Бензин представляет собой смесь легковоспламеняющихся углеводородов, являющихся побочным продуктом производства бензойной кислоты. Выражение «бензин» было впервые введено немецким химиком Митчерлихом в 1833 году. Сырьем для него служит сырая нефть, состав которой меняется в зависимости от источника. Это не меняет качества бензина, но меняет технологический процесс. Моторное топливо для двигателей внутреннего сгорания (ДВС) изготавливается из легких фракций — легких дистиллятов, которые присутствуют в сырье.≡≡≡≡≡≡≡≡≡≡≡≡≡≡≡≡≡≡≡≡≡≡≡≡≡≡≡≡≡≡≡≡≡≡≡≡≡
Типы масел
Существуют два распространенных типа масел: «Легкое», содержащее 45–50% легких дистиллятов, и «Тяжелое», содержащее менее 45%. Чем легче нефть, тем меньше в ней примесей серы и солей, что приводит к увеличению выхода топлива.
Переработка бензина
Бензин может быть получен из нефти или смеси различных ее видов тремя способами: атмосферно-вакуумной дистилляцией, крекингом и риформингом.
Дистилляция бензина — обзор процесса
Процесс перегонки бензина представляет собой несложный процесс, требующий использования открытых и герметичных емкостей, таких как резервуары, насосы, трубопроводы, теплообменники и нагреватели. Процесс состоит из следующих этапов:
-
Сначала сырье нагревается до температуры 100–130 °C.
-
Следующий этап — обессоливание и обезвоживание.
-
Наконец, материал нагревается до температуры 200–250 °C.
Выпаривание и конденсация бензиновой фракции
Для получения бензина из сырья на первом этапе происходит испарение и удаление легкой бензиновой фракции с водяным паром и газами с температурой кипения 130–150°С. Затем она конденсируется в конденсаторе и отделяется от газа и воды. Для получения готового продукта в смесь добавляются антиблокировочные и другие присадки в количестве 5–15%. Остальное сырье используется в производстве пластмасс, мазута и масел.
Расщепление сырья
Существует два типа расщепления сырья на молекулы: термический и каталитический. Термическое предполагает нагрев сырья до 500°С под давлением, а каталитическое — до 400–500°С с добавлением катализаторов, например алюмосиликатов. Последний метод позволяет получить 50–60% готового продукта с октановым числом 75–80.
Переформирование
Процесс реформулирования бензина представляет собой разложение сырья на низкооктановые бензины, к которым на заключительной стадии добавляются спирты, в результате чего получается этилированный бензин с октановым числом более 95.
Виды бензина
Данный вид топлива подразделяется на две категории в зависимости от назначения и марки. Показатель марки определяется по октановому числу.
Автомобильный
Этот вид бензина предназначен для использования в двигателях внутреннего сгорания транспортных средств, таких как легковые и грузовые автомобили, а также в стационарных и передвижных установках на их основе, таких как генераторы, станки, насосы.
A-Маркировка для автомобильного использования
Буква «А» используется для обозначения целей использования в автомобилях. Буква «I» обозначает метод исследования для определения октанового числа топлива. Такие числа, как 92, 95 и 98, являются октановым числом.
Важные характеристики топлива
Две важнейшие характеристики автомобильного топлива — содержание серы и свинца. Высокое содержание серы приводит к загрязнению деталей и каналов. Аналогичным образом, повышенное содержание свинца в выхлопных газах опасно.
Топливо для авиации
Топливо для авиации — это вид АИ, улучшенный для достижения оптимальной чистоты. Оно обладает определенными характеристиками, отличающими его от других топливных смесей, такими как маркировка (В, AVGAS) и октановое число (от 92 до 115). Кроме того, оно обладает более высокой химической стабильностью по сравнению с другими. Для адаптации топлива к конкретным условиям и улучшения его свойств используются такие присадки, как антиблокировочная, «промывочная» и «зимняя».
Альтернативы авиационному топливу
Авиационное топливо сегодня используется редко, поскольку крупные и мощные самолеты работают на керосине. Альтернативой авиационному топливу является бензин-растворитель — вещество, не увеличивающее содержание оксигенированных углеводородов (ОУ), но обладающее свойствами растворителя для выделения необходимых веществ из масел, канифоли, озокерита. Он также обладает обезжиривающими свойствами и используется в качестве основы для многих технических моющих растворов и смывок.
Технические характеристики качества бензина
Исчерпывающие данные по составу, физико-химическим свойствам приведены в ГОСТ 32513−2013 «Топлива моторные. Бензины неэтилированные». В тексте не разъясняется термин «качество», но достаточно полно выражены критерии к составу и присадкам. ГОСТ диктует характеристики топлива марки АИ с октановыми числами 80, 92, 95, 98.
Опасность металлосодержащих добавок
По мнению авторов и сторонников сохранения окружающей среды, тетраэтилсвинец и другие металлосодержащие добавки представляют наибольшую опасность. Это отмечается в двух разделах ГОСТ 32513−2013: 1 «Область применения» и 4.5. «Добавки». Использование металлсодержащих добавок (марганец, свинец, железо) не допускается. Несмотря на то, что тетраэтилсвинец является эффективной присадкой, которую можно легко приобрести в небольших объемах (20 мл и менее), его применение в производстве моторных топлив запрещено.
Регламент
Документ предписывает:
- Октановое число для двигателей и исследовательские подходы;
- Концентрация смол;
- Доля серы;
- Индукционный период;
- Процентное содержание бензола;
- Доля углеводородов;
- Внешний вид;
- Плотность;
- Содержание марганца и железа.
Требования к качеству
Совокупность свойств, удовлетворяющих стандартам данного документа, принято называть качеством.
Использование бензина
Данный материал применяется в двух видах: — В качестве жидкого топлива (ЖРД) для двигателей внутреннего сгорания (ДВС). — В качестве растворителя для лакокрасочных составов.
Бензин обычно рассматривается как «сухой» элемент. В его состав не должны входить масла, но допускается определенное количество топлива для смазки поршней в камере сгорания для использования в качестве жидкого топлива.
Кустарное топливо для дизельных двигателей
Некоторые умельцы научились изготавливать кустарное топливо для дизельных двигателей из смеси переработанного масла, очищенного с помощью домашнего водоочистителя, и 10–20% бензина.
Распространенные марки бензина
Сегодня на большинстве АЗС можно найти три основные марки бензина в зависимости от октанового числа: АИ-92, АИ-95 и АИ-98. Для владельца автомобиля или двигателя не имеет значения, каким образом было получено топливо, главное — химический состав, а еще лучше — степень очистки от загрязняющих веществ, серы и свинца.
Российские стандарты на бензин
В России действуют следующие нормативы:
- Согласно ГОСТ 19121−73, массовая доля серы не должна превышать 0,1%.
- Согласно ГОСТ 28828−90, массовая концентрация свинца не должна превышать 0,013 г/дм3. Кроме того, бензины подразделяются на летние и зимние. Летний бензин предназначен для работы при высоких температурах, а зимний — при низких. В оба вида бензина вводятся специальные присадки, например, для вытеснения воды.
Отличительная особенность бензина на станции
Третий способ распознавания бензина на АЗС — включение в его состав присадок, улучшающих общие эксплуатационные свойства. Например, промывается топливная система, растворяются нагары вокруг поршней, освобождаются от закоксовавшегося материала поршневые кольца, очищается выхлопная система, предотвращается появление нагара и сажи в катализаторе.
Топливо для совершенствования
Многие топливные продукты имеют привлекательные названия «Ультра», «Супер», «Максимум» и т. п., которые компании рекламируют в своих рекламных роликах. Хотя добавление 5–10 литров улучшенного топлива не даст существенной разницы, но частая заправка им может быть экономически выгодна с точки зрения приобретения запасных частей, а также уменьшения необходимости очистки и промывки систем.