Бензин что такое, технология производства, требования к качеству, применение

От Опубликован

Бензин — это комбинация легковоспламеняющихся углеводородов, получаемых из бензойной кислоты. Термин «бензин» был введен немецким химиком Митчерлихом в 1833 году. Его источником является сырая нефть, компоненты которой варьируются в зависимости от месторождения. Однако эти различия не влияют на качество топлива, но влияют на процесс его производства. Для создания бензина для двигателей внутреннего сгорания из легких фракций сырья получают легкие дистилляты.

Виды нефти

Две распространенные разновидности нефти — «легкая» и «тяжелая». Легкая нефть содержит 45–50% легких дистиллятов, тяжелая — менее 45% легких дистиллятов. Чем меньше в нефти примесей серы и солей, тем больше топлива можно из нее получить.

Получение бензина

Бензин получают из нефти или смеси различных видов нефти путем атмосферно-вакуумной дистилляции, крекинга и риформинга.

Получение рафинированного бензина методом прямой перегонки

Базовая установка прямой перегонки включает в себя как закрытые, так и открытые резервуары, насосы, трубопроводы, нагреватели и теплообменники. Процесс включает в себя следующие этапы:

Первоначальный нагрев сырья до 100–130°C.
Обессоливание и удаление влаги.
Окончательный нагрев до 200–250°C.

Процесс переработки

Переработка нефти в бензин представляет собой многоступенчатый процесс, включающий:

Топпинг — испарение и удаление легкой бензиновой фракции совместно с водяным паром и газами с температурой кипения 130–150°С.
Конденсация паров — в конденсаторе.
Разделение — газа и воды.
Обогащение — противоударными и другими присадками. В результате этого процесса получается готовый продукт, составляющий 5–15% от исходного сырья. Оставшаяся часть используется для производства пластмасс, мазута и других масел.

Cracking: Расщепление на молекулярном уровне

Когда речь идет о растрескивании, это слово буквально означает «расщепление». Этот процесс происходит на молекулярном уровне и может быть реализован двумя способами:

— Термический — предполагает нагрев сырья до 500 °C под давлением. — Каталитический — нагрев сырья до 400–500 °C с добавлением катализаторов (например, алюмосиликатов).

Второй способ позволяет получить 50–60% готового продукта с октановым числом (ОЧ) 75–80.

Процесс риформинга

Процесс риформинга представляет собой разновидность крекинга, при котором в качестве сырья используется низкооктановый бензин, а на последней стадии добавляются спирты. В итоге получается этилированный бензин с октановым числом выше 95.

Типы бензинов

Бензин можно классифицировать по назначению и маркам. Основой для обозначения марки является октановое число.

Автомобильный бензин

Этот вид топлива предназначен для двигателей внутреннего сгорания легковых и грузовых автомобилей, а также других стационарных или передвижных установок, таких как генераторы, станки, насосы и т. д.

Обозначение

A — Для автомобилей, для обозначения назначения; I — Исследование, для расчета октанового числа; 92, 95, 98 и т. д. — октановое число.

Важные характеристики

Содержание серы — чем больше ее количество, тем больше загрязняющих веществ и труб; Содержание свинца — чем больше его количество, тем более токсичны пары.

Присадки

Добавление антиблокировочных, «промывочных» и «зимних» компонентов адаптирует топливо к условиям окружающей среды и придает ему дополнительные преимущества.

Авиационное топливо

Высокоочищенное и улучшенное АИ используется для легкомоторных самолетов. Его характеристики включают:

Обозначение — B, AVGAS

Октановое число — от 92 до 115

Наивысшая степень химической стабильности по сравнению с АИ.

В настоящее время авиационный газ практически не используется, так как большинство крупных самолетов и истребителей работают на керосине.

Бензин-растворитель

Материал, обладающий несомненным количеством ОХ, но при этом широко используемый благодаря своим растворяющим свойствам. Применяется на практике при выделении некоторых веществ из масел, канифоли, озокерита. Кроме того, он обладает способностью к очистке и служит основой многих технических моющих средств и смывок.

Критерии качества бензина

Исчерпывающие данные о составе и физико-химических характеристиках бензинов приведены в ГОСТ 32513−2013 «Топлива моторные. Бензины неэтилированные». Хотя определение понятия «качество» не приводится, документ содержит точные сведения о составе и присадках. ГОСТ устанавливает характеристики топлива марки АИ с октановым числом 80, 92, 95, 98.

Опасность металлосодержащих присадок

И авторы, и экологи сходятся во мнении, что наибольшую опасность представляют тетраэтилсвинец и другие металлосодержащие присадки. Это подтверждает и ГОСТ 32513−2013, запрещающий использование таких присадок в моторном топливе. Несмотря на эффективность тетраэтилсвинца, он не разрешен к промышленному использованию — выпускается только в небольших емкостях (не более 20 мл).

Правила отпуска моторного топлива

Документ предусматривает:

Октановое число и исследовательские подходы;

Концентрация смол;

Массовая доля серы;

Время впрыска;

Процентное содержание бензола;

Содержание углеводородов;

Внешний вид;

Плотность;

Содержание марганца и железа.

Характеристики качества

Характеристики, которые мы требуем в данном документе, принято называть качеством.

Использование бензина

Бензин используется двумя различными способами:

Он служит жидким моторным топливом (ЖМТ) для двигателей внутреннего сгорания (ДВС).

Он также используется в качестве растворителя для лакокрасочных материалов.

Бензин считается «сухим» веществом. В нем не должно быть масла, однако при использовании его в качестве жидкого топлива некоторое количество топлива допускается для смазки поршней внутри камеры сгорания.

Кустарный масляный насос для атмосферных дизельных двигателей

Некоторые умельцы нашли способ создать разновидность масляного насоса для атмосферных дизельных двигателей, который представляет собой смесь отработанного масла и 10–20% бензина, очищенного с помощью бытовых водяных фильтров.

Марки бензина на АЗС

На АЗС продаются три основные марки бензина в зависимости от его октанового числа: АИ-92, АИ-95 и АИ-98. Когда речь идет об автомобилях или установках, работающих на двигателе внутреннего сгорания, не так важно, откуда было получено топливо. Главное — это его химический состав, в том числе степень очистки от примесей, серы и свинца.

Российские стандарты на топливо

В Российской Федерации концентрация серы в бензине не превышает 0,1% в соответствии с ГОСТ 19121−73, а концентрация свинца ограничена 0,013 г/дм3 в соответствии с ГОСТ 28828−90. Кроме того, бензин подразделяется на «летний» и «зимний»: первый предназначен для работы при более высоких температурах, а второй содержит присадки, препятствующие конденсации воды в более холодном климате.

Различение бензина на насосе

Третьим отличительным признаком бензина на АЗС является включение в его состав присадок, повышающих общие эксплуатационные характеристики. К ним можно отнести промывку топливной системы, растворение нагара на поршнях, закоксовывание поршневых колец, очистку выхлопной системы, а также препятствие образованию нагара и сажи в катализаторе.

Заправка улучшенным топливом

Компании часто дают своим бензинам броские названия типа «ультра» или «супер», чтобы выделить их на фоне других. Но на самом деле количество присадок в таких топливах обычно слишком мало, чтобы изменить ситуацию.

Однако если заправляться улучшенным топливом постоянно, то со временем можно заметить разницу в стоимости запасных частей, очистки и промывки систем.

Бензин