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

Бензин — это комбинация горючих углеводородов, а также побочный продукт бензойной кислоты. Термин «бензин» был введен немецким химиком Митчерлихом в 1833 году. Источником бензина является сырая нефть, пропорции которой различаются в зависимости от источника. Это не влияет на качество топлива, но сказывается на процессе его производства. Бензин для двигателей внутреннего сгорания производится из легких дистиллятов, которые являются компонентами сырой нефти.≡≡≡≡≡≡≡≡≡≡≡≡≡≡≡≡≡≡≡≡≡≡≡≡≡≡≡≡≡≡≡≡≡≡≡≡≡

Два распространенных вида нефти

Нефть можно разделить на две основные категории: «легкая» и «тяжелая». Легкая нефть на 45–50% состоит из легких дистиллятов, а тяжелая нефть содержит менее 45% легких дистиллятов. Чем легче нефть, тем меньше в ней загрязняющих веществ, таких как сера и соли, и тем выше выход топлива.

Получение бензина из нефти

Бензин может быть получен из нефти или комбинации различных видов нефти с помощью трех процессов: атмосферно-вакуумной дистилляции, крекинга и риформинга.

Прямая перегонка бензина: Комплексный процесс

Атмосферно-вакуумная дистилляция требует монтажа целого ряда компонентов. Она включает в себя резервуары, насосные емкости, трубопроводы, теплообменники и нагреватели. Процесс происходит следующим образом:

1. Первоначальный нагрев сырья до 100–130°C.

2. Удаление солей и влаги.

3. Повышающий нагрев до 200–250°C.

Испарение

Легкая бензиновая фракция, водяной пар и газы с температурой кипения 130–150 °С подвергаются испарению и удаляются из нефти.

Конденсация

Пары конденсируются в конденсаторе.

Сепарация

Из конденсата отделяются газ и вода.

Обогащение

Конденсат обогащается противонакипными и другими присадками с получением 5–15% готового продукта.

Оставшиеся фракции

Остатки сырья после перегонки используются для производства пластмасс, мазута, масел.

Расщепление на молекулярном уровне

Буквальное определение слова «крекинг» — это «расщепление». Такое расщепление сырья происходит на молекулярном уровне двумя различными способами:

— термический — при температуре 500°C под давлением — каталитический — доведение до температуры 400–500°C с добавлением катализаторов (алюмосиликатов).

При втором способе получается до 60% конечного продукта с октановым числом 75–80.

Риформинг бензина

Риформинг бензина заключается в переработке низкооктанового газа, к которому добавляются спирты для получения этилированного топлива с октановым числом выше 95.

Типы реформированных бензинов

Риформированные бензины классифицируются по назначению и марке. Марка определяется октановым числом.

Автомобильный реформированный бензин

Этот вид бензина предназначен для использования в двигателях легковых и грузовых автомобилей, а также в стационарных и передвижных установках на базе этих двигателей — таких как генераторы, станки, насосы.

Присадки к топливу

Включение таких присадок, как антиблокировочная, «промывочная» и «зимняя», служит для адаптации топлива к условиям эксплуатации и придает ему важные качества.

Авиационное топливо

Авиационное топливо — это высокоочищенный и улучшенный вариант АИ, используемый в малой авиации. Обозначается маркировкой В или AVGAS, имеет октановое число от 92 до 115. Обладает наиболее высокой химической стабильностью по сравнению с АИ.

Низкое использование авиационного бензина

В настоящее время использование авиационного бензина очень мало, так как большинство крупных самолетов и истребителей используют керосин.

Бензин-растворитель

Это вещество не повышает ОХВ, но его растворяющие свойства используются. Например, с его помощью можно удалить необходимые элементы из масел, канифоли и озокерита. Он также обладает обезжиривающими свойствами и является основой многих промышленных очистителей и промывок.

Критерии качества бензина

Полное описание смеси, физических и химических свойств приведено в ГОСТ 32513−2013 «Топлива моторные. Бензины неэтилированные». В этом документе не объясняется, что подразумевается под понятием «качество», но приводятся точные критерии для смеси и присадок. ГОСТ устанавливает характеристики топлива марки АИ с октановым числом 80, 92, 95 и 98.

Опасности тетраэтилсвинца и других металлосодержащих добавок

И авторы документа, и экологи сходятся во мнении, что наибольшую потенциальную опасность представляют тетраэтилсвинец и другие металлсодержащие добавки. Это отмечено в двух местах ГОСТ 32513−2013: в начальной части «Область применения» и в разделе 4.5. «Добавки». Использование таких металлосодержащих добавок, как марганец, свинец и железо, не допускается. Хотя тетраэтилсвинец и является удачной присадкой, он доступен для приобретения в небольших емкостях (от 20 мл), но не может быть использован в промышленном моторном топливе.

Регламент октанового числа

Документ устанавливает октановое число для моторных/исследовательских целей наряду с концентрацией смол, массовой долей серы, индукционным периодом, процентом содержания бензола, долей углеводородов, внешним видом, плотностью, содержанием марганца/железа.

Свойства бензина

Бензин широко известен как материал, обладающий определеннымиКачествами, которые делают его пригодным для использования в различных областях. Обычно его относят к «сухим» веществам, и он не должен содержать масел. Тем не менее, определенный процент топлива допускается для смазки поршней в камере сгорания.

Бензин в основном используется двумя способами:

1. В качестве жидкого моторного топлива (ЖМТ) для двигателей внутреннего сгорания (ДВС).

2. В качестве растворителя для лакокрасочных составов.

Кустарный маслонасос

Некоторые мастера научились создавать кустарные масляные насосы для атмосферных дизельных двигателей, смешивая отработанное масло, очищенное бытовым водяным фильтром, с 10–20% бензина.

Марки бензина

На автозаправочных станциях продается бензин трех основных марок, в зависимости от октанового числа: АИ-92, АИ-95 и АИ-98. Для владельца автомобиля или установки двигателя внутреннего сгорания не имеет значения, откуда берется топливо. Главное — это его химический состав, а точнее, степень его очистки от примесей, серы и свинца.

Российские стандарты на бензин

Согласно российским нормам, массовая доля серы в бензине по ГОСТ 19121−73 не должна превышать 0,1%. Кроме того, согласно ГОСТ 28828−90, массовая концентрация свинца не должна превышать 0,013 г/дм3.

Кроме того, бензин подразделяется на «летний» и «зимний». Летний бензин предназначен для оптимальной работы при более высоких температурах, а зимний — для более низких. Эти виды бензина различаются по использованию присадок, снижающих конденсацию воды.

Разноуровневый текст

На АЗС топливо классифицируется также по добавлению улучшителей, повышающих общую эффективность работы автомобиля. К таким улучшителям можно отнести: — Промывка топливной системы — Растворение нагара на поршнях — Коксование поршневых колец — Очистка выхлопной системы — Препятствование накоплению углерода и сажи в катализаторе.

Сила улучшенного топлива

Топливные продукты с броскими названиями «Ультра», «Супер», «Максимум» часто используются в рекламных кампаниях. Хотя количество присадок в 5–10 литрах топлива не даст существенной разницы, регулярное использование более качественного топлива приведет к экономии на запчастях, а также поможет очистить и промыть системы вашего автомобиля.