Параметры качества бензинов – petrolcards.ru

Бензины как наиболее распространенное у нас в стране автомобильное топливо, должно удовлетворять ряду требований. Это различные нормы, предъявляемые со стороны автопроизводителей, нефтеперерабатывающих компаний, государственных контролирующих органов, экологических объединений. Использование топлива с высокими показателями качества – залог долгой службы автомобиля, его двигателя и систем, а также гарантия надежности и хороших ходовых характеристик.

Зачем нужны различные требования к топливу

Бензин характеризуют самые разные показатели, как химические, так и физические. Например, одно из самых важных – это октановое число. Эта характеристика в бензинах в первую очередь определяет их стоимость, что немаловажно для потребителя.

Производители двигателей внутреннего сгорания (ДВС) создают их под определенное топливо. И здесь одним из важнейших показателей является октановое число в бензине. Длительное и регулярное применение топлива с повышенным или пониженным содержанием изооктана существенно снижает срок службы двигателя и может в любой момент стать причиной его поломки.

Еще один немаловажный аспект качества бензинов – их безопасность. Ведь именно октановое число – показатель детонационной безопасности бензинов. Поэтому строгое соблюдение установленных производственных норм со стороны нефтеперерабатывающих предприятий – необходимое условие безопасной транспортировки, хранения, эксплуатации топлива.

Свои нормативы к качеству бензина предъявляют и различные природоохранные организации (как отечественные, так и международные). Эти требования устанавливают содержание опасных примесей и соединений в выхлопе. Количество этих продуктов сгорания напрямую зависит от химического и фракционного состава бензинов, наличия присадок и примесей.

Таким образом, показатели качества бензинов важны многим сторонам: государству, производителям, продавцам, потребителям. Ведь в конечном итоге качество топлива сказывается практически на всех сферах нашей жизни – от финансовой до экологической.

Основные качества бензинов

Как любая жидкая смесь с разнородным физико-химическим составом, бензиновое топливо может оцениваться по самым разным параметрам. Их определяют требования ГОСТов и другой нормативной документации, действующей на территории РФ и стран Таможенного союза. Согласно им, существуют пять основных критериев качества бензинов:

• Фракционный состав топлива определенной марки.
• Стабильность физико-химического состава бензинов.
• Испаряемость и связанные с ней вязкость и температура замерзания.
• Детонационная стойкость (октановое число).
• Склонность к образованию нагара, определяющая наличие примесей присадок. 

Следует отметить, что практически все эти характеристики (а также множество дополнительных) тесно взаимосвязаны. Остановимся на этих параметрах, имеющих самое непосредственное отношение к качеству бензина, подробнее.

Фракционный состав

Нефть – это смесь самых разных углеводородов и множества других примесей. Бензин, как продукт перегонки нефти, также состоит из разных по плотности и химическому составу фракций. Их качественно-количественные характеристики определяют поведение бензинов в различных условиях окружающей среды и функциональные показатели двигателя при работе. Чем больше легких фракций в составе, тем при более низких температурах может использоваться топливо без какого-либо ущерба для ДВС и автомобиля. Поэтому, например, летние и зимние марки бензина имеют различный состав. Также содержание той или иной фракции в горючем влияет на время прогрева двигателя, стабильность его работы, износ поршневой группы.

Химическая стабильность

Всем бензинам присуще свойство окисления под влиянием различных условий окружающей среды. Это происходит как при их хранении, так и в процессе работы двигателя. Чем дольше бензин может сохранять свои первоначальные характеристики (вне зависимости от условий окружающей среды), тем лучше. Быстрое же окисление топлива и снижение его октанового числа говорит о наличии дешевых присадок и примесей, нестабильности бензина. Он не только неспособен долго храниться (даже при соблюдении требований производителя), но и склонен к образованию нагара на внутренних поверхностях двигателя, в топливной и выхлопной системах. Химическая стабильность рассчитывается с учетом содержания смол и других легко окисляемых элементов в составе топлива. 

Испаряемость

Этим параметром определяется способность топлива к фазовому переходу из жидкости в газ. Ведь именно бензиновые пары в смеси с воздухом образуют топливную смесь, которая сгорает при работе двигателя. Чем больше легких фракций содержит бензин, тем выше его испаряемость и ниже температура запустевания (замерзания). Дополнительно для определения испаряемости используется такая характеристика, как давление насыщенных паров (ДНП).

Детонационная безопасность

Это еще одна значимая характеристика качества бензинов, определяемая способностью топлива не взрываться при сжатии. Это происходит из-за слишком быстрого воспламенения топлива. Нормальная скорость распространения пламени в воздушно-бензиновой смеси не должна превышать 20-30 м/с. Если она выше в десятки и сотни раз, то происходит реактивное сгорание с образованием детонационной волны. Это приводит к повышенной нагрузке на элементы поршневой группы и перегрев двигателя, чреватый его выходом из строя.

Образование нагара

Обычно это говорит о том, что топливная смесь сгорает не полностью, а значит, бензин содержит различные примеси, присадки, загрязнения. Все это отрицательно сказывается на функциональности и работоспособности двигателя. Кроме того, такой бензин имеет повышенный расход. Образование нагара приводит к падению мощности, снижению срока службы движущихся элементов поршневой группы и может привести к серьезным поломкам.

Экологические качества

Существует также классификация бензинов по экологическим показателям. Чем выше характеристики топлива, тем полнее оно сгорает и, соответственно, меньше вредных веществ попадает в атмосферу. Наиболее опасны в этом плане сернистые и ароматические соединения, которые может содержать бензин. Их агрессивное воздействие сказывается также на состоянии топливной и выхлопной систем автомобиля.

Выбирая бензин для заправки, следует максимально внимательно относиться к его характеристикам, от них зависит срок службы двигателя и авто. Ведь незначительная экономия на топливе более низкого качества может обернуться серьезными поломками, требующими капитального ремонта.

Коррозионные свойства бензинов

---

Строительные машины и оборудование, справочник

Категория:

   Выбор топлива и смазочных материалов

Публикация:

   Коррозионные свойства бензинов

Читать далее:

   Вода и механические примеси бензинов

Коррозионные свойства бензинов

В процессе применения автомобильные бензины соприкасаются с различными металлами и сплавами, подвергая их коррозионному разрушению. Коррозии подвергаются резервуары, трубопроводы, топливные баки, детали двигателя и т. д. Коррозионные свойства бензинов обусловливаются наличием в них органических кислот, сернистых соединений, водорастворимых кислот и щелочей.

Органические кислоты всегда содержатся в небольшом количестве в бензинах. Они остаются в бензине при переработке нефти, а также образуются в процессе окисления бензина при хранении. Поэтому содержание органических кислот от момента производства бензина до его потребления увеличивается. Органические кислоты особенно сильно-разрушают цветные металлы — свинец и цинк. Кислоты, взаимодействуя с металлами, образуют нерастворимые в бензине мыла, которые выпадают в осадок в виде сгустков, засоряя систему питания двигателя.

Таблица 1.
Изменение качества крекинг-бензина при хранении

Рекламные предложения на основе ваших интересов:

Дополнительные материалы по теме:

Таблица 2.
Влияние температуры на окисляемость бензина

Кислотность бензина определяют по ГОСТ 5985—79 или по ГОСТ 11362—76 и выражают в миллиграммах едкого кали, необходимого для нейтрализации 100 мл-топлива.

Сернистые соединения, содержащиеся в бензинах, условно разделяют на активные и неактивные. К активным соединениям относятся элементарная сера, сероводород, меркаптаны, к неактивным — сульфиды, дисульфиды, полисульфиды, тиофены, тиофаны. Активные сернистые соединения корродируют металл даже при низких температурах, поэтому их присутствие в бензинах недопустимо. Наличие активных сернистых соединений в бензине определяют по ГОСТ 6321—69.

Неактивные сернистые соединения, находящиеся в бензине, не вызывают коррозии металлов. Высокой коррозионной агрессивностью обладают продукты сгорания сернистых соединений — серный и сернистый ангидриды. При пуске двигателя, особенно в холодное время года при относительно низкой температуре продуктов сгорания, возможна конденсация водяных паров, образующихся в результате сгорания топлива. Влага содержится в воздухе. Ангидриды растворяются в воде и образуют серную и сернистую кислоты. Под действием этих кислот происходит низкотемпературная («жидкостная») коррозия металлов. Если температура продуктов сгорания достаточно высокая и водяные пары не конденсируются, происходит высокотемпературная газовая коррозия.

Оксиды серы (ангидриды) в отработавших газах вызывают коррозию выхлопной системы. Коррозионный износ двигателя зависит также от технического его состояния, качества масла, условий эксплуатации. Содержание неактивных сернистых соединений в бензинах строго ограничено и определяется по ГОСТ 19121—73. .

Водорастворимые кислоты и щелочи могут остаться в бензине после очистки серной кислотой или щелочью на нефтеперерабатывающем заводе. Водорастворимые кислоты вызывают коррозию всех металлов, а водорастворимые щелочи — алюминия, поэтому присутствие даже следов эти соединений в бензине не допускается. Наличие водорастворимых кислот и щелочей определяют по ГОСТ 6307—7Е.

Рекламные предложения:

Читать далее: Вода и механические примеси бензинов

Категория: — Выбор топлива и смазочных материалов

Главная → Справочник → Статьи → Форум

---

---

Свойства бензинового топлива Petro Solutions

Бензин или Бензин представляет собой прозрачную легковоспламеняющуюся жидкость, полученную из нефти, которая используется в основном в качестве топлива в большинстве бензиновых двигателей или двигателей внутреннего сгорания с искровым зажиганием. Он состоит в основном из органических соединений, полученных путем фракционной перегонки сырой нефти на нефтеперерабатывающих заводах с добавлением различных добавок. Типичный состав бензина с процентным содержанием углеводородов (% по объему) следующий: 4-8% алканов; 2-5% алкенов; 25-40% изоалканов; 3-7% циклоалканов; 1-4% циклоалкенов; и 20-50% ароматических соединений (0,5-2,5% бензола). Потоки бензина с различных заводов нефтеперерабатывающего завода смешивают для получения бензина с заданными характеристиками.

Бензин в основном используется в качестве топлива для транспортных средств по всему миру. Бензин используется в автомобилях, мотоциклах, внедорожниках, легких грузовиках, малых самолетах, лодках, небольших транспортных средствах, оборудовании и инструментах, используемых в строительной отрасли, генераторах электроэнергии и т. д.

Бензин обычно представляет собой смесь различных потоков нефтеперерабатывающих заводов. Наиболее распространенные компоненты НПЗ в бензиновом пуле, в зависимости от конфигурации НПЗ, следующие:

• Бензин FCC с установки жидкостного каталитического крекинга имеет хорошее октановое число и давление паров, но часто содержит много серы и олефинов.
• Риформат из установки каталитического риформинга нафты с высоким октановым числом и низким давлением паров, но с высоким содержанием ароматических соединений и бензола.
• Алкилат из установки алкилирования имеет хорошее октановое число и давление паров, не содержит ароматических соединений, олефинов или серы.
• Изомерат из установки изомеризации имеет умеренно хорошее октановое число, низкое содержание ароматических соединений, отсутствие бензола и низкое содержание серы, но высокое давление паров.
• Легкая нафта с установки гидроочистки нафты — Низкооктановое число и высокое давление паров

Ниже приведены спецификации бензинового топлива Евро 5. Кроме того, просмотрите предыдущий блог о «Европейских спецификациях бензинового топлива»

Евро 5 спецификаций бензина

Основные физические и химические свойства бензина:

Испарение бензина топливо во впускном канале и цилиндре зависит от летучести топлива. Когда летучесть топлива низкая, может образоваться подходящая воздушно-топливная смесь, но когда летучесть топлива высокая, во всасывающем канале могут образовываться пузырьки пара, которые блокируют поток топлива по мере повышения местной температуры.

2.  Октановое число

Октановое число (ОН) определяется как свойство топлива сопротивляться детонации или насколько хорошо само топливо воспламеняется. Нафтен, спирты и ароматические соединения, помимо циклических молекул, имеют высокие октановые числа. Октановое число бензина измеряется по паре шкал от 0 до 100. Считается, что типичный гептан (C7h26) имеет октановое число 0, тогда как изооктан (C8h28) имеет значение 100. Бензин имеет октановое число 0. октановое число 80–90.

3.  Плотность

Плотность бензина можно оценить на основе типов присутствующих углеводородов. Удельная масса и плотность топлива уменьшаются с увеличением содержания водорода в молекуле. Это означает, что парафины, нафтены и ароматические соединения перечислены первыми в порядке возрастания плотности. Бензин имеет типичную плотность = 700-800 кг/м3.

5

. Температуры кипения и затвердевания

Точно не определены, поскольку представляют собой смеси. (например, при нагревании предварительно переохлажденного образца при постоянном стандартном давлении около 10 % веса бензина находится в парообразном состоянии при 126 °C и около 90 % при 440 K).

6

. Состав

Состав бензина изменился параллельно с разработкой бензинового двигателя с искровым зажиганием. В качестве добавки из 1950 до 1995 г. в качестве антидетонатора. Кроме того, бензол и ароматические углеводороды также контролируются в пределах, соответствующих европейским спецификациям. Бензин содержит углеводороды C4~C12.

7

. Вязкость

Вязкость жидкости – это ее сопротивление давлению. Вязкость топлива во многом определяется этим важным свойством. Он во многом зависит от количества углерода, присутствующего в топливе, и не сильно зависит от типа углеводородов, присутствующих в топливе. ASTM D-445 используется в качестве стандарта для этого измерения.

8

. Число нейтрализации

Число нейтрализации можно рассматривать как барометр степени окисления старых масел, а также он дает некоторое представление о кислотности или щелочности свежих масел.

 9 . Плотность энергии

Особый состав бензина обеспечивает высокую плотность энергии. Именно эта высокая плотность энергии делает бензин таким ценным топливом, поскольку относительно небольшой объем топлива может обеспечить большое количество полезной энергии. Энергоемкость бензинового топлива составляет 34,2 МДж/л.

10. Температура вспышки 

Температура вспышки бензина – это самая низкая температура, при которой летучее вещество испаряется с образованием горючей смеси с воздухом в присутствии источника огня и продолжает гореть после срабатывания источника удален. Эта черта в значительной степени способствует эксплуатации, управлению и хранению дизельного топлива. Как правило, его измеряют с помощью прибора Penskey-Martens с закрытым тиглем ASTM D-93. Бензин имеет температуру воспламенения 9.0026 – 40°C при 1 атм и температуре самовоспламенения ~300°C.

11. Точка помутнения 

Точка помутнения определяется как температура, при которой в топливе в условиях испытаний начинает появляться облако или дымка кристаллов воска. Засорение топливной системы может быть результатом накопления этих кристаллов в фильтрах. Это полезно для оценки того, как мазут действительно работает в полевых условиях.

12. Воспламеняемость

Диапазон воспламеняемости бензина — это отношение горючей жидкости к воздуху, при котором образуется летучая смесь. Диапазон воспламеняемости бензина составляет от 1,4 до 7,6%. Если соотношение бензина к воздуху меньше 1,4%, то смесь слишком жидкая, чтобы гореть.

13. Скрытая Теплота парообразования

Скрытая теплота парообразования определяется как теплота, необходимая для превращения одного моля жидкости в точку ее кипения при стандартном атмосферном давлении. При 25°С скрытая теплота парообразования бензина составляет 350-500 кДж/кг.

14. Воздух/топливо

Соотношение воздух-топливо определяет количество воздуха, необходимого для сжигания конкретного топлива. Для бензинового топлива стехиометрическое соотношение топливовоздушной смеси составляет около 14,7:1, т. е. на каждый грамм топлива требуется 14,7 грамма воздуха.

15. Давление паров по Рейду

Испытание под давлением паров по Рейду используется для определения начальной летучести продуктов в бензине в диапазоне температур кипения тяжелой нафты риформинга. Он коррелирует с содержанием нормального бутана в образце, а ДПР бензиновых смесей регулируется добавлением или удалением нормального бутана. Давление паров бензина по Рейду при 450 9 .0183 o C составляет 8-15 фунтов на квадратный дюйм.

16. Углеродный остаток 

Углеродный остаток – это мера количества коксового остатка, оставшегося после полной перегонки потока углеводородов. Бензин представляет собой продукт нефтепереработки, состоящий из смеси жидких алифатических и ароматических углеводородов с числом атомов углерода в диапазоне от C4 до C12, с температурой кипения 30–225°C.

17. Профиль дистилляции

Бензин представляет собой сложную смесь различных углеводородов с различными свойствами. Следовательно, при нагревании разные компоненты будут испаряться при разных температурах. То, сколько бензина испаряется при низких температурах (летучесть на входе), средних температурах (летучесть в среднем диапазоне) и высоких температурах (летучесть на конце), будет влиять на производительность в широком диапазоне размеров и известно как профиль перегонки бензина. топливо. Его конечная температура кипения обычно колеблется от 160 до 200 ° C.

18. Цвет и запах

Как правило, парафиновые углеводороды обладают самым слабым запахом, а ароматические — самым сильным запахом. Уровень запаха связан с химическими свойствами и летучестью компонентов. Запахи из-за присутствия соединений серы или ненасыщенных компонентов исключены спецификацией, поскольку они контролируются отдельно. Обычно нафта бесцветна (водно-белая), но нафта, содержащая большее количество ароматических компонентов, может быть бледно-желтой. Также добавляются такие цвета, как зеленый, красный или желтый, чтобы различать сорта бензина.

19. Бензол и ароматические соединения

Бензол и ароматические соединения в бензине строго контролируются экологическими нормами. Как и в бензине стандарта Евро-5, содержание бензола ограничено менее чем 1 объемным %, а содержание ароматических соединений – менее 35 объемных %.

20. Коррозия меди

Испытание на коррозию меди показывает уровень коррозии в бензине. Медная коррозия бензиновых продуктов сохраняется в пределах «класса 1» (1а или 1б). Коррозия меди выше единицы не допускается из-за повышения коррозионной способности бензина, что обычно связано с наличием в продукте соединений серы.

21.

Существующая камедь

 Во время хранения некоторые классы углеводородов, присутствующие в бензиновых продуктах, особенно олефины и диолефины, способны медленно реагировать при температуре окружающей среды с кислородом воздуха. Образовавшиеся продукты окисления ответственны за образование смол. Значение существующей смолы представляет собой смолу, фактически присутствующую в топливе, и измеряется как масса остатка, полученного после контролируемого испарения стандартного объема топлива. Ускоренное испытание на смолообразование (ASTM D873, IP 138) является гарантией стабильности при хранении и предсказывает возможность образования смолы во время хранения и разложения антидетонационной добавки.

22. Стабильность к окислению

Устойчивость бензина к окислению проверяется в лаборатории, чтобы определить возможность образования смолы в бензиновом продукте. Образец бензина тестируется в среде чистого кислорода в течение определенного времени (240 минут согласно D-525).

Ссылки

1. Speight, Справочник по анализу нефтепродуктов . 2015
2. «Центр данных по альтернативным видам топлива: сравнение свойств топлива.
3. www.wikipedia.com
4. www.mckinseyenergyinsights.com

Для получения дополнительной информации, обсуждения и вопросов, пожалуйста, прокомментируйте в поле ниже или свяжитесь с нами по адресу [email protected] или следите за нами на  Facebook  &  LinkedIn .

Метки: Евро 5 фракционная перегонка двигатель внутреннего сгорания октановое число октановое число бензин бензиновый двигатель нефтяной бензин давление паров по Рейду двигатель с искровым зажиганием

Предыдущая статьяОрганизация стран-экспортеров нефти (ОПЕК)

Следующая статьяДистилляция и ее виды

Свойства топлива и выбросы

Свойства топлива и выбросы

В. Адди Маевски

Это предварительный просмотр статьи, ограниченный некоторым исходным содержанием. Для полного доступа требуется подписка DieselNet.
Пожалуйста, войдите под номером , чтобы просмотреть полную версию этого документа.

Аннотация : Существует четкая корреляция между некоторыми свойствами топлива и выбросами дизеля при выключенном двигателе. Однако делать общие выводы сложно из-за таких факторов, как взаимосвязь различных свойств топлива или различных технологий двигателей. В двигателях большой мощности увеличение цетанового числа снижает выбросы HC, CO и NOx, в то время как уменьшение плотности топлива снижает выбросы NOx и PM, но увеличивает HC и CO. Двигатели малой грузоподъемности демонстрируют другую чувствительность к топливу, чем двигатели большой мощности. В двигателях с очисткой выхлопных газов качество топлива оказывает незначительное влияние или не влияет на выбросы выхлопных газов.

• Введение
• Дизельные двигатели большой мощности
• Дизельные двигатели малой грузоподъемности
• Двигатели с системой очистки отработавших газов

Исторически свойства топлива менялись по разным причинам, включая цены на сырую нефть, качество сырой нефти, технологии нефтепереработки, относительный спрос на дизельное и бензиновое топливо, а также изменение технологий двигателей и контроля выбросов. С 1990-х годов экологические соображения и законодательство по выбросам стали играть все более важную роль в разработке и свойствах топлива. Механизмы взаимодействия между качеством топлива, технологиями двигателей и выбросами были тщательно исследованы, чтобы найти наиболее эффективный подход к дизельным двигателям с низким уровнем выбросов. Примеры исследований включают Европейскую программу по выбросам, топливу и технологиям двигателей (EPEFE)

[229] [228] [5708] , Американская программа исследований по улучшению качества воздуха в автомобилях/маслах (AQIRP) [230] , а также многочисленные другие исследования, проведенные нефтяной и топливной промышленностью, двигателями и компонентами. производителей, научно-исследовательских институтов и научных кругов. Были опубликованы литературные обзоры, содержащие руководство по обширному количеству исследований, посвященных влиянию качества топлива на выбросы двигателей и транспортных средств [227] [571] [5709] .

Эти исследования повлияли на эволюцию стандартов качества топлива и принятие определенных спецификаций дизельного топлива, в первую очередь максимального содержания серы, в качестве обязательных экологических параметров, что проложило путь к внедрению технологий контроля выбросов в дизельных двигателях — первых в цилиндрах. , такие как рециркуляция отработавших газов (EGR) с последующей нейтрализацией выбросов, включая сажевые фильтры (DPF) и системы селективного каталитического восстановления (SCR) для контроля NOx. По мере развития технологии контроля выбросов она постепенно становилась основным фактором выбросов дизельных двигателей. В современных двигателях с системой очистки отработавших газов качество топлива оказывает незначительное влияние на выбросы выхлопных газов [5705] . Фокус современных исследований в области топлива сместился на эффективность и производительность двигателя, синергию между топливом и системами сгорания, а также на синтетические альтернативные виды топлива, о чем свидетельствует, например, проект [5707] Co-Optima Министерства энергетики США.

Несмотря на обилие экспериментальных данных, влияние свойств топлива на выбросы при выключенном двигателе никогда не было полностью изучено. Несколько факторов и неопределенностей затрудняют интерпретацию данных:

• Взаимная корреляция свойств топлива — Свойства дизельного топлива, влияющие на выбросы, обычно взаимосвязаны. Примером этого являются плотность, содержание ароматических углеводородов и цетановое число. Потоки смешивания дизельного топлива с высоким содержанием ароматических соединений имеют высокую плотность, а также низкое цетановое число. Следовательно, для изучения влияния конкретного свойства топлива на выбросы необходимо позаботиться о том, чтобы отделить изменение этого конкретного свойства от изменений других свойств испытуемого топлива. Если несколько свойств топлива изменяются одновременно, невозможно связать какие-либо изменения выбросов с изменением одного свойства.
• Присадки к топливу — Изменения в свойствах топлива часто вызываются использованием присадок к топливу, таких как использование присадки, улучшающей цетановое число, для увеличения цетанового числа. Неизвестно, одинаково ли влияют на выбросы естественные и вызванные присадками изменения свойств топлива.
• Технология двигателей — Технология дизельных двигателей развивалась по-разному во всем мире. В 1990-х годах двигатели большой мощности в США имели большой рабочий объем и уже отличались высокой степенью электронного управления. В Европе по-прежнему преобладало механическое управление двигателем, двигатели были более высококлассными и имели меньший рабочий объем. В Японии на рынке доминировали двигатели большого объема без наддува. Эти различные технологии двигателей демонстрируют несколько разную чувствительность выбросов к качеству топлива.
• Циклы испытаний на выбросы — Различные испытания на выбросы представляют собой еще одну потенциальную сложность при анализе различных наборов данных. Тем не менее, исследование EPEFE показало, что влияние качества топлива на выбросы двигателей большой мощности в целом было сходным в результатах США и ЕС, несмотря на разные циклы испытаний (FTP и R-49 соответственно) [228] .