Каким бывает и где применяется прямогонный бензин

Прямогонные бензины представляют собой фракцию нефти с пределами выкипания 180 градусов Цельсия. Состоят преимущественно из нормальных парафинов С5-С9. Получают его прямой перегонкой нефти с добавлением некоторого количества вторичных фракций.

Применяется в качестве сырья пиролиза углеводородного сырья, которое используется для  получения этилена на предприятиях нефтяной и химической промышленности. Выпускаются прямогонные бензины под следующими названиями:  бензин газовый стабильный (БГС), П-1 3. Прямогонный бензин обладает низким октановым числом 40-60 ед и является экспортным товаром.

Виды и сферы применения

Узкие легкокипящие продукты каталитическогориформинга (БР-2) или прямой перегонки малосернистых нефтей (БР-1). Данные сорта нашли применение в следующих сферах: растворителя для приготовления резиновых клеев при производстве печатных красок, мастик, для обезжиривания электрооборудования, тканей, кожи, поверхностей металлов перед нанесением металлических покрытий, для промывки подшипников, арматуры перед консервацией, в производстве искусственных мехов; для изготовления быстросохнущих масляных красок и электроизоляционных лаков; для извлечения канифоли из древесины, приготовления спиртобензиновой смеси для промывки печатных плат в электротехническом производстве.

Экстракционные бензины (температура кипения 70-95°С) прямой перегонки малосернистых нефтей. Применяются для экстракции растительных масел, извлечения жира из костей, никотина из махорочного листа, как растворитель в резиновой и лакокрасочной промышленности.

Малосернистый деароматизированный экстракционный бензин (температура кипения 70-85°С). Применяется для выработки масел в районах с жарким климатом (высокой испаряемостью).

Растворитель БЛХ.

Применяется для извлечения канифоли из древесной щепы, а также при приготовлении резиновых клеев и лаковых рецептур типографских красок.

Узкая фракция прямой перегонки (температура кипения 110—185°С) (озокеритовый растворитель). Применяется для экстракции озокерита из руд.

Нефрас С 50/170 (ГОСТ 8505-80). Применяется в качестве растворителя при производстве искусственных кож,  химической чистки тканей, промывке деталей перед ремонтом, смывания с деталей противокоррозийных покрытий и много другого.

Нефрас САР применяется при производстве монолитных конденсаторов.

Нефрас С 150/200. Близок по свойствам и применяется также как и Уайт-спирит. Ооднако содержит больше серы и имеет более резкий запах.

Бензин и дизельное топливо | Автомобильный справочник

 

Бензин и дизельное топливо — продукты дистилляции сырой нефти. Они состоят из множества различных углеводородов. Температура кипения бензина находится в диапазоне от 30 до 210 °С, а дизельного то­плива — от 180 до 370 °С. Дизельное топливо воспламеняется в среднем при температуре приблизительно 350 °С (нижний предел — 220 °С), то есть значительно при меньших температурах, по сравнению с бензином (в среднем-500 °С).

 

Содержание

 

 

Характеристики автомобильного топлива

 

Теплотворная способность топлива

 

Обычно чистая теплотворная способность H_n обуславливает энергетическое содержание топлива; она соответствует используемому количеству теплоты, выделяемому во время полного сгорания. Полная теплотворная спо­собность H_g, с другой стороны, определяет полную теплоту, включая как механически создаваемое тепло, так и тепло, выделяемое при конденсации водяных паров. Однако, этот компонент не учитывается примени­тельно к автомобилям.

Чистая теплотворная способность дизель­ного топлива, равная 42,9-43,1 МДж/кг, не­много выше, чем у бензина (40,1-41,9 МДж/кг).

Окислители, то есть, топлива или компо­ненты топлива, содержащие кислород, такие как спиртовые топлива, эфир или метиловые эфиры жирной кислоты, имеют меньшую теплотворную способность, чем чистые угле­водороды, поскольку кислород, присутству­ющий в этих соединениях, не способствует процессу сгорания. Поэтому двигатель, име­ющий сопоставимую мощность с мотором, питаемым обычным топливом, имеет повы­шенный расход топлива.

 

Теплота сгорания топливовоздушной смеси

 

Теплота сгорания топливовоздушной смеси определяет выходную мощность двигателя. При стехиометрическом соотношении воздух/топливо теплота сгорания для сжижен­ных газообразных и жидких автомобильных топлив составляет примерно 3,5-3,7 МДж/м³.

 

Содержание серы в автомобильном топливе

 

В интересах сокращения эмиссии диоксида серы SO

2 и защиты каталитических нейтра­лизаторов отработавших газов, содержание серы в бензине и дизельном топливе было ограничено с 2009 года до 10 мг/кг на всей территории Европы. Топливо, соответствую­щее этому предельному значению, известно как «топливо, свободное от серы». Таким об­разом, достигается обессеривание топлива. До 2009 года для использования в Европе было разрешено, введенное в начале 2005 года, использование топлива с содержанием серы <50 мг/кг. Германия занимает лидирую­щие позиции в обессеривании топлива — уже с 2003 года, под действием мер в области на­логообложения, в этой стране используется топливо, свободное от серы.

В США, предельное значение содержания серы в бензинах, выпускаемых в промыш­ленном масштабе, с 2006 года ограничивается величиной 80 мг/кг, при этом среднее значение для общего количества проданного и импортированного топлива составляет 30 мг/кг.

Отдельные штаты, например, Кали­форния, установили более низкие ограниче­ния.

Кроме того, с 2006 года в США выпуска­ется свободное от серы дизельное топливо (содержание серы составляет максимум 15 мг/кг, ULSD — дизель с ультранизким со­держанием серы). К концу 2009 года, однако, только 20% топлива имело содержание серы не более 500 мг/кг.

Содержание серы в сертифицированном топливе служит основанием для изменения регулирующих документов.

 

Бензины

 

В Германии продаются следующие бензины: Normal, Super и Super Plus. Отдельные по­ставщики заменили Super Plus на топливо с октановым числом 100 (V-Power 100, Ultimate 100, Super 100), у которых, кроме октанового числа, были изменены присадки.

В США бензин продается под марками Regular и Premium; они примерно сопо­ставимы, соответственно, с выпускаемыми в Германии Normal и Super. Бензины Super или Premium, благодаря более высокому ароматическому содержанию основы и добавлению компонентов, содержащих кисло­род, демонстрируют высокое сопротивление детонации и имеют более предпочтительное применение в двигателях с более высокой степенью сжатия.

Переформулированный бензин — термин, используемый для описания бензина, кото­рый, благодаря измененному составу, отли­чается меньшими испаряемостью и эмиссией отработавших газов, чем обычный бензин. Требования к переформулированному бен­зину приводятся в Законе о чистом воздухе, принятом в США в 1990 году. Этот закон регламентирует, например, меньшие значения давления насыщенных паров, содержания ароматиков и бензола и температуры выкипа­ния. Он также предписывает использование присадок, очищающих топливную систему от загрязнений и отложений.

 

Топливные стандарты для бензинов

 

Европейский стандарт EN 228 (2008) опре­деляет требования к неэтилированному бен­зину для использования в двигателях с искро­вым зажиганием. Определенные для каждой страны отдельные значения изложены в на­циональных приложениях к этому стандарту. Этилированный бензин в Европе запрещен. Технические требования США к топливам для двигателей с искровым зажиганием содер­жатся в ASTM D4814 (ASTM — Американское общество по испытанию материалов).

Большинство топлив для двигателей с ис­кровым зажиганием, которые продаются се­годня, имеют в своем составе компоненты, которые содержат кислород (окисляются). В этом отношении особое практическое зна­чение получил этанол, так как «Директива биотоплива ЕС» предусматривает минималь­ный объем выпуска для возобновляемого топлива (см. Альтернативные виды топлива).

Многие страны определили минимальные доли для биогенных компонентов в бензинах, которые достигнуты по большей части за счет использования биоэтанола. Но также исполь­зуются и эфиры, произведенные из мета­нола или этанола — МТВЕ (метилбутиловые эфиры) и ЕТВЕ (этилбутиловые эфиры), их добавляют в Европе до 15% по объему.

Добавление спиртов может привести к не­которым трудностям. Спирты увеличивают испаряемость, могут повредить материалы, используемые в топливной системе, напри­мер, могут вызвать распухание эластомера и коррозию. Кроме того, в зависимости от содержания алкоголя и температуры, появ­ление даже небольшого количества воды мо­жет привести к расслоению и формированию водной спиртовой фазы.

 

Эфиры в бензине

 

Эфиры не сталкиваются с проблемой рас­слоения. Эфиры, обладая более низким дав­лением насыщенных паров, более высокой теплотворной способностью и более высоким октановым числом, чем этанол, являются хи­мически устойчивыми компонентами с хоро­шей физической совместимостью. Поэтому они демонстрируют преимущества с точки зрения, как логистики, так и работы двигателя. По причинам большей устойчивости и боль­шего сохранения СO

2, при установлении квот для биогенного топлива, в основном отдается предпочтение ЕТВЕ. Существующие заводы МТВЕ переоборудуются на производство ЕТВЕ.

В европейском стандарте бензина EN 228 содержание этанола ограничено 5% по объему (Е5). В Америке примерно одна треть всех бензинов содержит этанол — до 10% по объему (Е10), для которого дав­ление насыщенных паров, превышающее приблизительно 7 кПа, разрешено согласно американскому стандарту ASTM D4814.

В настоящее время на европейском рынке не все транспортные средства оборудованы материалами, позволяющими функциони­ровать с Е10. Европейский стандарт для Е10 продолжает действовать. Чтобы позво­лить топливу Е10 быть введенным на немец­ком рынке, в апреле 2010 года был издан стандарт Е DIN 51626-1:2010-04. Он уста­навливает, в дополнение к характеристикам Е10, требования, охраняющие существую­щий стандарт с максимальным содержанием этанола 5% по объему для транспортных средств, которые не являются совместимыми с Е10. В Бразилии бензин всегда содержит этанол в количестве 22-26% по объему.

 

Характеристики бензинов

 

Плотность бензинов

 

Европейский стандарт EN 228 ограни­чивает плотность бензинов диапазоном 720-775 кг/м³. Поскольку топливо повышен­ного качества, в основном, включает более вы­сокую пропорцию ароматических соединений, оно имеют большую плотность, чем высокоо­ктановый бензин, а также обладает немного более высокой теплотворной способностью.

 

Антидетонационные свойства (октановое число)

 

Октановое число определяет детонационную стойкость бензина (сопротивление детона­ции). Чем выше октановое число, тем больше сопротивление детонации. Наибольшей де­тонационной стойкостью обладает изооктан, его стойкость принимается за 100 единиц, наименьшей — п-гептан, стойкость которого принимается равной нулю.

Октановое число топлива определяется на стандартизированном испытательном двига­теле. Численное значение соответствует про­порции (в % по объему) изооктана в смеси изооктана и п-гептана, которая демонстри­рует то же самое сопротивление детонации, как топливо, которое будет испытываться.

 

Исследовательский и моторный методы определения октанового числа

 

Октановое число, определяемое испыта­ниями по исследовательскому методу, имеет сокращение RON (исследовательское октановое число). RON характеризует дето­национную стойкость бензинов при исполь­зовании их в двигателях, работающих в усло­виях неустановившихся режимов (движение по городу). Октановое число, определяемое испытаниями по моторному методу, имеет сокращение MON (моторное октано­вое число). MON определяет детонационную стойкость топлива при высоких скоростях.

Моторный метод отличается от исследова­тельского метода использованием предвари­тельно подогреваемых смесей, более высокой частотой вращения коленчатого вала двигателя и переменным распределением зажигания, таким образом, созданием более строгих тепловых тре­бований к топливу при испытании. Значения MON для одного и того же топлива ниже, чем RON.

 

Увеличение сопротивления детонации

 

Нормальный (неочищенный) бензин прямой гонки показывает низкие антидетонацион­ные свойства. Только смешиванием такого бензина с различными компонентами нефтеперегонки, обладающими сопротивлением детонации, (преобразованные компоненты) можно получить топливо с высоким октано­вым числом, подходящим для современных двигателей. Можно увеличить сопротивление детонации, добавляя компоненты, содержа­щие кислород, такие как спирты и эфиры.

Присадки, содержащие металл, способ­ные увеличить октановое число (например, ММТ — метилциклопентадиенил трикарбонил марганца), формируют золу вовремя сгора­ния и поэтому используются очень редко.

 

Испаряемость бензинов

 

Для обеспечения успешной эксплуатации двига­теля бензины должны удовлетворять достаточно жестким требованиям по испаряемости. С одной стороны, автомобильное топливо должно со­держать большое количество высоколетучих соединений для обеспечения надежного запуска холодного двигателя, но, с другой стороны, име­ются ограничения по испаряемости топлива, с тем чтобы не ухудшать эксплуатацию и запуск прогре­того двигателя. Кроме того, потери топлива за счет испарения, в соответствии с действующими нор­мативными актами по охране окружающей среды, должны быть на низком уровне. Испаряемость бензинов определяется различными способами.

Стандарт EN 228 классифицирует испаряе­мость топлив по классам, различающимся по уровням давления насыщенных паров, зависи­мости температуры испарения от индекса обра­зования паровой пробки VLI. В зависимости от местных климатических условий в европейских странах разработаны свои национальные стан­дарты испаряемости автомобильного топлива. Различные значения испаряемости устанавли­ваются в стандартах для лета и зимы.

 

Температура перегонки бензинов

 

Для того чтобы оценить действие топлива, необходимо рассмотреть различные значения температуры перегонки. Стандарт EN 228 опре­деляет предельные значения, установленные для испаряемых объемов топлива при 70, 100 и 150 °С. табл. «Технические характеристики бензинов в соответствии со стандартом DIN EN 228 (действует с ноября 2008 года)». Объем испаряемого топлива при 70 °С должен быть достаточным для того, чтобы гарантировать легкий запуск холодного двига­теля (это было важно для карбюраторных дви­гателей). Однако, объем перегоняемого при этой температуре топлива не должен быть слишком большим, иначе на горячем двигателе в топливе будут образовываться пузырьки пара. Объем топлива, перегоняемого при 100 °С, определяет характеристики прогретого двигателя, влияю­щие на ускорение и реакцию двигателя, на­гретого до нормальной рабочей температуры. Объем топлива, перегоняемого при 150 °С, должен быть достаточно высоким, чтобы минимизировать разжижение моторного масла. В особенности это важно для холодного двига­теля, когда плохо испаряемые нелетучие компо­ненты бензина могут пройти из камеры сгорания по стенкам цилиндров в моторное масло.

 

 

Давление насыщенных паров

 

Давление насыщенных паров, измеряемое при температуре 37,8 °С (100 °F), в соответ­ствии со стандартом EN 13016-1, является показателем безопасности, при котором то­пливо может прокачиваться из топливного бака автомобиля и закачиваться в него. У давления насыщенных паров существуют пределы, прописанные в технических требо­ваниях. В Германии, например, это максимум 60 кПа летом и максимум 90 кПа зимой.

При разработке системы впрыска топлива также важно знать давление насыщенных паров при более высоких температурах (80-100 °С), поскольку повышение давления насыщенных паров из-за примеси спиртов, например, особенно становится очевидным при более высоких температурах. Если давле­ние насыщенных паров превышает давление впрыска, например, из-за роста температуры двигателя во время эксплуатации автомо­биля, это может привести к сбоям, вызван­ным формированием пузырьков пара.

 

Фракционный состав бензина

 

По фракционному составу, выражаемому в относительном объеме испаряемого топлива, оценивается склонность топлива к перегонке.

Падение давления в топливной системе (например, во время движения автомобиля в условиях высокогорья), сопровождающееся повышением температуры топлива, способствует испаряемости топлива и изме­нению фракционного состава, приводящим к ухудшению условий эксплуатации. Стан­дарт ASTM D4814 устанавливает, например, для каждого класса испаряемости темпера­туру, при которой отношение пара к жидко­сти не должно быть больше 20.

 

Индекс образования паровой пробки

 

Индекс образования паровой пробки (VLI) является математически рассчитываемой общей суммой десятикратного давления на­сыщенных паров (в кПа при 37,8 °С) и семи­кратного объема топлива, которое испаряется при 70 °С. С помощью этого дополнительного предельного значения можно ограничить ис­паряемость топлива так, чтобы в итоге мак­симальные значения давления насыщенных паров и температуры конца кипения не могли быть достигнуты в ходе производства то­плива.

 

Присадки в бензины

 

Присадки добавляются для улучшения ка­чества топлива, чтобы противодействовать ухудшению работы двигателя и токичности отработавших газа во время эксплуатации автомобиля. Пакеты присадок в основном используются в сочетании с отдельными компонентами с различными признаками. Чрезвычайная осторожность и точность тре­буются при испытании присадок и определе­нии их оптимальных составов и концентраций. Следует избегать нежелательных побочных эффектов. Присадки обычно добавляются к индивидуально маркируемым топливам на бензозаправочных станциях нефтеперерабатывающего завода, когда автоцистерны заполнены (дозирование конечного состоя­ния). Введение присадок в топливный бак ав­томобиля подвергает транспортное средство риску технических сбоев, если эти присадки несовместимы с конструкцией автомобиля.

 

Ингибиторы загрязнения топливной системы (моющие присадки)

 

Системы подачи топлива автомобильного двигателя (топливные форсунки, пусковые клапаны) необходимо предохранять от за­грязнений и осадочных отложений. Под­держание этих систем в незагрязненном состоянии является обязательным условием безопасной эксплуатации двигателя и сни­жения до минимума содержания токсичных компонентов в отработавших газах. Для до­стижения этого в топливо добавляются спе­циальные моющие присадки.

 

Ингибиторы коррозии для бензинов

 

Проникновение извне воды/влажности может привести к коррозии компонентов топливной системы. Коррозия может быть эффективно устранена добавлением ингибиторов корро­зии, которые формируют тонкую защитную пленку на металлической поверхности.

 

Стабилизаторы окисления для бензинов

 

Присадки, противодействующие старению топлива (антиоксиданты) добавляются в то­пливо, для того чтобы улучшить его стабильность во время хранения. Эти присадки предотвращают быстрое окисление топлива кислородом воздуха.

 

Дизельное топливо

 

Топливные стандарты для дизельного топлива

 

Требования для дизельных топлив в Европе устанавливает стандарт ЕN 590 (2009). Наиболее важные характеристки дизельных топлив изложены в табл. «Основные технические характеристики дизельных топлив в соответствии со стандартом DIN EN 590 (действует с октября 2009 года)». Даже особые марки дизельных топлив, продаваемые на некоторых бензозаправочных станциях (на­пример, Super, Ultimate, V-Power), удовлетво­ряют этому стандарту. У всех этих дизельных топлив существуют различия в основных ха­рактеристиках и в составе присадок. V-Power содержит 5% по объему синтетического ди­зельного топлива.

 

 

В соответствии со стандартом EN 590, в дизельное топливо допускается добавлять до 7% по объему биодизеля (FAME — мети-лэфиры на основе жирных кислот), качество которого предусмотрено нормами EN 14214 (2009). Добавка биодизеля улучшает сма­зывающую способность топлива, но также уменьшает стабильность к окислению. С це­лью проверки стабильности к окислению, в 2009 году был дополнен стандарт EN 590, в который также был включен параметр за­паса по старению, измеряемый как индукци­онный период при 110 °С, составляющий, по крайней мере, 20 часов в условиях испыта­ний, определенных нормами EN 15751.

Стандарт США для дизельных топлив ASTM D975 определяет меньшее число характеристик и устанавливает менее стро­гие ограничения. Он разрешает добавлять максимум 5% по объему биодизеля, который должен удовлетворять требованиям стандарта ASTM D6751.

 

Характеристики дизельного топлива

 

Цетановое число и дизельный индекс

 

Цетановое число (CN) характеризует вос­пламеняемость дизельного топлива. Чем выше цетановое число, тем больше тенден­ция топлива к воспламенению. Поскольку дизельный двигатель обходится без по­даваемой извне искры зажигания, топливо должно воспламеняться спонтанно (само­воспламенение) и с минимальной задержкой воспламенения при впрыскивании в горячий воздух, сжатый в камере сгорания. Цетано­вое число, равное 100, соответствует легко воспламеняемому н-гексадекану (цетану), а цетановое число, равное 0, соответствует медленно воспламеняющемуся альфаметилнафталину. Цетановое число дизельного топлива определяется на стандартизирован­ном одноцилиндровом испытательном дви­гателе CFR (CFR — объединенный комитет по изучению моторных топлив). Степень сжатия измеряется с постоянной задержкой воспла­менения. Сравниваемые топлива, содержа­щие цетан и альфаметилнафталин, испыты­ваются с установленной степенью сжатия. Содержание цетана в смеси изменяется, пока не будет получена та же самая задержка вос­пламенения. Содержание цетана в процентах определяет цетановое число.

Цетановое число, превышающее 50, более предпочтительно для оптимальной работы современных двигателей, особенно в усло­виях холодного старта. Высококачественные дизельные топлива содержат большой про­цент парафинов с высокими цетановыми числами. Наоборот, ароматические углево­дороды имеют низкую воспламеняемость.

Еще одним параметром воспламеняемо­сти топлива является дизельный индекс, который вычисляется на основе плотности топлива и различных точек на кривой кипе­ния. Этот чисто математический параметр не принимает во внимание влияние присадок, улучшающих свойства цетана, на воспламе­няемость. Для того чтобы ограничить регу­лирование цетанового числа посредством присадок, улучшающих свойства цетана, цетановое число и дизельный индекс были включены в список требований стандарта EN 590. Топливо, цетановое число которого уве­личено присадками, улучшающими свойства цетана, действует по-другому во время сгора­ния в двигателе, чем топливо с тем же самым естественным цетановым числом.

 

Температурный диапазон изменения фракционного состава

 

Температурный диапазон изменения фрак­ционного состава топлива, то есть темпера­турный диапазон, при котором испаряется топливо, зависит от состава топлива. Низкая точка кипения делает топливо более под­ходящим для использования в условиях хо­лодного климата, но также означает более низкое цетановое число и плохая смазы­вающая способность. Это увеличивает риск изнашивания компонентов системы впрыска. Однако, если точка кипения высокая, это мо­жет привести к большей эмиссии сажи и по­явлению нагара в распылителях форсунок. Это, в свою очередь, вызывает образование отложений в результате химического раз­ложения нелетучих топливных компонентов в отверстиях и колодце распылителя и добав­ление остаточных продуктов сгорания. Когда точка кипения выше, возможно протекание топлива по стенкам цилиндров и смешива­ние с моторным маслом. Поэтому процент нелетучих топливных компонентов не дол­жен быть слишком высоким. Ограничение добавки биодизеля до максимальных 7% по объему также вызвано его высокой точкой кипения (320-360 °С).

 

Предел фильтрации дизельного топлива

 

Осаждение кристаллов парафина при низких температурах может привести к забиванию то­пливного фильтра и, в конечном счете, к пре­рыванию подачи топлива. В худшем случае макрочастицы парафина начинают выпадать при 0 °С или при еще больших температурах. Пригодность топлива для использования в холодное время оценивается «пределом фильтрации» (CFPP). Европейский стандарт EN 590 регламентирует показатель CFPP для различных классов дизельных топлив, и, кроме того, это предельное значение может быть установлено отдельными государствами-членами ЕС, в зависимости от преобладающих географических и климатических условий.

Прежде, владельцы автомобилей с ди­зельным двигателем иногда добавляли в то­пливный бак высокооктановый бензин, чтобы улучшить показатели дизельного топлива на холоде. Эта практика не требуется в настоя­щее время, когда топливо соответствует стан­дартам, и это может в любом случае привести к повреждению, особенно в системах с то­пливным впрыском под высоким давлением.

 

Точка воспламенения дизельного топлива

 

Точка воспламенения — температура, при которой количество испарений топлива, на­копившихся в атмосфере, оказывается достаточным для воспламенения топливовоз­душной смеси. Соображения безопасности (при перевозке и хранении топлив) диктуют необходимость соответствия дизельного топлива требованиям стандарта класса A III «Опасные материалы», где определено, что точка воспламенения должна быть выше 55 °С. Добавление в дизельное топливо менее 3% бензина оказывается достаточным для того, чтобы возгорание горючей смеси могло произойти при комнатной температуре.

 

Плотность дизельного топлива

 

Энергетическое содержание дизельного то­плива в единице объема увеличивается с ро­стом плотности. Учитывая постоянное срабаты­вание форсунок (то есть, постоянный впрыск определенного количества топлива), исполь­зование топлива с плотностью, изменяющейся в широких пределах, вызывает изменение со­става смеси (изменение коэффициента избытка воздуха λ) из-за колебаний теплотворной спо­собности топлива. Когда двигатель работает на топливе, у которого имеется большой разброс по плотности, это приводит к увеличению эмис­сии сажи; если плотность топлива уменьша­ется, этот параметр также снижается. Поэтому должны соблюдаться требования к низкому разбросу плотности дизельного топлива.

 

Вязкость дизельного топлива

 

Вязкость дизельного топлива — мера сопротивления течения топлива из-за внутреннего трения. Если вязкость слиш­ком мала, это приводит к увеличенным потерям утечек топлива, большему нагреванию системы впрыска и усиленному риску изнашивания и ка­витационной эрозии. Слишком большая вяз­кость, имеющая место, например, при исполь­зовании чистого биодизеля (FAME), вызывает пиковое давление впрыска при высоких темпе­ратурах в таких, например, топливных системах, как электронно-управляемые насос-форсунки, по сравнению с нефтяным дизельным топливом. И наоборот, система впрыска топлива не может развивать допустимое пиковое давление при использовании нефтяного дизельного топлива. Высокая вязкость также изменяет форму рас­пыла из-за формирования больших капель.

 

Смазывающая способность дизельного топлива

 

Смазывающая способность дизельных то­плив важна не столько при гидродинами­ческом трении, сколько при смешанном. Применение новых гидрогенизированных и десульфированных дизельных топлив с улучшенными экологическими характеристиками приводит к повышенному износу топливных насосов высокого давления.

Десульфирование также приводит к уда­лению компонентов топлива, которые важны для обеспечения смазывающей способности. В топливо приходится добавлять специ­альные присадки, улучшающие смазочную способность, чтобы избежать этих проблем. Стандарт EN 590 предписывает обеспечение минимальной смазочной способности, опре­деляемой диаметром пятна изнашивания, ко­торый должен составлять максимум 460 мкм при испытаниях на установке с высокочастот­ным возвратно-поступательным движением рабочего органа (установка HFRR).

 

Показатель углеродистых отложений

 

Показатель углеродистых отложений характери­зует свойство дизельного топлива образовывать нагар на поверхностях выпускного отверстия топливных форсунок. Механизм образования на­гара имеет комплексный характер и не поддается простому описанию. Продукты испарения дизель­ного топлива оказывают незначительное влияние на образование нагара (закоксовывание).

 

Общее загрязнение

 

К общему загрязнению относятся суммарные включения нерастворимых посторонних ма­крочастиц в топливе, таких как песок, продукты коррозии, и нерастворимых органических компо­нентов, включая продукты старения полимеров, содержащихся в топливе. Стандарт EN 590 допу­скает максимальное общее загрязнение топлива 24 мг/кг. Имеющие большую твердость силикаты, которые содержатся в минеральной пыли, осо­бенно разрушительны для топливных систем впрыска высокого давления с узкими распыливающими отверстиями. Даже фракция твердых ма­крочастиц с допустимым общим уровнем загрязнения может вызывать эрозионное и абразивное изнашивание (например, в соленоидных клапа­нах). Изнашивание такого рода приводит к утечке клапана, что понижает давление впрыска, ухуд­шает работу двигателя и увеличивает эмиссию твердых частиц с отработавшими газами. Типич­ные европейские дизельные топлива содержат приблизительно 100000 макрочастиц на 100 мл. Особенно критичные размеры макрочастиц — 4-7 мкм. Поэтому необходимы высокоэффективные топливные фильтры с хорошей эффективностью фильтрации, с тем чтобы предотвратить ущерб, наносимый макрочастицами.

 

Вода в дизельном топливе

 

Дизельное топливо может абсорбировать воду в количестве приблизительно 100 мг/кг при комнатной температуре. Предел растворимости определяется составом дизельного топлива, его присадками и окружающей температурой. Стандарт EN 590 допускает максимальное со­держание воды в топливе 200 мг/кг. Хотя во многих странах бывает более высокое содержа­ние воды в дизельном топливе, исследование рынка показывает, что содержание воды редко превышает 200 мг/кг. Образцы часто не обнару­живают воды, или обнаружение является непол­ным, так как вода оседает на стенках в форме нерастворенной «свободной» воды, или она скапливается на дне топливного бака. Принимая во внимание, что растворенная вода не повреждает топливную систему впрыска, нужно иметь ввиду, что даже очень небольшое количество свободной воды за короткий период времени может вызвать изнашивание или коррозионное повреждение компонентов системы впрыска.

 

Присадки в дизельное топливо

 

Присадки к автомобильным бензинам нахо­дят применение и для дизельного топлива. Различные вещества объединены в пакеты присадок, чтобы одной добавкой достигнуть множества целей. Поскольку полная концентрация комплекта присадок в топливе не превышает 0,1%, физические характеристики топлива — такие как плот­ность, вязкость, и фракционный состав — остаются неизменными.

 

Присадки, повышающие смазывающую способность

 

Смазывающую способность дизельных топлив с бедными свойствами смазывания, вызван­ными, например, процессами гидратации во время десульфирования, можно улучшить, до­бавляя в топливо жирные кислоты или глице­риды. Биодизель также содержит глицериды как побочный продукт. В этом случае, в дизельное топливо, если оно уже содержит какую-то добавку биодизеля, присадки, улучшающие сма­зывающую способность, можно не добавлять.

 

Присадки, повышающие цетановое число

 

Присадками, повышающими цетановое число, являются спиртовые производные сложных эфиров азотной кислоты, добавление которых приводит к сокращению задержки воспламенения. Эти присадки по­могают, особенно во время холодного пуска, предотвратить увеличение шума сгорания (шум двигателя) и сильное дымление.

 

Присадки, повышающие текучесть

 

Присадки, повышающие текучесть, состоят из полимерных материалов, которые пони­жают предел фильтрации. Они, в основном, добавляются в зимний период, чтобы гаран­тировать безотказную работу двигателя при низких температурах. Хотя эти присадки не могут предотвратить выпадение парафино­вых кристаллов в дизельном топливе, они могут строго ограничить их рост. Размеры об­разуемых кристаллов становятся настолько маленькими, что они могут проходить через поры топливного фильтра.

 

Моющие присадки

 

Моющие присадки чищают систему подачи топлива с целью формирования эффектив­ной рабочей смеси; замедляют образование отложений на поверхностях выпускного от­верстия форсунок топливного насоса.

 

Ингибиторы коррозии

 

Ингибиторы коррозии, покрывающие поверх­ности металлических деталей, повышают коррозионную стойкость металлических эле­ментов топливной системы двигателя.

 

Антипенные присадки

 

Добавление антипенной присадки позволяет избежать чрезмерного вспенивания топлива, когда автомобиль быстро заправляется го­рючим.

 

РЕКОМЕНДУЮ ЕЩЁ ПОЧИТАТЬ:

Автомобильный бензин. Бензиновое топливо

Автомобильный бензин – горючая смесь лёгких углеводородов с температурой кипения от 33 до 205 ºC, применяемая в качестве одного из вида топлив для автомобильных двигателей. Компонентный состав бензина определяется его маркой и зависит от метода его получения, сезона применения (летний, зимний) и добавления различных присадок.

Надежная, эффективная, долговечная и экономичная работа бензинового двигателя будет обеспечена только в том случае, если бензин удовлетворяет перечисленным ниже требованиям.

1. Имеет высокие карбюрационные свойства – образует такую рабочую смесь, которая обеспечивает легкий пуск двигателя и устойчивую работу при всех возможных режимах.
2. Не вызывает детонационного сгорания смеси – имеет достаточную детонационную стойкость.
3. Обеспечивает полное сгорание, не вызывает смоло- и нагарообразования на деталях двигателя.
4. Обладает высокой стабильностью – при длительном хранении, перекачках и транспортировке состав и свойства остаются без существенных изменений.
5. При хранении не вызывает коррозии металла резервуаров, а при сгорании – деталей двигателей от действия продуктов сгорания (имеет высокие антикоррозионные свойства).
6. Теплота сгорания топливовоздушной смеси должна быть максимально возможной.

Соответствие бензина данным требованиям зависит от его физикохимических свойств:

• детонационной стойкости;
• фракционного состава;
• давления насыщенных паров;
• удельной теплоты сгорания;
• кислотности;
• индукционного периода.

Детонационная стойкость (детонация) – важнейший показатель качества бензина. Детонация вызывается самовоспламенением наиболее удаленной от свечи зажигания части бензовоздушной смеси, горение которой приобретает взрывной характер.

Условия для детонации наиболее благоприятны в той части камеры сгорания, где выше температура и больше время пребывания смеси. Внешне детонация проявляется в виде звонких металлических стуков – результата многократных отражений от стенок камеры сгорания образующихся ударных волн и вибрации цилиндров.

Возникновению детонации способствуют повышение степени сжатия, увеличение угла опережения зажигания, повышенная температура воздуха и особенности камеры сгорания. Вероятность детонационного сгорания топлива возрастает при наличии нагара в камере сгорания и по мере ухудшения технического состояния двигателя. В результате детонации снижаются экономические показатели двигателя, уменьшается его мощность, ухудшаются токсические показатели отработавших газов. Также детонация приводит к прогару прокладок головки блока цилиндров.

Способность сжигаемого бензина вызывать детонацию зависит от многих его свойств: строения углеводородов, фракционного состава, химической и физической стабильности, содержания серы и др. Наименьшей детонационной стойкостью обладают нормальные парафиновые углеводороды, наибольшей – ароматические. Остальные углеводороды, входящие в состав бензинов, занимают промежуточное положение. Варьируя углеводородным составом за счет применения различных методов переработки нефти, получают бензины с различной детонационной стойкостью, которая характеризуется октановым числом.

Бензин, получаемый из нефти простой перегонкой, называется прямогонным и имеет низкое октановое число – в пределах 41-56. Это смесь углеводородов с температурой кипения не выше 185-205 ºC, которая будет использоваться как автомобильное топливо только после введения в него компонентов, обеспечивающих в смеси с ним нормальную работу двигателя. Для повышения октанового числа используют более современные методы переработки нефти: термический и каталитический крекинг, риформинг и т.д.(см. главу 1).

Октановое число (ОЧ) определяется на специальных одноцилиндровых установках с переменной степенью сжатия по моторному или исследовательскому методам. Сущность определения сводится к сравнительному сжиганию испытуемого бензина, октановое число которого нужно найти, и эталонного топлива, октановое число которого известно. Эталонное топливо составляют из двух компонентов: изооктана (ОЧ равное 100 ед.) и нормального гептана (ОЧ равное 0). Исследовательский метод более близок к работе двигателя в условиях города, а моторный – к условиям трассы.

Испытание ведут следующим образом. Одноцилиндровый двигатель заправляют испытуемым бензином. В процессе работы степень сжатия постепенно повышают до появления детонации. Ее интенсивность измеряют специальным датчиком. Фиксируют степень сжатия, при которой возникла детонация. После этого двигатель заправляют эталонным топливом и подбирают такую смесь изооктана и гептана, при которой интенсивность детонации будет такой же, как на исследуемом бензине. По количеству (процентному содержанию по объему) изооктана в смеси устанавливают октановое число.

В марке автомобильного бензина число характеризует минимальное значение октанового числа по моторному методу. Если в марке содержится буква «И», то октановое число определено исследовательским методом.

Октановые числа бензинов, определенные различными методами, отличаются (табл. 2). Это связано с различными условиями проведения методов исследования бензинов.

Таблица 2

Соотношение октановых чисел бензинов

Марка бензина		А-76	АИ-92
ОЧ	по моторному методу	76	85
	по исследовательскому методу	80…82	92

Исследовательский метод характеризует антидетонационные свойства бензина при сравнительно низкой тепловой напряженности и рекомендуется для топлив легковых автомобилей. При повышении теплового режима (перевозка грузов, езда по плохим дорогам) фактическая детонационная стойкость бензинов больше соответствует ОЧ, определенным по моторному методу.

Требовательность двигателей к детонационной стойкости бензинов определяется, в первую очередь, степенью сжатия и диаметром цилиндра. Ориентировочно требуемое октановое число можно подсчитать по формуле:

(1)

где ОЧм — октановое число по моторному методу;

ε – степень сжатия;

Dц – диаметр цилиндра, мм.

Бензин с высокой детонационной стойкостью можно получить подбором сырья, технологии его переработки, добавлением высокооктановых компонентов. Нередко ОЧ повышают, вводя в бензин антидетонаторы.

В качестве антидетонатора до недавнего времени, в основном, использовался тетраэтилсвинец Pb(C₂H₅)₄ – (ТЭС). Это густая бесцветная ядовитая жидкость, легко растворяемая в нефтепродуктах и не растворяемая в воде.

В чистом виде ТЭС использовать нельзя, так как продукты сгорания (а именно свинец в чистом виде) откладываются и накапливаются в камере сгорания, что приводит к увеличению степени сжатия двигателя. В связи с этим ТЭС добавляют в бензин в смеси с выносителями свинца, образующими с ним при сгорании летучие вещества, которые удаляются из двигателя вместе с отработавшими газами.

В качестве выносителей применяют вещества, содержащие бром или хлор. Смесь ТЭС и выносителя, которая применяется как антидетонатор, называется этиловой жидкостью, а бензины – этилированными. Этилированный бензин очень ядовит и требует повышенных мер безопасности. Этилированные бензины окрашены: А-76 – в желтый цвет, АИ-93 – в оранжево-красный, АИ-98 – в синий. Содержание ТЭС не должно превышать 0,52 г на 1 кг бензина.

Введение жестких требований к экологичности двигателей заставило отказаться от использования этилированных бензинов. На это были две причины: токсичность самого ТЭС и применение на современных зарубежных автомобилях каталитических нейтрализаторов отработанных газов, у которых при воздействии свинца разрушается дорогостоящий (чаще платина) активный элемент.

Переход на неэтилированные бензины осуществляется путем изменения технологии производства бензинов и применения нетоксичных антидетонационных добавок. Хорошая эффективность (на уровне ТЭС) у марганцевых антидетонаторов: пентакарбонил марганца Mn(CO)₅, метилциклопентадиэтилкарбонил марганца CH₃C₅H₄Mn(CO)₃ – (МЦКМ) и др. Марганцевые антидетонаторы – неядовитые жидкости, но их применение сдерживается из-за снижения долговечности двигателя. Наиболее перспективной является высокооктановая добавка – метил-трет-бутиловый эфир (МТБЭ). Физико-химические свойства МТБЭ близки к свойствам бензина. Добавка 10% МТБЭ к бензину повышает ОЧ на 5…6 ед. При производстве высокооктановых бензинов широко используется органическое вещество – кумол, а также: алкилбензин, изооктан, изопентан и толуол. Бензин АИ-95 и АИ-98 обычно получают с добавлением кислородсодержащих компонентов: метил-трет-бутилового эфира или его смеси с третбутанолом, получившей название фэтерол. Введение МТБЭ в бензин позволяет повысить полноту его сгорания и равномерность распределения детонационной стойкости по фракциям. Максимально допустимая концентрация МТБЭ в бензине составляет 15% из-за его относительно низкой теплоты сгорания и высокой агрессивности по отношению к резинам.

В случае смешения бензинов различной детонационной стойкости результирующее октановое число можно подсчитать по эмпирической формуле

(2)

где Н и В – октановые числа (по моторному методу) соответственно низко- и высокооктанового бензина;

x – доля высокооктанового бензина в смеси, %.

Фракционный состав. С фракционным составом связаны такие характеристики двигателя, как его пуск, образование паровых пробок в системе питания, прогрев и приемистость, экономичность и долговечность работы.

Фракции бензина определяются по кривой перегонки. Сущность определения фракционного состава сводится к следующему. Бензин в количестве 100 мл нагревают в специальном приборе. При этом образуются пары, которые необходимо охладить. При охлаждении пары конденсируются, превращаются в жидкость, которую собирают в мерный цилиндр.

Во время перегонки записывают температуру начала кипения (н.к) – падения первой капли в цилиндр, а затем температуры выкипания 10, 50, 90% и конца перегонки (к. п). Эти данные приводят в стандартах (нормативных документах) и паспортах качества бензина и обозначаются, соответственно, Т_н.к, Т_10%, Т_50%, Т_90%, Т_к.п.

Для обеспечения надежного пуска двигателя при полной исправности систем питания и зажигания необходимо соблюдение следующих условий. Частота вращения вала двигателя на режиме пуска не должна опускаться ниже определенного порога, при котором снижение расхода воздуха приводит к перебоям в смесеобразовании и истечении топлива в диффузор карбюратора. Кроме того, понижение пусковой частоты вращения уменьшает интенсивность сжатия смеси в цилиндре двигателя, что приводит к увеличению потерь тепла в стенках цилиндра (возможна даже конденсация испарившегося топлива на холодных деталях двигателя) и потерь давления из-за прорыва газов через поршневые кольца.

Для успешного зимнего пуска частота вращения вала двигателя должна быть не ниже 70 об/мин.

Однако, кроме требования к частоте, существует требование к количеству паров бензина. В условиях двигателя воспламеняется и сгорает только испаренная часть бензина, подаваемого в мотор. Неиспарившиеся фракции в сгорании не участвуют и стекают в картер, смывая масляную пленку со стенок цилиндра.

Чем ниже температура воздуха при пуске холодного двигателя, тем в меньшем количестве испаряются легкие фракции бензина и тем более затруднен пуск. Для облегчения пуска количество легких фракций в бензине должно быть увеличено.

Зная температуру выкипания 10% бензина, можно оценить минимальную температуру воздуха, при которой пуск лёгкий (Т_л.п), пуск возможен (Т_в.п) и пуск невозможен (Т_н.п):

(3)

(4)

(5)

Пример: имеем летний бензин Т_н.к= 40 ºC, Т_10% = 70 ºC; зимний бензин Т_н.п= 35 ºC, Т_10% = 55 ºC.

Тогда получим: летний бензин Т_{л. п}=-3 ºC, Т_в.п=-15,5 ºC, Т_н.п=- 18,8 ºC; зимний бензин Т_л.п=-15 ºC, Т_в.п=-23 ºC, Т_н.п=-28 ºC.

Полученные цифры нельзя воспринимать как незыблемый критерий возможности пуска. Формулы эмпирические, и результаты могут варьироваться как в одну, так и в другую сторону в зависимости от состояния двигателя в целом и аккумуляторной батареи и карбюратора в частности.

Однако повышенное содержание низкокипящих фракций в бензине не всегда является положительной особенностью. При этом может увеличиться склонность бензинов к образованию паровых пробок. Паровые пробки в системе питания двигателя – довольно часто встречающаяся неисправность при использовании зимнего бензина в летнее время. С целью устранения этих явлений применяются байпасные каналы для перекачки части топлива и выходу возникающих пузырей в бензобак.

Такие характеристики двигателя, как время его прогрева и приемистость связаны со значением температуры перегонки 50% бензина.

Приемистостью двигателя называют его способность обеспечивать быстрый разгон автомобиля. Чем меньше время прогрева двигателя, тем ниже расход бензина, затраты времени, а также износ деталей двигателя. С понижением температуры окружающего воздуха требуются бензины с более низкой температурой перегонки 50% бензина. Применение бензинов с Т_50% для летнего сорта не выше 115 ºC и зимнего не выше 100 ºС обеспечивает быстрый прогрев двигателя и его хорошую приемистость.

Температура перегонки концевых фракций влияет на полноту испарения топлива, полноту сгорания, на токсичность выхлопа, а также на экономичность и износ двигателя.

Концевые фракции поступают в цилиндр, не испарившись, они не участвуют в сгорании, и экономичность двигателя ухудшается. Тяжелые фракции бензина, осевшие на стенках цилиндра, смывают масло и увеличивают износ. Несгоревшее топливо откладывается также на поверхностях камеры сгорания и поршней в виде нагара, который инициирует детонационное сгорание и калильное зажигание.

Чем меньше Т_90% и Т_к.пбензина, тем лучше. Для бензинов установлены нормы на Т_90% и Т_к.п: для летнего бензина соответственно не выше 180 и 195-205 ºC, для зимнего – не выше 160 и 185-195 ºС.

Давление насыщенных паров (ДНП) характеризует испаряемость бензиновых фракций и их пусковые качества. Давление (или упругость) паров бензина зависит от его химического и фракционного составов. Как правило, чем больше в топливе содержится легкокипящих углеводородов, тем выше упругость паров.

Определяют ДНП, выдерживая испытуемый бензин 20 мин в герметичном резервуаре при 37,8 ºC при соотношении объемов бензина и его паров в пропорции 1:4. Фиксируют ДНП бензина по манометру.

Использование бензина с высокой упругостью паров приводит к повышенному образованию паровых пробок в системе питания, снижению наполнения цилиндров, падению мощности. В летних сортах бензинов ДНП не должно быть больше 66,7 кПа (500 мм рт. ст.). Зимние сорта бензинов имеют большее давление – от 66,7 до 93,3 кПа (500-700 мм рт.ст.).

Удельной теплотой сгорания называют количество теплоты, которое выделяется при полном сгорании 1 кг топлива. Различают два понятия теплоты сгорания: высшую и низшую. Высшая теплота (Н_в) – это максимально возможное количество тепла, полученное расчетным способом при допущении, что вода, содержащаяся в топливе, а также получаемая от сгорания водорода, находится в капельно-жидком состоянии. Низшая теплота (Н_U) меньше высшей на величину тепла, затраченного на испарение воды. Для расчетов пользуются эмпирическими формулами, точность которых ± 2…4%:

(6)

Например: для бензина с составом С = 86%, Н = 14%, Н_U= 43574 кДж/кг.

Кислотность бензина оценивается щелочным числом – это количество щелочи КОН, необходимое для полной нейтрализации кислот в 100 мл топлива. Для бензинов нормированное значение щелочного числа – не более 5 мг КОН на 100 мл топлива.

Индукционный период. Процесс окисления бензина происходит сначала медленно, затем резко ускоряется. Период до резкого ускорения окисления называется индукционным. Этот показатель, определяемый в лабораторных условиях, характеризует химическую стабильность бензина. Например, значение индукционного периода ≈ 900 мин гарантирует стабильность бензина в течение длительного времени (гарантийный срок хранения – 5 лет со дня изготовления). Определение длительности индукционного периода при хранении – слишком долгий процесс, поэтому применяются лабораторные методы определения индукционного периода в условиях ускоренного окисления. Ускорение окисления достигается за счет повышения температуры (обычно до 100 ºС) и подачи чистого кислорода. Чтобы избежать испарения бензина, процесс ведут под давлением ≈ 7 атм в герметичном сосуде. О начале вступления топлива во взаимодействие с кислородом судят по падению давления в сосуде, что свидетельствует о переходе газообразного кислорода в химические соединения с углеводородами топлива.

Химически нестабильные бензины способствуют образованию на деталях двигателя отложений (осадков, лаков, нагаров), обусловленных содержанием в бензинах так называемых фактических смол.

Марки бензинов и их характеристики. Основными марками, вырабатываемого автомобильного бензина в России являлись А-76, А-80, АИ-91, А-92, АИ-95, Аи-98. Примерные компонентные составы автомобильного бензина различных марок приведены в табл. 1. В последнее время ассортимент автобензина значительно пополнился за счёт новых марок, выпускаемых по техническим условиям. Это обусловлено резким ростом производства неэтилированного бензина и сокращением производства бензина этилированного.

С развитием автомобилестроения и ужесточением экологических требований к эксплуатации транспортных средств. Новые технологии в двигателестроении предъявляют более высокие требования к его эксплуатации – он нуждается в более в высококачественном топливе.

Одним из главных способов повышения качества автомобильных бензинов стало комплексное улучшение эксплуатационных свойств, в том числе, за счет добавления многофункциональных моющих присадок. В связи с этим, современные марки бензинов, выпускаемых нефтеперерабатывающими заводами Российской Федерации, отличаются количеством, разнообразием присадок и, соответственно, маркой.

Таблица 1

Средние компонентные составы автомобильного бензина

Компонент	А-76 (А-80)	А-76*	АИ-91	А-92	А-92*		АИ- 95	АИ- 98
Бензин каталитического риформинга:
Мягкого режима	40-80	70-60	60-90	60-88	50- 100	—		—
Жесткого режима	—	—	40-100	40-100	10-40	5-90		25-88
Ксилольная фракция	—	—	10-20	10-30	—	20-40		20-40
Бензин каталитического крекинга	20-80	10-60	10-85	10-85	10-85	10-50		10-20
Бензин прямой перегонки	20-60	40-100	10-20	10-20	10-80	—		—
Алкилбензин	—	—	5-20	5-20	—	10-35		15-50
Бутаны+ изопентан	1-7	1-5	1-10	1-10	1-7	1-10		1-10
Газовый бензин	5-10	5-10	5-10	5-10	5-10	—		—
Толуол	—	—	0-7	0-10	—	8-15		10-15
Бензин коксования	1-5	5-10	—	—	—	—		—
Гидростабилизированный бензин пиролиза	10-35	10-20	10-30	10-30	10-30	10-20		10-20
МТБЭ	<=8	—	5-12	5-12	—	10-15		10-15
Примечание: * — Этилированный.

Все марки современных автомобильных топлив, в том числе и бензинов, выпускаются по Техническому регламенту «О требованиях к автомобильному и авиационному бензину, дизельному и судовому топливу» утвержденному Правительством РФ от 27 февраля 2008 г. №118 с изменениями от 7 сентября 2011 года. В соответствии с Федеральным законом «О техническом регулировании» все выпускаемые марки автомобильных бензинов в оборот на территории РФ должны проходить обязательное подтверждение соответствия установленным нормам по экологичности и делятся на классы: 2,3,4,5 (Приложение 1).

Выпуск в оборот автомобильного бензина на территории РФ допускается в отношении:

класс 2 – допускался до 31 декабря 2012 г.; класса 3 – до 31декабря 2014 г;

класса 4 – до 31 декабря 2015 г.; класса 5 – срок не ограничен.

Автомобильные бензины, за исключением марки АИ-98, подразделяются на виды:

Летний – для применения во всех районах, кроме северных и северовосточных, в период с 1 апреля до 1 октября; в южных районах допускается применение летнего бензина в течение всего года.

Зимний – для применения в течение всех сезонов в северных и северо-восточных районах и остальных районах с 1 октября по 1 апреля.

Товарные бензины производства «НОРСИ» подразделяются на марки (табл. 3):

А-76 (неэтилированный и этилированный). ГОСТ 2084-77. АИ-92 (неэтилированный) ТУ 38.001165-87. АИ-95 (неэтилированный) ГОСТ 2084-77.

Таблица 3 

Технические характеристики автомобильных бензинов

Наименование показателей	Нормы по ГОСТ 2084-77
	А-76 н/э	А-76 э		А-92 н/э	А-95 н/э
Детонационная стойкость (ОЧм, не менее)	76	76		83	85
Концентрация свинца, г/дм3 бензина не более	0,013	0,017		0,013	0,013
Фракционный состав:
1. Тн.п бензина, ºС, не ниже	35	35		не	30
2. Т10% ºС, не выше	70	70		норм.	75
3. Т50% ºС, не выше	115	115		75	120
4. Т90% ºС, не выше	180	180		120	180
5. Тк.п бензина, ºС, не выше	195	195		180	205
6. Остаток в колбе, %	1,5	1,5		205	1,5
7. Потери, %	2,5	2,5		1,5	2,5
				2,5
Давление насыщенных паров, мм.рт.ст., не более	500	500		600	500
Индукционный период бензина на месте производства, мин, не менее	900	1200		600	900
Массовая доля серы, %, не более	0,10	0,10		0,05	0,10

С 1 января 1999г. на территории России введён в действие новый стандарт на бензины – ГОСТ Р 51105-97 «Топлива для двигателей внутреннего сгорания. Неэтилированные бензины». Основой для его разработки явился евростандарт ЕN 228-1993 с таким же названием.

В зависимости от октанового числа, определенного исследовательским методом, устанавливаются следующие марки неэтилированных автомобильных бензинов: “Нормаль-80” – не менее 80; “Регуляр-91” – не менее 91; “Премиум-95” – не менее 95; “Супер-98” – не менее 98.

Ряд физико-химических и эксплуатационных свойств данных бензинов указан в табл. 4.

Остальные свойства новых бензинов классифицируются иным образом, по сравнению с ранее действующими стандартами.

Таблица 4

Физико-химические и эксплуатационные свойства автомобильных бензинов

Наименование/свойства	Значения для марки
	“Нормаль- 80”	“Регуляр- 91”	“Премиум- 95”	“Супер- 98”
Плотность при 15 ºС, кг/м3	700-750	720-780	725-780	725-780
ОЧ, единиц, не менее по моторному методу по исследовательскому методу	76,0 80,0	82,5 91,0	85,0 95,0	88,0 98,0
Концентрация фактиче- ских смол, мг/100 см3, не более	5,0
Массовая доля серы, %, не более	0,05
Индукционный период, мин, не менее	900
Концентрация марганца, мг/дм3, не более	50	18	0	0
Внешний вид	чистый, прозрачный

По новому ГОСТу каждая марка бензина делится по испаряемости на пять классов (табл. 2.5) в зависимости от климатического района страны:

1. – для района I с 1 апреля по 1 октября;
2. – для районов II и III с 1 апреля по 1 октября;
3. – для районов IV и V с 1 апреля по 1 октября;
4. – для районов II и III с 1 октября по 1 апреля;
5. – для районов IV и V с 1 октября по 1 апреля.

Таблица 5

Эксплуатационные свойства классов бензинов по испаряемости

Наименование/свойства	Класс бензина
	1	2	3	4	5
Давление насыщенных паров, кПа min max	35 70	45 80	55 90	60 95	80 100
Фракционный состав: температура начала перегонки, ºС, не ниже пределы перегонки, ºС, не выше: 10% 50% 90%
	35	35	Не нормируется
	75 120 190	70 115 185	65 110 180	60 105 170	5 100 160
Конец кипения, ºС, не выше	215

Условно принятый район I характеризуется теплым климатом с мягкой зимой. В России это побережье Черного моря, Северный Кавказ, Калмыкия и т.д.

Район II характеризуется умеренно-холодным климатом (базовый расчет на Западную Сибирь).

Район III характеризуется умеренным климатом (центральные области страны).

Район IV – с очень холодным климатом (Якутск, Оймякон и другие). Район V – с холодным климатом (например, Салехард).

Разделение бензинов по классам в зависимости от климатических районов – очень существенный шаг в сторону увеличения безотказности и долговечности работы автомобильного парка страны.

Всероссийский Научно-исследовательский институт по переработке нефти ОАО «ВНИИ НП» разработал новые требования к неэтилированным автомобильным бензинам с улучшенными экологическими свойствами изготавляемым по техническим условиям ТУ 38.401-58-344-2008, то есть – «Бензины автомобильные неэтилированные с улучшенными экологическими свойствами А-80 (АИ-92, АИ-93, АИ-95, АИ-98) ТУ 38.401-58-344-2008. Свойства современных бензинов приведены в табл. 6.

Таблица 6

Бензины автомобильные неэтилированные с улучшенными экологическими свойствами ТУ 38.401-58-344-2008

Наименование показателя	Значение для марки
	АИ-80	АИ-92	АИ-93	АИ-95	АИ-98
Детонационные стойкость: ОЧ не менее: по моторному методу по исследовательскому	76 80	82,5 92	85 93	85 95	88 98
Концентрация свинца не более, г/дм3	0,005
Фракционный состав: температура начала перегонки, ºС,  не ниже (летнего/зимнего*): пределы перегонки, ºС, не выше: 10% (летнего/зимнего) 50% (летнего/зимнего) 90% (летнего/зимнего)	35 205/195 70/55 115/110 180/160
Давление насыщенных павров, кПа: летнего зимнего	35-66,7 66,7-93,3
Массовая доля серы не более, %	0,05	0,03
Содержание водорастворимых кислот, %	отсутствует
Содержание механических примесей и воды, %	отсутствует
Примечание: * – температура начала перегонки для зимних сортов бензина не нормируется

Марку бензина, необходимую для нормальной работы ДВС, устанавливают заводы-изготовители и указывают ее в инструкции по эксплуатации автомобиля. Не допускается работа автомобиля на бензине несоответствующего качества. Применение бензина с ОЧ ниже установленного приведет к детонации, а применения бензина с более высоким ОЧ может привести к возрастанию температуры сгорания горючей смеси и как следствие – к прогару клапанов. Также увеличатся расходы на эксплуатацию автомобиля, из-за более высокой стоимости бензина.

Чтобы избежать несвоевременного снижения долговечности и надежности работы двигателя автомобилей импортного производства, а также не вызвать неоправданного увеличения затрат на бензин, необходимо правильно подобрать марку используемого бензина. Соответствие отечественных и зарубежных бензинов приведены в табл. 7.

Таблица. 7

Соответствие некоторых марок бензинов отечественного и зарубежного производства

Отечественный бензин	Зарубежный бензин
Марка, ГОСТ, ТУ	Марка	Спецификация	Страна
А-80 ТУ 38. 401-58-144-98	Обычный Type 2	ONORM C113 JIS K 2202-80 CAN-2-3,5-79	Австрия Япония Канада
АИ-92 ТУ 38.401-58-144-98	A-93 Normal	БДС 8638-82 DIN 51600 DIN 51607 ASTM D439-83	Болгария Германия Германия США
АИ-95 ТУ 38.401-58-144-98	Premium Superbenzin	BS 7070-85 SNV 181162	Великобритания Швейцария
АИ-98 ТУ 38.401-58-144-98	A-96 4 star Super	БДС 86 38-82 BS 4040-78 SNV 1811611/1	Болгария Великобритания Швейцария

Просмотров: 313

16 видов топлива, на котором могут передвигаться автомобили

16 различных видов топлива, на котором может ездить ваш автомобиль

А что картошка? Ты думаешь, картошка – это так вот просто, сварил и съел? Да? Не тут-то было! Из картошки знаешь, сколько можно блюд приготовить?

 

Тося из фильма «Девчата»

 

Примерно в таком же ключе, как это сделала героиня фильма «Девчата», защищая картошку от нападок лесозаготовителей Урала, можно возразить тем людям, которые в ответ на вопрос «На чем могут ездить автомобили?» утверждают, что всего на нескольких видах топлива, вроде того, что только на бензине, дизеле да газе. На самом деле ассортимент гораздо шире. И как минимум на данный момент можно выделить 16 крупных групп и подгрупп альтернативных видов энергии для приведения автомобиля в движение, которые имеют все шансы в будущем заменить привычные варианты топлива.

 

Давайте рассмотрим, какие варианты доступны уже сейчас для заправки вашего автомобиля, а какие будут доступны в будущем, помимо бензина и дизельного топлива.

 

Мы много слышим об альтернативных видах топлива для автомобилей, но какие есть варианты? Пробежимся по ним и отметим отличительные особенности каждого из них.

 

Сжиженный нефтяной газ (СНГ)

Сжиженный нефтяной газ уже пытались использовать в качестве топлива для автомобилей. К примеру, в конце 1990-х годов Opel, Volvo, а также ряд других производителей предлагали его в качестве выбора для своих двухтопливных моделей. Такие автомобили запускались на бензине, а затем, после прогрева, переходили на сжиженный нефтяной газ.

 

Смотрите также: Упрощена установка ГБО на автомобили, но автолюбители не почувствуют серьезных изменений

 

В континентальной Европе и в других частях мира «СНГ», или «автогаз», как его часто называют, остается третьим по популярности видом топлива после бензина и дизельного топлива. Он производит меньше вредных выхлопных газов, и он в два раза дешевле, чем бензин. Однако нужно учитывать его больший расход – ровно в два раза по сравнению с обычным жидким бензином.

 

Водород

Водород – топливо, которому уже много десятилетий пророчат большое будущее, которое никак не хочет наступать. С одной стороны, известно, что из выхлопной трубы заправленного водородом автомобиля будет вылетать только водяной конденсат, но, с другой, также хорошо изучено, что выделение (производство) водорода крайне дорого (дороже бензина и уж тем более газа), к тому же его хранение взрывоопасно, по крайней мере, в баллонах под давлением, а в специальных ячейках безопасно, но дорого.

 

Топливный элемент автомобиля работает путем объединения водорода из бака с кислородом для производства электроэнергии, на которой работает двигатель. Фактически автомобиль имеет свой собственный бортовой генератор, а не держит электроэнергию в батарее.

 

Биоэтанол

Биоэтанол получается в процессе переработки растительного сырья для использования в качестве биотоплива. Полученный этанол затем смешивается с бензином или дизельным топливом для получения нового типа топлива, которое может быть использовано в большинстве автомобилей с ДВС как с небольшими конструкционными изменениями, так и без.

 

Смотрите также: Водород в автомобилях: Опасности и сложности использования

 

Количество биоэтанола, смешанного с ископаемым топливом, колеблется от 10% (Е10) до 15% (Е85). С экологической точки зрения использование биоэтанола имеет смысл, поскольку углекислый газ, который он производит при сжигании в двигателе, компенсируется газами, поглощенными им во время его производства. Недостаток – повышенный расход.

 

Сжиженный природный газ (СПГ)

В мире насчитывается около 20 миллионов транспортных средств, использующих СПГ (сжатый под большим давлением до жидкого состояния природный газ). Многие из них – автобусы и грузовики, которые работают в городских условиях, что позволяет им свести к минимуму негативное воздействие на окружающую среду. СПГ на 75% уменьшает выбросы твердых частиц в атмосферу по сравнению с дизельным топливом, а также создает меньше углекислого газа, чем бензин, и до 90% меньше оксида азота.

 

Биодизель

Плюсом биодизельного топлива можно считать то, что его получают из восстанавливаемых органических элементов. В зависимости от поколения биодизеля (всего их три) топливо могут получать из рапса и других сельхозкультур, из жиросодержащих отходов и из липидов микроводорослей.

 

Смотрите также: 10 мифов об экономии топлива

 

Промышленное производство биодизеля обходится дороже, чем получение дизельного топлива из нефти, поэтому этот вид горючего прижился слабо. Плюс к этому биодизель сложно назвать нейтральным веществом – растворяющие свойства у него получше будут, чем у обычного дизеля, поэтому фильтры нужно менять чаще, чтоб они не пришли в негодность.

 

Пропан

Важно отличать пропан от сжиженного газа. Пропан можно назвать СПГ, но не весь СПГ состоит из пропана. Немногие автомобили работают исключительно на пропане, и большинство из них используют его как биотопливо, где они работают сперва на бензине, а затем переключаются на пропан, чтобы уменьшить выбросы.

 

Смотрите также: Выгодно ли ставить газовое оборудование в автомобиль

 

Поскольку пропан – это газ, ему нужен больший резервуар для хранения достаточного его количества. Двигатель будет сжигать на 27% больше пропана, чтобы достичь той же мощности, что и бензин. Стоит также отметить, что пропан работает наилучшим образом в холодных климатических условиях.

 

Вода

Если бы это было возможно – просто залить воду в бак и поехать… это был бы прорыв в технологии передвижения. Увы, пока такого чуда техники в реальности не придумали. Не верьте всяким врунам на YouTube.

 

Принцип работы заключается в использовании электролиза для разделения воды на кислород и водород. Этот процесс требует электричества, очень много электричества, которое будет вырабатываться полученным водородом. Однако при сжигании водорода будут тепловые потери, что делает всю установку неэффективной.

 

Но не все потеряно. Необходимая для электролиза воды электроэнергия может быть собрана солнечными панелями, установленными на корпусе автомобиля, и тогда все заработает. В теории… На практике сделать это на данном этапе развития невозможно, по крайней мере, чтоб автомобили получились экономически выгодными.

 

Воздух

Задумка, над которой работают несколько компаний, а именно: Jaguar Land Rover Tata и Citroën.

 

Более вероятное использование сжатого воздуха из двух компаний предложил Citroën в модели Cactus Airflow 2L в 2014 году. Он использовал обычный бензиновый двигатель, но с дополнительными двумя воздушными цилиндрами, которые заряжаются при помощи регенеративной энергии. Бензиновый двигатель совмещен с системой «Hybrid Air», использующей энергию сжатого воздуха, накапливающегося в специальных резервуарах, для вращения ведущих колес, что снизит нагрузку на ДВС и уменьшит расход дорогого топлива.

 

Пар

Не смейтесь: пар был серьезным конкурентом двигателю внутреннего сгорания в первые годы после появления автомобилей с ДВС. Один автомобиль на заре автомобильной эры (в 1906 году) даже установил мировой рекорд скорости на суше – 200 км/ч. Сейчас такие машины делают только энтузиасты.

 

Кинетическая энергия

Также еще один из альтернативных источников энергии, который широко используется автопроизводителями и чаще называется рекуперативным торможением. Идея проста: по мере того, как автомобиль замедляется, его энергия движения возвращается для зарядки аккумулятора, а не теряется с теплом и скрежетом при торможении.

 

Как и во всех формах передачи энергии, превращение кинетической энергии в накопленную никогда не бывает на 100% эффективным, поэтому вы не можете управлять автомобилем исключительно путем накопления энергии и последующего ее высвобождения при необходимости. Кроме того, для достижения разумных расстояний вам нужна большая батарея для хранения электричества, а это лишний вес. Чем тяжелее автомобиль, тем больше кинетической энергии он должен преобразовать в накопленную энергию посредством рекуперативного торможения.

 

Солнечная энергия

Идея автомобиля, который никогда не нуждается в подзарядке или заправке топливом, приближается к реальности при помощи солнечной энергии. Этот источник энергии был опробован уже множество раз в различных направлениях деятельности человека. Но была одна загвоздка – из него было трудно извлечь достаточно энергии при малой площади.

 

 

Голландская фирма «Lightyear» утверждает, что она решила эти проблемы с помощью своей технологии, которая должна появиться в продаже в 2020 году.

 

Азот

Азот – самый распространенный газ в атмосфере, составляет около 78% воздуха. Мы им дышим. Использование его для питания автомобилей имеет смысл, поскольку у него будет очень мало вредных выбросов при использовании в качестве топлива. Помещенный в резервуар в жидком виде, он работает подобно «воздушным» двигателям.

 

Смотрите также: Что будет если электрокары будут развиваться как компьютеры

 

Когда азот впрыскивают из резервуара, он расширяется при резком переходе из жидкого в газообразное состояние, и эту почти мгновенную реакцию расширения можно использовать для того, чтобы привести в действие турбину. Турбина будет вращать генератор для выработки электричества, которое будет использоваться для приведения в движение автомобиля. Недостатками является то, что жидкий азот является очень опасной жидкостью, а также то, что пока нет никакой инфраструктуры для его заправки.

 

Аммиак

Аммиак использовался для питания двигателей внутреннего сгорания еще в 1943 году. С тех пор он не оказал большего влияния, потому что обладал низкой плотностью энергии – где-то в два раза ниже, чем у бензина.

 

Однако аммиак можно производить дешево и в больших количествах, его можно использовать в качестве топлива для поршневых двигателей или в топливных элементах для выработки электроэнергии. В аммиаке нет углерода, поэтому он производит нулевые вредные выбросы углекислого газа. То, что удерживает его от использования в качестве топлива в настоящее время, касается его безопасности при хранении на автозаправочных станциях и на борту автомобилей.

 

Древесный газ

Древесный газ был известен с 1870-х годов и достиг наибольшей популярности во время Второй мировой войны, когда топливо было дефицитным. Он генерируется путем газификации древесины или древесного угля, который затем приводит в действие двигатель внутреннего сгорания. Правда, о высокой мощности и экологичности (нужная древесина) можно забыть. Автомобиль ехать будет, но не быстро.

 

Алкоголь

Выражение «залью себе пол-литра» может заиграть новыми красками, если алкоголь станет автомобильным топливом. На самом деле «алкогольные» автомобили использовались и раньше, в основном в спорте. Например, в дрэг-рейсинге, где заливается метанол. Плюс – это высокое октановое число метанола и других спиртовых видов топлива, таких как бутанол и этанол, и все они могут использоваться с двигателями внутреннего сгорания.

 

Метанол имеет меньшую плотность энергии, чем бензин, поэтому для получения такой же мощности от двигателя необходимо использовать большее его количество. Однако есть доказательства, что при производстве спиртового топлива используется больше парниковых газов, чем при его сжигании в двигателе, поэтому с точки зрения матушки-природы алкоголь использовать в виде топлива для машин очень даже выгодно.

Неэтилированный бензин Synergy и ингредиенты

• Качественное топливо
• Газовые карты и оплата
• Верность и награды
• Моторное масло
• Наши станции
• О нас и часто задаваемые вопросы

• Качественное топливо
• Качественное топливо
• Топливо оптом
• Наше топливо
• Советы по топливу
• Путешествие топлива

• Газовые карты и оплата
• Газовые карты и обзор платежей
• Price Privileges ™
• Визитная карточка
• Ключевые теги Speedpass ™
• Подарочные карты
• Управляйте своими счетами
• Приложение Speedpass + ™

• Лояльность и награды
• Обзор лояльности и наград
• Esso Extra ™
• ПК Оптимум

• Масло моторное

• Наши станции
• Наши станции
• Найдите станцию
• Станции Mobil ™

• О нас и часто задаваемые вопросы
• О нас обзор
• Наша история
• Сообщество
• Эссо хоккей
• Экологические показатели
• Работа и карьера
• Партнерство Red Bull Racing
• Продукты для бизнеса
• Паспорта безопасности продукта
• Часто задаваемые вопросы

• Качественное топливо
• Бензин Synergy ™
• Топливо Synergy Diesel Efficient ™ для легковых автомобилей
• Synergy Diesel Эффективное топливо для автопарков

• Топливо оптом
• Esso ™ Commercial Cardlock ™

• Наше топливо
• Бензин
• Дизель
• Этанол
• Октановые рейтинги
• Ценообразование

• Наконечники топлива
• Техническое обслуживание автомобиля
• Привычки вождения
• Умный выбор
• Советы для вашего путешествия
• Безопасность и хранение

• Путешествие топлива

• Газовые карты и обзор платежей

• Price Privileges ™

• Визитная карточка

• Брелок Speedpass ™

• Подарочные карты

• Управляйте своими счетами

• Приложение Speedpass + ™

• Обзор лояльности и вознаграждений

• Esso Extra ™

• Оптимум ПК

• Наши станции

• Найти станцию ​​

• Станции Mobil ™

• О нас обзор

• Наша история

• Сообщество

• Эссо хоккей

• Экологические характеристики

• Работа и карьера

• Партнерство Red Bull Racing

• Товары для бизнеса
• Топливо оптом

• Паспорта безопасности продукта
• Паспорта безопасности

• Часто задаваемые вопросы
• COVID-19
• Программа лояльности Esso Extra
• ПК Оптимум
• Speedpass + приложение
• Тег ключа Speedpass
• Газовые карты и подарочные карты
• Продукты

• Бизнес Направления деятельности
• Бренды Мировые бренды

• EN
• FR

EN

×

• Английский
• Французский

• Выберите место

Социальное

Меню Поиск

• Качественное топливо
• Газовые карты и оплата
• Верность и награды
• Моторное масло
• Наши станции
• О нас и часто задаваемые вопросы

• Качественное топливо
• Бензин Synergy ™
• Топливо Synergy Diesel Efficient ™ для легковых автомобилей
• Synergy Diesel Эффективное топливо для автопарков

• Топливо оптом
• Esso ™ Commercial Cardlock ™

• Наше топливо
• Бензин
• Дизель
• Этанол
• Октановые рейтинги
• Ценообразование

• Советы по топливу
• Техническое обслуживание автомобиля
• Привычки вождения
• Умный выбор
• Советы для вашего путешествия
• Безопасность и хранение

• Путешествие топлива

бензин среднего класса — английское определение, грамматика, произношение, синонимы и примеры

Mid — Бензин марки Данные в данном отчете не рассматриваются. Гига-френ Гига-френ

Только один западный НПЗ сообщил о выпуске бензина mid — марки . Гига-френ Гига-френ

Бензин mid — марки часто смешивают на терминалах с бензином обычных и премиальных партий, произведенных на НПЗ. Гига-френ Гига-френ

Olco продает высококачественные марки из бензинов (супер, обычный, средний — сорт ), дизельное топливо, биодизель, пропан и смазочные материалы.Обычное сканирование Обычное сканирование

Раскрыты способы производства бензинов mid — сорта и высшего сорта на терминале из высокооктановой смеси с сезонной корректировкой. патенты-wipo патенты-wipo

4.1.2 Отдельная смесь или сорт продукта будет определяться как: обычное без свинца, среднего сорта , бензин высшего качества , авиационный газ, топливо Jet A и B, топочный мазут, печное масло, керосин и крашеные масла. Гига-френ Гига-френ

Включены цены на обычный, средний — сорт и премиальный бензин для каждой области Соединенных Штатов (каждый PADD), а также сравнение цен для четырех крупных городов; Нью-Йорк, Чикаго, Хьюстон и Лос-Анджелес.Гига-френ Гига-френ

Открытие и закрытие кассовых счетчиков для каждого насоса и для каждого типа бензина (обычный, среднего класса, , премиум и дизельное топливо) и чистых продаж; б. Обычное сканирование Обычное сканирование

Как минимум, когда это возможно, отделы должны отслеживать используемое топливо по конкретному типу (например, этанол 5,10,15,85 или аналогичные смеси метанола, дизельное или биодизельное топливо, обычное топливо, средний — класс или тестируемый бензин , природный газ или пропан) и используемое масло, очищенное, повторно очищенное или синтетическое.Гига-френ Гига-френ

Бензин — статья в энциклопедии — Citizendium

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

Бензин или бензин — это топливо, полученное из сырой нефти, для использования в двигателях внутреннего сгорания с искровым зажиганием. Обычный бензин в основном представляет собой смешанную смесь из более чем 200 различных углеводородных жидкостей, от жидкостей, содержащих 4 атома углерода, до жидкостей, содержащих 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 в основном в качестве топлива для двигателей внутреннего сгорания в автомобильных транспортных средствах, 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.Фактически, бензозаправочные станции называют «заправочными станциями».

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

В авиации слово «могас» (сокращение от «автомобильный бензин») используется для отличия автомобильного автомобильного топлива от авиационного топлива, известного как «avgas».

Производство бензина из сырой нефти

Для получения дополнительной информации см .: Процессы переработки нефти .

Бензин и другие конечные продукты производятся из сырой нефти на нефтеперерабатывающих заводах. По ряду причин очень трудно количественно оценить количество бензина, полученного путем переработки определенного количества сырой нефти:

• По всему миру существуют буквально сотни различных источников сырой нефти, и каждая сырая нефть имеет свою уникальную смесь тысяч углеводородов и других материалов.

• В мире также есть сотни нефтеперерабатывающих заводов, и каждый из них предназначен для обработки определенной сырой нефти или определенного набора сырой нефти. Более того, каждый нефтеперерабатывающий завод имеет свою собственную уникальную конфигурацию процессов переработки нефти, которая производит свой собственный уникальный набор компонентов бензиновой смеси. Некоторые виды сырой нефти имеют более высокую долю углеводородов с очень высокими температурами кипения, чем другие виды сырой нефти, и поэтому требуют более сложных конфигураций нефтеперерабатывающих заводов для производства углеводородов с более низкой точкой кипения, которые можно использовать в бензинах.

• Существует множество различных спецификаций бензина, утвержденных различными местными, государственными или национальными правительственными агентствами.

• Во многих географических регионах количество бензина, производимого в летний сезон (т. Е. В сезон наибольшего спроса на автомобильный бензин), значительно отличается от количества, производимого в зимний сезон.

(PD) Изображение: Milton Beychok
Средний выход нефтепродуктов в США.

Однако, в среднем по всем нефтеперерабатывающим заводам, работавшим в США в 2007 году, ^[5] переработки барреля сырой нефти (то есть 42 галлона или 159 литров) дали 19,2 галлона (72,7 литра) конечного продукта бензина. как показано на соседнем изображении. Это объемная доходность 45,7 процента. Средний выход бензина на НПЗ в других странах может быть другим.

С точки зрения производительности 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 самое низкое октановое число. Углеводороды с более сложной конфигурацией, такие как ароматические углеводороды, олефины и разветвленные парафины, имеют гораздо более высокое октановое число. С этой целью многие процессы нефтепереработки, используемые на нефтеперерабатывающих заводах, предназначены для производства углеводородов с более сложной конфигурацией.

Некоторые из наиболее важных технологических потоков нефтеперерабатывающих заводов, которые смешиваются вместе для получения конечных бензинов ^[6] :

Свойства, определяющие рабочие характеристики бензина

(PD) Изображение: Milton Beychok
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 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.е.е., где поршень наиболее удален от оси коленчатого вала), а впускной и выпускной клапаны закрыты. Потом:

• Во время такта впуска поршень тянется вниз вращающимся коленчатым валом, и впускной клапан открывается, впуская смесь топлива и воздуха.

• Во время хода сжатия впускной клапан закрывается, и поршень толкается вверх за счет вращения коленчатого вала, который сжимает топливно-воздушную смесь.

• Во время такта power сжатая топливно-воздушная смесь воспламеняется от искры свечи зажигания.Возникающее в результате повышение температуры и давления горящего топлива заставляет поршень опускаться вниз, что, в свою очередь, заставляет вращаться коленчатый вал.

• Во время такта выпуска выпускной клапан открывается, и вращающийся коленчатый вал толкает поршень вверх, что заставляет газообразные продукты сгорания выходить из цилиндра. На этом 4-тактный цикл заканчивается, 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 он воспламеняется свечой зажигания, это вызывает ненормальное явление, известное как детонация , звон или искровой детонация . Стук достаточно слышен, и продолжительный стук приведет к повреждению двигателя.

Как вкратце упоминалось выше, наиболее важной характеристикой бензина является его октановое число, которое является мерой устойчивости бензина к детонации .Фактически, октановое число иногда называют антидетонационным индексом . 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 ). Изооктан (см. Соседнее изображение), с разветвленной структурой и высокой стойкостью к детонации, произвольно получил октановое число 100. N-гептан (см. Соседнее изображение), имеет прямую цепочку и плохую устойчивость к детонации произвольно присвоено октановое число 0.

Октановое число конкретного бензина измеряется при его использовании в одноцилиндровом испытательном двигателе с переменной степенью сжатия и регулировкой степени для получения стандартной интенсивности детонации, регистрируемой прибором, известным как детонационный датчик . По сравнению с табличными результатами аналогичных испытаний различных смесей изооктана и н-гептана при одинаковой степени сжатия определяется октановое число бензина. Например, если результаты испытаний бензина соответствуют результатам испытаний смеси, содержащей 90 об.% Изооктана и 10 об.% Н-гептана, то октановое число бензина принимается равным 90. ^[7]

Октановое число измеряется в двух различных рабочих условиях. Оценка, измеренная в более тяжелых условиях эксплуатации, называется моторным октановым числом (MON) ^[8] , а оценка, измеренная в менее тяжелых условиях, называется октановым числом по исследовательскому методу (RON) ^[9] . Октановое число двигателя является более репрезентативным для характеристик бензина при его использовании в автомобиле, работающем под нагрузкой.Для многих составов бензина MON примерно на 8-10 пунктов ниже, чем RON.

В США и Канаде октановое число, указанное на насосах на заправочных станциях, является средним для бензина с RON и MON. Это среднее значение иногда называют октановым числом насоса (PON) , антидетонационным индексом (AKI) , дорожным октановым числом (RdON) и очень часто просто . (RON + MON) / 2) или (R + M) / 2 .В Европе, Австралии и других странах октановое число, указанное на насосах, чаще всего является октановым числом.

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

Давление паров

Для получения дополнительной информации см .: Давление пара .

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

• Бензин должен быть достаточно летучим, чтобы двигатели могли легко запускаться при минимальной ожидаемой температуре в географической зоне предполагаемого рынка бензина.По этой причине в большинстве регионов бензин, продаваемый в зимний период, имеет более высокое давление пара, чем бензин, продаваемый в летний сезон.
• Слишком высокая летучесть может вызвать чрезмерное испарение, которое приведет к блокировке паров в топливном насосе и топливопроводе.

Таким образом, производители бензина должны предоставлять бензины, которые позволяют легко запускать двигатели и избегать проблем с паровой пробкой ^{[10] [11]} , в то же время соблюдая нормативные экологические ограничения на выбросы углеводородов.

Содержание серы

Для получения дополнительной информации см .: Сера .

При сжигании бензина любые соединения серы в бензине превращаются в выбросы газообразного диоксида серы, что нежелательно с экологической точки зрения. Некоторая часть диоксида серы также соединяется с водяным паром, образующимся при сгорании бензина, и в результате образуется кислый коррозионный газ, который может повредить двигатель и его выхлопную систему. Кроме того, сера влияет на эффективность бортовых каталитических нейтрализаторов (обсуждаемых далее в этой статье).

Таким образом, соединения серы в бензине крайне нежелательны как с экологической точки зрения, так и с точки зрения характеристик двигателя. ^{[3] [12] [13]} В настоящее время многие страны требуют, чтобы содержание серы в бензине было ограничено до 10 частей на миллион по весу.

Стабильность при хранении

Бензин, хранящийся в топливных баках и других емкостях, со временем подвергнется окислительной деструкции и образует липкие смолы, называемые камеди . Такие смолы могут выпадать в осадок 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 включены в конечный бензин для улучшения стабильности бензина во время хранения за счет ингибирования образования смол.

(PD) Изображение: Milton Beychok
Температура и соответствующее содержание воды, при которых разделяется смесь бензина и 10 об.% Этанола.

В конечный бензин также входят другие добавки, такие как ингибиторы коррозии для защиты резервуаров для хранения бензина, депрессанты точки замерзания для предотвращения обледенения и красящие вещества для обеспечения безопасности или 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 нерастворим в воде, но этанол и вода взаимно растворимы. Таким образом, бензин конечного продукта, содержащий этанол, при определенных температурах и концентрациях воды будет разделяться на бензиновую фазу и водную фазу этанола. ^[14]

Например, график рядом показывает, что разделение фаз будет происходить в бензине при температурах от 5 до 16 ° C (от 40 до 60 ° F), содержащем 10 об.% Этанола и всего 0.От 40 до 0,50 об.% Воды.

Для 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 об.% Этанола, будут менее подвержены разделению фаз.

Состав бензина и правила 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 из-за местных решений по переработке и маркетингу нефтепереработчики должны поставлять топливо, которое соответствует множеству различных стандартов. Государственные и местные нормы качества воздуха, касающиеся бензина, частично совпадают с национальными, что приводит к тому, что в прилегающих или близлежащих районах характеристики бензина значительно отличаются. Согласно подробному исследованию, проведенному в 2006 году, ^[12] в 2002 году в Соединенных Штатах требовалось не менее 18 различных составов бензина.Поскольку многие нефтеперерабатывающие предприятия 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, несколько увеличилось с 2002 года. В Соединенных Штатах различные топливные составы часто называют «обычными видами топлива». ^{[12] [15] [16]} В целом, большинство спецификаций бензина соответствуют требованиям так называемого реформулированного бензина (RFG) , установленного федеральным законом и введенного в действие U.S. Агентство по охране окружающей среды (Агентство по охране окружающей среды США).

Некоторые из основных свойств и компонентов бензина, на которые обращают внимание различные национальные, государственные или местные нормативные программы:

• Давление паров : Давление паров бензина вызывает озабоченность, поскольку выбросы углеводородов в бензине в результате испарения приводят к образованию озона в атмосфере, который вступает в реакцию с автомобильными и промышленными выбросами газообразных оксидов азота (NOx) с образованием то, что называется фотохимическим смогом . Смог представляет собой комбинацию слов дым и туман и традиционно относится к смеси дыма и диоксида серы, образовавшейся 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 в результате сжигания угля, а в результате автомобильных и промышленных выбросов углеводородов и оксидов азота. Он выглядит как коричневатая дымка над большими городскими территориями 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 ингредиентов, участвующих в химии атмосферы, которая производит фотохимический смог, и, как таковой, является заметным загрязнителем воздуха. Фактически, это один из шести так называемых «критериев загрязнителей воздуха», которые регулируются Национальными стандартами качества окружающего воздуха (NAAQS) США.NOx, выбрасываемые автомобильными двигателями, работающими на бензине, в значительной степени контролируются с помощью бортовых устройств, называемых каталитическими преобразователями, установленных на большинстве современных автомобилей и других транспортных средств. Они преобразуют выбросы NOx в газообразный азот и кислород. Они также преобразуют любые выбросы газообразного оксида углерода в газообразный диоксид углерода, а также превращают несгоревшие углеводороды бензина в газообразный диоксид углерода и водяной пар.

• Токсичные металлы :
  • Тетраэтилсвинец (TEL) — В 1920-х годах технология переработки нефти 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 повышения октанового числа. Эти поиски завершились в 1921 году ^{[17] [18] [19]} , когда был получен тетраэтилсвинец (TEL), бесцветная вязкая жидкость с химической формулой (CH ₃ CH ₂ ) ₄ Pb. Несмотря на то, что этанол широко известен как альтернативная антидетонационная присадка ^[19] , менее дорогой TEL быстро стал коммерчески доступным под названием TEL fluid , который содержал 61.5% масс. ТЕЛ. Добавление всего 0,8 мл этой жидкости TEL на литр (эквивалент 0,5 грамма свинца на литр) бензина привело к значительному увеличению октанового числа. Производство и продажа этилированного газа было кратковременно запрещено в 1925 году Главным хирургом, ^{[18] [19]} , и была назначена группа экспертов для расследования ряда смертельных случаев, которые «произошли при производстве и смешивании. концентрированного тетраэтилсвинца ». ^[18] Затем, в 1927 году, Главный хирург установил добровольный стандарт для нефтеперерабатывающей промышленности при смешивании тетраэтилсвинца с бензином.Стандарт составлял 3 кубических сантиметра на галлон ( ³ см / галлон), что соответствовало максимальному значению, используемому в то время среди нефтепереработчиков ^[18] , и, таким образом, не налагало никаких реальных ограничений. В течение следующих 50 лет TEL использовался как наиболее экономичный способ повышения октанового числа бензинов. В течение этого периода технология переработки нефти развивалась до тех пор, пока высокооктановые бензины фактически не могли производиться без использования TEL. Кроме того, примерно в 1940-х годах было обнаружено, что свинец, выделяемый в выхлопных газах 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 могут допускать присутствия свинца, Агентство по охране окружающей среды США в 1972 году выступило с инициативой по поэтапному отказу от использования TEL в Соединенных Штатах, и его использование было полностью запрещено. -дорожных транспортных средств по состоянию на январь 1996 года. ^{[20] [21]} Использование TEL в гоночных автомобилях, самолетах, судовых двигателях и сельскохозяйственном оборудовании все еще разрешено. Использование TEL также было прекращено в большинстве стран мира. По состоянию на 2008 год, единственными странами, все еще разрешающими широкое использование TEL, были Корейская Народно-Демократическая Республика, Мьянамар и Йеман. ^{[22] [23]}
  • Метилциклопентадиенил-трикарбонил марганца (MMT) — В Канаде MMT используется в качестве усилителя октанового числа в бензине с 1976 года. Он также разрешен для использования в качестве усилителя октанового числа бензина в Аргентине, Австралии, Болгарии, Франции, России, США. и условно в Новой Зеландии. MMT представляет собой желтую жидкость с химической формулой (CH ₃ C ₅ H ₄ ) Mn (CO) ₃ . По данным Агентства по охране окружающей среды США, употребляемый внутрь марганец является обязательным элементом диеты при очень низких уровнях, но он также является нейротоксином и может вызывать необратимые неврологические заболевания при высоких уровнях ингаляции. ^[24] Агентство по охране окружающей среды США обеспокоено тем, что использование MMT в бензине может увеличить вдыхание марганца. После завершения в 1994 году оценки рисков использования ММТ в бензине Агентство по охране окружающей среды США не смогло определить, существует ли риск для здоровья населения от воздействия выбросов ММТ бензина. На данный момент (2009 г.) бензин в США может содержать ММТ на уровне, эквивалентном 0,00826 г / л (1/32 г / галлон) марганца. ^[24] Тем не менее, все еще существует много опасений по поводу возможных неблагоприятных последствий для здоровья от использования MMT, и менее одного процента бензина, продаваемого в Соединенных Штатах, содержит MMT. ^[25]

• Другие токсичные соединения : Бензин содержит немного бензола (C ₆ H ₆ ), который представляет собой ароматическое соединение, которое является известным канцерогеном для человека. По этой причине количество бензола в бензине ограничено экологическими нормами. Как правило, горение ароматических углеводородов может привести к образованию других соединений, которые оказывают 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 в атмосфере между оксидами азота и так называемыми реактивными углеводородами в присутствии солнечного света. В контексте образования фотохимического смога некоторые углеводороды более реакционны, чем другие. Например, олефины очень реакционноспособны, а метан вообще не реакционноспособен.По этой причине содержание олефинов в бензинах ограничено экологическими нормами.

• Сера : Любые соединения серы в бензине приведут к выбросам диоксида серы в атмосферу. Такие выбросы способствуют образованию так называемого кислотного дождя , 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 ₂ H ₅ OH добавляют в бензины по двум причинам. Первая причина заключается в том, что кислород снижает выбросы несгоревших углеводородов, а также выбросы окиси углерода. Вторая причина заключается в том, что они значительно увеличивают октановое число бензинов, что компенсирует потерю октанового числа в результате ограничения высокооктановых ароматических углеводородов 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 источники воды. В Соединенных Штатах он теперь в значительной степени заменен как оксигенат этанолом. Бензины, содержащие этанол, сейчас продаются в каждом штате Соединенных Штатов, и почти половина бензина, продаваемого в Соединенных Штатах, теперь содержит до 10 об.% Этанола либо в качестве усилителя октанового числа, либо для удовлетворения требований к качеству воздуха. ^[26]

Как упоминалось ранее, существует множество различных наборов спецификаций или стандартов для бензинов, продаваемых в Соединенных Штатах.В таблице ниже приведены спецификации, предусмотренные законом штата Калифорния. Они известны как стандарты , , Калифорнийский реформулированный бензин (CaRFG), , , фаза 3 и, возможно, являются наиболее ограничивающими для окружающей среды спецификациями в Соединенных Штатах:

Стандарты фазы 3 Калифорнии на бензин с реформулированным составом (CaRFG) ^[27]
Действуют с 29 августа 2008 г. ^[28]

Имущество	Единица измерения	Плоский предел (a)	Средний предел (a)
Давление паров по Рейду (b)	фунтов на кв. Дюйм (в)	7.00 или 6,90 (г)	не применимо
Концентрация серы	частей на миллион w (e)	20	15
Концентрация бензола	частей на миллион v (e)	0,8	0,7
Концентрация ароматических углеводородов	частей на миллион по объему	25,0	22,0
Концентрация олефинов	частей на миллион по объему	6,0	4.0
Температура при 50 об.% Дистилляции (T50)	° F (ж)	213	203
Температура при 90 об.% Дистилляции (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 конкретным партиям до превышать «плоские» пределы при условии, что 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 / кв. Дюйм = 6,89 кПа (d) Плоский предел давления паров по Рейду в 6,90 фунт / кв. Дюйм применяется, когда производитель или импортер бензина в Калифорнии использует прогнозную модель фазы 3 CaRFG для сертификации бензиновой смеси, не содержащей этанол.В противном случае, применяется предел 7,0 фунтов на кв. Дюйм. (e) ppmw = частей на миллион по массе и ppmv = частей на миллион по объему. (f) ° C = (° F — 32) (5/9) (г) Объемный% этанола в бензине = [(0,3529 / мас.% Кислорода) — 0,0006] -1 . Таким образом, 1,8 — 2,2 мас.% кислорода в бензине соответствует 5,1 — 6,3 объемных% этанола в бензине. [29]

Смесь для смешивания оксигенатов (BOB)

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

Другими словами, чтобы соответствовать текущим техническим требованиям, предъявляемым к реформулированным бензинам, нефтеперерабатывающие предприятия в Соединенных Штатах в основном производят смеси, в которые этанол добавляют на терминалах или в других точках на территории или поблизости рынки конечных пользователей.Смесь, которая будет использоваться при производстве реформированных бензинов, известна как BOB (смесь для кислородсодержащего смешения) . BOB, который будет использоваться при производстве реформированного бензина, отвечающего спецификациям Агентства по охране окружающей среды США, известен как RBOB . БОБ, который будет использоваться при производстве реформированных бензинов, отвечающих требованиям Калифорнии, известен как CaRBOB 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 определенных объемов возобновляемого топлива, такого как этанол.Немногие провинции регулируют многие аспекты качества бензина, кроме давления паров по Рейду. Исключением является провинция Манитоба, которая требует, чтобы бензин соответствовал добровольному национальному стандарту CGSB 3.5, автомобильный бензин , разработанному Советом по общим стандартам Канады (CGSB), входящим в состав Министерства общественных работ и государственных услуг Канады. ^[32]

На национальном уровне установлены три предельных значения качества бензина:

• Сера : максимум 30 частей на миллион по массе
• Бензол : не более 1 об.%
• Свинец : полностью запрещен

Основные детали добровольного национального стандарта CGSB 3.5, Автомобильный бензин , доступны в Приложении B отчета, опубликованного в 2008 году. ^[32]

В Европе

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

испаряется на 30% при 70 ° C (E70 летом)

Европейские стандарты для неэтилированного бензина

Имущество	Единица измерения	Европейский Союз Норма EN 228 [33]	ACEA Worldwide Топливный устав [34] Бензин категории 4
Октановое число (a) Диапазон	–	90	87 — 93
Давление пара	кПа	45 — 90 (б)	45-60 (ж)
Концентрация серы	мг / кг (в)	10	10
Концентрация бензола	об.%	1.0	1,0
Концентрация ароматических углеводородов	об.%	35,0	35,0
Концентрация олефинов	об.%	18,0	10,0
Температура при 10 об.% Дистилляции (T10)	° С (г)	–	65 (f)
Температура при 50 об.% Дистилляции (T50)	° С	–	77-100 (f)
Температура при 90 об.% Дистилляции (T90)	° С	–	130-175 (ж)
об.%	20–48	—
% испарения при 70 ° C (E70 зима)	об.%	22–50	—
% испаряется при 70 ° C (E70)	об.%	–	20-45 (f)
% испарения при 100 ° C (E100)	об.%	46 — 71	50-65 (ж)
% испарения при 150 ° C (E150)	об.%	75	—
% испаряется при 180 ° C (E180)	об.%	–	90 (е)
Конечная точка кипения (FBP)	° С	210	195
Концентрация кислорода	вес%	2.7 (д)	2,7 (г)
(a) Значения (октановое число по исследованию + октановое число двигателя) / 2 … или просто (RON + MON) / 2 (b) Диапазон взят 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 температуры дистилляции указаны для рынков бензина с температурой окружающей среды выше 15 ° C.Другие ограничения применяются для рынков с более низкими температурами окружающей среды. (g) При использовании оксигенатов предпочтительны простые эфиры. Если разрешает содержание этанола до 10% по объему согласно действующим правилам, бензин должен соответствовать всем остальным ограничениям, указанным выше. Метанол запрещен. Пропанол и высшие спирты ограничиваются 0,1 об.% Или менее.

В Австралии и Новой Зеландии

Действующие стандарты на бензин, разработанные национальными правительствами Австралии и Новой Зеландии, представлены ниже.Отдельные штаты в Австралии, возможно, также разработали стандарты на бензин, и то же самое можно сказать о региональных советах в Новой Зеландии.

Стандарты на неэтилированный бензин высшего качества в Австралии и Новой Зеландии

Имущество	Единица измерения	Австралия Национальный стандарт [35]	Новая Зеландия Национальный стандарт [36]
Октановое число (a)	–	88	90
Давление пара	кПа	— б)	45-95 (c)
Индекс гибкой волатильности (d)	–	— б)	115 максимум
Концентрация серы	мг / кг (е)	50	150 (ж)
Концентрация бензола	об.%	1.0	1,0
Концентрация ароматических углеводородов	об.%	42,0	42,0
Концентрация олефинов	об.%	18,0	18,0
% испаряется при 70 ° C (E70)	об.%	–	22–48
% испарения 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	вес%	3.9	—
Этанол	об.%	10 (г)	10 (h)
(a) Значения (октановое число по исследовательскому методу + моторное октановое число) / 2 … или просто (RON + MON) / 2 (b) Австралийский стандарт не содержит давления пара или спецификация летучести и отсутствие спецификации перегонки, кроме конечной конечной точки (FBP). (c) Диапазон от летнего минимума (45 кПа) до зимнего максимума (95 кПа). (d) Индекс гибкой волатильности — давление пара в кПа +0,7 (E70)]. (e) мг / кг = ppmw (f) Новозеландский стандарт серы составляет 150 ppmw по состоянию на январь 2008 года. Однако он включает заявление о том, что существует «конечное требование 10-15 ppmw». (g) Допустимый максимальный объемный% оксигенатов, кроме этанола: простые эфиры = 1% и третичный бутанол = 0,5%. (h) Допустимый максимальный объемный% оксигенатов, кроме этанола: Всего других оксигенатов = 1%.

В Индии

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

Спецификации для неэтилированного бензина в Индии ^[37]
(продается в городских районах) ^(a)

Имущество	Единица измерения	Обычный предел	Лимит премии
Октановое число (b) Диапазон	–	86	90
Индекс паровой блокировки (c)	–	750–950	750–950
Концентрация серы	страниц в минуту	150	150
Концентрация бензола	об.%	1.0	1,0
Концентрация ароматических углеводородов	об.%	42,0	42,0
Концентрация олефинов	об.%	21,0	18,0
Метил-трет-бутиловый эфир (МТБЭ)	об.%	15	15
Температура при 90 об.% Дистилляции (T90)	° С	150	150
Температура при 100 об.% Дистилляции (FBP)	° С	210	210
Концентрация кислорода	вес%	2.7	2,7
(a) Для бензина, продаваемого в сельской местности, используются другие менее строгие стандарты. (b) Значения (октановое число по исследовательскому методу + моторное октановое число) / 2 … или просто (RON + MON) / 2 (c) Давление пара выражается как индекс паровой пробки (VLI), который равен 10 (пары Рейда). давление) + E70, , где E70 — объемный% испарения при 70 ° C.

Список литературы

1. ↑ ^{1.0 1.1} Часто задаваемые вопросы о бензине — Часть 2 из 4, Брюс Гамильтон, Industrial Research Ltd.(IRL), Королевский исследовательский институт Новой Зеландии.
2. ↑ ^{2,0 2,1} Гэри, Дж. и Handwerk, G.E. (2001). Технология и экономика нефтепереработки , 4-е издание. Марсель Деккер, Inc. ISBN 0-8247-0482-7.
3. ↑ ^{3,0 3,1 3,2} Взаимосвязь между качеством бензина, октановым числом и окружающей средой, Рафат Асси, руководитель национального проекта Второго национального сообщения Иордании об изменении климата, представленный на Национальный семинар Иордании по поэтапному отказу от свинца , Программа Организации Объединенных Наций 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 у меня бензин?, Министерство энергетики США, Управление энергетической информации, апрель 2008 г.
6. ↑ См. Принципиальную схему технологического процесса в статье «Процессы нефтепереработки».
7. ↑ Фрэнк Крейт и Д. Йоги Госвами (редакторы) (2004). CRC Справочник по машиностроению , 2-е издание.CRC Press. 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. Пухадо (редакторы) (2006). Справочник по переработке нефти , первое издание. Springer. ISBN 1-4020-2819-9.
11. ↑ Джон МакКетта (редактор) (1992). Справочник по переработке нефти . CRC Press. ISBN 0-8247-8681-5.

Как сырая нефть превращается в бензин? (с иллюстрациями)

Сырая нефть превращается в бензин посредством относительно простого процесса переработки.Трансформация начинается с добычи нефти из земли, после чего ее обычно загружают на большие контейнеровозы, которые доставляют ее на нефтеперерабатывающие заводы по всему миру. Любой зритель новостных лент видел, что сырая нефть представляет собой густое черное вещество, которое не похоже на чистый газ, используемый в автомобилях. Это потому, что сырая нефть на самом деле представляет собой смесь углеводородов.

Фракционная перегонка происходит, когда углеводороды превращаются в пар, который затем направляется через дистилляционные колонны.

По мере разрушения доисторических растений и животных, составляющих сырую нефть, они образовывали углеводороды, состоящие из цепочек и структур разного размера. У каждого углеводорода есть уникальное применение, которое процесс нефтепереработки стремится максимально использовать. Использование каждого из них зависит от количества атомов углерода в его структуре. Например, в бензине содержится восемь атомов углерода, а в легких газах, таких как пропан, — только три. Углеводороды обладают большим количеством энергии, когда их можно распутать, и процесс очистки достигает этого.

Большая часть сырой нефти поступает с Ближнего Востока.

Самая важная часть процесса очистки известна как фракционная перегонка.Поскольку все углеводороды имеют разные точки кипения, их можно разделить путем нагревания. Сырая нефть нагревается в котле до температуры до 1112 ° F (600 ° C), что превращает все углеводороды в пар. Когда они охлаждаются ниже точки кипения, они выпадают в осадок в виде жидкостей.

Насосная нефтяная скважина.

Пар направляется через дистилляционную колонну. Внизу углеводороды с наивысшими точками кипения сначала улавливаются сеткой, которая вытягивает остатки или кокс, который часто вспыхивает или сжигает для получения энергии. Пар движется вверх по колонне, и, когда он охлаждается, фильтры по пути улавливают различные углеводороды, такие как дизельное топливо, керосин, бензин, нафта и легкие газы.

Нефтяная скважина. Из сырой нефти можно получить бензин, дизельное топливо и другие нефтепродукты.

Все эти продукты должны быть очищены от примесей перед отправкой. Колонна с серной кислотой удаляет частицы, ненасыщенные углеводороды, соединения кислорода и соединения азота.Затем жидкость проходит через абсорбционную колонну, удаляющую воду, и обрабатывается для удаления серы. После этого различные сырые продукты могут быть отправлены в конечные пункты назначения по большой сети.

Нефть на нефтеперерабатывающие заводы поставляется крупными судами.

Бензин составляет почти половину добычи из барреля сырой нефти, хотя цепи, составляющие этот углеводород, не составляют и половины барреля. Эта разница устраняется с помощью химической переработки, которая позволяет нефтеперерабатывающим предприятиям наращивать или разрушать углеводородные цепочки для получения различных продуктов. Объемы химической переработки меняются в зависимости от спроса, который часто является самым высоким для бензина.

Сырая нефть разделяется на такие продукты, как бензин и керосин, в крекинг-башнях на нефтеперерабатывающих заводах.

Когда углеводороды распадаются на мелкие компоненты, это называется крекингом . Крекинг может быть осуществлен путем подачи тепла к углеводородам или с использованием химического катализатора, такого как газообразный водород. Когда углеводороды объединяются с образованием более длинных цепочек, это известно как объединение . В Unification чаще всего используется платина в качестве катализатора для объединения небольших углеродных цепей с образованием газообразного водорода в качестве побочного продукта. Газообразный водород можно использовать для крекинга или продавать.Углеводороды также химически изменяются в процессе, называемом алкилирование , который объединяет низкомолекулярные соединения с катализатором и вводит смесь в изменяемые углеводороды.

Сырая нефть — это смесь сложных углеводородов, которая добывается из-под поверхности Земли.

Процесс, посредством которого сырая нефть превращается в бензин, осуществляется в больших объемах во всем мире. Большинство нефтеперерабатывающих заводов чрезвычайно эффективны, они используют каждую углеводородную цепочку, выделенную в процессе дистилляции, и регулируют производительность по мере необходимости, чтобы приспособиться к требованиям рынка. Однако известно, что поставки сырой нефти ограничены, что вызывает вопросы о долговечности нефтепереработки в будущем. Кроме того, большая часть мира сильно зависит от нефти из одного крайне нестабильного источника: с Ближнего Востока.

В отличие от сырой нефти, бензин относительно чистый и текучий. Сырая нефть превращается в бензин посредством процесса, который включает в себя очистку и дистилляцию вещества для удаления примесей.

MIT Школа инженерии | »В чем разница между бензином премиум-класса и обычным бензином?

• Отделения
  • Аэронавтика и астронавтика
  • Биологическая инженерия
  • Химическая инженерия
  • Гражданское и экологическое строительство
  • Электротехника и информатика
  • Институт медицинской инженерии и науки
  • Материаловедение и инженерия
  • Машиностроение
  • Ядерная наука и техника
• Connect
  • Раздача
  • Сотрудничество в отрасли
  • Инжиниринг в действии
  • В новостях
  • Информационный бюллетень: The Infinite
  • Спросите у инженера
• О компании
  • Руководство
  • Факты и цифры
  • Разнообразие и равенство
  • Посетите нас
  • Свяжитесь с нами

• Приемная
  • Бакалавриат
  • Выпускник
  • Будущие инженеры
• Факультет и исследования
  • Факультет
  • Исследования
• Академики
  • Бакалавриат
  • Выпускник
  • Профессиональное образование
  • Открытый доступ
• студентов
  • Исследования
  • Изготовление
  • Инновации
  • Легкая атлетика
  • Мировой опыт
  • Студенческая деятельность
  • Развитие лидерства
  • Награды

• Отделения
  • Аэронавтика и астронавтика
  • Биологическая инженерия
  • Химическая инженерия
  • Гражданская и экологическая инженерия
  • Электротехника и информатика
  • Институт медицинской инженерии и науки
  • Материаловедение и инженерия
  • Машиностроение
  • Ядерная наука и техника
• Connect
  • Раздача
  • Сотрудничество в отрасли
  • Инжиниринг в действии
  • В новостях
  • Информационный бюллетень: The Infinite
  • Спросите у инженера
• О компании
  • Руководство
  • Факты и цифры
  • Разнообразие и равенство
  • Посетите нас
  • Свяжитесь с нами

• Приемная
  • Бакалавриат
  • Выпускник
  • Будущие инженеры
• Факультет и исследования
  • Факультет
  • Исследования
• Академики
  • Бакалавриат
  • Выпускник
  • Профессиональное образование
  • Открытый доступ
• студентов
  • Исследования
  • Изготовление
  • Инновации
  • Легкая атлетика
  • Мировой опыт
  • Занятия
  • Развитие лидерства
  • Награды

Бензин 95 | ООО «Колониал Грейд Трейдинг»

БЕНЗИН — НЕФТЕПРОДУКТ

Бензин — это топливо, производимое из сырой нефти и других жидких углеводородов.Бензин в основном используется в качестве моторного топлива в транспортных средствах. Нефтеперерабатывающие заводы и компании, производящие готовый автомобильный бензин , продаваемый на розничных заправочных станциях, могут добавлять различные жидкости, чтобы бензин горел чище и отвечал стандартам и требованиям по контролю за загрязнением воздуха.

Готовый автомобильный бензин соответствует основным требованиям к топливу, пригодному для использования в двигателях с искровым зажиганием. Некоторый готовый автомобильный бензин может потребовать дополнительного смешивания с этанолом (возобновляемым топливом и оксигенатом), моющими средствами и другими добавками, а также бензином с более высоким октановым числом, прежде чем он будет доставлен в розничные точки для продажи конечным потребителям.Большая часть бензина, производимого нефтеперерабатывающими заводами, на самом деле представляет собой недоработанный бензин (или его смеси). Бензиновые смеси требуют дополнительного смешивания и обычно требуют этанола перед поставкой в ​​розничные точки в виде готового бензина. Нефтеперерабатывающие заводы производят некоторое количество готового бензина, но большая часть готового бензина, продаваемого в Соединенных Штатах, фактически производится на терминалах смешения, где готовый бензин, смеси бензина и топливный этанол перерабатываются в готовый бензин, готовый для использования потребителями.Терминалы смешивания более многочисленны и рассредоточены, чем нефтеперерабатывающие заводы, и у них есть оборудование для загрузки грузовиков, которые доставляют готовый бензин к розничным точкам.

Большая часть автомобильного бензина, продаваемого в настоящее время в Соединенных Штатах, 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, импортируемой Соединенными Штатами из других стран.

ВАРИАНТЫ БЕНЗИНА ПО МАРКАМ

На розничных заправочных станциях продаются три основных сорта бензина:

Некоторые компании имеют разные названия этих марок бензина, например, 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.

До 1996 года свинец добавляли в бензин 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 РАЗЛИЧАЕТСЯ ПО ФОРМУЛЯЦИИ

Бензин меняется в зависимости от сезона …

Основное различие между зимним и летним бензином — 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 регионах требуется более низкое давление пара, чтобы уменьшить загрязнение 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.

Помимо различных марок автомобильного бензина, состав бензина может отличаться в зависимости от места продажи и сезона.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 рецептурой для снижения определенных выбросов, и состав может измениться 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, не может быть разрешен к продаже в другом районе.

Характеристики бензина зависят от типа используемой сырой нефти и настроек нефтеперерабатывающего завода, на котором производится бензин.