Виды бензина, маркировка и расшифровка
Что такое бензин? Как написано в Wikipedia, бензин — легковоспламеняющаяся жидкость на основе смеси легких углеводородов плотностью 0,71–0,77 г/см2. Температура ее замерзания –60 0С, кипения — в пределах 33–205 0С. Основная область применения — моторное топливо разных марок, сырье для органического синтеза, изготовления этилена и парафина. На ее основе производят: краски, лаки, растворители, мастики, другие вещества.
Основные характеристики
Какие бензины есть? В России производится несколько видов бензинов, отличающихся характеристиками и составом. Ключевым параметром для определения типов бензина является октановое число — ОЧ. Немаловажная роль при этом отводится количеству примесей. Основным составляющими горючей жидкости являются изооктан с гептаном, от которых зависит способность к детонации топлива в закрытом объеме. Их соотношение в готовом продукте определяет октановое число конкретного вида бензина.
Разновидности
Какой бензин есть в РФ и странах ТС? С учетом октанового числа и других характеристик, предусмотрены такие виды бензина в России:
-
изготавливается согласно ГОСТ 32513-2013: бензин-80, -92, -95, -98, -100, -101 и -102. Для справки — в СССР производился бензин-56, -66, -72, -74, -76 и -93.
- Авиационное топливо изготавливается согласно ГОСТ 1012-2013: бензин-92 (Б-92) или бензин-91/115 (Б-91/115). По сравнению с автомобильным горючим оно отличается высоким ОЧ, хорошей стабильностью химической структуры и лучшими характеристиками. В таком топливе минимум примесей. В первую очередь, это касается легких фракций, формирующих паровые пробки, повышающих коррозию, образование нагара.
- Растворители применяются для химической отрасли. С их помощью осуществляется экстрагирование — извлечение нужных компонентов из растительного масла, озокерита или канифоли. В быту растворители используются для удаления разных пятен, разведения лака, краски, обезжиривания, других нужд.
- Лигроин (нафта). Фракции нефти на основе нормальных парафинов с температурой кипения до +180 0С. Основная сфера применения — сырье для производства этилена путем пиролиза.
Как выглядит бензин?
Бензин — это газ или жидкость? В обычном состоянии — это жидкость с характерным запахом. Для удобства различия, еще с советских времен принято при производстве топлива добавлять особые красители. Схема оттенков видов бензина выглядит так:
- АИ-66 имел зеленый цвет;
- АИ-72 отличался розовым тоном;
- АИ-76 изготавливали насыщенно-желтым;
- АИ-80 поставляется на АЗС желтого цвета;
- АИ-90 и АИ-95 различают по оранжево-красному оттенку;
- АИ- 98 производится с добавлением синего красителя.
Маркировка бензина и что обозначают цифры
Согласно ГОСТ 54283-2010 и нормам технического регламента от 2011 года на территории РФ предусмотрена маркировка бензинов в виде двух буквенных символов и двух цифр. Дополнительно иногда указывается еще одна цифра. Рассмотрим, как в бензине расшифровывается аббревиатура АИ и другие символы на таком примере: АИ-92/4.
- А — вид: автомобильное топливо;
- И — способ определения октанового числа: исследовательский. Если буква «И» отсутствует, значит, применялся моторный метод.
- 92 — величина октанового числа топлива;
- 4 — класс экологичности горючего может быть в диапазоне 2–5.
Методы определения ОЧ топлива
Основной характеристикой топлива является октановое число, определяющее детонационную стойкость горючей смеси. Чем выше этот параметр, тем позже (при большем давлении) происходит химическая реакция — воспламенение вещества с освобождением энергии и распространением ударной волны. В качестве эталонов используются два углеводорода:
- Изооктан имеет октановое число, равное единице или 100%. Другими словами, он не самовоспламеняется независимо от степени сжатия.
- Н-гептан отличается ОЧ, равным нулю. Следовательно, он быстро самовоспламеняется при малейшем давлении.
Если в топливе доля изооктана равна 95%, а н-гептана — 5%, значит, октановая характеристика такого горючего равна 95. Октановое число топлива измеряется в условных единицах и чаще всего в технических документах указывается, как ОЧ (ОЧМ, ОЧИ).
На практике существует две технологии определения ОЧ с помощью одноцилиндрового двигателя двухтактного типа:
- Исследовательская. Это способ предполагает имитацию движения автомобиля на крейсерском режиме с нагрузками не выше средних, когда обороты коленвала равны 600 об/мин.
- Моторная. При таком способе имитируются максимальные нагрузки с оборотами 900 об/мин.
Основным методом для определения октанового числа топлива является исследовательский способ.
Детонационная стойкость топлива
Детонация — химическая реакция с воспламенением топлива, при которой выделяется определенное количество тепловой энергии вместе с ударной волной. Фактически, это мгновенный взрыв горючего в замкнутом пространстве (камере сгорания), превращающий смесь в газообразные продукты горения, которые совершают механическую работу, обеспечивая движение поршня вниз. Благодаря этому происходит вращение коленчатого вала двигателя.
Все модификации бензиновых моторов, проектируются для использования топлива с конкретным октановым числом. Использование нештатного горючего приводит к преждевременному либо позднему воспламенению, в результате которого образуются детонационные волны. Они пагубно воздействуют на элементы конструкции, провоцируя их разрушение и последующий выход из строя мотора.
В чем разница бензина 92, 95 и 98
Заправляя машину, не каждый водитель знает, есть ли разница бензина 92 и 95, а также 98. Однако каждое топливо различается между собой. Понять отличительные характеристики видов помогает маркировка.
Когда бензин и воздух подаются в цилиндр, поршень движется вверх. При достижении высшей точки свеча зажигания поджигает топливную смесь, сгорающее топливо опускает поршень вниз. При этом горючее должно загореться вовремя, в момент зажигания свечей.
Если топливо вспыхивает самопроизвольно, в момент, когда поршень еще только движется вверх, это вредит ему, вызывая процесс разрушения.. По этой причине маркировка бензина обозначает детонационную стойкость, то есть способность противодействовать самопроизвольному воспламенению. Данная способность зависит от октанового числа.
Перед тем, как разобраться в разнице бензина 92, 95 и 98, стоит обратить внимание на обозначение «АИ». «А» обозначает пригодность горючих материалов для автомобильного транспорта, «И» определяет октановое число, получаемое через исследование.
Таким образом, «АИ» является октановым числом — показателем степени самовозгорания. Цифровые обозначения, в свою очередь, указывает на использование определенными двигателями.
Некоторые считают, что чем больше цифра, тем лучше топливо, однако это мнение ошибочно. Цифры указывают на разный бензин, предназначенный для разных моторов. В некоторых степень сжатия ниже, снижен риск детонации, поэтому ТС подходит низкооктановый сорт АИ-92. Если степень сжатия выше либо из-за турбины топливная смесь больше обогащается кислородом, увеличивая риск детонации, необходимо заливать высокооктановое топливо.
Топливо также отличается следующими нюансами:
— АИ 92. Наиболее дешевый вид, используются для инжекторных моторов и карбюраторов.
— АИ 95. Более дорогое топливо с менее токсичным выхлопом. Подходит для инжекторных двигателей.
— АИ 98. Предназначен для форсированного двигателя, чаще применяется для гоночных моделей авто.
При этом качество бензина не определяется октановым числом (количество примесей, таких как смолы и марганец, определяется техническим регламентом, а не маркировкой).
Мнение, что АИ-98 превосходит другие виды, ошибочно: высокооктановый бензин горит дольше, догорает позже других типов топлива и вызывает увеличение температуры в цилиндре и перегрев некоторых деталей. Если залить 98 бензин в мотор с низкой степенью сжатия и ездить медленно, можно сильно навредить транспорту.
Использование АИ-98 оправдано для транспорта с моторами высокой степени сжатия, поскольку повышение детонационной стойкости лучше сказывается на их работе, в то время, как использование топлива с пониженным октановым числом наоборот повысит риск детонации и может привести к износу.
Владельцы транспорта при осуществлении перевозок с коммерческой целью также обязаны получить путевой лист, ведь не смотря на то, какое топливо вы используете, с помощью путевок происходит расчет и списание ГСМ на предприятии.
Что означают буквы АИ в названии бензина?
Сорта бензина маркируются по-разному. Раньше были распространены топлива под названием А-55, А-72, А-76, А-80 и т. д. С начала 90-х годов прошлого века их место заняли другие сорта, обозначающиеся аббревиатурами: АИ-91, АИ-92, АИ-93, АИ-95, АИ-98. И если цифры в этих кодах соответствуют октановому числу топлива, то буквы определяют сорт бензина, его предназначение и тип сертификации.
Бензин для грузовиков
Октановое число характеризует детонационную стойкость бензина, от которой зависит способность топлива сопротивляться детонациям на пиковых нагрузках при работе двигателя. Однако октановое число — это не стандартная величина, а относительная. Она определяется различными методами, в зависимости от которых меняется и само октановое число.
Первый способ принято называть моторным.
Для определения октанового числа в этом случае используется специальные одноцилиндровые лабораторные установки УИТ-65 или УИТ-85 с изменяемой степенью сжатия в камере сгорания.
Мотор раскручивают до 900 оборотов на исследуемом топливе при температуре всасываемой смеси 149 гр. Цельсия и с переменным углом опережения зажигания. Этот характер работы мотора больше похож на специфику эксплуатации грузовых машин. Нагрузка всегда высока, но обороты мотора изменяются несильно. Примерно так же мотор работает, когда машина идет с грузом в гору при частичном дроссельном ускорении. До 80-х годов прошлого века бензины разрабатывались в основном для грузовиков, и октановое число определялось моторным способом. Такие сорта бензина имели в названии литеру А, то есть «автомобильный» (А-72, А-76, А-80).
Бензин для легковых машин
С развитием легкового транспорта понадобились сорта бензина для небольших малолитражных моторов. Работали они с меньшей загрузкой, но в гораздо большем диапазоне оборотов. В СССР был разработан новый стандарт испытаний топлива, имитирующий функционирование мотора при малых нагрузках и при частой смене ступеней коробки передач. То есть имитировались режимы езды на легковом автомобиле.
В государственном стандарте для сортов топлива, разработанных специально для использования на легковых машинах, к букве «А» (автомобильный) добавилась еще одна литера «И», которая указывает на исследовательский метод определения октанового числа (ОЧ).
Тем самым АИ-92 расшифровывается как автомобильный бензин с ОЧ 92, определенный по исследовательскому методу.
Между тем код АИ далеко не единственный. Существуют и иные маркировки бензина.
Сорта российских авиационных бензинов маркируются по ГОСТ 1012-72 как Б-91/115 и Б-95/130, где Б — бензин, а цифры — это октановые числа при обедненной и обогащенной смесях.
В нефтяной промышленности применяются также технологические бензины БР-1 и БР-2, где БР — это бензин-растворитель.
Бензин
Бензин — горючая смесь лёгких углеводородов с температурой кипения от 33 до 205 °C (в зависимости от примесей). Плотность около 0,71 г/см³. Теплотворная способность примерно 10 200 ккал/кг (46 МДж/кг, 32,7 МДж/литр). Температура замерзания −72 °C в случае использования специальных присадок.
Бензин — продукт переработки нефти представляющий собой горючее с низкими детонационными характеристиками. Из сырой нефти производится до 50% бензина. Эта величина включает природный бензин, бензин крекинг-процесса, продукты полимеризации, сжиженные нефтяные газы и все продукты, используемые в качестве промышленных моторных топлив.
Бензины предназначены для применения в поршневых двигателях внутреннего сгорания с принудительным воспламенением (от искры). В зависимости от назначения их разделяют на автомобильные и авиационные.
Несмотря на различия в условиях применения автомобильные и авиационные бензины характеризуются в основном общими показателями качества, определяющими их физико-химические и эксплуатационные свойства.
Современные автомобильные и авиационные бензины должны удовлетворять ряду требований, обеспечивающих экономичную и надежную работу двигателя, и требованиям эксплуатации: иметь хорошую испаряемость, позволяющую получить однородную топливовоздушную смесь оптимального состава при любых температурах; иметь групповой углеводородный состав, обеспечивающий устойчивый, бездетонационный процесс сгорания на всех режимах работы двигателя; не изменять своего состава и свойств при длительном хранении и не оказывать вредного влияния на детали топливной системы, резервуары, резинотехнические изделия и др. В последние годы экологические свойства топлива выдвигаются на первый план.
Состав бензинов
Бензин — представляет собой смесь углеводородов состоящих в основном из предельных 25-61 %, непредельных 13-45%, нафтеновых 9-71 %, ароматических 4-16 % углеводородов с длиной молекулы углеводорода от C 5 до C 10 и числом углеродных атомов от 4-5 до 9-10 со средней молекулярной массой около 100Д. Так же в состав бензина могут входить примеси — серо-, азот- и кислослородсодержащих соединений.
Бензин — это самая легкая фракция из жидких фракций нефти. Эту фракцию получают в числе разных процессов возгонки нефти. По этому от фракционного состава бензинов зависят легкость и надежность пуска двигателя, полнота сгорания, длительность прогрева, приемистость автомобиля и интенсивность износа деталей двигателя. Фракционный состав бензинов определяется согласно ГОСТ 2177-99.
Легкие фракции бензина характеризуют пусковые свойства топлива — чем ниже температура выкипания топлива, тем лучше пусковые свойства. Для запуска холодного двигателя необходимо, чтобы 10% бензина выкипало при температуре не выше 55 градусов (зимний сорт) и 70 градусов (летний) по Цельсию. Зимние сорта бензина имеют более легкий (чем летние) фракционный состав. Легкие фракции нужны только на период пуска и прогрева двигателя.
Основная часть топлива называется рабочей фракцией. От ее испаряемости зависят: образование горючей смеси при разных режимах работы двигателя, продолжительность прогрева (перевода с холостого хода под нагрузку), приемистость (возможность быстрого перевода с одного режима на другой). Содержание рабочей фракции должно совпадать с 50% отгона. Минимальный интервал температур от 90% до конца кипения улучшает качество топлива и снижает его склонность к конденсации, что повышает экономичность и уменьшает износ деталей двигателя. Температуру выкипания 90% топлива иногда называют точкой росы.
Свойства бензинов
Бензины — легковоспламеняющиеся бесцветные или слегка желтые (при отсутствии специальных добавок) жидкости, имеющие плотность 700-780 кг/м? Бензины имеют высокую летучесть, и температуру вспышки в пределах 20-40 градусов по Цельсию. Температура кипения бензинов находится в интервале от 30 до 200 C. Температура застывания — ниже минус 60 градусов. При сгорании бензинов образуется вода и углекислый газ. При концентрациях паров в воздухе 70—120 г/м3 образуются взрывчатые смеси.
Автомобильные бензины в силу своих физико-химических характеристик должны обладать следующими свойствами:
-Однородность смеси;
-Плотность топлива — при +20 °С должна составлять 690…750 кг/м2;
-Небольшую вязкость — с ее увеличением затрудняется протекание топлива через жиклеры, что ведет к обеднению смеси. Вязкость в значительной степени зависит от температуры. При изменении температуры от +40 до -40 °С расход бензина через жиклер меняется на 20…30%;
-Испаряемость — способность переходить из жидкого состояния в газообразное. Автомобильные бензины должны обладать такой испаряемостью, чтобы обеспечивались легкий пуск двигателя (особенно зимой), его быстрый прогрев, полное сгорание топлива, а также исключалось образование паровых пробок в топливной системе;
-Давление насыщенных паров — чем выше давление паров при испарении топлива в замкнутом пространстве, тем интенсивнее процесс их конденсации. Стандартом ограничивается верхний предел давления паров летом — до 670 ГПа и зимой — от 670 до 930 ГПа. Бензины с более высоким давлением склонны к образованию паровых пробок, при их использовании снижается наполнение цилиндров и теряется мощность двигателя, увеличиваются потери от испарения при хранении в баках автомобилей и на складах;
-Низкотемпературные свойства — способность бензина выдерживать низкие температуры;
-Сгорание бензина. Под "сгоранием" применительно к автомобильным двигателям понимают быструю реакцию взаимодействия углеводородов топлива с кислородом воздуха с выделением значительного количества тепла. Температура паров при горении достигает 1500…2400 °С.
Присадки
Присадки — вещества, добавляемые (обычно в количествах 0,05-0,1%) к топливам, минеральным и синтетическим маслам для улучшения их эксплуатационных свойств. К присадкам относятся, антидетонаторы, антиокислители, ингибиторы коррозии и др.
Улучшение качества бензина
В первую очередь, не следует путать качество и сортность (согласно октановому числу) бензина: бензин более низких сортов (например, А-76) вовсе не обязательно является менее качественным, чем высокооктановый (скорее — наоборот), а просто рассчитан на иные условия работы (В первую очередь не следует путать две совершенно разные технические характеристики бензина: октановое число и сортность. Также не является он и более экологически вредным (опять же — скорее наоборот, так как в его составе содержится меньшее количество присадок, некоторые из которых достаточно токсичны).
Повысить качество автомобильных бензинов можно за счёт следующих мероприятий:
-неприменения свинцовых соединений, вредных и для двигателя, и для обслуживающего персонала;
-снижения содержания в бензине серы до 0,05 %, а в перспективе до 0,003 %;
-снижения содержания в бензине ароматических углеводородов до 45 %, а в перспективе — до 35 %;
-нормирования концентрации фактических смол в бензинах на месте применения на уровне не более 5 мг на 100 см³;
деления бензинов по фракционному составу и давлению насыщенных паров на 8 классов с учётом сезона эксплуатации автомобилей и температуры окружающей среды, характерной для конкретной климатической зоны. Наличие классов позволяет выпускать бензин со свойствами, оптимальными для реальных температур окружающего воздуха, что обеспечивает работу двигателей без образования паровых пробок при температурах воздуха до +60 °С, а также гарантирует высокую испаряемость бензинов и лёгкий пуск двигателя при температурах ниже −35 °С;
введения моющих присадок, не допускающих загрязнения и осмоления деталей топливной аппаратуры.
Автомобильные бензины
В России автомобильные бензины выпускаются по ГОСТ 2084-77, ГОСТ Р 51105-97 и ГОСТ Р 51866-2002, а также по ТУ 0251-001-12150839-2015 Бензин АИ 92,95 (Альтернативный).
Автомобильные бензины подразделяются на летние и зимние (в зимних бензинах содержится больше низкокипящих углеводородов).
Основные марки автомобильных бензинов ГОСТ Р 51105-97:
Нормаль-80 — с октановым числом по исследовательскому методу не менее 80;
Регуляр-92 — с октановым числом по исследовательскому методу не менее 92;
Премиум-95 — с октановым числом по исследовательскому методу не менее 95;
Супер-98 — с октановым числом по исследовательскому методу не менее 98
Производство бензинов различных марок
Маркировка автомобильных бензинов
В соответствии с ГОСТ Р 54283-2010, автомобильные бензины маркируются тремя группами знаков, разделёнными дефисом (например, «АИ-92-4»):
-буквы «АИ» (бензин автомобильный с октановым числом, измеренным исследовательским методом ГОСТ 8226-82);
-октановое число, измеренное исследовательским методом (например, 80, 92, 95 или 98);
-число 2, 3, 4 или 5 — класс бензина; число совпадает с номером экологического стандарта серии «Евро», которому должен соответствовать бензин (2 для Евро-2, 3 для Евро-3 и т. д.).
Пример. Марка «АИ-92-4» расшифровывается как бензин автомобильный с октановым числом 92, измеренным исследовательским методом, соответствующий четвёртому экологическому классу (стандарту Евро-4). Поскольку с 2003 года в России официально прекращено производство вредного этилированного бензина, то все бензины считаются неэтилированными, и данный факт в маркировке никак не отображается.
Сырьё для получения бензина
Сырьём для получения бензина является нефть. Нефть – это природная жидкая смесь разнообразных углеводородов с небольшим количеством других органических соединений; ценное полезное ископаемое, залегающее часто вместе с газообразными углеводородами (попутные газы, природный газ).
Соединения сырой нефти – это сложные вещества, состоящие из пяти элементов – C, H, S, O и N, причем содержание этих элементов колеблется в пределах 82–87% углерода, 11–15% водорода, 0,01–6% серы, 0–2% кислорода и 0,01–3% азота.
Углеводороды – основные компоненты нефти и природного газа. Простейший из них – метан CH4 – является основным компонентом природного газа. Все углеводороды могут быть подразделены на алифатические (с открытой молекулярной цепью) и циклические, а по степени ненасыщенности углеродных связей – на парафины и циклопарафины, олефины, ацетилены и ароматические углеводороды. Обычная сырая нефть из скважины — это зеленовато-коричневая легко воспламеняющаяся маслянистая жидкость с резким запахом.
Химически нефти очень различны и изменяются от парафиновых, которые состоят большей частью из парафиновых углеводородов, до нафтеновых или асфальтеновых, которые содержат в основном циклопарафиновые углеводороды; существует много промежуточных или смешанных типов. Парафиновые нефти по сравнению с нафтеновыми или асфальтеновыми обычно содержат больше бензина и меньше серы и являются главным сырьем для получения смазочных масел и парафинов. Нафтеновые типы сырых нефтей, в общем, содержат меньше бензина, но больше серы и мазута, и асфальта.
Технология производства бензина
Перегонка
Поступающая нефть нагревается в змеевике примерно до 320°С, и разогретые продукты подаются на промежуточные уровни в ректификационной колонне. Такая колонна может иметь от 30 до 60 расположенных с определенным интервалом поддонов и желобов, каждый из которых имеет ванну с жидкостью. Через эту жидкость проходят поднимающиеся пары, которые омываются стекающим вниз конденсатом. При надлежащем регулировании скорости обратного стекания (т.е. количества дистиллятов, откачиваемых назад в колонну для повторного фракционирования) возможно получение бензина наверху колонны, керосина и светлых горючих дистиллятов точно определенных интервалов кипения на последовательно снижающихся уровнях. Обычно для того, чтобы улучшить дальнейшее разделение, остаток от перегонки из ректификационной колонны подвергают вакуумной дистилляции.
Термический крекинг
Склонность к дополнительному разложению более тяжелых фракций сырых нефтей при нагреве выше определенной температуры привела к очень важному успеху в использовании крекинг-процесса. Когда происходит разложение высококипящих фракций нефти, углерод и углеродные связи разрушаются, водород отрывается от молекул углеводородов и тем самым получается более широкий спектр продуктов по сравнению с составом первоначальной сырой нефти. Например, дистилляты, кипящие в интервале температур 290–400° С, в результате крекинга дают газы, бензин и тяжелые смолоподобные остаточные продукты. Крекинг-процесс позволяет увеличить выход бензина из сырой нефти путем деструкции более тяжелых дистиллятов и остатков, образовавшихся в результате первичной перегонки.
Каталитический крекинг
Катализатор – это вещество, которое ускоряет протекание химических реакций без изменения сути самих реакций. Каталитическими свойствами обладают многие вещества, включая металлы, их оксиды, различные соли.
Процесс Гудри. Исследования Э.Гудри огнеупорных глин как катализаторов привели к созданию в 1936 году эффективного катализатора на основе алюмосиликатов для крекинг-процесса.
Среднекипящие дистилляты нефти в этом процессе нагревались и переводились в парообразное состояние; для увеличения скорости реакций расщепления, т.е. крекинг-процесса, и изменения характера реакций эти пары пропускались через слой катализатора. Реакции происходили при умеренных температурах 430–480°С и атмосферном давлении в отличие от процессов термического крекинга, где используются высокие давления. Процесс Гудри был первым каталитическим крекинг-процессом, успешно реализованным в промышленных масштабах.
Риформинг
Риформинг — это процесс преобразования линейных и нециклических углеводородов в бензолоподобные ароматические молекулы. Ароматические углеводороды имеют более высокое октановое число, чем молекулы других углеводородов, и поэтому они предпочтительней для производства современного высокооктанового бензина.
Существуют два основных вида риформинга – термический и каталитический. В первом соответствующие фракции первичной перегонки нефти превращаются в высокооктановый бензин только под воздействием высокой температуры; во втором преобразование исходного продукта происходит при одновременном воздействии как высокой температуры, так и катализаторов. Более старый и менее эффективный термический риформинг используется до сих пор, но в развитых странах почти все установки термического риформинга заменены на установки каталитического риформинга.
Если бензин является предпочтительным продуктом, то почти весь риформинг осуществляется на платиновых катализаторах, нанесенных на алюминийоксидный или алюмосиликатный носитель.
Реакции, в результате которых при каталитическом риформинге повышается октановое число, включают:
-дегидрирование нафтенов и их превращение в соответствующие ароматические соединения;
-превращение линейных парафиновых углеводородов в их разветвленные изомеры;
-гидрокрекинг тяжелых парафиновых углеводородов в легкие высокооктановые фракции;
-образование ароматических углеводородов из тяжелых парафиновых путем отщепления водорода.
Полимеризация
Кроме крекинга и риформинга существует несколько других важных процессов производства бензина. Первым из них, который стал экономически выгодным в промышленных масштабах, был процесс полимеризации, который позволил получить жидкие бензиновые фракции из олефинов, присутствующих в крекинг-газах.
Полимеризация пропилена – олефина, содержащего три атома углерода, и бутилена – олефина с четырьмя атомами углерода в молекуле дает жидкий продукт, который кипит в тех же пределах, что и бензин, и имеет октановое число от 80 до 82. Нефтеперерабатывающие заводы, использующие процессы полимеризации, обычно работают на фракциях крекинг-газов, содержащих олефины с тремя и четырьмя атомами углерода.
Алкилирование
В этом процессе изобутан и газообразные олефины реагируют под действием катализаторов и образуют жидкие изопарафины, имеющие октановое число, близкое к таковому у изооктана. Вместо полимеризации изобутилена в изооктен и затем гидрогенизации его в изооктан, в данном процессе изобутан реагирует с изобутиленом и образуется непосредственно изооктан.
Все процессы алкилирования для производства моторных топлив производятся с использованием в качестве катализаторов либо серной, либо фтороводородной кислоты при температуре сначала 0–15° C, а затем 20–40° С.
Изомеризация
Другой важный путь получения высокооктанового сырья для добавления в моторное топливо – это процесс изомеризации с использованием хлорида алюминия и других подобных катализаторов.
Изомеризация используется для повышения октанового числа природного бензина и нафтенов с прямолинейными цепями.Улучшение антидетонационных свойств происходит в результате превращения нормальных пентана и гексана в изопентан и изогексан.
Процессы изомеризации приобретают важное значение, особенно в тех странах, где каталитический крекинг с целью повышения выхода бензина проводится в относительно незначительных объемах. При дополнительном этилировании, т.е. введении тетраэтилсвинца, изомеры имеют октановые числа от 94 до 107 (в настоящее время от этого способа отказались ввиду токсичности образующихся летучих алкилсвинцовых соединений, загрязняющих природную среду).
Гидрокрекинг
Давления, используемые в процессах гидрокрекинга, составляют от примерно от 70 атм. для превращения сырой нефти в сжиженный нефтяной газ (LP-газ) до более чем 175 атм., когда происходят полное коксование и с высоким выходом превращение парообразной нефти в бензин и реактивное топливо. Процессы проводят с неподвижными слоями (реже в кипящем слое) катализатора. Процесс в кипящем слое применяется исключительно для нефтяных остатков – мазута, гудрона. В других процессах также использовались остаточное топливо, но в основном – высококипящие нефтяные фракции, а кроме того, легкокипящие и среднедистиллятные прямогонные фракции. Катализаторами в этих процессах служат сульфидированные никель-алюминиевые, кобальт-молибден-алюминиевые, вольфрамовые материалы и благородные металлы, такие, как платина и палладий, на алюмосиликатной основе.
Там, где гидрокрекинг сочетается с каталитическим крекингом и коксованием, не менее 75–80% сырья превращается в бензин и реактивное топливо. Выработка бензина и реактивных топлив может легко изменяться в зависимости от сезонных потребностей. При высоком расходе водорода выход продукции на 20–30% выше, чем количество сырья, загружаемого в установку. С некоторыми катализаторами установка работает эффективно от двух до трех лет без регенерации.
Классификация бензинов
Все бензины отличаются друг от друга, как по составу, так и по свойствам, так как их получают не только как продукт первичной возгонки нефти, но и как продукт попутного газа (газовый бензин) и тяжелых фракций нефти (крекинг-бензин).
Бензины классифицируют по разным основаниям, включая интервалы температур кипения, октановое число, содержание серы:
-Крекинг-бензины
-Бензин газовый
-Пиролизные бензины
-Этилированные бензины
-Крекинг-бензины
Крекинг-бензины содержат значительный процент тех компонентов, при смешении которых образуется моторное топливо. Однако их прямое использование во многих странах законодательно ограничивается, поскольку они содержат заметное количество олефинов, а именно олефины являются одной из главных причин образования фотохимического смога.
Крекинг-бензин представляет собой продукт дополнительной переработки нефти. Обычная перегонка нефти дает всего 10–20% бензина. Для увеличения его количества более тяжелые или высококипящие фракции нагревают с целью разрыва больших молекул до размеров молекул, входящих в состав бензина. Это и называют крекингом. Крекинг мазута проводят при температуре 450–550°С. Благодаря крекингу можно получать из нефти до 70% бензина.
Бензин газовый
Бензин газовый представляет собой продукт переработки попутного нефтяного газа, содержащий предельные углеводороды с числом атомов углерода не менее трех. Различают стабильный (БГС) и нестабильный (БГН) варианты газового бензина. БГС бывает двух марок – легкий (БЛ) и тяжелый (БТ). Применяется в качестве сырья в нефтехимии, на заводах органического синтеза, а также для компаундирования автомобильного бензина (получения бензина с заданными свойствами путем его смешивания с другими бензинами).
Пиролизные бензины
Пиролиз – это крекинг при температурах 700–800°С. Крекинг и пиролиз позволяют довести суммарный выход бензина до 85%. Необходимо отметить, что первооткрывателем крекинга и создателем проекта промышленной установки в 1891 году был русский инженер В.Г. Шухов.
А что реально не радует-это цены. Цены в стране с самым крупным запасом нефти и газа, их крупнейшей стране-экспортёре. И тенденции роста этих цен. С каждым годом.
так же расстраивает что ГОСТы морально и практически устарели:
ГОСТ 2084-77-введен в 2002 году(нормы производства)
ГОСТ 2177-99-с 1999 года(фрикционный состав)
ГОСТ Р 51105-97-с 1999 года(марки бензинов)
ГОСТ Р51105-97-с 1997 года(производственный требования к АИ-95)
ГОСТ 8226-82-с 1983г, с 2002 внесена поправка(исследовательский метод определения ОЧ)
но есть конечно и свежие-2009 и 2015 годов введения(либо внесения поправок)
у нас такая армия чиновников и бюрократов, что выделить финансы и людей на обновление и внесение поправок в основные ГОСТы, я думаю, они вполне могут и должны но зачем? это же дополнительные затраты
ну и для себя я окончательно решил-только 95й лить, тем более после такой ранней переборки двигателя.
самому интересно было почитать, вникнуть, надеюсь еще кому то пригодится, хотя бы для расширения кругозора)