Бензин — Мегаэнциклопедия Кирилла и Мефодия — статья
Бензи́н (франц. benzine, от араб. любан джави — яванское благовоние) — смесь различных углеводородов, выкипающая в пределах 30-205 °С. В состав бензина, кроме углеводородов (парафиновых, олефиновых, нафтеновых и ароматических), могут входить примеси-серо-, азот- и кислородсодержащие соединения.
Бензин готовят смешением компонентов, получаемых в основном переработкой нефти: прямой перегонкой, а также крекингом, риформингом, коксованием и др. Применяют главным образом в качестве горючего для двигателей внутреннего сгорания с принудительным воспламенением (карбюраторных и с непосредственным впрыском). Небольшие количества бензина используют как растворители и промывочные жидкости. Плотность бензина 700-780 кг/куб. м, температура замерзания — ниже -60 °С, температура вспышки — ниже 0°С. При концентрации паров бензина в воздухе 74-123 г/куб.м образуются взрывчатые смеси.Автомобильные бензины
В зависимости от доли в составе бензина низкокипящих углеводородов бензин подразделяется на зимний и летний (в зимнем бензине низкокипящих углеводородов больше).
В России в соответствии с ГОСТ Р 51105-97 к основным маркам автомобильного бензина относятся бензин с октановыми числами, измеренными исследовательским методом:
- Нормаль-80 — с октановым числом не менее 80;
- Регуляр-92 — с октановым числом не менее 92;
- Премиум-95 — с октановым числом не менее 95;
- Супер-98 — с октановым числом не менее 98
Авиационные бензины
К авиационному бензину предъявляются более высокие требования к качеству. Октановое число авиационного бензина более высокое, чем автомобильного.
Авиационный бензин получают путем прямой перегонки нефти, каталитического крекинга или риформинга с добавлением в его состав высококачественных компонентов, этиловой жидкости и различных присадок.
В соответствии с ГОСТ 1012-72 сорта авиационных бензинов маркируются в виде дроби: Б-91/115 и Б-95/130 (в числителе — октановое число или сортность на бедной смеси, в знаменателе — сортность на богатой смеси).
Бензины-растворители используются в качестве растворителя при приготовления резиновых клеев при производстве печатных красок, мастик; для обезжиривания электрооборудования и различных поверхностей (ткани, кожи, металлов) перед склеиванием или нанесением различных покрытий; для промывки металлических деталей, в производстве искусственного меха; для изготовления быстросохнущих масляных красок и электроизоляционных лаков; С помощью растворителя также извлекают канифоль из древесины.
Экстракционные бензины, имеющие температуру кипения 70-95 °C используются как растворители в резиновой и лакокрасочной промышленности.
На практике широко применяется нефрас как растворитель при производстве искусственных кож, для химической чистки тканей, промывки деталей перед ремонтом и др.
В лакокрасочной промышленности широко распространен бензин-растворитель — уайт-спирит.
Бензины для нефтехимии (Нафта)
В нефтехимической промышленности используется фракция нефти с пределами выкипания до 180 °C, получаемой путем прямой перегонкой нефти с добавлением небольшого количества вторичных фракций. Нафта используется на нефтехимических предприятиях в качестве сырья при получения этилена. Товарные названия нафты: бензин газовый стабильный (БГС), бензин для химической промышленности, бензин прямогонный (БП) и дистиллят газового конденсата легкий (ДГКл)
Основные эксплуатационные характеристики бензина, применяемого как горючее: испаряемость, горючесть, воспламеняемость, химическая стабильность, склонность к образованию отложений, коррозионная активность.
Испаряемость в наибольшей мере определяется фракционным составом и давлением насыщенных паров. По этим показателям бензины могут существенно различаться, тогда как прочие показатели (коэффициент диффузии паров, вязкость, поверхностное натяжение, теплоемкость, плотность), как правило, для всех бензинов очень близки. От фракционного состава и давления насыщенных паров бензина зависят скорость прогрева двигателя, износ его деталей, расход горючего, а также такие эксплуатационные характеристики, как возможность пуска двигателя при низких температурах и склонность к образованию паровых пробок в системе питания. Применение бензина с большим содержанием низкокипящих фракций облегчает пуск двигателя, но вызывает образование паровых пробок. Кроме того, использование очень легких бензинов приводит к обледенению карбюратора при низких температурах, увеличению потерь горючего от испарения при хранении и транспортировке.
Важнейшее эксплуатационное свойство бензина — детонационная стойкость, то есть способность нормально сгорать в двигателе при различных условиях.
При сгорании рабочей смеси в двигателе может произойти самопроизвольное воспламенение независимо от времени подачи искры свечей зажигания.
Бензин проникает в организм в основном через легкие. Опасность отравления существует на всех этапах его производства, транспортировки и особенно при его использовании. Предельно допустимая концентрация (ПДК) паров от 100 до 300 мг/куб.м. При остром отравлении парами появляются головная боль, неприятные ощущения в горле, кашель, раздражение слизистой оболочки глаз, носа, в тяжелых случаях — головокружение, неустойчивая походка, психическое возбуждение, замедление пульса, иногда — потеря сознания.
При хронических отравлениях обычны жалобы на головную боль, головокружение, расстройство сна, раздражительность, повышенную утомляемость, похудание, боли в области сердца и др.
При острых отравлениях необходимы свежий воздух, кислород, сердечные и успокоительные средства. При попадании бензина в желудок принимают внутрь растительное масло (30-50 г). Лица, страдающие функциональными заболеваниями нервной системы и эндокринных органов, к работе с бензином не допускаются.
«Калоша» — особенный бензин, отличный растворитель
Бензин «Калоша» — органическое соединение, производное нефти, так называемый нефрас (нефтяной растворитель). Состоит из легких углеводородов.
Это интересно
Несмотря на то, что бензин «Калоша» прочно ассоциируется с обувью, которая когда-то была очень популярна и до сих пор используется в России (ее надевают на валенки), это не так. Название реагента произошло от фамилии химика — Калош, который первым получил легкие фракции из нефти. Более точных сведений о нем, к сожалению, нет. Историки не могут даже определить его национальность: то ли француз, то ли венгр, то ли чех. Тем не менее, с тем, что именно фамилией этого ученого назван бензин, никто не спорит.
Кроме бензина «Калоша» существует еще и «Галоша». Это тоже бензин-растворитель. Разница между «Калошей» и «Галошей» минимальна, как и в названии. «Калоша» производится в соответствии с ГОСТом 443-76, а «Галоша» — по ТУ 38.401-67-108-92.
«Калоша» (как и «Галоша) не подходит для заправки автомобиля, так как крайне агрессивен к резиновым и пластиковым прокладкам.
Свойства
«Калоша» — результат перегонки бензина, полученного в результате каталитического риформинга нефти или прямой отгонки нефтей с низким содержанием серы. Потом бензин проходит стадию удаления из него ароматических углеводородов (их может быть не более 2,5% от общего объема). Уже такой, деароматизированный бензин подвергается перегонке. Для «Калоши» собирают легкие фракции, кипящие в диапазоне температур 80÷120 °С.
Вещество представляет собой летучую прозрачную, маслянистую жидкость с выраженным, хотя и не очень сильным запахом нефтепродуктов. В воде не растворяется, зато само растворяет многие органические вещества и материалы.
Очень токсично, пожаро- и взрывоопасно. Состоит из смеси разных углеводородов: нафтеновых, парафиновых, изопарафиновых и ароматических. Содержание ароматических углеводородов регламентируется: их может быть от 0,5 до 2,5 процентов. Остальных может быть не более половины от общего состава. В «Калоше» полностью отсутствуют водорастворимые щелочи и кислоты, а также вода.
Официальное название «Калоши» — нефрас С2 80/120. Цифро-буквенные обозначения как раз и поясняют, что данный вид нефтяного растворителя содержит смесь углеводородов, кипящих при температуре от 80 до 120 °С.
Меры предосторожности
«Калоша» относится к 4-му классу опасности для человека и к 1-му классу пожароопасности. Пары действуют как наркотик, со временем вызывают анемию, негативно влияют на центральную нервную систему. Контакт с кожей приводит к ее сухости, может вызывать раздражение, аллергические реакции, дерматиты и экземы. Если реактив попал на кожу, ее следует хорошо промыть водой.
Работать с растворителем необходимо в вентилируемом помещении с использованием средств защиты: перчаток, защитной маски и очков.
При превышении ПДК в воздухе, например, при аварии, следует воспользоваться противогазом. Максимальная температура, при которой можно работать с «Калошей» — +75 °С.
Хранят нефрас С2 80/120:
— в крытых помещениях с хорошей вентиляцией, оборудованных светильниками во взрывозащищенном исполнении;
— в герметичной пластиковой, стеклянной или металлической таре.
Для открытия цистерн и бочек допускается использовать только искробезопасные инструменты. Запрещено применение открытого огня рядом с реагентом. Горящий растворитель тушат любыми средствами: мелкораспыленной водой, водяным паром, химической пеной, инертным газом, асбестовым полотном.
Применение
• В резинотехнической индустрии (изготовление труб и ремней, ингредиент для приготовления резиновых клеев).
• Как разбавитель красок, лаков, мастик, эпоксидных смол на масляной, битумной, этиленовой основе; для изготовления полиграфических красок, красок для тканей и кож, электроизоляционных лаков.
• Для подготовки поверхностей из металла, ткани или кожи перед окраской; для снятия жирового слоя с кож.
• Для очистки оптических приборов, столов в ювелирном деле. Испаряется «Калоша» быстрее, чем ацетон, не оставляет разводов и пятен.
• Как топливо для каталитических грелок, туристических горелок, примусов, обогревателей, зажигалок, паяльных ламп. Благодаря чистоте топлива приборы служат дольше, так как не засоряются нагаром и копотью.
В магазине лабораторного оборудования и реактивов «ПраймКемикалсГрупп» можно купить нефрас С2 80/120 по выгодным ценам, оптом и в розницу, с доставкой или самовывозом.
Все о бензине: Основные свойства бензинов
Испаряемость.Для обеспечения полного сгорания топлива в двигателе необходимо перевести его в короткий промежуток времени из жидкого состояния в парообразное и смешать с воздухом в определенном соотношении, т.е. создать рабочую смесь. В зависимости от конструкции двигателя возможны два способа образования рабочей смеси.
При первом способе в карбюраторе происходит частичное испарение бензина и образование горючей смеси, затем паровоздушный поток распределяется по цилиндрам. Вследствие неполного испарения бензина часть капель из паровоздушного потока оседает в виде жидкой пленки на стенках впускного трубопровода. Из-за разности в скоростях движения паров и жидкой пленки в цилиндры поступает горючая смесь, неоднородная по качеству и составу. При втором способе бензин впрыскивается с помощью форсунок непосредственно в камеру сгорания или во впускной трубопровод.
От содержания в бензине легкокипящих фракций зависит его физическая стабильность, т.е. склонность к потерям от испарения. Наибольшие потери от испарения имеют бензины, содержащие в своем составе низкокипящие углеводороды: бутаны, изопентан.
Высокая испаряемость бензина может иногда стать причиной обледенения карбюратора. Испарение бензина в карбюраторе сопровождается понижением температуры его деталей. В условиях высокой влажности при температуре воздуха около 40С происходит вымерзание влаги из окружающего воздуха, которое вызывает обледенение карбюратора.
Снижая испаряемость бензина, можно предотвратить обледенение карбюратора, однако это ухудшает пусковые свойства бензинов. Поэтому в бензин вводят специальные антиобледенительные присадки или осуществляют конструктивные меры.
С учетом климатических особенностей нашей страны автомобильные бензины по фракционному составу и давлению насыщенных паров подразделяют на два вида: зимний и летний. Требования к фракционному составу и давлению насыщенных паров определены в зависимости от сезона и климатического района применения. Такая классификация в большей степени удовлетворяет требованиям эксплуатации двигателей в разных климатически условиях и будет способствовать более экономичному и рациональному использованию топлив.
Детонационная стойкость.
Этот показатель характеризует способность автомобильных и авиационных бензинов противостоять самовоспламенению при сжатии. Высокая детонационная стойкость топлив обеспечивает их нормальное сгорание на всех режимах эксплуатации двигателя.
Процесс горения топлива в двигателе носит радикальный характер. При сжатии рабочей смеси температура и давление повышаются и начинается окисление углеводородов, которое интенсифицируется после воспламенения смеси. Если углеводороды несгоревшей части топлива обладают недостаточной стойкостью к окислению, начинается интенсивное накапливание перекисных соединений, а затем их взрывной распад. При высокой концентрации перекисных соединений происходит тепловой взрыв, который вызывает самовоспламенение топлива. Самовоспламенение части рабочей смеси перед фронтом пламени приводит к взрывному горению оставшейся части топлива, к так называемому детонационному сгоранию. Детонация вызывает перегрев, повышенный износ или даже местные разрешения двигателя и сопровождается резким характерным звуком, падением мощности, увеличением дымности выхлопа. На возникновение детонации оказывает влияние состав применяемого бензина и конструктивные особенности двигателя.
Мера детонационной стойкости бензинов, т.
е. способности нормально сгорать в двигателе при разл. условиях, — октановое число, равное содержанию (в % по объему) изооктана в его смеси с н-гептаном, при к-ром эта смесь эквивалентна по детонационной способности испытуемому топливу в стандартных условиях испытаний. Равномерность распределения октановых чисел по фракциям имеет большое значение, особенно при переменных режимах работы двигателя, в частности при разгоне автомобиля. Если низкокипящие фракции бензина менее стойки к детонации, чем высококипящие, то при каждом изменении режима работы двигателя в течение какого-то времени в камерах сгорания наблюдается детонация.[3]
Детонационная стойкость автомобильных и авиационных бензинов определяется их углеводородным составом. Наибольшей детонаци онной стойкостью обладают ароматические углеводороды. Самая низ кая детонационная стойкость у парафиновых углеводородов нормаль ного строения, причем она уменьшается с увеличением их молеку лярной массы. Изопарафины и олефиновые углеводороды обладают более высокими антидетонационными свойствами по сравнению с нормальными парафинами.
Увеличение степени разветвленности и снижение молекулярной массы повышает их детонационную стой кость. По детонационной стойкости нафтены превосходят парафи новые углеводороды, но уступают ароматическим углеводородам. Наибольшую чувствительность — разность между октановыми числами по исследовательскому и моторному методам — имеют олефиновые углеводороды. Чувствительность ароматических углеводородов нес колько ниже. Для парафиновых углеводородов эта разница очень мала, а высокомолекулярные низкооктановые парафиновые углево дороды имеют отрицательную чувствительность.
Антидетонационные свойства бензинов, получаемых различными технологическими процессами, определяются входящими в их состав углеводородами. Самую низкую детонационную стойкость имеют бензины прямой перегонки, состоящие, в основном, из парафиновых углеводородов нормального строения, причем она снижается с повышением температуры конца кипения. Октановые числа, опреде ляемые по моторному методу прямогонных фракций, выкипающих до 180 °С, обычно составляют 40-50 ед.
Детонационная стойкость фракций с температурой начала кипения 85 °С несколько выше — 65-70 ед. Исключение составляют прямогонные бензины, получаемые из нефтей нафтенового основания (сахалинские, азербайджанские и др.), их октановые числа достигают 71-73 ед. Однако ресурсы этих нефтей весьма ограничены.
Для повышения октановых чисел прямогонных бензинов их под вергают каталитическому риформингу.
Для повышения октановых чисел товарных бензинов используют также специальные антидетонационные присадки и высокооктановые компоненты.
Вкачестве альтернативы алкилсвинцовым антидетонаторам для повышения детонационной стойкости автомобильных бензинов в России допущены и используются при производстве бензинов органические соединения марганца, железа, ароматические амины. Широкое распространение в России и за рубежом при производ стве высокооктановых бензинов получил метилтретбутиловый эфир (МТБЭ). МТБЭ имеет октановые числа смешения: 115-135 по иссле довательскому методу и 98-110 по моторному.
Теплота сгорания.
Этот показатель во многом определяет мощностные и экономические показатели работы двигателя. Он осо бенно важен для авиационных бензинов, так как оказывает влияние на удельный расход топлива и на дальность полета самолета. Чем выше теплота сгорания, тем меньше удельный расход топлива и больше дальность полета самолета при одном и том же объеме топливных баков.
Для авиационных бензинов регламентируется низшая теплота сгорания.
Теплота сгорания зависит от углеводородного состава бензинов, а для различных углеводородов она, в свою очередь, определяется соотношением углерод:водород. Чем выше это соотношение, тем ниже теплота сгорания. Наибольшей теплотой сгорания обладают парафиновые углеводороды и соответственно бензины прямой пере гонки и алкилбензин, наименьшей — ароматические углеводороды и содержащие их бензины каталитического риформинга.
Химическая стабильность.
Этот показатель характеризует спо собность бензина сохранять свои свойства и состав при длительном хранении, перекачках, транспортировании или при нагревании впус кной системы двигателя.
Химические изменения в бензине, проис ходящие в условиях транспортирования или хранения, связаны с окис лением входящих в его состав углеводородов. Следовательно, хими ческая стабильность бензинов определяется скоростью реакций окисления, которая зависит от условий процесса и строения окис ляемых углеводородов.
При окислении бензинов происходит накопление в них смолистых веществ, образующихся в результате окислительной полимеризации и конденсации продуктов окисления. На начальных стадиях окисления содержание в бензине смолистых веществ невелико и они полностью растворимы в нем. По мере углубления процесса окисления количество смолистых веществ увеличивается и снижается их растворимость в бензине. Накопление в бензинах продуктов окисления резко ухудшает их эксплуатационные свойства. Смолистые вещества могут выпадать из топлива, образуя отложения в резервуарах, трубопроводах и др. Окисление нестабильных бензинов при нагревании во впускной системе двигателя приводит к образованию отложений на ее элементах, а также увеличивает склонность к нагарообразованию на клапанах, в камере сгорания и на свечах зажигания.
Содержащиеся в бензинах неуглеводородные компоненты также влияют на их химическую стабильность. Наибольшей склонностью к окислению обладают бензины термического крекинга, коксования пиролиза, каталитического крекинга, которые в значительных количествах содержат олефиновые и диолефиновые углеводороды. Бензины каталитического риформинга, прямогонные бензины, алкилбензин химически стабильны. Для обеспечения требуемого уровня химической стабильности в автомобильные бензины, содержащие нестабильные компоненты, разрешается добавлять антиокислительные присадки Агидол-1 или Агидол-12.В авиационные бензины введение антиокислителя обяза тельно для стабилизации ТЭС.
Склонность к образованию отложений и нагарообразованию.
Применение автомобильных бензинов, особенно этилированных, сопровождается образованием отложений во впускной системе двигателя, в топливном баке, на впускных клапанах и поршневых кольцах, а также нагара в камере сгорания. Наиболее интенсивное образование отложений происходит на деталях карбюратора: на дрос сельной заслонке и вблизи нее, в воздушном жиклере и жиклере холостого хода.
Образование отложений на указанных деталях при водит к нарушению регулировки карбюратора, уменьшению мощности и ухудшению экономичности работы двигателя, увеличению токсич ности отработавших газов. Образование отложений в топливной сис теме частично зависит от содержания в бензинах смолистых веществ, нестабильных углеводородов, неуглеводородных примесей, от фракционного и группового состава, которые определяют «моющие свойства» бензина. Однако в большей степени этот процесс определяется конструктивными особенностями двигателя.
Эксплуатационные требования.
Автомобильные и авиационные бензины должны быть химически нейтральными и не вызывать коррозию металлов и емкостей, а продукты их сгорания — коррозию деталей двигателя. Коррозионная активность бензинов и продуктов их сгорания зависит от содержания общей и меркаптановой кислотности, содержания водорастворимых кислот и щелочей, присутствия воды. Эти показатели нормируются в технической документации на бензины.
Эффективным средством защиты от коррозии топливной аппаратуры является добавление в бензины специальных антикоррозийных или многофункциональных присадок.
Экологические требования.
Непрерывный рост автомобильного транспорта в развитых странах, где плотность автомобилей достигла 10-20 ед. на 1 кв. км, а в США их количество превысило 200 млн., привел к сильному загрязнению окружающей среды, и в первую очередь воздушного бассейна, вредными выбросами отработавших газов. По этой причине среди всех требований, предъявляемых к бензинам, на первое место выдвигаются экологические.
Загрязнение окружающей среды, связанное с применением бен зинов, может происходить на этапах транспортирования, заправки, испарения, утечки и пр. Однако основным источником загрязнения являются отработавшие газы. В их составе содержится более 300 соединений, наносящих вред окружающей среде и здоровью человека. Среди экологических показателей бензинов важнейшим является содержание в них соединений свинца. Это связано не только с высокой токсичностью этилированных бензинов и продуктов их сгорания, но и с возможностью применения каталитических систем нейтрализации отработавших газов, так как продукты сгорания свинца отравляют катализатор.
Поэтому одной из первоочередных экологических задач в области производства бензинов является сокращение или полный отказ от применения этиловой жидкости. В США и ряде европейских стран применение этилированных бензинов запрещено законом. Переход на производство и применение неэтилированных бензинов позволит не только снизить выбросы в атмосферу высокотоксичных соединений свинца, но и даст возможность оборудовать автомобили ката литическими системами нейтрализации отработавших газов и до минимума сократить токсичность последних.
Автомобильное топливо. Бензин.
Автомобильное топливо является важнейшим и необходимым эксплуатационным составляющим любого автомобиля, чем он питается — это топливо и масла.
Вечный вопрос — какое топливо или масло лучше? И наверное, единственно правильный ответ — то, что указано в инструкции по эксплуатации вашего двигателя или автомобиля. Однако не все так просто. Уже длительное время на автомобильном рынке конкурируют два типа двигателя — бензиновый и дизельный, которые предъявляют совершенно разные требования к топливу и маслам.
Внутри «бензиновых» и «дизельных» групп так же существуют различия в требованиях к качеству топлива. Как в этом разобраться, понять
Об этом мы и поговорим, и поможет нам разобраться в этом вопросе — главный технолог одного из крупнейших Нефтеперерабатыающих заводов нашей страны, член нашего клуба, Ю. Морошкин. Первая статья этого цикла, будет посвящена бензину и бензиновым двигателям.
Бензин — «святой дух» мотора.
Автомобильные бензины — предназначены для применения в поршневых двигателях внутреннего сгорания с принудительным воспламенением смеси (от искры). В зависимости от назначения, их разделяют на автомобильные и авиационные. Несмотря на различия в условиях применения, автомобильные и авиационные бензины характеризуются в основном общими показателями качества, определяющими их физико-химические и эксплуатационные свойства.
Современные автомобильные и авиационные бензины должны удовлетворять ряду требований, обеспечивающих экономичную и надежную работу двигателя, и требованиям эксплуатации: иметь хорошую испаряемость, позволяющую получить однородную топливовоздушную смесь оптимального состава при любых температурах; иметь групповой углеводородный состав, обеспечивающий устойчивыей бездетонационный процесс сгорания на всех режимах работы двигателя; не изменять своего состава и свойства при длительном хранении и не оказывать вредного влияния на детали топливной системы, топливные баки, резинотехнические изделия и др.
В последние годы на первый план выдвигаются экологические свойства топлива.
Бензин в России больше чем бензин.
Состав бензинов. Бензин-представляет собой смесь углеводородов, состоящих в основном из парафиновых, нафтеновых и ароматических углеводородов с длиной молекулы углеводорода от С-4 до С-10. Так же в состав бензина могут входить примеси; сера, азот и кислородсодержащие соединения. Бензин-это самая легкая фракция из жидких фракций нефти. От фракционного состава бензина зависят легкость и надежность пуска двигателя, полнота сгорания, длительность прогрева, приемистость автомобиля и интенсивность износа деталей двигателя. Фракционный состав бензинов нормируется техническими условиями на продукцию.
Легкие фракции бензина характеризуют характеризуют пусковые свойства топлива — чем ниже температура выкипания топлива, тем лучше пусковые свойства. Для запуска холодного двигателя необходимо, чтобы 10% бензина выкипало при температуре не выше 55 градусов (зимний сорт) и 70 градусов (летний) по Цельсию.
Зимние сорта бензина имеют более легкий (чем летние) фракционный состав. Легкие фракции нужны на период пуска и прогрева двигателя.
Основные фракции бензина.
Основная часть топлива называется рабочей фракцией. От ее испоряемости зависит: образование горючей смеси при разных режимах работы двигателя, продолжительность прогрева (перевода с холостого хода под нагрузку), приемистость (возможность быстро увеличить мощность на валу двигателя). Содержание рабочей фракции должно совпадать с 50% отгона. Минимальный интервал температур от 90% до конца кипения, улучшает качество топлива и снижает его склонность к конденсации, что повышает экономичность и уменьшает износ деталей двигателя. Повышение процентов пусковых фракций, приводит к образованию паровых пробок в системе питания горячего двигателя. Особенно негативно это сказывается на работе двигателя в жаркий период года. По испаряемости, бензины делятся на классы, что определяет их использование по климатическим зонам.
Топливо имеет достаточно сложный химический состав и в процессе его производства контролируется множество его параметров. Рассмотрим наиболее важные из них. У бензинов — это антидетонационная стойкость, фракционный состав и химическая стабильность.
Лабораторный контроль качества от производства до потребителя.
Детонация — процесс самопроизвольного возгорания топливовоздушной смеси от волны сжатия. В бензиновых двигателях топливо поджигает свеча , в нужном месте и в нужное время. При этом фронт пламени создает волну давления, которая попадая в камеру сгорания, многократно отражается и усиливается — навстречу фронту пламени устремляется волна детонации, со скоростью до 2500м/сек. возникают звуки так называемый «стук пальцев», При этом возникают ударные нагрузки, разрушающие двигатель. Причем детонация может возникать как на богатой, так и на бедной смеси (богатая смесь — при увеличении нагрузки, например на стадии разгона, бедная смесь — при резком снижении нагрузки, например, при движении под уклон на спуске). Чем выше степень сжатия в двигателе , тем более высокие требования к детонационной стойкости топлива, на котором он работает.
В основу маркировки бензинов положена октановая характеристика. Октановое число — характеризует стойкость бензина к детонации по специальной шкале в которой, 0 — соответствует детонационной стойкости нормального гептана, а 100 — соответствует детонационной стойкости изооктана. Например, бензин марки АИ-95, где «А»- означает. что бензин автомобилтный, «И»- октаноное число определено по исследовательскому методу, а цифры, указывают на нормируемое минимальное значение октанового числа. При этом, значение 95 — характеризует бензин по детанационной устойчивости соответствующим детанационной устойчивости эталовой смеси, состоящей из 95% изооктана и 5% нормального гептана.
Определяется октановое число следующим способом: бензин в специальной испыпательной установке сравнивается по устойчивости к детонации с контрольной смесью, октановое число которой определено по эталонной смеси изооктана и н-гептана.
Если при этом устойчивость к детонации испытуемого топлива соответствует устойчивости контрольного топлива, то считается, что и октановое число испытуемого бензина соответствует октановому числу контрольного топлива.
Детонация — самопроизвольный неуправлякмый взрыв в цилиндре.
Октановое число проверяется дважды — исследовательским и моторным методами, которые различаются условиями проведения испытания. Результат полученный первым способом, несколько выше чем вторым. Разницу в показаниях называют «чувствительность ю» бензина. Исследовательский метод, более точно отражает антидетонационные свойства бензина при движении автомобиля в городских условиях и неполной нагрузке.
Фракционный состав — указывает на способность бензина к испарению для образования рабочей смеси при пуске двигателя и его работе на различных режимах. Чем ниже температура, при которой выкипает 10% бензина, тем легче будет пустить на нем холодный двигатель.
Превышение процентов пусковых фракций — приведет к образованию паровых пробок в системе питания горячего двигателя.
Температура выкипания 50% бензина характеризует испаряемость его средних фракций, влияющих на время прогрева, устойчивость работы и приемистость двигателя. Чем выше температура конца кипения. тем больше возможность попадания в цилиндры двигателя бензина в неиспарившемся виде, что приведет к смыву масла со стенок цилиндров и его разжигания в картере двигателя.
Химическая стабильность — это свойство бензина не менять свои характеристики при хранении и перевозке. Один из факторов. влияющих на химическую стабильность топлива — концентрация фактических смол. Ее превышение ведет к смоло- и нагарообразованию в двигателе и соответственно его повышенному износу. Не менее важны такие показатели как содержание серы , кислотность, содержание водорастворимых кислот, щелочей, воды и механических примесей.
Превышение допустимого содержания серы и свинца, приводит к преждевременному выходу из строя каталитических нейтрализаторов отработанных газов, а повышенная плотность, может отрицательно повлиять на работу форсунок инжекторного двигателя.
Современный бензиновый двигатель BMW M3 V8.
Ассортимент и качество автомобильных бензинов. Основная масса автомобильных бензинов в России вырабатывается по Гост 2084-77, Гост Р51105-97 и по Ту 38.001165-97. В зависимости от октанового числа, Гост 2084-77, предусматривает пять марок бензинов: А-72, А-76, АИ-91, АИ-93, АИ-95. Для первых двух марок, цифры указывают октановое число, определенное моторным методом, для последних — исследовательским.
Наиболее востребован бензин А-92, который является на сегоднишний день, основным питанием автомобильного парка страны. Производители же современной автотехники импортной и отечественной, предписывают использование бензина АИ 95, спрос на который быстро растет. Однако остаются еще и потребители низкооктанового бензина А-76 (АИ-80), в основном это старая автотракторная техника и раритеты.
Бензины, А-76 (АИ-80), АИ-95 и АИ-98 по действующему законодательству не допускается вырабатывать с использованием этиловой жидкости (ТЭС).
В настоящее время многие нефтяные компании выпускают автомобильные бензины по собственным стандартам, например «Нормаль-80», «Регуляр-91», «Премиум-95» и «Супер -98». При разработке стандартов действует обязательное правило — топливо должно соответствовать техническому регламенту. Бензины — «Премиум-95» и «Супер-98», полностью отвечают этим требованиям и предназначены в основном, для двигателей современных отечественных и зарубежных автомобилей.
В Европейском Союзе, США и других развитых странах, приняты жесткие нормы по токсичности ОГ автомобилей с бензиновыми и дизельными двигателями, регламентирующими содержание; окиси углерода (СО), двуокиси серы, оксидов азота и углеводородов, на содержание которых, прежде всего, влияют — конструкция двигателя и качество применяемого топлива.
С 2005 года в ЕС, действуют нормы токсичности Евро-4, что означает, что автомобили производимые в странах ЕС, должны соответствовать этим нормам, соответственны требованияи в части применения топлива, экологические показатели которого, так же регламентируются.
Европейское качество бензина уавтомобилям в России.
По этому же пути, с некоторым опазданием, двигается и Россия. Так с 2005 года, в РФ начат выпуск автомобилей соответствующих нормам Евро-2, и бензинов, соответствующих норме Евро-2. (Гост Р51105-97 и Гост Р51866-2002). Работа по совершенствованию качества топлива ведется в соответствии с техническим регламентом «О требованиях к бензиновым, дизельным и другим ГСМ», который имеет статус закона РФ. В соответствии с этим документом, предписывается поэтапный процесс перехода на менее экологически вредные марки топлив, отказ от низкооктановых марок и выполнение других требований, направленных на улучшение экологической обстановки на дорогах.
Помимо выполнения экологических требований, стало необходимо постоянно наращивать выпуск бензинов с ОЧН — 92, 95 и выше, спрос на которые непрерывно растет.
Очевидно, что при таком разнообразии топлив и требований к ним, необходимо строгое соблюдение всех норм и правил, как в период производства топлива так и при его реализации.
Для этого крупные нефтяные компании, заботясь о покупателе и собственном имидже, организуют сквозной лабораторный контроль продукции — от производителя до продавца.
Естественно, что все это, непосредственно влияет на цену топлива и наш кошелек…
Использование бензина — Управление энергетической информации США (EIA)
Бензин — основное транспортное топливо в США
В 2019 году американцы использовали около 142 миллиардов галлонов автомобильного бензина — или около 390 миллионов галлонов в день — и около 197 миллионов галлонов авиационного бензина. Бензин — одно из основных видов топлива, потребляемого в Соединенных Штатах, и основной продукт, производимый на нефтеперерабатывающих заводах США. Большая часть автомобильного бензина, продаваемого для использования в транспортных средствах в Соединенных Штатах, составляет около 10% по объему топливного этанола.
Большая часть бензина используется в легковых и легких грузовиках
Источник: стоковая фотография (защищена авторским правом)
- Автомобили, внедорожники, легкие грузовики и мотоциклы
- Рекреационные автомобили и лодки
- Малый самолет
- Оборудование и инструменты, используемые в строительстве, сельском хозяйстве, лесном хозяйстве и озеленении
- Электрогенераторы для переносного и аварийного электроснабжения
В 2019 году общее потребление бензина составило около 58% от общего потребления энергии транспортным сектором, 45% от общего потребления нефти и 17% от общего потребления U.
S. потребление энергии. 1
На легковые автомобили (легковые автомобили, внедорожники и небольшие грузовики) приходится около 92% всего потребления бензина в США. 2
В Техасе и Калифорнии самое большое потребление бензина
Общий объем потребления бензина в разных штатах разный, но на Техас и Калифорнию вместе приходится около одной пятой общего потребления бензина в США.
| Государство | млн баррелей / день | Миллион галлонов / день | Доля в общем потреблении автомобильного бензина в США |
|---|---|---|---|
| Техас | 0. 99 | 41,50 | 11% |
| Калифорния | 0,92 | 38,53 | 10% |
| Флорида | 0.47 | 19,73 | 5% |
| Нью-Йорк | 0,35 | 14,87 | 4% |
| Огайо | 0,32 | 13. 53 | 4% |
Источник: Управление энергетической информации США, Нефть и другие жидкости — объемы продаж основных поставщиков по состоянию на 22 июля 2020 г. | |||
Последнее обновление: 24 июля 2020 г.
Описание бензина— Управление энергетической информации США (EIA)
Бензин — нефтепродукт
Бензин — топливо, получаемое из сырой нефти и других жидких углеводородов.Бензин в основном используется в качестве моторного топлива в транспортных средствах. Нефтеперерабатывающие и смесительные предприятия производят автомобильный бензин для продажи на розничных автозаправочных станциях.
Большая часть бензина, производимого нефтеперерабатывающими заводами, на самом деле представляет собой неочищенный бензин (или его смеси).
Смеси бензина требуют смешивания с другими жидкостями для получения готового автомобильного бензина, который отвечает основным требованиям к топливу, подходящему для использования в двигателях с искровым зажиганием.
U.Нефтеперерабатывающие заводы С. производят готовый автомобильный бензин. Однако большая часть готового автомобильного бензина, продаваемого в Соединенных Штатах, фактически производится на терминалах смешения, где смешиваются компоненты бензина, готовый бензин и топливный этанол для производства готового автомобильного бензина различных марок и составов для использования потребителями. Некоторые компании также добавляют моющие средства и другие добавки к бензину перед доставкой в розничные точки.
Смесительные терминалы более многочисленны и рассредоточены, чем нефтеперерабатывающие заводы, и имеют оборудование для заправки автоцистерн, которые доставляют готовый автомобильный бензин к розничным точкам продаж.
Большая часть готового автомобильного бензина, продаваемого в настоящее время в США, содержит около 10% топливного этанола по объему.
Этанол добавляется в бензин в основном для удовлетворения требований Стандарта на возобновляемые источники топлива, который предназначен для сокращения выбросов парниковых газов и количества нефти, которую Соединенные Штаты импортируют из других стран.
Бензин различается по марке
У некоторых компаний разные названия этих марок бензина, такие как неэтилированный, супер, или супер премиум, , но все они указывают октановое число, которое отражает антидетонационные свойства бензина.Более высокое октановое число приводит к более высоким ценам.
Бензонасос, показывающий различные марки бензина
Источник: стоковая фотография (защищена авторским правом)
До 1996 года в бензин добавляли свинец в качестве смазочного материала для уменьшения износа клапанов двигателя. К 1996 году этилированный бензин был полностью исключен из топливной системы США. Производители рекомендуют сорт бензина для использования в каждой модели автомобиля.
Бензин также различается по составу
Помимо различных марок автомобильного бензина, состав бензина может отличаться в зависимости от места продажи и сезона года. Федеральные и государственные программы по контролю за загрязнением воздуха, нацеленные на снижение содержания окиси углерода, смога и токсинов в воздухе, требуют использования оксигенированного, измененного состава и низколетучих бензинов. В некоторых районах страны требуется использовать бензин со специальной формулой для снижения определенных выбросов, и состав может меняться в зимние и летние месяцы.Эти специфические для региона требования означают, что бензин не является однородным продуктом по всей стране. Бензин, произведенный для продажи в одном районе США, может не иметь разрешения на продажу в другом районе.
Бензин меняется по сезонам.
Основное отличие зимнего бензина от летнего — давление паров. Давление паров бензина важно для правильной работы автомобильного двигателя. В зимние месяцы давление паров должно быть достаточно высоким для легкого запуска двигателя.
Летом во многих районах требуется более низкое давление пара для уменьшения загрязнения воздуха.
Бензин легче испаряется в теплую погоду, выделяя более летучие органические соединения, которые способствуют проблемам со здоровьем и образованию приземного озона и смога. Чтобы сократить загрязнение окружающей среды, Агентство по охране окружающей среды США требует от нефтепереработчиков снижать давление паров бензина в летние месяцы.
Характеристики бензина зависят от типа используемой сырой нефти и установки нефтеперерабатывающего завода, на котором производится бензин.На характеристики бензина также влияют другие ингредиенты, которые могут быть включены в смесь, например этанол. Большинство автомобильных бензинов, продаваемых в Соединенных Штатах, содержат некоторое количество топливного этанола.
Последнее обновление: 5 марта 2020 г.
стран, которые все еще используют этилированный бензин
Бенджамин Элиша Саве, 25 апреля 2017 г.
, ,
Тетраэтилсвинец (TEL) — это металлоорганическое соединение, которое смешивается с бензином в качестве усилителя октанового числа и играет важную роль в качестве антидетонационной защиты двигателя. Тетраэтилсвинец используется с 1920-х годов, но со временем было обнаружено, что он токсичен, и его использование постепенно прекращается в большинстве регионов мира. Саммит Земли 2002 года выступал за полный запрет этилированного бензина во всех странах. К 2006 году ожидалось, что этилированный бензин будет полностью прекращен.Причины запрета на использование этилированного бензина заключаются в воздействии свинца на здоровье и его загрязняющем воздействии на окружающую среду.
Большинство стран приняли запрет, но некоторые страны по-прежнему используют этилированный бензин. Это Алжир, Ирак, Йемен, Мьянма, Северная Корея и Афганистан. Переход с этилированного топлива на неэтилированный имеет экономические последствия, и это может быть основной причиной того, что эти страны не смогли перейти на неэтилированный бензин.
Страны, которые все еще используют этилированный бензин
Алжир
Алжир — это североафриканская страна с множеством нефтяных скважин.Экономика Алжира зависит от нефти, на которую приходится около 30% валового внутреннего продукта страны. Несмотря на это, Алжир столкнулся с серьезными проблемами при отказе от этилированного бензина. Нефтеперерабатывающие заводы в Алжире производят этилированный бензин, и преобразование потребует значительных изменений технологического процесса в отрасли. Цена такого изменения будет огромной.
Алжир импортирует тетраэтилсвинец из Китая, но часть его может поступать от Innospec Limited. Алжир обязался к 2015 году отказаться от этилированного бензина на своем рынке.Однако текущее состояние этилированного бензина в стране неизвестно.
Ирак
Ирак — нефтедобывающая страна со вторыми по величине запасами нефти в мире после Саудовской Аравии. В Ираке много нефтеперерабатывающих заводов, которые зависят от этилированного бензина. В стране налажен переход со свинца на неэтилированный бензин, который должен быть завершен к 2014 году. Неудачи в процессе преобразования заключались в стоимости замены нефтеперерабатывающего завода и стоимости продажи неэтилированного топлива.Ирак закупал тетраэтилсвинец у Innospec Limited, которая в 2011 году заявила, что больше не продает TEL Ираку.
Йемен
Йемен отказался от использования этилированного бензина и окончательно отказался от него в 2011 году.
Задержка перехода была вызвана нефтеперерабатывающими заводами, которые зависели от этилированного топлива. Расходы, необходимые для производства неэтилированного бензина, слишком тяжело сказались на экономике страны.
Почему прекращено использование этилированного бензина
Свинец, выделяемый выхлопными газами двигателя в воздух и окружающую среду, особенно вдоль дорог, легко вдыхается. Высокие концентрации TEL приводят к отравлению свинцом.Свинец токсичен и может оказывать неврологическое действие даже при низком уровне воздействия. Другие эффекты включают низкий IQ и антиобщественное поведение. Неврологи утверждали, что отказ от свинца мог вызвать повышение среднего уровня IQ, особенно среди детей.
Страны, которые все еще используют этилированный бензин
| Рейтинг | Расположение |
|---|---|
| 1 | Алжир |
| 2 | Ирак |
| 3 | Йемен |
| 4 | Мьянма |
| 5 | Северная Корея |
| 6 | Афганистан |
