80, а выкипающие при 220° имеют октановое число 30.

Потери при разгонке бензина характеризуют наличие в нем легких фракций, которые могут испаряться при транспортировке, хранении, заправке и непосредственном использовании на автомобиле.

При применении в жаркое время бензинов с повышенным процентом потерь, т. е. с большим количеством легких фракций, должно быть обращено особое внимание на мероприятия, уменьшающие потери от испарения бензина при его транспортировке и хранении.

Фактические смолы, т. е. вещества, способные вызывать смолообразование и нагарообразование в двигателе, представляют собой сложные по химическому строению продукты. Их содержание в бензине выражается количеством смол, остающихся после выпаривания топлива.

Добиться полного отсутствия в бензине фактических смол не удается, и поэтому для бензинов А-66 и А-70 допускается их содержание не свыше 10 мг на 100 мл бензина, а в бензине А-74 — не свыше 6 мг на 100 мл.

Сера в бензине еще более нежелательна, чем смолы. Однако полностью избежать ее присутствия также не удается, и она допускается в количестве не свыше 0,15% для А-66 и А-70 и 0,1% для А-74, а для бензинов, полученных из нефтей, в которых сера содержится в больших количествах, так называемых сернистых нефтей, ее содержание допускается до 0,4—0,6%. Отрицательное действие серы сказывается в том, что она увеличивает износ двигателя, вызывая коррозию металла, и ухудшает качество масла двигателя. Чем больше содержится серы в бензине, тем сильнее сказывается ее вредное действие. Так, например, повышение содержания серы в бензине с 0,05 до 0,6% снижает мощность и экономичность двигателя на 25—35”/о и уменьшает срок его службы не менее чем в четыре раза.

Проба на медную пластинку показывает коррозирующие свойства свободной серы и активных сернистых соединений, присутствующих в бензинах. Испытание заключается в наблюдении за изменением цвета пластинки из электролитической меди, которая должна находиться некоторое время при определенной температуре в испытуемом бензине. Чем сильнее коррозирующее действие, тем больше будет потемнение пластинки.

Водорастворимые кислоты и щелочи вызывают сильную коррозию, а следовательно, и износы металлических деталей двигателя. Поэтому стандартом на бензин не допускаются в нем водорастворимые кислоты и щелочи даже в самых незначительных количествах

Стандартом на бензин также не допускается присутствие в нем механических примесей и воды, содержание которых вызывает повышенный износ двигателя и увеличенное нагарообразо-вание.

Присутствие воды в бензине увеличивает износы цилиндров и поршней вследствие отложения на их стенках при испарении воды растворенных в ней солей. Отложившиеся соли действуют подобно наждаку, увеличивая износ трущихся деталей.

Упругостью паров бензина называется наибольшее давление его насыщенных паров при температуре 38°.

Испарение бензина тесно связано с упругостью паров. Чем меньше упругость паров, тем медленнее испаряется бензин, и наоборот. Вместе с этим в стандарте на бензин ограничивается наиболее допустимая упругость паров, которая не должна превышать 500 мм ртутного столба.

Применение бензинов с большей упругостью паров может вызвать образование в системе питания пробок паров бензина и перебои в работе двигателя. Бензин с высокой упругостью паров не применяется еще и потому, что он очень легко испаряется, вызывая потери при хранении.

Первоначальное качество бензина во время его хранения может изменяться. Объясняется это тем, что в результате соприкосновения бензина с кислородом воздуха он окисляется, отчего в нем образуются смолы. Склонность бензина к образованию смол в процессе хранения определяется так называемым индукционным периодом, выражаемым в минутах.

Индукционным периодом называется время, в течение которого бензин, находящийся при температуре 100° и давлении 7 кг/см2, не поглощает кислорода.

Для бензинов А-66 и А-70 индукционный период равен 240, а для А-74 — 800 мин. Чем больше индукционный период, тем более длительное время может храниться бензин без ухудшения его качества. Упругость паров и индукционный период характеризуют стабильность бензина, т. е. сохранение его свойств при хранении и транспортировке.

3. Способы оценки качества бензинов и плотности нефтепродуктов

Перечисленные выше основные физико-химические свойства бензинов достаточно полно характеризуют их качество. Однако для определения этих свойств требуются специальное лабораторное оборудование и известные навыки. В обычных автохозяйствах проводить такие химические анализы бензинов нет возможности. Нефтебазы, отпускающие бензин, выдают на него паспорт с подробным химическим анализом, с которым всегда можно ознакомиться.

Важность применения бензинов соответствующего качества очевидна. В тех случаях, когда качество бензина вызывает сомнение, должен быть произведен физико-химический анализ его в соответствующих лабораториях. Наличие в бензине посторонних примесей и воды может быть проверено простейшим способом. Для этой цели бензин наливается в мензурку диаметром 40—65 мм, в которой он отстаивается в течение суток. После отстоя доброкачественный бензин должен быть прозрачным и не содержать взвешенных и осевших на дно мензурки посторонних примесей и воды.

В связи с тем, что учет бензина и других нефтепродуктов осуществляется как в весовых, так и в объемных единицах, часто приходится пользоваться их плотностью или удельным весом, которые позволяют производить пересчет количества нефтепродуктов, замеренного в весовых единицах (кг, т), в объемные (л) и наоборот.

Плотностью (обозначается р) нефтепродукта считается его масса, заклю ченная в единице объема; ее размерность — г/см3.

Нефтепродукты при нагревании расширяются, их первоначальный объем увеличивается, и в результате этого плотность уменьшается. Поэтому, когда говорится о плотности, указывается, при какой температуре она замерялась. Для нефтепродуктов температура замера принята 20°. Если плотность замерялась при другой температуре, то путем пересчета можно определить плотность при 20°.

Существует несколько способов определения плотности, из которых самым доступным является способ определения плотности с помощью нефтеденси-метра (ареометра) (рис. 30). Верхняя шкала нефтеденсиметра указывает плотность, а нижняя — температуру, при которой она измерена.

Рис. 30. Нефте-денсиметр

Нефтеденсиметр опускают в сосуд с нефтепродуктом и по глубине его погружения, отсчитываемой по шкале, определяют плотность.

Записав плотность и температуру, при которой происходило ее определение, с помощью табл. 17 можно определить плотность при 20°.

Если температура, при которой определялась плотность, была больше 20°, то поправка прибавляется к плотности, указанной на шкале, если же меньше, то поправка вычитается.

4. Сведения о каменноугольном бензоле, пиробензоле и спирте

Каменноугольный бензол является продуктом переработки каменного угля и в смеси с бензином нашел применение в качестве топлива для автомобилей с карбюраторными двигателями. Применяется он в следующем соотношении с бензином: 25% бензола и 75% бензина. Такая смесь является удовлетворительной по испаряемости и другим карбюрационным свойствам, а также по возможности использования при низких температурах (выпадение кристаллов при температуре порядка минус 30°). Применять в качестве автомобильного топлива чистый бензол не представляется возможным, потому что он имеет очень высокую температуру застывания, равную плюс 5°, в то время как бензин не застывает при температуре минус 60° и ниже.

В сравнении с бензином бензол обладает значительно лучшими антидетонационными качествами, его октановое число равно 100.

При применении бензино-бензоловых смесей необходимо несколько понижать уровень топлива в карбюраторе путем соответствующей регулировки, так как плотность бензола выше бензина и равна около 0,88 г/слг3.

Фракционный состав бензола однороднее бензина (меньшая разница в температуре начала разгонки и конца кипения). Температура начала разгонки бензола 79,5° и конца кипения — 80,6°. Испаряемость бензола хуже, чем бензина, при его сгорании образуется большое количество нагара. Горение бензола, а также и бензино-бензоловых смесей происходит медленнее, чем бензина; поэтому при их применении нужно увеличивать угол опережения зажигания, чтобы избежать перегрева двигателя, снижения мощности и ухудшения экономичности.

Заметим, что бензол обладает некоторой ядовитостью, поэтому при его применении должны соблюдаться специальные санитарные правила.

Пиробензол является продуктом высокотемпературной переработки нефтяных дестиллатов и (так же, как и каменноугольный бензол) применяется в смеси с бензином в качестве автомобильного топлива. Эти два вида бензола сравнительно немного отличаются друг от друга по большинству показателей. Температура застывания пиробензола минус 12°.

В качестве топлива автомобильных карбюраторных двигате-телей могут применяться этиловый (винный) и метиловый спирты, а также смесь этилового спирта — ректификата и бутилового спирта. Этиловый спирт получают из злаков и корнеплодов, а технический этиловый и метиловый спирты вырабатывают из древесины. Бутиловый спирт получается как побочный продукт при производстве синтетического каучука.

Кроме повышенного октанового числа, которое у спиртов около 100, и небольшого нагарообразования и смолообразования, спирты почти по всем остальным показателям как топливо уступают бензинам. Они имеют более низкую испаряемость и поэтому почти исключается возможность пуска в ход на них холодных двигателей. Кроме этого, они вызывают большую коррозию. Применять один спирт можно лишь при условии пуска и прогрева двигателя на бензине с переключением на спирт только вполне прогретого двигателя. Двигатель, работающий на спирте, должен быть оборудован приспособлениями для усиленного подогрева. Спирты в смеси с бензином следует применять с содержанием спирта до 30%. Такая смесь обеспечивает вполне удовлетворительную работу двигателя.

Метиловый спирт ядовит и вдыхание его паров может вызвать отравление; поэтому при работе на нем кабина автомобиля должна хорошо вентилироваться.

Эксплуатационные свойства бензинов — Энциклопедия по машиностроению XXL

Эксплуатационные свойства бензина определяются его химическим составом, который в свою очередь зависит от исходного сырья, способа его переработки и наличия присадок.  [c.351]

Рекомендуемое назначение бензинов приведено в табл. 184, а методика оценки эксплуатационных свойств бензинов — в табл. 183.  [c.240]

Оценка эксплуатационных свойств бензина  [c.242]

Эксплуатационные свойства бензина оцениваются также по его способности к длительному хранению без выпадения смол, отсутствию вредных соединений (главным образом сернистых), оказывающих коррозийное действие на детали двигателя и др.  [c.251]


Эксплуатационные свойства бензинов  [c.121]

К основным эксплуатационным свойствам бензинов относятся горючесть, испаряемость и склонность к отложениям.  [c.121]

Чтобы обеспечить надежную и экономичную работу двигателей, бензин должен обладать определенными эксплуатационными свойствами. Эти свойства должны обеспечить бесперебойную его подачу из топливных баков в двигатель, быстрое образование однородной топливовоздушной смеси и ее сгорание без детонации. При сгорании бензина не должны образовываться в большом количестве смолистые и углистые остатки, засоряющие систему питания двигателя. Бензин должен сохранять свои качества при длительном хранении и не вызывать коррозии соприкасающихся с ним деталей.  [c.351]

При хранении смеси масла с бензином ее эксплуатационные свойства не должны изменяться.  [c.13]

С момента появления первых двигателей внутреннего сгорания и до настоящего времени основными видами топлива для автотранспорта остаются продукты переработки нефти — бензины и дизельные топлива. Эти топлива представляют собой смеси углеводородов и присадок, предназначенных для улучшения их эксплуатационных свойств. В состав бензинов входят углеводороды, выкипающие при температуре от 35 до 200 °С, а в состав дизельных топлив — углеводороды, выкипающие в пределах 180—360 °С.  [c.10]

Основные эксплуатационные свойства. Наиболее важными для бензинов являются требования к детонационной стойкости и фракционному составу, от которых зависят их эксплуатационные характеристики.  [c.13]

В настоящем разделе рассматриваются эксплуатационные и физикохимические свойства бензинов, дизельных топлив, мазутов и авиационных керосинов — самых массовых групп горючего, применяемого на технике, и их влияние на надежность и эффективность ее работы.  [c.28]

Бензины предназначены для поршневых авиационных и автомобильных двигателей с принципиальным воспламенением. Несмотря на различия в условиях их применения, авиационные и автомобильные бензины характеризуются общими показаниями качества, определяющими их эксплуатационные свойства, различаясь между собой численными значениями, как правило, более низкими для автомобильных бензинов. К бензинам относятся жидкие нефтяные топлива, предназначенные для применения в поршневых двигателях внутреннего сгорания с принудительным воспламенением (от искры). В зависимости от назначения их разделяют на автомобильные и авиационные.  [c.88]

Уровень качества бензинов определяется его эксплуатационными свойствами, основными из которых являются горючесть, испаряемость и склонность к отложениям. Значимость этих свойств не однозначна. Если по уровню детонационной стойкости бензины подразделяются на марки, то по уровню испаряемости автомобильные бензины подразделяются на виды (летний и зимний), заметно различие по этому свойству между автомобильными и авиационными бензинами. Склонность к отложениям практически одинакова для всех марок бензинов.  [c.89]


При использовании бензинов с высокой температурой конца кипения также усиливается неравномерность распределения горючей смеси по цилиндрам двигателя и повышается склонность бензина к нагарообразованию. Снижение температуры конца кипения бензинов может повысить их эксплуатационные свойства, однако это снижает ресурс бензинов.  [c.133]

Потеря легких фракций бензина при хранении влияет на его следующие эксплуатационные свойства  [c.107]

Топливную экономичность автомобилей стремятся улучшить применением маловязких масел, поддержанием достаточно высокой средней эксплуатационной температуры, использованием обедненных смесей на частичных нагрузках (правильной регулировкой топливоподающей системы), применением высокой степени сжатия и наддува. Выгоднее использовать все возможности, чтобы можно было работать на топливах и маслах худшего качества и поэтому дешевых. В США, например, автомобили большой грузоподъемности работают на утяжеленном бензине третьего сорта, имеющем низкое октановое число. Для устранения детонации на соответствующих режимах работы двигателя специальным устройством подается второе топливо, обладающее антидетонационным свойством.  [c.177]

Полнота испарения бензина определяется скоростью испарения, обусловленной его физическими свойствами, а также конструкционными и эксплуатационными факторами.  [c.40]

Не все свойства равноценньг при оценке уровня качества топлива. Наиболее важный показатель часто используют при маркировке топлив. Например, основное эксплуатационное свойство бензинов детонационная стойкость нашло отражение в марках. По прокачиваемости разделены на марки дизельные топлива.  [c.87]

Спиртовые топлива. К спиртовым топливам относятся метанол, метиловый спирт СН3ОН и этанол, этиловый спирт С2Н5ОН. Спирты в качестве топлива для ДВС применялись и ранее, когда по разного рода причинам ощущалась острая нехватка бензинов. По своим эксплуатационным свойствам спирты заметно уступают бензинам. Теплотворная способность метанола—19260. .. 19700 кДж/кг, этанола — около 26800 кДж/кг, бензина — 43000. .. 45500 кДж/кг, т. е. у метанола теплота сгорания в среднем в 2,25 раза ниже, чем у бензина. Стехиометрические соотношения воздух-метанол — 6,4, воздух—этанол — около 9. Это означает, что при одинаковом запасе хода по топливу автомобили, работающие на спиртовом топливе, должны иметь в 1,7. .. 2,4 раза большие по объему топливные баки. Кроме того, у метанола значительно большая, чем у бензина (56,4 против 9,2 кДж/кг), теплота испарения, а также более высокое давление насыщенных паров, приводящее к повышению неравномерности распределения смеси по цилиндрам. Для устранения этого необходимо производить интенсивный подогрев воздухометанольной смеси.  [c.53]

В процессе хранения бензины подвергаются различным химическим преврэшениям, ведущим к ухудшению их эксплуатационных свойств. Способность бензина противостоять этим химическим превращениям называют химической стабильностью. Химическая стабильность бензинов определяется главным образом содержанием в них непредельных углеводородов, которые в силу их химической структуры легко взаимодействуют с кислородом воздуха с образованием высокомолекулярных смолистых веществ. На процесс окисления влияют также содержащиеся в бензине неуглеводородные соединения.  [c.19]

Важным эксплуатационным свойством дизельного топлива является его с к л о н н о с т ь к образованию нагаро- и лакоотложе-н и й в двигателе. Отложения приводят к нарушениям в рабочем процессе двигателя, что ухудшает его технико-экономические и экологические показатели, увеличивает износ деталей двигателя. На образование отложений влияют фракционный состав, содержание сернистых соединений, непредельных и ароматических углеводородов, смолистых соединений, а также неорганических примесей. Более тяжелые топлива, с большим содержанием серы и ее соединений дают большее количество нагара. С увеличением содержания ароматических и непредельных углеводородов склонность топлив к нагарообразованию возрастает. Количество непредельных углеводородов регламентируется введением в стандарт показателя — йодного числа. С увеличением количества непредельных углеводородов йодное число возрастает. Количество смолистых веществ в дизельных топливах оценивается, как и в бензинах, количеством фактических смол. Склонность дизельного топлива к нагарообразованию оценивается его зольностью и коксуемостью. Зольность топлива характеризует содержание в топливе несгораемых неорганических соединений, которые повышают абразивные свойства топлива. Коксуемостью называют свойство топлива образовывать углистый остаток при нагреве без доступа воздуха. Коксуемость дизельных топлив зависит от их фракционного состава, содержания в топливах смол и непредельных углеводородов.  [c.24]


Невулканизированные каучуки растворяются в оргапических растворителях (бензине, бензоле и др.), в результате чего их используют для получения резинового клея. Перед вулканизацией смешивают каучук, вулканизирующие вещества и другие компоненты. Для снижения расхода каучука, улучшения физикомеханических и эксплуатационных свойств изделий в состав резиновых смесей вводят различные компоненты.  [c.652]

Автомобильный бензин для карбюраторных двигателей получают путем перегонки нефти. Основными эксплуатационно-техническими свойствами бензина являются детонационная стойкость, а также карбюрационные и коррозионные свойства.  [c.116]

Эксплуатационно-технические свойства автомобильных бензинов. Важнейшими эксплуатационно-техническими свойствами бензинов являются антиде-тонационные, карбюрационные, антикоррозионные свойства, а также стабильность и загрязненность.  [c.414]

Для подшипников закрытого типа с рабочей смазкой, заложенной в них на заводе-изготовителе, процесс консервации разделяют на две стадии промывку и сушку подшипников до закладки рабочей смазкп и консервацию подшипников после закладки смазки. Подшипники и их вспомогательные металлические детали (шайбы, кожухи) промывают в горячем водном растворе олеата калия или натрия, затем сушат в горячем масле. Так как остатки масла могут влиять на эксплуатационные свойства рабочей смазки, подшипники должны быть перед закладкой смазки чистыми и сухими. Поэтому после сушки в масле и охлаждения подшипники дополнительно промывают в двух ваннах с бензином и сушат для удаления бензина. В отдельных случаях после промывки в двух ваннах с бензином подшипники промывают в третьей ванне содержащей 8—10%-ный раствор масла в бензине. При этом используют масло, применяемое в качестве базового для данной рабочей смазки. В промытые подшипники закладывают рабочую смазку и запрессовывают шайбы.  [c.556]

Автомобильные бензины. Важнейшими эксплуатационно-техническими свойствами бензинов являются детонационные, карбюрацион-ные, коррозионные, а также стабильность и степень загрязненности.  [c.160]

За последнее годы вопрос качества бензинов, применяемых на технике, приобретает совершенно новое значение, главное из которых — экологическая безопасность применения бензинов. Эти проблемы оказались в одном ряду с проблемами химмотологии, от решения которых зависит технический прогресс и развитие экономики. В настоящее время требования к качеству бензинов еще более ужесточились, поэтому постоянно ведется работа по улучшению их эксплуатационных свойств, от уровня которых во многом зависят долговечность, надежность и экономичность двигателя.  [c.138]

Эпоксидные компаунды обладают высокими диэлектрическими и физико-механическими свойствами, хорошей адгезией к металлам и другим материалам, отличаются стойкостью к изменению температурных условий, воздействию агрессивных сред, влажности, вибрационным нагрузкам. Эпоксидные компаунды противостоят воздействию большинства органических растворителей, слабых кислот и щелочей, масел, бензина, солнечной радиации. Благодаря удачному сочетанию высоких эксплуатационных свойств эпоксидные компаунды широко используются в электротехнической и радиоэлектронной промышленности в качестве герметизирующих материалов. Герметизации подвергаются самые разнообразные радио- и электроэлементы — от миниатюрных радиотехнических устройств до крупногабаритных обмоток электрических машин и трансформаторов.  [c.8]


Свойства и характеристики нефтяного топлива

Нефтяное топливо имеет ряд характеристик и свойств, представляющих интерес для пользователя. Одним из них является легкое воспламенение, и все они имеют общий состав, состоят из молекул углеводородов (водорода и углерода) и небольшого количества добавок.

Требуется базовое понимание авиационного топлива, поскольку командир воздушного судна несет ответственность за безопасную эксплуатацию воздушного судна, в том числе за процесс дозаправки и безопасное обращение с этими летучими продуктами.



Характеристики нефтяного топлива

Нефтяное топливо должно легко воспламеняться и гореть, полностью высвобождая свою энергию. Что очень много по сравнению с их весом. Эти виды топлива изготавливаются из углеводородов и очищаются от сырой нефти путем фракционной перегонки и характеризуются точками кипения и молекулярными массами. Природный газ состоит из легких углеводородов метана С1, этана С2, пропана С3 и бутана С4.

Углеводороды

Бензин содержит углеводороды в диапазоне C4-C10, керосин и авиационное топливо в диапазоне C4-C19, а дизельное топливо можно найти в диапазоне C8-C21.Другими более тяжелыми углеводородами являются печное топливо и дизельное топливо № 2 (C15-C22), а также смазочные и гидравлические жидкости в диапазоне C20-C60.

Волатильность

Наши хорошо известные виды топлива состоят из ряда различных углеводородных соединений, состав которых соответствует определенным свойствам для конкретного применения. Волатильность является одним из таких свойств. Это влияет на его способность испаряться и образовывать горючую смесь с воздухом в двигателе. Более легкие виды топлива, такие как бензин и авиационный газ, более летучи, чем топливо для реактивных двигателей или дизельное топливо при той же температуре и давлении.

Примеси

Очищенное топливо содержит ряд примесей, таких как смолы, металлы, рост микробов, осадок, серу и воду в результате конденсации. Смолы образуются в результате окисления или полимеризации молекул углеводородов под воздействием воздуха или солнечного света. Металлы попадают во время очистки и могут способствовать засорению топливного фильтра. Для борьбы с этим используется добавка-деактиватор металлов.

Топливные микробы

Поскольку топливо стерилизуется, когда оно покидает нефтеперерабатывающий завод, микробный рост происходит после контакта топлива с воздухом и водой.Микробы питаются топливом, и когда им дают смену и время, они производят пахучую слизь, забивающую топливные фильтры. Необходимы минимизация содержания воды и биоцидные добавки. Осадок — это просто ржавчина, грязь, минералы, песок и тому подобные примеси. Использование топливных фильтров должно решить эту проблему.

Соединения серы могут вызывать коррозию металлов в топливных системах самолетов. Ограничение содержания серы в таких видах топлива, как дизельное топливо и JET, поможет смягчить это.

Октан

Бензиновые топлива оцениваются по октановому числу, которое указывает на их устойчивость к детонации (детонации).Чем выше рейтинг, тем устойчивее. Высокий рейтинг означает не большую мощность, а то, что топливо можно использовать в двигателях с более высокой степенью сжатия или с турбонаддувом.

Волатильность

Относится к температуре кипения жидкости и ее склонности к испарению при нормальной температуре и давлении окружающей среды. Из всех видов топлива, используемых в авиации, Mogas отличается высокой летучестью, за ним следуют AVgas и JET. Это свойство желательно в карбюраторах, поскольку нам нужна горючая воздушно-топливная смесь для работы двигателя.Пары Mogas и AVgas примерно в три раза тяжелее воздуха и оседают в более низкие области.

Воспламеняемость

Указывает, насколько быстро топливо начнет гореть, очень полезно в камере сгорания двигателя после того, как свеча зажигания создаст искру.

Написано ЕАИ.

Бензин — Citizendium

(PD) Фото: Правительство США
Автомобили для личного пользования являются крупнейшими потребителями бензина.

Бензин или Бензин представляет собой топливо, полученное из сырой нефти, для использования в двигателях внутреннего сгорания с искровым зажиганием.Обычный бензин в основном представляет собой смесь более 200 различных углеводородных жидкостей, начиная от тех, которые содержат 4 атома углерода, до тех, которые содержат 11 или 12 атомов углерода. Он имеет начальную точку кипения при атмосферном давлении около 35 ° C (95 ° F) и конечную точку кипения около 200 ° C (395 ° F). [1] [2] [3] [4] Бензин используется главным образом в качестве топлива для двигателей внутреннего сгорания в автомобилях, а также в некоторых небольших самолетах.

В Канаде и США обычно используется слово «бензин», которое часто сокращается до просто «газ», хотя это скорее жидкость, чем газ. По сути, АЗС именуются «заправочными станциями».

В большинстве нынешних или бывших стран Содружества используется термин «бензин», а их заправочные станции называются «заправочными станциями». Иногда также используется термин «нефтегазолин». В некоторых странах Европы и других странах термин «бензин» (или вариант этого слова) используется для обозначения бензина.

В авиации термин «могас» (аббревиатура от «автомобильный бензин») используется для отличия автомобильного топлива от авиационного топлива, известного как «авигаз».

Производство бензина из сырой нефти

Для получения дополнительной информации см.: Процессы нефтепереработки .

Бензин и другие конечные продукты производятся из сырой нефти на нефтеперерабатывающих заводах. По ряду причин очень сложно количественно определить количество бензина, полученного при переработке данного количества сырой нефти:

  • Буквально сотни различных источников сырой нефти по всему миру, и каждая сырая нефть имеет свою уникальную смесь тысяч углеводородов и других материалов.
  • По всему миру существуют сотни заводов по переработке сырой нефти, и каждый из них предназначен для переработки определенной сырой нефти или определенного набора сырых масел. Кроме того, каждый нефтеперерабатывающий завод имеет свою собственную уникальную конфигурацию процессов переработки нефти, которая производит свой собственный уникальный набор компонентов бензиновой смеси. В некоторых видах сырой нефти содержится более высокая доля углеводородов с очень высокой температурой кипения, чем в других видах сырой нефти, и поэтому для производства углеводородов с более низкой температурой кипения, пригодных для использования в бензинах, требуются более сложные конфигурации нефтеперерабатывающих заводов.
  • Существует множество различных спецификаций бензина, которые были предписаны различными местными, государственными или национальными государственными учреждениями.
  • Во многих географических районах количество бензина, произведенного в летний сезон (т. е. сезон наибольшего спроса на автомобильный бензин), значительно отличается от количества, произведенного в зимний сезон.
(PD) Изображение: Milton Beychok
Средний выход продуктов нефтепереработки в США.

Однако в среднем по всем НПЗ, работавшим в США в 2007 г., [5] перерабатывая баррель сырой нефти (т. е. 42 галлона или 159 литров), получали 19,2 галлона (72,7 литра) конечного бензина. как показано на соседнем изображении. Это объемный выход 45,7 процента. Средний выход бензина на НПЗ в других странах может быть другим.

С точки зрения эффективности при использовании в автомобильных двигателях внутреннего сгорания с искровым зажиганием наиболее важной характеристикой бензина является его октановое число (обсуждается далее в этой статье).Парафиновые углеводороды (алканы), в которых все атомы углерода находятся в прямой цепи, имеют самые низкие октановые числа. Углеводороды с более сложной конфигурацией, такие как ароматические углеводороды, олефины и разветвленные парафины, имеют гораздо более высокое октановое число. С этой целью многие процессы очистки, используемые на нефтеперерабатывающих заводах, предназначены для получения углеводородов с более сложными конфигурациями.

Некоторыми из наиболее важных технологических потоков нефтепереработки, которые смешиваются вместе для получения конечного продукта бензина [6] , являются:

Свойства, определяющие характеристики бензина

(PD) Изображение: Милтон Бейчок
Схема 4-тактного цикла двигателя внутреннего сжатия с искровым зажиганием.

Октановое число

На соседнем изображении показано, что происходит в одном из цилиндров сгорания бензинового двигателя внутреннего сгорания с искровым зажиганием, работающего в 4-тактном цикле. Каждый цилиндр в двигателе имеет подвижный поршень, который может скользить вверх и вниз внутри цилиндра. Хотя это и не показано на изображении, нижняя часть поршня соединена с вращающимся центральным коленчатым валом с помощью так называемого шатуна . Цикл начинается с поршня в верхней части цилиндра (т.д., где поршень максимально удален от оси коленчатого вала), а впускной и выпускной клапаны закрыты. Затем:

  • Во время такта впуска поршень тянется вниз под действием вращающегося коленчатого вала, и впускной клапан открывается, пропуская смесь топлива и воздуха.
  • Во время такта сжатия впускной клапан закрывается, и поршень выталкивается вверх вращающимся коленчатым валом, который сжимает топливно-воздушную смесь.
  • Во время такта мощность сжатая топливно-воздушная смесь воспламеняется искрой от свечи зажигания.Возникающее в результате повышение температуры и давления горящего топлива толкает поршень вниз, что, в свою очередь, заставляет вращаться коленчатый вал.
  • Во время такта выпуска выпускной клапан открывается, и вращающийся коленчатый вал толкает поршень вверх, что вынуждает продукты сгорания выбрасываться из цилиндра. На этом заканчивается 4-тактный цикл, а затем цикл начинается снова.

В типичном многоцилиндровом двигателе синхронизация цикла каждого цилиндра такова, что коленчатый вал постоянно вращается.

(PD) Изображение: Milton Beychok
Упрощенная структура 2,2,4-триметилпентана и н-гептана.

Если бензин самопроизвольно воспламеняется и детонирует (т. е. взрывается) до того, как воспламенится от свечи зажигания, это вызывает ненормальное явление, известное как стук , стук или искровой стук . Стук хорошо слышен, а продолжительный стук может повредить двигатель.

Как кратко упоминалось выше, наиболее важной характеристикой бензина является его октановое число, которое является мерой устойчивости бензина к детонации .На самом деле октановое число иногда называют Антидетонационный индекс . Октановое число основано на произвольной шкале, индексированной относительно жидкой смеси изооктана (C 8 H 18 ), которая представляет собой 2,2,4-триметилпентан, и н-гептана (C 7 H 16 ). Изооктану (см. изображение рядом) с разветвленной структурой и высокой детонационной стойкостью произвольно присвоено октановое число 100. N-гептану (см. изображение рядом) с прямоцепочечной структурой и плохой детонационной стойкостью. произвольно присвоено октановое число 0.

Октановое число определенного бензина измеряется путем его использования в испытательном одноцилиндровом двигателе с переменной степенью сжатия и регулировкой степени для получения стандартной интенсивности детонации, регистрируемой прибором, известным как детонометр . По сравнению с табличными результатами аналогичных испытаний различных смесей изооктана и н-гептана при той же степени сжатия определяется октановое число бензина. Например, если результаты испытаний бензина совпадают с результатами испытаний смеси, содержащей 90 объемных % изооктана и 10 объемных % н-гептана, то октановое число бензина принимается равным 90. [7]

Октановое число измеряется в двух различных условиях эксплуатации. Рейтинг, измеренный в более тяжелых условиях эксплуатации, называется Октановое число двигателя (MON) [8] , а рейтинг, измеренный в менее тяжелых условиях, называется Октановое число по исследовательскому методу (RON) [9] . Моторное октановое число больше отражает характеристики бензина при использовании в автомобиле, работающем под нагрузкой.Для многих составов бензина RON примерно на 8-10 пунктов ниже, чем RON.

В США и Канаде октановое число, указанное на насосах на заправочных станциях, представляет собой среднее значение RON и MON бензина. Это среднее значение иногда называют октановым числом насоса (PON) , антидетонационным индексом (AKI) , октановым числом дорожного движения (RdON) и очень часто просто

1

1 . (РОН + ПН)/2) или (Р + М)/2 .В Европе, Австралии и других странах октановое число, указанное на насосах, чаще всего соответствует RON.

Как правило, чем выше степень сжатия двигателя внутреннего сгорания с искровым зажиганием, тем выше уровень производительности двигателя и тем выше октановое число, требуемое для бензинового топлива. Конструкция двигателя определяет его степень сжатия и, следовательно, требуемое октановое число бензина. Использование бензина с октановым числом выше, чем требуется двигателю, не улучшит характеристики двигателя, а просто будет стоить дороже.

Давление паров

Для получения дополнительной информации см.: Давление паров .

Давление паров бензина является мерой его склонности к испарению (т. е. его летучести ), а высокое давление паров приводит к высоким выбросам при испарении образующих смог углеводородов, что нежелательно с экологической точки зрения. Однако с точки зрения производительности бензина:

  • Бензин должен быть достаточно летучим, чтобы двигатели могли легко запускаться при самой низкой ожидаемой температуре в географическом районе предполагаемого рынка сбыта бензина.По этой причине в большинстве регионов бензин, продаваемый зимой, имеет более высокое давление паров, чем бензин, продаваемый летом.
  • Слишком высокая летучесть может вызвать чрезмерное количество паров, что приведет к блокировке паров в топливном насосе и топливопроводе.

Таким образом, производители бензина должны поставлять бензины, обеспечивающие легкий запуск двигателей и позволяющие избежать проблем с паровыми пробками [10] [11] , и в то же время соблюдать экологические нормативные ограничения на выбросы углеводородов.

Содержание серы

Для получения дополнительной информации см. Сера .

При сгорании бензина любые соединения серы в бензине превращаются в выбросы газообразного диоксида серы, нежелательные с экологической точки зрения. Часть диоксида серы также соединяется с водяным паром, образующимся при сгорании бензина, в результате чего образуется кислый коррозионно-активный газ, который может повредить двигатель и его выхлопную систему. Кроме того, сера снижает эффективность бортовых каталитических нейтрализаторов (обсуждается далее в этой статье).

Таким образом, соединения серы в бензине крайне нежелательны как с экологической точки зрения, так и с точки зрения работы двигателя. [3] [12] [13] Многие страны в настоящее время требуют, чтобы содержание серы в бензине ограничивалось 10 ppm по весу.

Стабильность при хранении

Бензин, хранящийся в топливных баках и других емкостях, со временем подвергается окислительному разложению и образует липкие смолы, называемые смолами . Такие смолы могут осаждаться из бензина и вызывать загрязнение различных компонентов двигателей внутреннего сгорания, что снижает производительность двигателей, а также затрудняет их запуск.Относительно небольшие количества различных антиокислительных присадок включаются в конечный бензин для улучшения стабильности бензина при хранении за счет ингибирования образования смол.

(PD) Изображение: Milton Beychok
Температуры и связанное с ними содержание воды, при которых происходит разделение смеси бензина и 10 об. % этанола.

В конечный бензин также входят и другие добавки, такие как ингибиторы коррозии для защиты резервуаров для хранения бензина, депрессорные присадки для предотвращения обледенения и цветные красители для обеспечения безопасности или соблюдения государственных нормативных требований. [1] [3] [10]

Как обсуждается далее в этой статье, многие бензины содержат этанол, который представляет собой спирт с формулой C 2 H 5 OH. Бензин не растворяется в воде, но этанол и вода растворяются друг в друге. Таким образом, бензины конечного продукта, содержащие этанол, при определенных температурах и концентрациях воды будут разделяться на бензиновую фазу и водную фазу этанола. [14]

Например, на приведенном рядом графике показано, что фазовое разделение происходит в бензине при температуре от 5 до 16 °C (от 40 до 60 °F), содержащем 10 объемных процентов этанола и всего лишь 0.от 40 до 0,50 объемных процентов воды.

Для одного и того же диапазона температур доля воды, которую может содержать этанолсодержащий бензин без разделения фаз, увеличивается с процентным содержанием этанола. Таким образом, бензины, содержащие более 10 объемных процентов этанола, с меньшей вероятностью будут подвергаться фазовому разделению.

Составы бензина и нормы качества воздуха

В США

Не существует «стандартного» состава или набора спецификаций для бензина.В Соединенных Штатах из-за сложных национальных и отдельных государственных и местных программ по улучшению качества воздуха, а также местных решений по переработке и маркетингу нефтеперерабатывающие заводы должны поставлять топливо, отвечающее многим различным стандартам. Государственные и местные нормы качества воздуха, касающиеся бензина, пересекаются с национальными нормами, что приводит к тому, что в соседних или близлежащих районах характеристики бензина существенно различаются. Согласно подробному исследованию, проведенному в 2006 году, [12] в 2002 году в Соединенных Штатах требовалось не менее 18 различных составов бензина.Поскольку многие нефтеперерабатывающие заводы в Соединенных Штатах производят три сорта топлива, а спецификации топлива, продаваемого в летний сезон, значительно отличаются от спецификаций в зимний сезон, это число могло быть сильно занижено. В любом случае количество топливных составов, вероятно, значительно увеличилось с 2002 года. В Соединенных Штатах различные топливные составы часто называют «оптовыми видами топлива». [12] [15] [16] В целом, большинство спецификаций бензина соответствует требованиям так называемого реформулированного бензина (RFG) , установленного федеральным законом и введенного в действие Федеральным законом США.S. Агентство по охране окружающей среды (US EPA).

Некоторые из основных свойств и компонентов бензина, на которые нацелены различные национальные, государственные или местные программы регулирования:

  • Давление паров : Давление паров бензина вызывает озабоченность, поскольку выбросы углеводородов в бензине при испарении приводят к образованию озона в атмосфере, который вступает в реакцию с автомобильными и промышленными выбросами газообразных оксидов азота (NOx) с образованием что называется фотохимический смог . Смог представляет собой комбинацию слов дым и туман и традиционно относится к смеси дыма и двуокиси серы, образующейся в результате сжигания угля для обогрева зданий в таких местах, как Лондон, Англия в 19 веке и первая половина 20 века. Современный фотохимический смог возникает не от сжигания угля, а от автомобильных и промышленных выбросов углеводородов и оксидов азота. Он выглядит как коричневатая дымка над большими городскими районами и раздражает глаза и легкие.
  • Оксиды азота : Различные оксиды азота (NOx) образуются при сжигании бензина в транспортных средствах и при сжигании других видов топлива на промышленных объектах. NOx является одним из компонентов, участвующих в химическом составе атмосферы, образующим фотохимический смог, и, как таковой, является важным загрязнителем воздуха. Фактически, это один из шести так называемых «критериальных загрязнителей воздуха», которые регулируются Национальными стандартами качества окружающего воздуха (NAAQS) США.Выбросы NOx автомобильными двигателями, работающими на бензине, в значительной степени контролируются за счет использования бортовых устройств, называемых каталитическими преобразователями, которые устанавливаются на большинстве современных автомобилей и других транспортных средств. Они преобразуют выбросы NOx в газообразный азот и кислород. Они также преобразуют любые выбросы газообразного монооксида углерода в газообразный диоксид углерода, а также преобразуют любые несгоревшие бензиновые углеводороды в газообразный диоксид углерода и водяной пар.
  • Токсичные металлы :
    • Тетраэтилсвинец (ТЭС)  —  В 1920-х годах технология нефтепереработки была довольно примитивной и производила бензины с октановым числом около 40–60.Но автомобильные двигатели быстро совершенствовались и требовали более качественных бензинов, что привело к поиску средств, повышающих октановое число. Эти поиски завершились в 1921 году [17] [18] [19] разработкой тетраэтилсвинца (TEL), бесцветной вязкой жидкости с химической формулой (CH 3 CH 2 ) 4 Сб. Несмотря на широкое признание этанола в качестве альтернативной антидетонационной добавки [19] , менее дорогой TEL быстро стал коммерчески доступным как так называемая жидкость TEL , которая содержала 61.5 мас.% тел. Добавление всего 0,8 мл этой жидкости TEL на литр (эквивалентно 0,5 грамма свинца на литр) бензина привело к значительному увеличению октанового числа. Производство и продажа «свинцового газа» были на короткое время запрещены в 1925 году Генеральным хирургом, [18] [19] , и была назначена группа экспертов для расследования ряда смертельных случаев, которые «произошли при изготовлении и смешивании». концентрированного тетраэтилсвинца». [18] Затем, в 1927 году, главный санитарный врач установил для нефтеперерабатывающей промышленности добровольный стандарт смешивания тетраэтилсвинца с бензином.Стандарт составлял 3 кубических сантиметра на галлон (см 3 / галлон), что соответствовало максимуму, использовавшемуся тогда нефтепереработчиками [18] , и, таким образом, не накладывало реальных ограничений. Примерно в течение следующих 50 лет TEL использовался как наиболее экономичный способ повышения октанового числа бензинов. В этот период технологии нефтепереработки развивались до тех пор, пока не стало возможным производить высокооктановые бензины без использования ТЭС. Кроме того, примерно в 1940-х годах было обнаружено, что свинец, выбрасываемый в выхлопные газы автомобильных двигателей внутреннего сгорания, является токсичным загрязнителем воздуха, серьезно влияющим на здоровье человека.Из-за его токсичности и того факта, что каталитические нейтрализаторы, устанавливаемые в транспортных средствах, не выдерживают присутствия свинца, в 1972 году Агентство по охране окружающей среды США выдвинуло инициативу по поэтапному отказу от использования TEL в Соединенных Штатах, и его использование было полностью запрещено в США. -дорожные транспортные средства по состоянию на январь 1996 года. [20] [21] Использование TEL в гоночных автомобилях, самолетах, судовых двигателях и сельскохозяйственном оборудовании по-прежнему разрешено. Использование TEL также было прекращено в большинстве стран мира. По состоянию на 2008 год единственными странами, по-прежнему разрешающими широкое использование TEL, являются Корейская Народно-Демократическая Республика, Мьянамар и Йеман. [22] [23]
    • Метилциклопентадиенил марганца трикарбонил (ММТ)  —  В Канаде ММТ используется в качестве присадки для повышения октанового числа в бензине с 1976 г. Он также разрешен для использования в качестве присадки для повышения октанового числа в бензине в Аргентине, Австралии, Болгарии, Франции, России, США. и условно в Новой Зеландии. ММТ представляет собой желтую жидкость с химической формулой (CH 3 C 5 H 4 )Mn(CO) 3 . По данным Агентства по охране окружающей среды США, проглатываемый марганец является обязательным элементом диеты в очень малых количествах, но он также является нейротоксином и может вызывать необратимые неврологические заболевания при высоких дозах вдыхания. [24] Агентство по охране окружающей среды США обеспокоено тем, что использование ММТ в бензине может увеличить воздействие марганца при вдыхании. После завершения в 1994 году оценки риска использования ММТ в бензине Агентство по охране окружающей среды США не смогло определить, существует ли риск для здоровья населения в результате воздействия выбросов ММТ-бензина. На данный момент (2009 г.) бензин в Соединенных Штатах может содержать ММТ на уровне, эквивалентном 0,00826 г / л (1/32 г / галлон) марганца. [24] Тем не менее, по-прежнему существует много опасений по поводу возможных неблагоприятных последствий для здоровья от использования ММТ, и менее одного процента бензина, продаваемого в Соединенных Штатах, содержит ММТ. [25]
  • Другие токсичные соединения : Бензин содержит некоторое количество бензола (C 6 H 6 ), который представляет собой ароматическое соединение, известное как канцероген для человека. По этой причине количество бензола в бензине ограничено экологическими нормами. Как правило, сжигание ароматических соединений может привести к образованию других соединений, оказывающих вредное воздействие на здоровье человека, таких как альдегиды, бутадиен и полициклические ароматические углеводороды (ПАУ).Поэтому общее количество ароматических углеводородов в бензине также ограничено экологическими нормами.
  • Олефины : Фотохимический смог образуется в результате различных химических реакций атмосферы между оксидами азота и так называемыми реактивными углеводородами в присутствии солнечного света. В контексте образования фотохимического смога одни углеводороды более реакционноспособны, чем другие. Например, олефины очень реакционноспособны, а метан ни в какой степени не является реакционноспособным.По этой причине содержание олефинов в бензинах ограничено экологическими нормами.
  • Сера : Любые соединения серы в бензине приводят к выбросам двуокиси серы в атмосферу. Такие выбросы способствуют образованию так называемых кислотных дождей , а также мешают работе бортовых каталитических нейтрализаторов и снижают их эффективность. Поэтому содержание серы в бензине ограничено экологическими нормами.
  • Кислород : Кислородсодержащие соединения, называемые оксигенатами, такие как метил трет -бутиловый эфир (МТБЭ) с химической формулой C 5 H 12 O или этанол с химической формулой C 6 9 H 5 OH добавляют в бензины по двум причинам. Первая причина заключается в том, что кислород снижает выбросы несгоревших углеводородов, а также выбросы угарного газа. Вторая причина заключается в том, что они значительно повышают октановое число бензинов, что компенсирует потерю октанового числа в результате ограничения высокооктановых ароматических соединений и олефинов, а также запрета на использование TEL. [2] МТБЭ широко использовался в 1990-х годах в качестве оксигената в Соединенных Штатах, пока не было обнаружено, что он загрязняет подземные воды. В Соединенных Штатах он в настоящее время в значительной степени заменен этанолом в качестве оксигената. Бензины, содержащие этанол, в настоящее время продаются в каждом штате США, и почти половина бензина, продаваемого в Соединенных Штатах, в настоящее время содержит до 10 объемных % этанола либо в качестве средства, повышающего октановое число, либо для удовлетворения требований к качеству воздуха. [26]

Как упоминалось выше, существует множество различных наборов спецификаций или стандартов для бензинов, продаваемых в Соединенных Штатах.Спецификации, приведенные в таблице ниже, соответствуют требованиям закона штата Калифорния. Они известны как Калифорнийские стандарты бензина с риформулированным составом (CaRFG) Phase 3 и, возможно, являются наиболее строгими экологическими спецификациями в Соединенных Штатах:

Калифорнийские стандарты бензина с риформулированным составом (CaRFG), фаза 3 [27]
Действуют с 29 августа 2008 г. [28]
Собственность Измерение
блок
Плоский предел (a) Средний предел (a)
Давление паров по Рейду (b) фунтов на кв. дюйм (с) 7.00 или 6,90 (г) не применимо
Концентрация серы частей на миллион по массе (e) 20 15
Концентрация бензола частей на миллион по объему (д) 0,8 0,7
Концентрация ароматических соединений частей на миллион по объему 25,0 22,0
Концентрация олефинов частей на миллион по объему 6,0 4.0
Температура при 50% перегонки по объему (T50) °F (е) 213 203
Температура при 90% перегонки по объему (T90) °F 305 295
Концентрация кислорода вес.% (г) 1,8 – 2,2 не применимо
Оксигенаты, кроме этанола запрещено не применимо
(a) «Фиксированные» ограничения применяются к каждой партии готового бензина.«Средние» пределы позволяют определенным партиям до
превышать «фиксированные» пределы, если бензин, произведенный за 180-дневный период, соответствует «средним» пределам
и никогда не превышает указанные предельные пределы.

(b) Давление паров по Рейду (RVP) измеряется в соответствии с методом ASTM D-323 и немного отличается от истинного абсолютного давления паров
.
(c) 1 фунт на кв. дюйм = 6,89 кПа
(d) Плоский предел давления паров по Рейду, равный 6,90 фунта на кв. дюйм, применяется, когда производитель или импортер бензина в Калифорнии
использует прогностическую модель фазы 3 CaRFG для сертификации бензиновой смеси, не содержащей этанола.В противном случае
применяется предел 7,0 фунтов на кв. дюйм.
(e) ppmw = частей на миллион по весу и ppmv = частей на миллион по объему.
(f) °C = (°F − 32)(5/9)
(g) Объемный % этанола в бензине = [(0,3529/весовой % кислорода) − 0,0006] −1 . Таким образом, 1,8 – 2,2 массовых % кислорода
в бензине соответствует 5,1 – 6,3 объемных % этанола в бензине. [29]

Смесь для смешения с кислородом (BOB)

Некоторое количество воды обычно присутствует в современных газопроводных системах и во многих хранилищах бензина.Этанол хорошо растворяется в воде, и образующиеся водные растворы этанола очень агрессивны. По этой причине этанол не подмешивают в бензин на нефтеперерабатывающих заводах. Вместо этого этанол смешивают с бензином на терминалах рядом с рынками конечных потребителей. [30] [31]

Другими словами, чтобы соответствовать текущим требованиям, предъявляемым к реформулированным бензинам, нефтеперерабатывающие заводы в Соединенных Штатах в основном производят сырье для смешивания, в которое этанол добавляется на терминалах или в других точках на территории или вблизи нее. рынки конечных пользователей.Смесь, используемая при производстве реформулированных бензинов, известна как BOB (смесь для смешения с кислородом) . BOB, который будет использоваться для производства реформулированного бензина, соответствующего спецификациям Агентства по охране окружающей среды США, известен как RBOB . BOB, который будет использоваться при производстве реформулированного бензина, соответствующего спецификациям Калифорнии, известен как CaBOB или CARBOB . [30] [31]

В Канаде

По состоянию на середину 2008 года регулирование качества бензина в Канаде, как правило, находится в юрисдикции провинций, за исключением некоторых национальных юрисдикций в отношении серы, бензола, свинца и возможности требовать определенного количества возобновляемого топлива, такого как этанол.Немногие провинции регулируют многие аспекты качества бензина, кроме давления паров по Рейду. Исключением является провинция Манитоба, где требуется, чтобы бензин соответствовал добровольному национальному стандарту CGSB 3.5, автомобильный бензин , разработанному Советом по общим стандартам Канады (CGSB), подразделением Министерства общественных работ и государственных служб Канады. [32]

Три ограничения качества бензина, установленные на национальном уровне:

  • Сера : максимум 30 частей на миллион
  • Бензол : максимум 1 объемный %
  • Свинец : полностью запрещен

Основные детали добровольного национального стандарта CGSB 3.5, Automotive Gasoline , доступны в Приложении B к отчету, опубликованному в 2008 г. [32]

В Европе

Ниже представлены действующие стандарты, разработанные Европейским союзом, и стандарты, разработанные Европейской ассоциацией автопроизводителей (ACEA). Отдельные страны Европейского Союза, а также любые другие европейские страны также могут иметь свои собственные стандарты.

Европейские стандарты для неэтилированного бензина
Собственность Измерение
блок
Европейский Союз
Норма EN 228 [33]
ACEA Worldwide
Fuel Charter [34]
Бензин категории 4
Октановое число (a) диапазон 90 87 – 93
Давление пара кПа 45 – 90 (б) 45 – 60 (f)
Концентрация серы мг/кг (в) 10 10
Концентрация бензола об.% 1.0 1,0
Концентрация ароматических соединений об.% 35,0 35,0
Концентрация олефинов об.% 18,0 10,0
Температура при 10% перегонки по объему (T10) °С (г) 65 (f)
Температура при 50% перегонки по объему (T50) °С 77 – 100 (f)
Температура при 90% перегонки по объему (T90) °С 130 – 175 (f)
% испаряется при 70 °C (E70 лето) об.% 20 – 48
% испаряется при 70 °C (E70 зима) об.% 22 – 50
% испаряется при 70 °C (E70) об.% 20 – 45 (f)
% испаряется при 100 °C (E100) об.% 46 – 71 50 – 65 (f)
% испаряется при 150 °C (E150) об.% 75
% испаряется при 180 °C (E180) об.% 90 (f)
Конечная точка кипения (FBP) °С 210 195
Концентрация кислорода мас.% 2.7 (д) 2,7 (g)
(a) Значения (октановое число по исследовательскому методу + октановое число мотора) / 2 … или просто (RON + MON) / 2

(b) Диапазон от летнего минимума (45 кПа) до зимнего максимума (90 кПа)
(c) мг/кг = ppmw
(d) °F = 9/5(°C) + 32
(e) Допустимый максимальный объемный % оксигенатов: метанол = 3%, этанол = 5 %, изопропанол = 10 %,
изобутанол = 10 %, простые эфиры (5 или более атомов углерода) = 15 %
(f) Абсолютное давление паров и точки перегонки приведены для рынков бензина с температурой окружающей среды
выше 15 °C.Другие ограничения применяются для рынков с более низкой температурой окружающей среды.
(g) При использовании оксигенатов предпочтение отдается простым эфирам. В тех случаях, когда до 10 % объемного % этанола разрешены действующими нормами
, бензин должен соответствовать всем остальным ограничениям, указанным выше. Метанол запрещен
. Содержание пропанола и высших спиртов ограничено до 0,1 объемного % или менее.

В Австралии и Новой Зеландии

Ниже представлены действующие стандарты бензина, разработанные национальными правительствами Австралии и Новой Зеландии.Отдельные штаты в Австралии, возможно, также разработали стандарты на бензин, и то же самое может быть справедливо для региональных советов в Новой Зеландии.

Стандарты неэтилированного бензина премиум-класса в Австралии и Новой Зеландии
Собственность Измерение
блок
Австралия
Национальный стандарт [35]
Новая Зеландия
Национальный стандарт [36]
Октановое число (a) 88 90
Давление пара кПа (б) 45 – 95 (c)
Гибкий индекс волатильности (d) (б) 115 максимум
Концентрация серы мг/кг (д) 50 150 (f)
Концентрация бензола об.% 1.0 1,0
Концентрация ароматических соединений об.% 42,0 42,0
Концентрация олефинов об.% 18,0 18,0
% испаряется при 70 °C (E70) об.% 22 – 48
% испаряется при 100 °C (E100) об.% 45 – 70
% испаряется при 150 °C (E150) об.% 75
% испаряется при 180 °C (E180) об.%
Конечная точка кипения (FBP) °С 210 210
Концентрация кислорода мас.% 3.9
Этанол об.% 10 (г) 10 (h)
(a) Значения (октановое число по исследовательскому методу + октановое число по моторному методу) / 2 … или просто (RON + MON) / 2 спецификации летучести и никакой спецификации дистилляции
, кроме конечной конечной точки (FBP).
(c) Диапазон от летнего минимума (45 кПа) до зимнего максимума (95 кПа).
(d) Гибкий индекс летучести – это давление паров в кПа + 0,7 (E70)].
(e) мг/кг = ppmw
(f) Новозеландский стандарт серы составляет 150 ppmw по состоянию на январь 2008 г. Однако он включает заявление
о том, что существует «предельное требование 10–15 ppmw».
(g) Допустимый максимальный объемный % оксигенатов, кроме этанола: простые эфиры = 1% и трет-бутанол = 0,5%.
(h) Допустимый максимальный объемный % оксигенатов, кроме этанола: общее количество других оксигенатов = 1 %.

В Индии

Приведенные ниже стандарты качества бензина применяются только к крупным городам, и в ближайшем будущем планируется снизить максимальное содержание серы со 150 до 50 частей на миллион по массе.Стандарты для сельских районов Индии значительно менее строгие.

Спецификации для неэтилированного бензина в Индии [37]
(Продается в городских районах) (a)
Собственность Измерение
блок
Обычный лимит Премиум-лимит
Октановое число (b) диапазон 86 90
Индекс пароизоляции (c) 750 – 950 750 – 950
Концентрация серы массовых частей на миллион 150 150
Концентрация бензола об.% 1.0 1,0
Концентрация ароматических соединений об.% 42,0 42,0
Концентрация олефинов об.% 21,0 18,0
Метил-трет-бутиловый эфир (МТБЭ) об.% 15 15
Температура при 90% перегонки по объему (T90) °С 150 150
Температура при 100 % перегонки по объему (FBP) °С 210 210
Концентрация кислорода мас.% 2.7 2,7
(a) Другие менее строгие стандарты используются для бензина, продаваемого в сельской местности.

(b) Значения равны (октановое число по исследовательскому методу + октановое число по моторному двигателю) / 2 … или просто (ОЧИ + ОЧ) / 2 давление) + E70,
, где E70 – объемный % испарения при 70 °C.

Каталожные номера

  1. 1.0 1.1 Часто задаваемые вопросы о бензине — часть 2 из 4, Брюс Гамильтон, Industrial Research Ltd.(IRL), Королевский научно-исследовательский институт Новой Зеландии.
  2. 2.0 2.1 Гэри, Дж.Х. и Хандверк, Г.Е. (2001). Технология и экономика нефтепереработки , 4-е издание. Марсель Деккер, Inc.. ISBN 0-8247-0482-7.
  3. 3.0 3.1 3.2 Связь между качеством бензина, октановым числом и окружающей средой, Рафат Асси, руководитель национального проекта Второго национального сообщения Иордании об изменении климата, представил на Национальном семинаре Иордании по поэтапному отказу от свинца , Программа ООН по окружающей среде, июль 2008 г., Амман, Иордания.
  4. Джеймс Спейт (2008). Справочник по синтетическому топливу , 1-е издание. Макгроу-Хилл, страницы 92-93. ISBN 0-07-149023-X.
  5. ↑ Откуда взялся мой бензин?, Министерство энергетики США, Управление энергетической информации, апрель 2008 г.
  6. ↑ См. блок-схему процесса в статье «Процессы нефтепереработки».
  7. Фрэнк Крейт и Д. Йоги Госвами (редакторы) (2004). CRC Справочник по машиностроению , 2-е издание.КПР Пресс. ISBN 0-8493-0866-6.
  8. ↑ Согласно методу испытаний ASTM D2700.
  9. ↑ Согласно методу испытаний ASTM D2699.
  10. 10,0 10,1 Дэвид С.Дж. Джонс и Питер П. Пуджадо (редакторы) (2006). Справочник по переработке нефти , первое издание. Спрингер. ISBN 1-4020-2819-9.
  11. Джон МакКетта (редактор) (1992). Справочник по переработке нефти . КПР Пресс. ISBN 0-8247-8681-5.
  12. 12.0 12.1 12.2 Отчет CRS для Конгресса «Бизнес-топливо» и реформулированный бензин: гармонизация стандартов на топливо (10 мая 2006 г.), Брент Д. Якобуччи, Исследовательская служба Конгресса, Библиотека Конгресса
  13. ↑ Бензин и дизельное топливо, Вопросы и ответы С веб-сайта Министерства экономического развития Новой Зеландии.
  14. ↑ E10 и E85 и другие альтернативные виды топлива Брюс Бауман, Американский институт нефти (API)
  15. ↑ Boutique Fuels: Государственные и местные программы экологически чистого топлива С веб-сайта U.S.S. Агентство по охране окружающей среды
  16. ↑ EPAct Section 1541 Boutique Fuels Report to Congress Report No. EPA420-R-06-901, декабрь 2006 г., в соавторстве с Агентством по охране окружающей среды США и Министерством энергетики США.
  17. ↑ Определение тетраэтилсвинца
  18. 18,0 18,1 18,2 18,3 Отравление свинцом: исторический взгляд
  19. 19,0 19,1 19,2 Этилэтилированный бензин
  20. ↑ Поэтапный вывод этилированного бензина из бензина, отчет, выпущенный Программой ООН по окружающей среде (ЮНЕП).
  21. ↑ Запрет на бензин, содержащий свинец или свинцовые присадки, для использования на дорогах.S. Агентство по охране окружающей среды
  22. ↑ Азиатско-Тихоокеанская свинцовая матрица, отчет, выпущенный Программой ООН по окружающей среде (ЮНЕП)
  23. ↑ Западная Азия, Ближний Восток и Северная Африка Ведущая матрица — отчет, выпущенный Программой ООН по окружающей среде (ЮНЕП).
  24. 24,0 24,1 Комментарии к присадке к бензину MMT Получено с веб-сайта Агентства по охране окружающей среды США 10 апреля 2009 г.
  25. ↑ Метилциклопентадиенилтрикарбонил марганца (ММТ): обзор науки и политики, опубликованный Международным советом по чистому транспорту, январь 2009 г.
  26. ↑ E10 и другие низкоактивные смеси этанола С веб-сайта U.S.С. Министерство энергетики.
  27. ↑ Окончательный приказ о правилах 2007 г., поправки к измененному регламенту о бензине, этап 3 штата Калифорния, Свод правил штата Калифорния, раздел 13, раздел 2260
  28. ↑ Калифорнийский бензин, фаза 3, модифицированный формулой (CaRFG) С веб-сайта Калифорнийского совета по воздушным ресурсам.
  29. ↑ Разные поправки по очистке к Калифорнийским правилам использования бензина с модифицированным составом Взято с веб-сайта Калифорнийского совета по воздушным ресурсам.
  30. 30,0 30.1 Приложение C: Использование этанола в бензине Часть отчета Управления энергетической информации под названием Анализ отдельных вопросов, связанных с транспортным топливом, связанных с предлагаемым законодательством об энергетике — Резюме
  31. 31.0 31.1 Руководство по методологии и спецификациям, 2008 г. Публикация Platts.
  32. 32.0 32.1 Качество топлива в Канаде Отчет за 2008 г., подготовленный Институтом Пембина для Ассоциации международных автопроизводителей Канады.
  33. ↑ Неэтилированный бензин европейского стандарта 228 По состоянию на январь 2009 г.
  34. ↑ Всемирная топливная хартия, сентябрь 2006 г., Бензин категории 4, Европейская ассоциация автопроизводителей (ACEA)
  35. ↑ Стандарт качества бензина по состоянию на октябрь 2008 г. С веб-сайта Государственного департамента окружающей среды, водных ресурсов, наследия и искусства Австралии.
  36. ↑ Требования к бензину высшего качества, вступающие в силу с января 2006 г. С веб-сайта Министерства экономического развития Новой Зеландии.
  37. ↑ Спецификации продукции для Индии — бензин, опубликованные Asia Pacific Energy Consulting (APEC), июнь 2007 г.

Свойства газов

Свойства газов

Свойства газов


Газы обладают тремя характерными свойствами: (1) их легко сжимать, (2) они расширяться, чтобы заполнить свои сосуды, и (3) они занимают гораздо больше места, чем жидкости или твердые тела, из которых они образуются.

Сжимаемость

Двигатель внутреннего сгорания представляет собой хороший пример легкости, с которой газы могут быть сжатым. В типичном четырехтактном двигателе поршень сначала вытягивается из цилиндр для создания частичного вакуума, который втягивает смесь паров бензина и воздуха в цилиндр (см. рисунок ниже). Затем поршень вдавливается в цилиндр, сжимая бензино-воздушной смеси до доли ее первоначального объема.

Работу четырехтактного двигателя можно разделить на четыре цикла: впуск, ступени сжатия, мощности и выпуска.

Отношение объема газа в цилиндре после первого такта к его объему после второго такта степень сжатия двигателя. Современные автомобили ходят при степени сжатия около 9:1, что означает бензино-воздушную смесь в цилиндре сжимается в девять раз во втором такте.После того, как бензино-воздушная смесь сжимается, свеча зажигания в верхней части цилиндра воспламеняется, что приводит к взрыву. выталкивает поршень из цилиндра на третьем такте. Наконец, поршень толкается обратно в цилиндр на четвертом такте, очищая выхлопные газы.

Жидкости гораздо труднее сжать, чем газы. Их так трудно сжать, что гидравлические тормозные системы, используемые в большинстве автомобилей, работают по принципу практически никакого изменения объема тормозной жидкости при воздействии на нее давления жидкость.Большинство твердых тел еще труднее сжать. Исключения составляют лишь редкие класс соединений, который включает натуральный и синтетический каучук. Большинство резиновых мячей, которые кажутся легко сжимаются, например ракетный мяч, наполнены воздухом, который сжимается при мяч сжат.


Возможность расширения

Любой, кто заходил на кухню, где пекли хлеб, испытал на себе этот факт. что газы расширяются, чтобы заполнить свои сосуды, так как воздух на кухне становится наполненным чудесные запахи.К сожалению, то же самое происходит, когда кто-то взламывает гнилую яйца и характерный запах сероводорода (H 2 S) быстро распространяется через комнату. Поскольку газы расширяются, чтобы заполнить свои сосуды, можно с уверенностью предположить, что объем газа равен объему его сосуда.


Объемы газов в сравнении с объемами жидкостей или твердые вещества

Разница между объемом газа и объемом жидкости или твердого вещества из которые он образует, можно проиллюстрировать следующими примерами.Один грамм жидкого кислорода при температуре кипения (-183 o C) имеет объем 0,894 мл. То же количество O 2 газ при 0 o С и атмосферном давлении имеет объем 700 мл, что составляет почти 800 раз больше. Аналогичные результаты получаются, когда объемы твердых тел и газов в сравнении. Один грамм твердого CO 2 имеет объем 0,641 мл. При 0 o С и атмосферном давлении такое же количество газа CO 2 имеет объем 556 мл, что более чем в 850 раз больше.Как правило, объем жидкости или твердого увеличивается примерно в 800 раз, когда он образует газ.

Последствия этого огромного изменения объема часто используются для выполнения работы. паровой двигатель, совершивший промышленную революцию, основан на том, что вода кипит, образуя газ (пар), который имеет гораздо больший объем. Таким образом, газ уходит из контейнера, в котором он был сгенерирован, и выходящий пар можно заставить делать Работа.Тот же принцип работает, когда динамит используется для взрыва камней. В 1867 г. Шведский химик Альфред Нобель обнаружил, что известное очень опасное жидкое взрывчатое вещество так как нитроглицерин мог впитываться в глину или опилки, образуя твердое вещество, которое было намного более стабилен и, следовательно, более безопасен в использовании. При взрыве динамита нитроглицерин разлагается с образованием смеси CO 2 , H 2 O, N 2 и O 2 газы.

4 C 3 H 5 N 3 O 9 ( l ) 12 CO 2 ( г ) + 10 H 2 O( г ) + 6 Н 2 ( г ) + О 2 ( г )

Поскольку на каждые четыре моля разлагающейся жидкости образуется 29 молей газа, а каждый моль газа занимает объем примерно в 800 раз больше, чем моль жидкости, это реакция производит ударную волну, которая разрушает все вокруг себя.

То же самое происходит в гораздо меньших масштабах, когда мы готовим попкорн. Когда ядра попкорн нагревают в масле, жидкости внутри ядра превращаются в газы. Давление который накапливается внутри ядра, огромен, и ядро ​​в конечном итоге взрывается.


Давление в зависимости от силы

Объем газа является одним из его характерных свойств.Еще одна характеристика свойством является давление газа на окружающую среду. Многие из нас мы впервые испытали давление газа, когда ехали в соседний газовый Станция для проверки давления в шинах нашего велосипеда. В зависимости от типа велосипеда мы мы подкачивали шины воздухом до тех пор, пока манометр не показывал от 30 до 70 фунтов в секунду. квадратный дюйм (фунт/дюйм 2 или psi). Можно выделить два важных свойства давления. полученный из этого примера.

1. Давление газа увеличивается по мере того, как в контейнер добавляется больше газа.

2. Давление измеряется в единицах (например, фунт/дюйм 2 ), которые описывают силу под действием газа, разделенного площадью , над которой эта сила действует распределенный.

Первый вывод можно свести к следующему соотношению, где P давление газа, а n количество газа в баллоне.

П нет

Поскольку давление увеличивается по мере добавления газа в контейнер, P напрямую пропорционально n .

Второй вывод описывает связь между давлением и силой. Давление определяется как сила, действующая на объект, деленная на площадь, на которую действует сила распределенный.

Разницу между давлением и силой можно проиллюстрировать аналогией, основанной на 10-пенсовый гвоздь, молоток и кусок дерева, показанные на рисунке ниже. Отдыхая гвоздь на острие, и ударив молотком по головке, мы можем забить гвоздь в дерево. Но что произойдет, если мы перевернем гвоздь и упримем шляпку гвоздя в дерево? Если мы ударим по гвоздю с той же силой, мы не сможем заставить гвоздь вонзиться в дерево.

Когда мы попадаем в самую точку, сила этот удар наносится по очень маленькому участку дерева, соприкасающемуся с острым концом гвоздь, и гвоздь легко входит в дерево. Но когда мы переворачиваем гвоздь и ударяем Точнее, сила распределяется по гораздо большей площади. Сила сейчас распределяется по поверхности древесины, соприкасающейся с любой частью шляпки гвоздя.Как В результате давление, оказываемое на древесину, намного меньше, и гвоздь просто отскакивает от дерево.

 


Атмосферное давление

Что произойдет, если мы согнем длинную стеклянную трубку в форме буквы U, а затем осторожно наполнили одно плечо этой U-образной трубки водой, а другое — этиловым спиртом. алкоголь? Большинство людей ожидают, что высота столбиков жидкости в двух рукавах трубка должна быть одинаковой.Экспериментальным путем находим результаты, показанные на рисунке ниже. А 100-сантиметровый столб воды уравновешивает 127-сантиметровый столб этилового спирта, независимо от диаметр стеклянной трубки.

Мы можем объяснить это наблюдение, сравнив плотность воды (1,00 г/см 3 ) и этиловый спирт (0,789 г/см 3 ). Столб воды высотой 100 см действует на давление 100 грамм на квадратный сантиметр.

Колонка этилового спирта высотой 127 см оказывает такое же давление.

Поскольку давление воды, давящей на одно плечо U-образной трубки, равно давление спирта давит на другое плечо трубки, система находится в остаток средств. Эта демонстрация обеспечивает основу для понимания того, как работает ртутный барометр. можно использовать для измерения атмосферного давления.


Открытие барометра

В начале 1600-х годов Галилей утверждал, что всасывающие насосы могут брать воду из ну из-за «силы вакуума» внутри насоса.После смерти Галилея итальянский математик и физик Евангелиста Торричелли (1608-1647) предложил другое объяснение. Он предположил, что воздух в нашей атмосфере имеет вес и что сила атмосферы, давящая на поверхность воды, толкает воду в всасывающий насос, когда он вакуумирован.

В 1646 году Торричелли описал эксперимент, в котором стеклянная трубка длиной около метра была запечатанный с одного конца, наполненный ртутью, а затем перевернутый в чашу, наполненную ртутью, как показано на рисунке ниже.Часть, но не вся ртуть вытекла из стекла. трубку в тарелку. Торричелли объяснил это, предположив, что ртуть вытекает из стеклянная трубка до тех пор, пока сила столбика ртути не давит на внутри из трубка точно уравновешивает силу давления атмосферы на поверхность жидкость снаружи тубы.

Торричелли предсказал, что высота ртутного столба будет меняться изо дня в день. по мере изменения атмосферного давления.Сегодня его прибор известен как барометр , от греческого baros , что означает «вес», потому что оно буквально измеряет вес атмосферы. Повторные эксперименты показали, что среднее давление Атмосфера на уровне моря равна давлению столба ртути высотой 760 мм. Таким образом, стандартная единица давления, известная как атмосфер , была определена следующим образом.

1 атм = 760 мм рт.ст.

Чтобы признать вклад Торричелли, некоторые ученые описывают давление в единицах «торр», которые определяются следующим образом.

1 торр = 1 мм рт.ст.

Хотя химики до сих пор работают с давлением в атм или миллиметрах рт. принято в системе СИ. Единицей давления в системе СИ является паскаль (Па). Отношения между одним стандартным атмосферным давлением и паскалем определяется следующим равенства.

1 атм = 101 325 Па = 101,325 кПа

Атмосферное давление можно определить, подключив 1-галлонная банка к вакуумному насосу.Обычно давление газа внутри баллона уравновешивается давление атмосферы давит на внешнюю сторону банки. Когда вакуумный насос однако во включенном состоянии баллон быстро схлопывается при опорожнении.

Площадь поверхности 1-галлонной банки составляет около 250 дюймов 2 . При 14,7 фунта/дюйм 2 , это соответствует общей силе на поверхности банки около 3700 фунтов. для сравнения можно отметить, что каждое из 18 колес 70 000-фунтового грузовика несет всего около 3900 фунтов.

 

Мы не чувствуем давления атмосферы, потому что давление в наших телах уравновешивает давление газа в атмосфере. Последствия этого внутреннего давление было показано довольно наглядно в нескольких фильмах. Прокол скафандра в вакууме космического пространства сразу приводит к разрыву тела, т.к. ничего снаружи, чтобы уравновесить внутреннее давление тела.


Разница между давлением Газ и давление из-за веса

Существует важное различие между давлением газа и другими примерами. давления, обсуждаемых в этом разделе.Давление, оказываемое женщиной на высоких каблуках или Грузовик весом 70 000 фунтов является направленным. Грузовик, например, оказывает все свое давление на поверхность под колесами. Напротив, давление газа одинаково во всех направлениях. К Чтобы продемонстрировать это, мы можем наполнить стеклянный цилиндр водой и положить на него стеклянную пластину. цилиндр. Когда мы переворачиваем цилиндр, тарелка не падает на пол, потому что давление воздуха снаружи цилиндра, давит на дно пластины, равно больше, чем давление, оказываемое водой в цилиндре на плиту.Потребуется столб воды высотой 33,9 фута, чтобы создать давление, эквивалентное давление газа в атмосфере.


Роль изопропилового спирта в свойствах суданского риформат-бензина: Oriental Journal of Chemistry

Мохамед Эзельдин 1 Али. М. Масаад 1 , Абуальрейш М.Дж. А . 1,2 и Кристина Якуб. Исхак 3

1 Кафедра химии, Факультет науки и технологий, Омдурманский исламский университет, Хартум, Судан.

2 Кафедра химии, Факультет естественных наук, Северный пограничный университет, Арар, Королевство Саудовская Аравия.

3 Кафедра химии, Факультет естественных наук, Хартумский университет, Хартум, Судан.

Электронная почта для корреспонденции автора : [email protected]ком

DOI: http://dx.doi.org/10.13005/ojc/330458

История публикации статьи
Статья получена:
Статья принята:

РЕЗЮМЕ:

Изучена роль изопропилового спирта в свойствах суданского риформат-бензина (производства нефтеперерабатывающего завода, расположенного в Алгили, северный город Хартум, Судан). Исследованные свойства риформатированного бензина включают дистилляцию, содержание серы, плотность, давление паров, устойчивость к окислению, коррозию медной полосы, наличие смолы, содержание свинца и октановое число.Добавление изопропилового спирта (5 и 10% (об./об.)) улучшало свойства суданского риформатированного бензина до пределов, установленных (ASTM) и Хартумским нефтеперерабатывающим заводом. Моторное октановое число (MON) реформатированного бензина, первоначально определенное двигателем Cooperative Fuels Research (двигатель CFR), оказалось равным 88,5. Результаты показали, что добавление изопропилового спирта 5 и 10 % (об./об.) к суданскому риформатированному бензину сдвигает значение (MON) до 94,1 и 96 соответственно.

КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА:

Изопропиловый спирт; свойства суданского бензина; Моторное октановое число; Кооперативный двигатель исследования топлива

Скачать эту статью как:
Скопируйте следующее, чтобы процитировать эту статью:

Эзельдин М., Масаад А.М., Абуальрейш М.Дж.А., Исхак С.Ю. Роль изопропилового спирта в свойствах суданского риформатного бензина. Orient J Chem 2017;33(4).


Скопируйте следующее, чтобы процитировать этот URL-адрес:

Эзельдин М., Масаад А. М., Абуальрейш М. Дж. А., Исхак С. Ю. Роль изопропилового спирта в свойствах суданского реформатного бензина. Orient J Chem 2017;33(4). Доступно по адресу: http://www.orientjchem.org/?p=35053

.

Введение

В смесь углеводородов добавляются присадки и смешивающие агенты для улучшения характеристик и стабильности бензина [1] .Эти соединения включают антидетонаторы, антиоксиданты, дезактиваторы металлов, поглотители свинца, антикоррозионные агенты, антиобледенительные агенты, смазочные материалы для верхних частей цилиндров, моющие средства и красители [2] . Антидетонационные присадки к бензину представляют собой соединения. которые при добавлении к бензиновому топливу для двигателей с искровым зажиганием повышают его антидетонационные свойства, что выражается октановыми числами. Классы соединений, из которых выбираются антидетонаторы, включают , углеводороды с природным высоким октановым числом, ароматические амины и металлоорганические соединения [3] .Другие методы, используемые для улучшения качества бензина и увеличения его поставок, включают полимеризацию, алкилирование, изомеризацию и риформинг с использованием тепла или катализатора для изменения молекулярной структуры [4][5] . Экологически безопасные добавки, такие как диэтиламин, диизопропиловый эфир, масло моринги, ацетон и многие другие, представляют собой растворимые в бензине химические вещества, которые смешиваются с риформатированным бензином для повышения октанового числа бензина. Ведьма Эзельдин и др. обнаружили, что добавление анилина и толуола улучшило качество суданского бензина переформатировать за счет повышения его октанового числа (МОЧ) (первоначально 88.5) до 93,8 и 95,5 с добавлением анилина (5 и 10% (об./об.)) и до 91 и 94,2 с добавлением толуола (5 и 10% (об./об.)) [8] . Эзельдин и др. также обнаружили, что при добавлении диметиламина в различных концентрациях (5 и 10% (об./об.)) к суданскому риформатированному бензину (MON) повышалось с 88,5 до 92,5 и 94,9, соответственно [6][7][ 8] [9] . Как правило, их получают из нефтяного сырья и там. ON является прямой функцией молекулярного состава бензинового топлива, и любые усилия по моделированию должны явно учитывать это [6] .

Материалы и методы

Все использованные реактивы были чистой аналитической чистоты (AR). Все растворы готовили по обычным аналитическим методикам.

Стандартный метод испытаний для перегонки нефтепродуктов при атмосферном давлении

Этот тест был проведен в соответствии с методом, описанным в ASTM D86 [10] . Результаты показаны в таблице (1).

Стандартный метод определения плотности нефтепродуктов

Плотность бензина с маркированным риформатом была охарактеризована в соответствии с методом, описанным в ASTM D1293 [10] .Результаты показаны в таблице (1).

Стандартный метод определения давления паров нефтепродуктов

Испытание на давление паров проводили в соответствии с методом, описанным в ASTM D323 [10] . Результаты показаны в таблице (1).

Стандартный метод определения содержания смолы в топливе методом струйного испарения

Испытание на наличие смолы определяли в соответствии с методом, описанным в ASTM D381 [10] .Результаты показаны в таблице (1).

Стандартный метод испытаний на коррозию медной полосы

Испытание на коррозию медной полосы проводили в соответствии с методом, описанным в ASTM D93 [10] . Результаты показаны в таблице (1).

Стандартный метод определения моторного октанового числа (МОЧ)

MON отработанного риформатированного бензина исследовали по методике, описанной в ASTM D21900 [10] . Результаты показаны в таблице (1).

Определение концентрации свинца в бензине методом атомно-абсорбционной спектрофотометрии

Приготовление пробы В мерную колбу вместимостью 100 мл отбирали 30 мл метилизокетона и 5 мл буферного раствора, затем в раствор переносили 0,1 г йода и 5 мл бензина, тонко раствор доводили до метки с изобутилкетоном [11] . Приготовление стандартного раствора свинца (II) Растворы свинца (II) с концентрацией 0,5, 1,0 и 2,0 ч/млн готовили путем растворения известного веса Pb (II) в известном объеме деионизированной воды.Бланк прибора. Прибор был заглушен деионизированной водой, а затем образец был введен в прибор, где происходит процесс распыления свинца в бензине (на пути света от колбы короткий) и прибор считывал количество напрямую [12] .Результаты приведены в таблице (1).

Стандартный метод испытаний на устойчивость к окислению топлив

Стабильность к окислению отработанного риформатированного бензина исследовали в соответствии с методом, описанным в ASTM D93 [10] .Результаты показаны в таблице (1). Результаты показаны в таблице (1).

Стандартный метод определения содержания серы в бензине с помощью энергодисперсионной рентгенофлуоресцентной спектрометрии

Содержание серы в отработанном риформатированном бензине определяли в соответствии с методом, описанным в ASTM D2624 [10] . Результаты показаны в таблице (1).

Влияние добавления различных концентраций изопропилового спирта в суданский риформат-бензин

Изопропиловый спирт в качестве присадки представляет собой растворимые в бензине химические вещества, которые смешивают с переформатированным бензином для повышения его октанового числа.изопропиловый спирт добавляли к бензину риформата в различных концентрациях 5% и 10% (об./об.) следующим образом: 1000 мл бензина риформата готовили при температуре холодильника. и перенесены в стеклянную тару с подходящей крышкой. Октановое число бензина измеряли двигателем CFR, а также определяли все физико-химические свойства бензина до добавления ацетона. В две стеклянные емкости наливали 1000 мл реформатного бензина и с помощью пипетки добавляли изопропиловый спирт в различных концентрациях 5% и 10% (об./об.) при встряхивании.Октановое число этих смесей измеряли на двигателе CFR, а все физико-химические свойства определяли также после добавления изопропилового спирта. Результаты представлены в таблице (1).

Таблица 1: Некоторые физико-химические свойства суданского риформатированного бензина до и после добавления изопропилового спирта

Название теста

Переформатировать бензин (R.G) перед добавлением

1000 мл.Р.Г + 50мл

1000 мл .R.G +100 мл

изопропиловый спирт

изопропиловый спирт

изопропиловый спирт

Перегонка

37,9°С

Начальная точка кипения (IBP)

36,5°С

Начальная точка кипения (IBP)

33.7°С

Начальная точка кипения (IBP)

58,5°С

10%

57°С

10%

55,6°С

10%

97,2°С

50%

95°С

50%

93,5°С

50%

159.0°С

90%

157,2°С

90%

157,6°С

90%

190,5°С

Конечная точка кипения (FBP)

185,2°С

Конечная точка кипения (FBP)

182,1°С

Конечная точка кипения (FBP)

Плотность

736.4 км/м 3 (150°C)

729 км/м 3 (150°C)

701 км/м 3 (150°C)

Давление паров

52,5 кПа (37,8°C)

49 кПа (37,8°C)

49,1 кПа (37,8°C)

Содержание камеди

0,8 мг/100 мл

0,8 мг/100 мл

0.95 мг/100 мл

Коррозия меди

Процент свинца

0,001 мг/л

0,001 мг/л

0,001 мг/л

Устойчивость к окислению

494 мин

452 мин

403 мин

Процентное содержание серы

58.49 мг/л

58,49 мг/л

58,49 мг/л

Показание давления в двигателе CFR

0,583 кПа

0,502 кПа

0,475 кПа

Моторное октановое число

88,5

94.1

96

 

Из таблицы видно, что перегонные испытания риформат-бензина до и после обработки показали снижение конечной температуры кипения (КТК), что убедительно свидетельствует об улучшении качества риформат-бензина после двух добавок (5, 10% об./об.) изопропилового спирта.Кроме того, были снижены начальные температуры кипения (IBP) того же образца бензина риформинга после обработки; это может быть связано с превращением некоторого количества сжиженного нефтяного газа (СНГ) в топливо [13] . Снижение начальных температур кипения (НКТ) после всех добавок также свидетельствовало об улучшении качества бензина. Добавление изопропилового спирта различной концентрации повышает значение октанового числа после процессов дистилляции и рафинирования. Поэтому перегонная проба дает толкование о повышении или понижении октанового числа только [10] .Для плотности и давления паров по ASTM не были установлены пределы, поскольку они в большей степени зависят от температуры страны, но НПЗ установили пределы для этих физических параметров, как показано в таблице (2).

Таблица 2: Предельные значения физических параметров бензина, установленные Хартумским НПЗ

Тест

Лето

Зима

Плотность

>740 кг/м 3

>740 кг/м 3

Давление паров

40-67 кПа

40 – 85кПа

 

Согласно пределам, установленным для плотности и давления паров, результаты получены в таблице (1)., оказывается, находится в допустимом диапазоне. Процентное содержание смолы в бензине влияет на его стабильность, что может быть (+ve) или (-ve) влиянием на октановое число и качество бензина. наличие смолы после первого добавления было стабильным при (0,8 мг/100 мл), а после второго добавления увеличилось до 0,95 мг/100 мл, и эти результаты находятся в допустимом диапазоне, установленном ASTM, как показано в таблице (3).

Таблица 3: Допустимый диапазон, установленный ASTM

Название теста Допустимый диапазон ASTM
Перегонка FBP ≤250◦c Д86-99а
Содержание камеди 0.5-2мг/100мл Д381-99
Коррозия меди 1а или 1б Д183-91
Устойчивость к окислению >240 минут Д525-99а
Содержание серы ⊁250 частей на миллион Д4294-89
Содержание свинца ⊁ 0,001 ч/млн Д3341-91

 

Коррозия меди может происходить в бензобаке или двигателе, использующем бензин, поэтому очень важно провести испытание на коррозию медной пластины [14] .ASTM установила таблицу цветов, по которой можно определить, имеет ли место коррозия медной пластины при погружении в образец бензина, по сравнению со стандартом ASTM на коррозию медной полосы. Очевидно, что результат (1а), полученный после обеих добавок, находится в допустимых пределах, что свидетельствует о хорошем качестве суданского риформат-бензина. Было обнаружено, что содержание свинца в бензине риформинга перед любым добавлением изопропилового спирта (0,001 мг/л) находится в пределах допустимого, установленного ASTM, это значение не изменилось после обоих добавлений изопропилового спирта.Устойчивость к окислению считается одним из наиболее важных свойств, используемых для оценки качества бензина, поскольку дает представление об условиях хранения продукта, а также о тепле, необходимом для начала сгорания бензина в двигателе [15] .Результаты, полученные в результате испытания на устойчивость к окислению, также находятся в пределах допустимого диапазона ASTM, как показано в таблице (3). При добавлении изопропилового спирта 5 и 10% (об./об.) было замечено, что процентное содержание серы было стабильным, а результаты, полученные в результате испытания на содержание серы, находились в правильном допустимом диапазоне, установленном ASTM, это означает, что было достигнуто высокое качество из-за высокого содержания серы. процент (⊁250 частей на миллион) вызывает коррозию и снижает октановое число.На рисунке (1) показано влияние добавления изопропилового спирта в различных концентрациях к суданскому риформатированному бензину. Увеличение значения октанового числа суданского риформатированного бензина с 88,5 исходно до 94,1 и 96 при добавлении 5 и 10% (об./об.) изопропилового спирта соответственно, свидетельствует о том, что изопропиловый спирт улучшает качество суданского бензина. при переформатировании бензина это улучшение объясняется способностью материала преобразовывать углеводородные цепи в циклические соединения или увеличивать количество разветвленных цепей в бензине.

 

Заключение

Моторное октановое число (МОЧ) риформатированного бензина, используемого в этом проекте до процесса усовершенствования, равно 88,5. Изопропиловый спирт показал различные способности в улучшении MON риформатированного бензина, произведенного на Хартумском нефтеперерабатывающем заводе. Установлено, что плотность и давление паров риформатированного бензина после добавок с различной концентрацией находятся в диапазоне, заданном Хартумским НПЗ. Остальные свойства риформатированного бензина после всех добавок с различной концентрацией находятся в пределах, установленных ASTM.MON улучшилось до 94,1 и 96 после добавления изопропилового спирта 5 и 10 (об./об.) соответственно.

Каталожные номера

  1. Мейзингер Р., Моруз Р. «Определение соотношения структуры качества и октанового числа углеводородов с помощью генетических алгоритмов». Хим. Интел. лаборатория Сист ., 1999.  46 (3), 412 – 425.
  2. Пердиха А., Пердиха Ф., «Химическая интерпретация октанового числа». акт. хим. Решение . 2006. (53) 315-360.
  3. Мейсинг, Р ., Моруз, Р. «Определение октановых чисел соединений бензина по их химической структуре с помощью спектроскопии CNMR 13 и нейронных сетей». Исследование нефтепродуктов , 2001, 80 , 613 – 630.
  4. Домаск, В., Г.. «Введение в химию нефтяных углеводородов и ввод в эксплуатацию в отношении нефтяного топлива и растворителя». Нью-Йорк: Компания Ван Ностр и Рейнхольд, 2000.
  5. Девольд, Х.. «Введение в добычу нефти и газа» (3-е изд.).Осло: ABB ATPA Oil and Gas, 2006.
  6. Лаго, Х., Дж. и др. «Взаимосвязь между октановым числом и составом нафты каталитического крекинга». Индивидуальный инж. Рез. , 1999. 38 (6), 2171-2190.
    CrossRef
  7. Мох.Эзельдин, Али.М.Масаад, Абуальрейш, М.Дж.А.. «Улучшение качества бензина риформинга с использованием анилина и толуола», International Journal of Current Research , 2015, 7, (9), 20531-20538.
  8. Мох Эзельдин1, Али . М. Масаад, М.Дж. А. Абуальрейш, Сулиман А. Г. Насир1 и А. Омер Года «Влияние диметиламина на физико-химические свойства риформат-бензина» Академический журнал научных исследований , 2015, 3(9), 131-141.
  9. Эзельдин М., Массад А. «Улучшение качества суданского бензина с использованием диизопропилового эфира и масла моринги». European Academic Research , 2015, 3 (3), 2748 – 2763.
  10. Керр, С., Сареде, Д. Поэтапный отказ от свинца в США.Агентство по охране окружающей среды США: Мэрилендский университет, 1997 г.
  11. .
  12. Гиббс, Л., М., Бонацца, Б., Р. «Дистилляция и давление паров» (8-е изд.). Западный Conshohohochen: Salvter. Дж. Рэнд. 2008.
  13. Тву, К., Х., Рогоне, Г. «Оцените октановые числа с помощью усовершенствованного метода. « Исследование углеводородных процессов , 1999. 13 (2), 657 – 665.
  14. Ежегодник стандартов ASTM. Американское общество испытаний и материалов. WestConshohocken: Salvter. Дж. Рэнд, 2005.
  15. Керр С., Ричард Г.Доказательства от США leadhase вниз. Journal of Industrial Economics , 2003. 33 (4), 212 – 220.


Это произведение находится под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Об авторе

Похожие сообщения

Что такое бензин? Структура и свойства

Бензин с температурой кипения 32-204 °С и удельным весом от 0.от 680 до 0,760 г/см³, который представляет собой смесь углеводородов, имеющую уникальный запах и бесцветную. Количество углерода, образующегося в бензине, колеблется в пределах 4 х с 10. Хотя из нефти поступает очень мало S, это тяжелые и легкие НС (сера) и N (азот), которые при нормальных условиях являются жидкими НС. парафины в бензине, этилен и бензол включают нафтеновые углеводороды.

Бензин, XIX. В последнюю четверть века он использовался в двигателе, работающем по циклу Отто.Мазут — это мазут, полученный в результате первого процесса нефтепереработки после открытия.

Бензин Состав

Заполнение общей формулы CnHm Замкнутая формула состоит из выраженного hc. для окрашивания используются присадки для улучшения структуры и характеристик бензина. Помимо образующихся в результате нефти и небольшого количества нежелательных элементов, таких как сера и азот, она также включена.

Бензин Структура УВ;

– Cnh3n + парафиновые УВ, обозначенные двумя нечетными формулами,
– Cnhn представленные формулой этиленово-замкнутые (легкие) УВ,
– Cnh3n нафтеновые УВ, указанные замкнутой формулой,
– Cnh3n-6 имеют бензольные УВ, указанные замкнутой формулой .

Лучше всего работают бензиновые двигатели соответственно; бензольные углеводороды, нафтеновые и углеводороды, углеводороды и, наконец, этиленпарафиновые углеводороды. Чем выше содержание бензола в бензине, как следует из этого утверждения, тем лучше для бензиновых двигателей. Основная причина этого в том, что они имеют высокое октановое число бензола. Группа НС желательна в наименьшем количестве бензина с парафиновой структурой. Гептан из наиболее часто используемых парафинов имеет нулевое октановое число, что объясняет необходимость снижения количества газа.

Сырая нефть 3800C’n, «При нагревании выше углеводороды превращаются в более мелкие молекулы, разрушающие углеводороды. Это явление называется растрескиванием. Например, молекула гексадекана С16 х44 октан (С8 х28) и октан (С8 х26) распадается на молекулы. Это позволяет производить больше топлива благодаря этому химическому изменению при нагреве масла под давлением. Крекинговая тяжелая углеводородная составляющая подается к первому остатку. Таким образом, соотношение нефтяного газа составляет 40% — 60%. Еще одним важным аспектом процесса крекинга является повышение стойкости бензина к детонации.Также он обеспечивает удаление многих побочных продуктов.

Требуется в Бензин Свойства

Топливо, используемое в двигателе, должно иметь определенные характеристики. Некоторые из этих особенностей части, защищающей часть двигателя при улучшении характеристик двигателя, также необходимы для безопасности транспортного средства. Перечисленные ниже характеристики должны присутствовать в бензине.

– Должен обеспечивать легкий запуск двигателя в холодную погоду.
— Предотвращает паровой буфер.
— Способен реагировать на внезапные изменения мощности двигателя.
— Должен быть экономичным.
– Должна образоваться смола.
– Горящий конец вызовет коррозию, не следует тратить.
– Не должен ухудшать смазочные свойства масла.
– Должна быть ударопрочной.

Холодная погода Первое движение и летучесть

Бензин и другие жидкости, еще без газа называется способность переключаться на все еще летучие. У каждой жидкости летучесть меняется в зависимости от температуры.Летучесть этой жидкости, такой как вода, которую мы рассматриваем, увеличивается по мере приближения к точке кипения. Способность бензина к летучести слишком высока по отношению к воде. Это связано с запуском уже при 32°С до температуры кипения топлива. Мы упоминали, что УВ находятся в разных структурах в газе. температура кипения колеблется от 32 до 180°С для УВ. Низкотемпературное испарение топлива для использования в двигателях с искровым зажиганием обязательно. Жидкость с высокой температурой кипения имеет низкую летучесть, высокую температуру кипения и низкую летучесть.

Легкие углеводороды, присутствующие в топливе, при низких температурах желательно испаряются. Подача достаточного количества топлива в холодный двигатель, особенно в первом движении, напрямую связана с летучестью топлива. Насколько хорошо нестабильность топлива при первом движении была бы легкой при такой скорости. Испаряемость бензинового двигателя для обеспечения топлива в зависимости от различных условий эксплуатации.

Предотвращение буферного пара

Тот факт, что может потребоваться большая летучесть жидкого топлива.Поскольку тепловой двигатель, компоненты топливной системы и повысится температура топлива из-за повышения температуры, они будут испаряться до того, как они достигнут двигателя, что приведет к засорению топливного насоса или паровой трубы. Это нежелательно. Испаряемость бензина является выражением давления паров не более 37,5°С, 0,8 атмосферы (по Рейду на пар) должно быть давлением. Это связано с испарением бензина летучестью. Волатильность увеличивает вероятность возникновения более высоких паровых пробок.Чтобы предотвратить высокую летучесть, низкую летучесть, требующую буфера пара для холодной погоды, требуется первое движение. оптимальное значение летучести доступно в соответствии с условиями работы двигателя, а качество газа делает его хорошим топливом.

Встреча резкого изменения мощности двигателя

Резкий переход на высокие обороты газа при нажатии на педаль резко увеличивается количество воздуха, подсасывающего двигатель. Этот двигатель воздуха при резком увеличении должен дать больше топлива воздуху внутри, чтобы разогнаться лучше.Он должен иметь высокую летучесть топлива, чтобы обеспечить прирост топлива. Бензин является подходящим топливом для двигателей с летучестью, способной адаптироваться к внезапным изменениям мощности.

Эконом

Также для экономичного топлива требуется чуткость ко всем условиям работы двигателя. Недостаток с точки зрения экономии топлива приводит к потерям топлива, вызванным тем, что более летучие бензины испаряются. Помимо высокой летучести, что влечет за собой трудности с хранением.

Смолообразование (клей и лак)

Жидкое топливо, вступая в реакцию с кислородом, создает депрессии в среде, где оно хранится.Это называется смолой разрушаться. Эти углубления нежелательны, поскольку они могут вызвать закупорку топливной системы. Коэффициент смолы в бензине 5 мг/см 3 должен быть меньше десяти. Прилипание смолы к клапанному двигателю и тем самым вызывает закупорку топливного канала. Слишком долгое ожидание газа в течение длительного времени будет увеличиваться, если образование смолы не должно храниться.

Коррозия

В двигателях с искровым зажиганием сгорание не должно прекращаться теперь, когда воздействие коррозии.Коррозионное горение увеличивается прямо пропорционально количеству конечных продуктов серы. Поэтому количество серы в бензине должно быть не более 0,001. Более высокое количество серы в конце сгорания вызывает образование сульфокислоты (h3SO3). Отрицательно влияет на ресурс такие кислоты вызывают коррозию металлических поверхностей в деталях двигателя.

Влияние смазочного масла

Испаряемость топлива, используемого в двигателе, недостаточна для того, чтобы часть топлива, попадающего в цилиндры, представляла собой жидкость.Жидкая фаза бензина, масла, вызывающая истончение масла в стенке цилиндра, будет препятствовать смазочной функции. Это также очищает и вязкость масляного поддона падает, что приводит к тому, что смазка не справляется со своей задачей. Как мы видели, волатильность — очень важная характеристика. Бензин является топливом, которое может реагировать на изменяющийся спрос на углеводороды, содержащие летучесть из-за различного содержания.

Детонационная стойкость

В четырехтактном двигателе с искровым зажиганием, второй раз в конце сгорания смесь воспламеняется от застрявшей в камере сгорания свечи зажигания смесь нормального времени, называется нормальным сгоранием.Начав искровое пламя, горящее до тех пор, пока смесь полностью не перевернула комнату, она как бы распространилась на другие части круглого кольца. скорость пламени, обеспечивающая его распространение, называемая скоростью распространения пламени. Нормальная скорость распространения пламени возникает при более высоких скачках давления. Это явление называется стуком. Детонация связана с октановым числом топлива. Число высокооктановых топлив с высокой детонационной стойкостью. Октановое число бензина зависит от используемого двигателя.

Присадки к бензину

Присадки к бензину можно разделить на две группы. присадки, используемые для повышения октанового числа бензина первой группы, могут быть отнесены к присадкам, применяемым для профилактических целей, ко второй группе.

Добавки повышающие октановое число

При производстве бензина крекингом, риформингом, полимеризацией, изомеризацией с использованием таких методов, как октановое число повышается. после производства с целью повышения октанового числа;

– Тетраэтилсвинец максимум 0.8 литров бензина позволили см³ и присадку, повышающую октановое число до 7-10. неблагоприятное воздействие на компоненты двигателя сегодня необходимо как для здоровья человека, так и для окружающей среды, от вреда, причиняемого применением, очень мало, в нашей стране это запрещено.
– При добавлении бензола октановое число увеличивается. Обычно добавляют до 10% бензола.
– Пентан карбонил железа,
– Монометиланилин
– Спирты метанол и этанол, участвующие в октановом числе, могут быть повышены.

Прочие присадки

Присадки для очистки двигателя, придания цвета, присадки к бензину используются для защиты. Их можно перечислить следующим образом:

– соединения фосфора для очистки камеры сгорания и свечей зажигания от отложений и бромистого этилена,
– моющие средства для предотвращения отложений в карбюраторе и коллекторе,
– предотвращение фрагментации образования смолы тетраэтилсвинца и антиоксиданты,
– Верхняя часть клапанов и цилиндров смазка светлыми маслами,
– Антикоррозийные средства для предотвращения ржавчины,
– Асинта этилендибромит для предотвращения,
– Во избежание обледенения 1% изопропиловый спирт, 0.005% 0,2% гликоли или аммонийные соли фосфатов,
– 1% используется метиловый спирт, применяемый для предотвращения замерзания газа.

Все компании для повышения качества и чистоты газа в быстро меняющейся конкурентной среде используют разное количество присадок.

Октановое число

Октановое число степени сжатия бензинового двигателя, поэтому эффективность является характеристикой близко. Детонационная стойкость топлива тем выше, чем выше октановое число. Количество топлива с учетом структурно-эксплуатационных характеристик двигателя рядом с физико-химическими свойствами октанового числа неодинаково.Октановое число, как мы сообщали, зависит от соотношения изооктана в топливе. То, как октановое число, октановое число (контрольное), моторное октановое число (МОС), октановое число по исследовательскому методу (АОС), мы можем видеть тремя различными способами. (YOS) двигатель, работающий в нормальных дорожных условиях с учетом предела определения детонации (MOS), в результате получены эксперименты, проведенные в сложных условиях в двигателе CFR. (АОС) – октановое число, полученное по окончании экспериментальных исследований в более мягких условиях.

Топливо, у которого 85 (MOS) aos может быть 75. Разница здесь называется осведомленностью о топливе, и тесты показывают, что на нее влияет изменение şartlarl. Требования к испытаниям, проводимым способом контроля, признаются применимыми. (YOS) обычно (MOS) меньше (AOS), чем при большом значении.

Детонация двигателя в экспериментах проводится для определения октанового числа и измеряется в начале детонации. Тенденция октанового числа топлива определяется путем сравнения эталонного топлива.

CFR (совместное исследование топлива) степень сжатия для определения октанового числа используемых методов можно заменить двигателем. Это называется двигатель двигателя CFR. Октановое число, испытанное при различной степени сжатия в двигателе CFR на топливе, подлежит измерению. После обнаружения начала степени сжатия химическим путем получают детонацию, смесь i-октана и н-гептана в качестве степени сжатия смеси для инициирования степени детонации определяют. Результаты (MOS) как бы дают октановое число топлива.Ниже представлено схематическое изображение сменного двигателя CFR со степенью сжатия.

Стук (детанасио)

В зажигании поршневой двигатель внутреннего сгорания со свечой зажигания в конце такта сжатия цилиндра топливовоздушная смесь с искрой собиралась и тутустурулуй совершала дело с выставленным повышением давления. После искры пламя, горящее пламя скорость распространения волн начинает распространяться в помещении примерно 25-40 м/с.вне фронта пламени фронт пламени распространяется, фронт пламени расширяется, температура и давление, создаваемые свечой зажигания, называют растущей еще несгоревшей концевой газовой смесью. Перед достижением ядра пламени до конечного газа вызывается температура конечного газа и возникающее в результате горение давление давления и генерируются вторичные фронты пламени детонации. Скорость фронта пламени, образуемого последним газом, 500-700 м/с. Это о. Это столкновение двух пламени с высокой скоростью распространения фронта пламени приводит к значительно более быстрому, чем обычно, увеличению давления.Это быстрое увеличение давления создает звук удара молотка по поршню двигателя и стенке цилиндра. Этот объем дает понимание стука.

На следующем рисунке схематически показано продвижение и турбулентный фронт нормального пламени.

Ход фронта пламени

Ниже показан результат измерения индикатора давления детонации. Другая форма горения схематично показана возникновением стука в помещении.

Детонация и низкий КПД в двигателе, при быстром повышении давления могут повредить образовавшиеся детали двигателя. К недостаткам стука можно отнести следующее:

– мешающий создать звук, который может быть слышен водителю.
– Из-за высокого давления при езде внезапная нагрузка на поверхность поршня приводит к высоким нагрузкам и механическим повреждениям.
– Из-за участка утечки газа высокого давления, просачивающиеся газы вызывают ухудшение свойств смазочного масла.
— Мощность и вызывает потерю эффективности.
— Стук это тоже вопрос влияния на химический состав отработавших газов сгорания.

Предотвращение детонации

Высокая степень сжатия увеличивает склонность к детонации. Поэтому следует определять степень сжатия по октановому числу, указывающему на детонационную стойкость топлива. Давление в двигателе и температура полученной смеси при повышенной температуре и давлении в конце сжатия высоки, что приводит к уменьшению задержки воспламенения детонации.Давление и температура на входе должны поддерживаться на низком уровне. На детонацию влияет частота вращения двигателя, увеличение оборотов и изменение давления и температуры в последней зоне сгорания газа. Двигатель должен работать с соответствующей скоростью. Следует обеспечить минимально возможное опережение зажигания. Потому что увеличение значений давления и температуры с увеличением опережения зажигания выявляет тенденцию к детонации. Соотношение воздух/топливо также влияет на детонацию. Плохая склонность к детонации в смеси больше. Соотношение топливо/воздух должно быть оптимальным.на выходное давление выхлопных газов влияет детонация. Высокое давление выхлопных газов, увеличивающее компрессию, вызывает детонацию. Последнее давление, оставшееся в выхлопных газах цилиндра, уменьшает тенденцию к увеличению количества детонации. Выпускной клапан всегда будет теплым. Свеча зажигания, если выпускной клапан отойдет на секунду от температуры зажигания, то может застучать. Свечи зажигания должны располагаться как можно ближе к выпускным клапанам. Форма камеры сгорания важна при окраске.Отношение поверхности камеры сгорания к объему имеет тенденцию к уменьшению, стук становится меньше. Например, глобальная камера сгорания. Цилиндры должны хорошо охлаждаться. Неохлаждаемые горячие точки, образующиеся в цилиндре, увеличивают склонность к детонации.

Преждевременное зажигание

Попадание топлива в цилиндр/зажигание называется преждевременным воспламенением воздушной смеси до появления искры зажигания. Цилиндр может плохо охлаждаться, неправильно подобраны свечи зажигания, пластина клапана истончена, аккумулированное тепло приводит к накоплению тепла в указанных местах, например, неправильная установка дверного уплотнителя и вызывает преждевременное зажигание.

Это приведет к преждевременному воспламенению двигателя, детонации сгорания, и повреждение двигателя детонации похоже на последствия обратной вспышки.

– Мешающие создают звук, который слышен водителю.
– Из-за высокого давления возникает внезапная нагрузка на несущую поверхность поршня, что в свою очередь приводит к высоким нагрузкам и механическим повреждениям.
– Из-за участка утечки газа высокого давления, просачивающиеся газы вызывают ухудшение свойств смазочного масла.
— Мощность и вызывает потерю эффективности.
— Стук это тоже вопрос влияния на химический состав отработавших газов сгорания.

Предотвращение детонации

Подавляющее большинство проблем с цилиндром раннего зажигания вызвано тем, что он хорошо охлажден. Так что первый ролик для предотвращения преждевременного возгорания нужно хорошо охлаждать.

Нагар, образующийся в цилиндре и вызывающий обратное пламя, доходит до корпуса накаливания. Этот углерод необходимо очистить или избежать образования луж. Необходимо использовать подходящие штекеры.В противном случае электроды свечи зажигания перегреются и вызовут преждевременное воспламенение раскаленного корпуса.

Источник: MEGEP

Границы | Сравнительный анализ физико-химических свойств бензина кустарной очистки и обычного автомобильного бензина

Введение

Бензин представляет собой сложную смесь углеводородов и других химических соединений, используемых в качестве топлива для двигателей внутреннего сгорания с искровым зажиганием, прежде всего в легковых транспортных средствах (David et al., 2018). Бензин пользуется большим спросом в развивающихся странах из-за увеличения населения, что приводит к увеличению автомобильной и промышленной деятельности. Кроме того, нефтеперерабатывающие заводы производят меньше установленной мощности или вообще не работают, что привело к невозможности перерабатывать бензин в количестве, достаточном для удовлетворения местного потребления. Объем кустарной переработки в дельте Нигера растет (Yabrade and Tanee, 2016). При кустарной переработке сырую нефть кипятят при температуре окружающей среды; образующиеся пары конденсируются и собираются в баках и используются локально в качестве автомобильного топлива.Считается, что этот местный навык переработки был основан на местных технологиях (Goodnews and Wordu, 2019). Кустарные нефтеперерабатывающие заводы, работающие в ручьях дельты реки Нигер, хотя и являются незаконными, обеспечивают занятость местных жителей, а также устраняют пробелы в наличии и поставках нефтепродуктов в нефтеносных сообществах региона (Brandes and Möller, 2008). ; Goodnews and Wordu, 2019; Addeh, 2020). NNPC в своем отчете заявила, что Нигерия в настоящее время не занимается переработкой сырой нефти и поэтому корпорация распространяет в стране только импортные нефтепродукты.

Хотя бензин, произведенный кустарными нефтеперерабатывающими предприятиями, не прошел достаточно тщательных испытаний, чтобы подтвердить его соответствие каким-либо местным или международным установленным параметрам; это все еще смягчает эффект нехватки бензина. Импровизированные методы используются кустарными переработчиками при переработке сырой нефти посредством термического крекинга в полезные продукты. Эти процедуры могут быть простыми и не очень безопасными, однако они могут быть эффективными. Нефтяные фракции, получаемые местными переработчиками, скептически называют «бункеровочной нефтью» или фальсифицированными продуктами.Местные инновации и изобретательность в использовании наших природных ресурсов должны цениться, регулироваться, а продукты должны оцениваться, если они соответствуют местным и международным требованиям. Также необходимо оценить уровень соответствия качества раздаваемых на территории образцов бензина для предотвращения загрязнения окружающей среды и выхода из строя двигателя. Согласно Vempatapu and Kanaujia (2017), физико-химические свойства, такие как профиль дистилляции, октановое число по исследовательскому методу (RON), октановое число по моторному топливу (MON) и давление паров по Рейду, часто используются для определения фальсификации и качества бензина.Именно поэтому данное исследование было разработано для сравнения физико-химических свойств обычного автомобильного бензина и бензина местной очистки и их соответствия стандартам ASTM.

Материалы и методы

Коллекция образцов

Пять образцов кустарного очищенного бензина (ARG) и обычного автомобильного бензина (RAG) были случайным образом отобраны в ручье Истерн-Оболо и Мкпат-Энин, штат Аква-Ибом, дельта реки Нигер, Нигерия. Маркированные янтарные бутыли для образцов (2.5 л) со стеклянными пробками. На каждой станции отбора проб бутыль с пробой промывалась отбираемой пробой бензина. Образец вводили в бутыль для образцов через дозатор , маркировали и транспортировали в лабораторию для обработки и анализа. Стандарты ASTM использовались в качестве эталонных стандартов, и все образцы анализировались в соответствии с методами испытаний ASTM.

Определение октанового числа по исследовательскому методу (RON) и октанового числа по моторному методу (MON)

Образцы бензина, по 300 мл каждый, были впрыснуты в карбюратор, включен датчик детонации и селекторный клапан открыт в течение нескольких минут для достижения равновесия.Высота цилиндра показаний измерителя детонации была отрегулирована между 45 и 47 и, наконец, до 50 после определения уровня топлива для максимальной детонации. Исследовательское октановое число дало максимальный коэффициент детонации топлива и стандартную интенсивность детонации. Октановое число по исследовательскому методу определяли при низкой скорости 600 об/мин, а моторное октановое число определяли при более высокой скорости 900 об/мин. Это было проведено в соответствии со стандартной процедурой ASTM-D2699 с использованием измерителя детонации модели ZX101C. Исследовательское октановое число было получено путем изменения сравнительного соотношения оцениваемого образца бензина до тех пор, пока в измерителе детонации не наблюдалась детонация.Смесь изооктана и н-гептана (94,20:5,8) использовалась для запуска двигателя до тех пор, пока двигатель снова не застучал. Тогда октановое число оцениваемого бензина составило 94,20.

Антидетонация была рассчитана с использованием:

Антидетонационный индекс (AKI)=R+M2

, где , R = октановое число по исследовательскому методу, M = октановое число по моторному методу (Надкарним Кишор Р.А., 2000).

Определение перегонки при атмосферном давлении

Определение начальной и конечной температуры кипения образцов бензина проводили с использованием перегонной установки при атмосферном давлении модели 11860-3U в соответствии со стандартным методом испытаний ASTM-D86 (ASTM, 2006b).Образец бензина (100 мл) добавляли в круглодонную колбу, содержащую гранулы, препятствующие вздутию. Включали дистилляционную машину и доводили температуру до 300°С. Температуру начала кипения (ТТК) образцов бензина регистрировали сразу после попадания первой капли бензина в мерный цилиндр. Температуру дистилляционной машины повышали, чтобы измерить конечную точку кипения (FBP). Также регистрировали температуру полного восстановления (TR).

Анализ давления паров по Рейду (RVP)

Анализ образцов по методу давления паров по Рейду проводили в соответствии с методом испытаний ASTM D323 с использованием анализатора давления паров по Рейду (модель P-700-1.00). Образец бензина (50 мл) вводили в машину давления паров Рейда и погружали в водяную баню давления паров Рейда. Температуру доводили до 38°С. Через 30 мин испаряли легкую фракцию пробы бензина и регистрировали давление выходящих паров.

Определение удельного веса (S.G) и плотности в градусах API

В мерном цилиндре (100 мл) взбалтывали небольшую часть испытуемого образца, высушивали и добавляли 50 мл испытуемого образца. Ареометр, калиброванный от 0,50 до 0,85, погружали в образец и регистрировали удельный вес (S.G). Кроме того, в мерный цилиндр вставляли термометр, регистрировали конечную температуру образца и корректировали до °F. Это было сделано в соответствии с методом испытаний ASTM D1298 (ASTM, 2006a).Плотность в градусах API была рассчитана по следующей формуле:

. APIGravity=141.5S.G-131.5

Определение содержания серы

Содержание серы определяли методом никеля Ренея. Этот метод эффективен и дает надежные результаты (Hendsbee et al., 2006; Nejad and Miran Beigi, 2015), когда анализатор серы или оборудование для ИСП-ГХ-МС недоступны. Никель-алюминиевый катализатор в количестве 0,6 г отвешивали в перегонную колбу. Добавляли десять мл NaOH (2,5 н.), после чего смеси давали полностью прореагировать (интенсивная реакция).Реакционную смесь накрыли алюминиевой фольгой и оставили на ночь. В колбу для перегонки добавляли другой никель-алюминиевый катализатор, трижды промывали дистиллированной водой и промывали 10 мл изопропилового спирта для удаления всех проб воды. Навеску образца (100 мл) добавляли в колбу, запивая 10 мл ИПС. Колбу ставили на нагреватель и нагревали. В скруббер добавляли по пятнадцать мл ацетона и NaOH (1 н.) (Common Sulphur Test Methods, 2007). Через образец пропускали газообразный азот и оставляли для десульфурации в течение 20 минут.В скруббер, содержащий ацетон и 1 н. раствор NaOH, добавляли три капли дитизона до получения розового окрашивания. Через воронку в колбу вводили 10 мл HCl (1 н.) с последующим добавлением ацетата ртути до полного исчезновения окраски. Были сняты окончательные показания ацетата ртути (ASTM, 2008).

, где A = чистый объем ацетата ртути, T = значение титра ацетата ртути, W = вес образца в граммах.

Определение температуры вспышки

Температуры вспышки для образцов определяли с помощью прибора для определения температуры вспышки (закрытая модель K16270) для верхней температуры и прибора для определения температуры застывания/помутнения (модель PP-F3B4) для нижней температуры в соответствии со стандартной процедурой ASTM-D86.Образец бензина (100 мл) помещали в круглодонную колбу, содержащую гранулы, препятствующие вздутию. Включали дистилляционную машину и доводили температуру до 300°С. Температуру начала кипения (ТТК) регистрировали сразу после попадания первой капли пробы в мерный цилиндр. Были определены температуры 10% ASTM D86 и температуры вспышки были рассчитаны с использованием уравнения, приведенного ниже.

1TFP=-0,014568-2,8497T1-1,903×10-3lnT1

, где , T FP = температура вспышки (в закрытом тигле Пенски-Мартенса, ASTM D93) бензина.

T 1 ​​ = ASTM 10% температура для бензина или нормальная точка кипения.

Следует отметить, что температура вспышки и температура 10% по ASTM для бензина измеряются в градусах Ренкина. 1R = 196,7F.

Результаты и обсуждение

Исследовательское октановое число, октановое число двигателя и антидетонационный индекс (AKI)

Среднее исследовательское октановое число (RON) RAG составляло 94,20% в пределах стандартного диапазона ASTM (ASTM D2700-19, 2019) (таблица 1).И наоборот, среднее исследовательское октановое число ARG было на 82,9% ниже минимального предела ASTM (таблица 2), что означает, что очищенный кустарным способом бензин может вызывать детонацию двигателя. Низкое октановое число ARG может быть результатом плохих рабочих условий очистки. Октановое число по исследовательскому методу и октановое число по моторному топливу используются для измерения октанового числа бензина. RON измеряет способность бензина детонировать или гудеть в двигателе. Стук — это металлический шум, возникающий в двигателе с искровым зажиганием при использовании бензина с низким октановым числом (Onyinye and Okoye, 2015).Октановое число бензина определяет склонность бензина сопротивляться преждевременному воспламенению при сжатии в цилиндре двигателя (David et al., 2018). Антидетонатор — это присадка к бензину, которая уменьшает детонацию двигателя за счет повышения октанового числа топлива. Это происходит за счет повышения температуры и давления самовоспламенения (Шит, 2011). Антидетонационный индекс (ANI) RAG и ARG составил 91,15 и 83,05 соответственно (таблица 2). Антидетонационный индекс представляет собой среднее значение RON и MON. В США требуется антидетонационный индекс 91 AKI или выше для бензина премиум-класса и 87 AKI для обычных бензиновых цилиндров (David et al., 2018). Бензин с более высоким показателем AKI приводит к более высокой экономии топлива автомобиля и лучшей производительности. Летучесть и октановое число бензина имеют первостепенное значение для определения качества бензина (Chikwe et al., 2016). Алканы с прямой цепью имеют большую склонность к детонации по сравнению с алканами с разветвленной цепью. Антидетонаторы, такие как тетраэтилсвинец, действуют как ингибиторы цепи свободных радикалов и, таким образом, останавливают распространение взрывной цепи, тем самым уменьшая детонацию.

Таблица 1 .Исследуйте октановое число обычного автомобильного бензина (RAG) и кустарного рафинированного бензина (ARG).

Таблица 2 . Моторное октановое число для обычного автомобильного бензина (RAG) и бензина кустарной переработки (ARG).

Профиль дистилляции при атмосферном давлении

Начальная температура кипения RAG составляла 48°C, что было выше диапазона ASTM 35–39°C, а конечная точка кипения RAG составляла 185°C, что ниже диапазона ASTM 195–204°C. (ASTM, 2006b) (табл. 3).Начальная температура кипения АРГ составляла 38°С и находилась в диапазоне 35–39°С по ASTM. Кроме того, конечная точка кипения ARG была на 184°C ниже диапазона ASTM 195–102°C (таблица 3). В аналогичном исследовании, проведенном (Onyinye and Okoye, 2015), были зарегистрированы 39 ± 0,817 и 204 ± 0,817°C для начальной и конечной точек кипения. Диапазон температур, в котором кипит бензиновая смесь, известен как профиль перегонки (David et al., 2018). Американский стандарт испытаний и материалов (ASTM) для бензина требует, чтобы извлечение 10 мл не превышало 60°C (таблица 3).Температура кипения 10 мл – это диапазон, при котором свеча зажигания впервые воспламеняется (Onojake et al., 2012). Точно так же, в соответствии с эталонным пределом ASTM, выход 50 мл и конечная точка кипения не должны превышать 110° и 195°–204°C соответственно (таблица 3). По сравнению с эталонным пределом ASTM температура извлечения 10 мл RAG была на 71°C выше рекомендуемой 60°C (Таблица 3). Температура извлечения 10 мл ARG составляла 51°C в пределах контрольного предела. Кроме того, температуры извлечения 50 мл для RAG и LRG составляли 100° и 84°C соответственно и находились в пределах ASTM 110°C (таблица 3).Исследование также показало, что конечные температуры кипения RAG и ARG составляют 185° и 184°C соответственно и находятся в допустимых пределах ASTM (195–204°C). Что касается перегонки при атмосферном давлении, RAG был немного фальсифицирован по сравнению с ARG. Это связано с тем, что температура извлечения 10 мл 71°C (таблица 3) превышала предел ASTM 60°C. RAG мог быть плохо рафинирован, фальсифицирован или плохо смешан (David et al., 2018).

Таблица 3 . Дистилляция при атмосферном давлении.

Давление пара по Рейду (RVP)

Давление паров RAG по Рейду составляло 0,53 кг/см 2 в пределах допустимого диапазона 0,45–0,60, рекомендованного Американским стандартом испытаний и материалов (таблица 4). Давление паров по Рейду (RVP) измеряет давление паров бензиновой смеси при температуре 100 градусов по Фаренгейту (°F) (David et al., 2018). Это мера летучести бензина при использовании в автомобильных двигателях. Высокое ДПР бензиновой смеси приводит к тому, что некоторые компоненты бензина улетучиваются при контакте с атмосферой (Дэвид и др., 2018). Наоборот, RVP LRG был на 0,36 кг/см 2 ниже минимального предела ASTM 0,45 кг/см 2 (таблица 4) (Chilingar et al., 2005). Peretomode (2018) в аналогичной работе сообщил, что RVP составляет 0,37–0,41 фунта на квадратный дюйм. Низкий RVP образцов ARG означает, что при использовании в автомобильном двигателе запуск двигателя при низких температурах может быть проблемой (David et al., 2018). Это также предполагает, что образец содержал тяжелую углеводородную фракцию, которая могла быть результатом плохих условий эксплуатации НПЗ или фальсификации (Onojake et al., 2013). В более жарком климате используются компоненты бензина с более высокой молекулярной массой и, следовательно, с более низким ДПР, очень высокое ДПР приводит к «паровым пробкам». Очень низкая RVP в холодном климате приводит к тому, что автомобильные двигатели не запускаются, а в жарком климате чрезмерная летучесть приводит к тому, что известно как «паровая пробка».

Таблица 4 . Давление паров по Рейду (RVP) (кг/см 2 ) при 37,8°C для RAG и LRG.

Удельный вес

Результат удельного веса образцов обычного автомобильного бензина и бензина местной очистки представлен в таблице 5.Удельный вес обычного автомобильного бензина составлял 0,7708 в диапазоне ASTM 0,75–0,85. Что касается удельного веса, образцы RAG не будут представлять проблемы для пользователей. И наоборот, результат удельного веса бензина местной очистки составил 0,6832, что ниже минимального стандарта ASTM. Значения находятся в пределах приемлемого диапазона ASTM 0,75–0,85; это может привести к повреждению при использовании в автомобильном двигателе. Образцы бензина с удельным весом >0,75 будут иметь высокую скорость горения и, следовательно, потребуются в больших количествах.Это также может привести к полной детонации (стуку) двигателя с искровым зажиганием (Alang et al., 2018).

Таблица 5 . Удельный вес РАГ и АРГ.

Температура вспышки

Результаты определения температуры вспышки Пенски-Мартенса и Абеля-Пенского для РАГ составили -25° и -33°С соответственно (таблица 6). Точно так же температуры вспышки по Пенски (Мартенс и Абель-Пенски) для АРГ составляли -27° и -35,36°С соответственно. Температуры вспышки RAG и ARG были выше стандарта ASTM, равного −43°C (ASTM, 2007).Это означает, что исследуемые образцы бензина могут легко воспламениться, поскольку чем выше температура вспышки, тем выше скорость воспламенения и взрыва (Brandes and Möller, 2008). Это также означает, что исследуемые образцы бензина могут представлять опасность при хранении, обращении и транспортировке (Абдельхалик и др., 2018). Температура вспышки — это самая низкая температура жидкости, при которой пар образца воспламеняется в присутствии источника воспламенения и пламя распространяется по поверхности образца (Brandes and Möller, 2008; Abdelkhalik et al., 2018). Температура вспышки важна для безопасного обращения, хранения и транспортировки бензина.

Таблица 6 . Температура вспышки (Пенский Мартенс o С, Абель-Пенский в закрытом тигле o С) РАГ и АРГ.

Содержание серы

Содержание серы в исследуемых образцах бензина автомобильного обычного и местного рафинирования составило 0,0143 и 0,0238% соответственно (табл. 7). Для сравнения, содержание серы в образцах бензина местной очистки было выше, чем в образцах обычного автомобильного бензина (ASTM D452-18a, 2018).Значения содержания серы в двух образцах бензина находились в допустимом диапазоне ASTM 0,0100–0,0500%. Европейские страны разрешают содержание серы в бензине до 0,001% (Assi, 2008). Уровни элементарной серы всего 2-3 мкг/г могут быть достаточными, чтобы вызвать коррозию элементов датчиков уровня из серебряного сплава в топливных баках. Кроме того, выбросы выхлопных газов транспортных средств являются важными источниками вредных загрязнителей, таких как оксид серы (IV) (SO 2 ), образующийся при сгорании серосодержащих соединений в бензине.Оксид серы (IV) представляет собой кислый газ, связанный с опасностью для здоровья при вдыхании. Автомобильный бензин с низким содержанием серы рекомендуется из экологических соображений. Элементарная сера присутствует в бензине в основном в виде колец S8 с меньшим количеством S6 и S7 (Pauls, 2010).

Таблица 7 . Содержание серы в обычном автомобильном бензине (RAG) и кустарном очищенном бензине (ARG).

Сравнительные физико-химические свойства RAG и ARG приведены в таблице 8.Результаты показывают значения различных физико-химических свойств обычного автомобильного бензина и бензина кустарной очистки по сравнению со стандартами ASTM. Способ увеличить или уменьшить значения RAG и ARG, чтобы они соответствовали ASTM и другим международным стандартам, заключается в строгом соблюдении стандартных процессов переработки нефти. Несоблюдение стандартных процессов очистки может быть причиной отклонения некоторых значений.

Таблица 8 .Резюме сравнительных физико-химических свойств РАГ и АРГ.

Заключение

Результаты этого исследования показали, что октановое число по исследовательскому методу, октановое число по моторному топливу, давление паров по Рейду, содержание серы и удельный вес обычного автомобильного бензина находятся в пределах спецификаций ASTM, в то время как начальная температура кипения и температура вспышки отклоняются от диапазона ASTM. В кустарном рафинированном бензине только атмосферная перегонка и содержание серы соответствовали приемлемым стандартам ASTM.Октановое число по исследовательскому методу, октановое число по моторному топливу, давление паров по Рейду и удельный вес бензина местной очистки отличались от стандартов ASTM. Основываясь на этих выводах, очищенный кустарным способом бензин мог быть плохо очищенным или фальсифицированным и мог создавать проблемы в автомобильных двигателях при использовании. Качество кустарного бензина можно повысить за счет улучшения условий работы НПЗ и введения присадок к бензину. Нигерии необходимо развивать местные технологии, чтобы достичь самодостаточности в нефтяном секторе.Федеральное правительство должно принять законодательную базу для регулирования деятельности кустарных нефтеперерабатывающих заводов. Это обеспечит защиту окружающей среды, создаст доверие среди переработчиков, будет способствовать развитию местных технологий, а также обеспечит занятость и экономическую устойчивость.

Заявление о доступности данных

Необработанные данные, подтверждающие выводы этой статьи, будут предоставлены авторами без неоправданных оговорок.

Вклад авторов

Все перечисленные авторы внесли существенный, непосредственный и интеллектуальный вклад в работу и одобрили ее для публикации.

Конфликт интересов

IC работал в компании Nigerian National Petroleum Corporation.

Остальные авторы заявляют, что исследование проводилось при отсутствии каких-либо коммерческих или финансовых отношений, которые могли бы быть истолкованы как потенциальный конфликт интересов.

Ссылки

Абдельхалик А., Эльсаед Х., Хассан М., Нур М., Шехата А. Б. и Хелми М. (2018). Использование методов термического анализа для определения температуры вспышки некоторых смазочных и базовых масел. Египет. Дж. Бензин. 27, 131–136. doi: 10.1016/j.ejpe.2017.02.006

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Addeh, E. (2020) Нигерийские нефтеперерабатывающие заводы не смогли произвести нефтепродукты за девять месяцев . Газета новостей этого дня.

Аланг, М.Б., Нди-контар, М.К., Сани, Ю.М., и Ндифон, П.Т. (2018) Характеристика синтеза биосмазки из косточкового масла камерунской пальмы с использованием базового катализатора местного производства из кожуры подорожника. Зеленый сустейн.Химия . 8, 275–287. doi: 10.4236/gsc.2018.83018

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Асси, Р. (2008). Национальный семинар по поэтапному отказу от свинца. Объединенная национальная экологическая программа. Амман Джордан «Взаимосвязь между качеством бензина, октановым числом и окружающей средой».

ASTM (2006а). «Стандартный метод определения плотности, относительной плотности (удельного веса) или плотности в градусах API сырой нефти и жидких нефтепродуктов методом ареометра D1298», в Ежегодном сборнике стандартов ASTM , Vol.05:01 (Западный Коншохокен, Пенсильвания: ASTM International).

ASTM (2006b). «Стандартный метод испытаний для перегонки нефтепродуктов при атмосферном давлении D86», в Ежегодном сборнике стандартов ASTM , Vol. 05:01 (Западный Коншохокен, Пенсильвания: ASTM International).

ASTM (2007 г.). «Стандартная спецификация для автомобильного бензина D439», в Annual Book of ASTM Standards , Vol. 01:05 (Западный Коншохокен, Пенсильвания: ASTM International).

ASTM (2008 г.). «Стандартный метод определения серы в бензине с помощью энергодисперсионной рентгенофлуоресцентной спектрометрии, D 4294», в Annual book of ASTM Standards , vol.05:02.

ASTM D2700-19 (2019). Стандартный метод определения октанового числа топлива для двигателей с искровым зажиганием . Западный Коншохокен, Пенсильвания: ASTM International.

ASTM D452-18a (2018). Стандартный метод определения плотности, относительной плотности и плотности в градусах API жидкостей с помощью цифрового плотномера. Западный Коншохокен, Пенсильвания: ASTM International.

ASTM D975-07 (2007). Стандартные технические условия на дизельное топливо . Западный Коншохокен, Пенсильвания: ASTM International.

Брандес, В., и Мёллер, В. (2008). «Характеристики безопасности», в Воспламеняющиеся жидкости и газы , Vol. 1, 2nd Edn, ed Fachverlag NW in Cal Ed Schunemann KG (Бремерхафен: Wirtschaftsverlag NW), 1–8.

Чикве, Т. Н., Осуджи, Л. К., и Окойе, И. П. (2016). Разбавление ПМС (бензина) конденсатами: влияние на параметры обеспечения качества. J. Chem. соц. Нигерия 41, 113–117.

Академия Google

Чилингарь Г.В., Буряковский Л.А., Еременко Н.А. (2005). Геология и геохимия нефти и газа , 1-е изд. Эльзевир.

Академия Google

Общие методы испытаний серы (2007 г.). Диапазон применимости и применимость класса топлива ASTM D975 .

Дэвид К., Тамм Г. Н., Девениш Д. Р. и Финельт Кальт А. Л. (2018). Анализ затрат на октановое число бензина . Управление энергетической информации США, Baker and O’Brien, Inc. 1333 West Loop South Suite 1350 Houston, Texas 77027.

Goodnews, MM, и Wordu, SA (2019). Анализ тенденций и возникающих факторов кустарной переработки в районе дельты реки Нигер в Нигерии. Междунар. Дж. Инновация. Экологичность человека. Нац. Стад. 7, 43–55.

Хендсби, Дж. А., Тринг, Р. В., и Дик, Д. Г. (2006). Никель Ренея для десульфурации бензина FCC. Дж. Кан. Бензин. Тех. 45, 1–4. дои: 10.2118/06-11-06

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Надкарним Кишор, Р.А. (2000). Руководство по методам испытаний ASTM для анализа нефтепродуктов и смазочных материалов . Ист-Брансуик, Нью-Джерси: Millennium Analytics, Inc., 36–79. дои: 10.1520/MNL44-EB

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Неджад, Ф., и Миран Бейги, А.А. (2015). Эффективное обессеривание бензинового топлива с использованием экстракции ионной жидкостью в качестве дополнительного процесса к адсорбционному обессериванию. Пет. Наука . 12, 330–339. doi: 10.1007/s12182-015-0020-2

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Онодзяке, М.К., Атако Н. и Осудзи Л. К. (2013). Влияние фальсификации спирта Premium Motor (PMS) на автомобильные двигатели. Пет. науч. Технол . 31, 1–6. дои: 10.1080/106.2010.524466

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Онодзяке, М. К., Лео, К., и Осудзи Атако, Н. (2012). Поведенческие характеристики фальсифицированного Premium Motor Spirit (PMS). Египетская нефтяная компания Res. Институт 21, 135–138. doi: 10.1016/j.ejpe.2012.11.004

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Онинье, И.C. и Окойе, Н. Х. (2015). Анализ автомобильного спирта премиум-класса (PMS), распространяемого в Метрополисе Лагоса, Нигерия. Ближний Восток J. Sci. Рез. 23, 1321–1326. doi: 10.5829/idosi.mejsr.2015.23.07.9434

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Паулс, Р. Э. (2010). Определение элементарной серы в бензине методом газовой хроматографии с инжекцией на колонке и пламенно-ионизационным детектированием после дериватизации трифенилфосфином. Ж. Хроматогр. Наука .48, 238–288. doi: 10.1093/chromsci/48.4.283

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Перетомоде, Э. Дж. (2018). Сравнительный анализ физико-химических свойств бензина, произведенного на местном нефтеперерабатывающем заводе в ручьях дельты реки Нигер и на государственной нефтеперерабатывающей компании в районе дельты реки Нигер в Нигерии. Азожете 14, 244–248.

Академия Google

Лист

, EA (2011). Новые антидетонационные присадки для повышения октанового числа бензина. Дж. Петролеум Рез. Стад. 3, 1–12.

Академия Google

Вемпатапу, Б.П., и Канауджиа, П.К. (2017). Мониторинг фальсификации нефтяного топлива: обзор аналитических методов. Анализ тенденций. хим. 92, 1–11. doi: 10.1016/j.trac.2017.04.011

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Ябраде, М., и Тани, Б.Г. (2016). Оценка воздействия кустарной переработки нефти на растительность и качество почвы: тематическое исследование юго-западной соли Уорри водно-болотных угодий в штате Дельта, Нигерия. Рез. Дж. Окружающая среда. Токсикол . 10, 205–212. doi: 10.3923/rjet.2016.205.212

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Бензин портится? | Рислоне

Мы постоянно получаем этот вопрос по нашим линиям технической поддержки и на Facebook.

Для большинства из нас бензин никогда не задерживается надолго. Но когда вы храните газ или долгое время не пользуетесь им, возникает вопрос: не портится ли газ? Давайте подробнее рассмотрим срок годности бензина и что может произойти, если вы храните его слишком долго.

Срок годности бензина истекает?

Да. Как долго работает газ? Это зависит от множества факторов, таких как тип топлива, способ и место его хранения. Тепло, кислород и влажность влияют на состояние хранящегося топлива.

Как правило, чистый газ начинает разлагаться и терять свою горючесть в результате окисления и испарения через три-шесть месяцев, если он хранится в запечатанном и маркированном металлическом или пластиковом контейнере. Смеси этанол-бензин имеют более короткий срок годности – от двух до трех месяцев.Топливный стабилизированный бензин может храниться от одного до трех лет при оптимальных условиях. Газ, хранящийся в автомобильном баке, начинает разлагаться примерно через месяц.

Опасности использования старого газа

Старый газ не обязательно загрязняется, но теряет свои горючие свойства и летучие соединения. Использование слишком старого бензина может привести к повреждению внутренних компонентов двигателя. Он также может начать образовывать остатки жевательной резинки, которые могут вызвать закупорку. Если в топливе есть этанол, водяной пар может попасть в топливопровод, что может привести к внутренней коррозии.

Как правильно хранить газ, чтобы продлить срок его службы

Бензин следует хранить в герметичной таре. Вы должны всегда маркировать, когда газ был куплен и сохранен. Храните газ в прохладной среде с низким содержанием кислорода. Если ваш хранящийся газ подвергается воздействию высокой температуры и влажности, это может увеличить летучесть и вероятность возгорания и взрыва. По этой причине не рекомендуется иметь контейнер с топливом объемом более пяти галлонов.

Если у вас есть автомобиль, машина или оборудование с полным баком, которые простаивают в течение длительного периода времени, использование присадки-стабилизатора топлива — это самый простой и эффективный способ сохранить его эффективность.

Идентификация старого газа

Маркировка, правильное хранение и знание того, сколько времени требуется для того, чтобы бензин испортился, — это ваша первая линия защиты от использования слишком старого топлива. Если есть сомнения, проверьте цвет газа по сравнению со свежим топливом. По мере старения бензин имеет тенденцию темнеть по цвету. Запах газа также может быть явным признаком того, что его расцвет уже прошел. Если вы обнаружите кислый запах или запах испорчен, это показатель того, что газ испортился.

Узнайте больше о продлении срока службы бензина в вашем автомобиле

Свяжитесь со специалистами Rislone, чтобы получить дополнительную информацию о том, как долго работает бензин, и используйте нашу систему поиска магазинов, чтобы найти ближайший к вам магазин, предлагающий нашу линейку высококачественных, проверенных на нагрузку смазочных материалов, средств для обработки охлаждающей жидкости и очистителей топливной системы.