Бензин

Бензин є рідиною різних з`єднань, в основному вуглеводнів отримано від переробки сирої нафти (нафтопродуктів). Використовуйте розташованих в основному в двигуні згоряння, в основному автомобільні, але і як розчинник, сировина в нафтохімічній та інших.

З 60-х років XIX століття, бензину є побічним продуктом первинної переробки нафти для отримання гасу (газові лампи), який в той час був головним продуктом з ринковою вартістю. Через відсутність ринку бензину зазвичай просто бути відкинуті або спалені. Тільки після того, як на початку ХХ століття починається масове виробництво автомобілів, бензину, завдяки своїй доступності, низькій вартості і займатися фізичними і хімічних властивостей, стали основним продуктом переробки нафти, так і сьогодні.

Бензол являє собою безбарвну або злегка жовтий, прозорий і легко парів рідиною з характерним запахом, суміш сотні вуглеводнів, більшість з яких насичені з 4 до 12 атомів вуглецю (як правило, від 5 до 12) можуть бути змішані з іншими двигуном палива (див. нижче). В її складі переважають алкани, нафти (циклоалканов), ароматичні вуглеводні і олефіни. Бензин пара утворює горючі суміші повітря, що дозволяє подавати на двигун за допомогою простого механічного (карбюратори, інжектори), які змішуються з повітрям, перш ніж будь-якої камери (карбюраторів і форсунки у впускному колекторі) або Всередині камери (прямий впорскування форсунками). Більшість бензинів для автомобільних двигунів кипіння між 30-35 приблизно до 200 градусів за Цельсієм. Залежно від погодних умов виробляється і продається бензин з скоригований властивостей, що відповідає температурі зовнішнього середовища і умов експлуатації двигуна: досить високу волатильність (тиск пара) для холодного запуску і досить низькою волатильністю, щоб запобігти метеоризм "пробки" в системі подачі палива, октанове, корозійна активність, кривої кипіння (у відсотках від бензину, що izkipyava до певної температури). Крім того, контролювати вміст важких вуглеводнів ( "смола"), який може привести до небажаних депозитів сажі в карбюратор, інжектори і двигуна, наявність ароматичних вуглеводнів, води, кислот і лугів, механічних домішок і так далі.

У теплових двигунів (один з яких є бензин двигун внутрішнього згоряння) Коефіцієнт корисної дії (COP) залежить від різниці температур робочого середовища двигуна і навколишнього середовища. Таким чином, дизайнери рання спроба підвищити ефективність бензинових двигунів за рахунок збільшення ступеня стиснення в двигуні, що призводить до підвищення температури в камері згоряння (циліндр). Дуже скоро, проте, вони стикаються з займанням бензину-повітряної суміші перед потрібний час (горіння або детонації "стукати" в двигуні). Для порівнянності антидетонаційних властивостей бензину, гасу, що повністю складаються з- октан (I-октану, 2,2,4 - триметилпентана) присвоюється октановим числом 100, бензин, що складаються тільки з нормального гептану (п-гептан) присвоюється октановим числом 0. Октанове число означає, що антидетонаційних властивостей бензину бензину, як ті, що складається з пропорційного кількості I-октану і н-гептану (наприклад, бензин "з октановим числом 98" має антидетонаційних властивостей, що з суміші 98% I-октану і 2% н-гептану ). Є компоненти бензинів, які мають кращу антидетонаційних властивостей октановим числом, тому що бензин з октановим числом більше 100 (до 140-145), який оцінюється шляхом екстраполяції.

Для визначення октанового має два основні методи - дослідження та двигуна (англійська дослідження октанове число - RON і моторному методу - MON). Обидва використовують спеціальну машину октановим числом, розроблених в 30-х роках ХХ століття, вона є одним циліндром змінного стиснення. У октановим числом методу дослідження (RON) визначається як октан-машина працює з 600 оборотів в хвилину, впускний клапан підтримується при температурі 120 градусів за Фаренгейтом (48,9 градуса за Цельсієм) і запалювання predvarenie 13 градусів від ВМТ. Моторному методу октан-машина працює на 900 оборотів в хвилину, температура впускного клапана становить 300 градусів за Фаренгейтом (148,9 градусів за Фаренгейтом) і час іскри змінюватися. У першій машини перевіряється палива, необхідно визначити октанове число, а потім з тією ж швидкістю двигуна послідовно зроблені суміші I-октану і н-гептану, поки двигун починає "молот", як і в тесті палива. Ставлення I-октану і н-гептану щодо сумішей, в яких поведінка двигуна такий же, як в тесті октанового числа палива дозволяє шукати. Метод "органолептичні", тобто залежить від того, що "відчуває" (слух) для тестування, вимірювань і, отже, мають відносно низьку точність - близько + / - один октановим числом. У порівнянні з моторним методом, систематичні результати дослідження піднімають октанове число, як правило, близько 10 октан. Двигун метод, однак, ближче до реального поведінки бензинових двигунів і, в цьому сенсі практично «більш важливими».

У специфікаціях виробництво та оптова торгівля бензином зазвичай включають в себе вимоги до октановим в обох методах, але роздрібні оголошений тільки один октановим числом. У Європі (в тому числі Болгарія) бензину оголошений в методи (RON), але і в інших країнах це не так. Наприклад, в США товарний бензин відзначений вторинний октановим моторному і дослідницьким методам [(RON + MON) / 2], т. Е. Бензин оголосила в США з октановим числом 91 стовпців відповідає приблизно 96 бензину на АЗС в Болгарії.

До недавнього часу не було практики в октановим Болгарія значить досліджувати деякі метод знаменує автомобільний бензин і метод для інших брендів. Бензин, зазначених методів дослідження, індекс був його буквою "I" (наприклад, АІ-93, тобто «дорожня бензину з октановим числом 93 в Methods") і позначається по моторному методу - немає (наприклад, A- 86, тобто « автомобіль з бензину по моторному методу октанове 86. "неетильованого бензину, що містяться в індексі буква" H "(наприклад, A-93N). Ця практика, яка може створити плутанину в досвіді споживачів і майже всюди в країні сьогодні відзначає з рейтингом методом октанове дослідженнями .

Бензол, що походять з первинної переробки нафти (англійською мовою прямогонний бензин, прямогонний Нафти), 55-60 октановим числом, які на початку ХХ століття є недостатнім. Дослідження показують, що ациклічні вуглеводні "робити" ланцюжка молекул (наприклад, алкани) мають гірші антидетонаційних властивостей цих розгалужених або циклічних молекул. Відповідно, процеси набули подальшого розвитку ( "глибокий") переробка нафтопродуктів в результаті первинної обробки для отримання високооктанових компонентів бензину: теплова (з 1913) і каталітичного крекінгу (приблизно з 1930 по), пізніше сірчанокислотного алкілування, полімеризації, каталітичного риформінгу, ізомеризації і т .буд .. Продукти цих процесів мають розгалужену або циклічну структуру молекули (останній особливе значення мають бензол і толуол) і високий октан. Таким чином, в переробці різко зросла, як вихід бензину і його октанового числа. У той же час, необхідність контролю за викидами циклічних (ароматичних) вуглеводнів в повітрі, так як вони мають дуже шкідливий вплив на здоров`я людини (канцерогенність).

Типові вуглеводневих компонентів бензину є риформінгу (октанове число продукту каталітичного риформінгу багаті смаком і низьким вмістом олефінів) крекінгу бензину (каталітичний крекінг продуктів із середнім високим октановим числом, високої олефінів і ароматичних вуглеводнів в середньому) гідрокрекінгу бензину (продукт гідрокрекінгу, із середнім і низьким октановим числом і середнім вмістом ароматичних), нафти (продукт атмосферної перегонки сирої нафти низьким ароматичних з`єднань і олефінів майже до нуля), алкілат (продукт сірки кислоти алкилирования, високий, що складається майже виключно з розгалужені алкани) і izomerizatat (виробництво ізомеризації Нафти з низьким вмістом ароматичних). Для отримання бажаного бензину октанове ці компоненти змішуються в «формулою», які відповідають за інші необхідні якості бензину (волатильність, максимальний вміст ароматичних і т.д.).

Для виробництва високоякісних вуглеводневих компонентів бензину алкілат є суттєвими. Вони виходять шляхом алкілування олефінів з изобутана в присутності каталізатора - сірчаної кислоти. Алкілування ізобутану з легких олефінів дозволяє включати низька якість олефінів у виробництві високооктанового компонента бензинів якості, в той час як поліпшення якості бензину суміші. Алкілат легко запалюється, безбарвна рідина з молекулярної масою 114,23, 691,9 кг / м3, температура плавлення 107,34 0 C, температура кипіння 99,23 0 C, нерозчинний у воді. Температура самозаймання 430 0 C. Області пожежної становить 0,95? 6% об. Ліси максимальної швидкості горіння до 0,34 м / с Octane алкіл моторному методу (MON) становить від 88 до 95, і дослідження (RON) - від 93 до 98.

Крім того, «оформлення» компонентів бензину вуглеводневої тільки один спосіб підвищення октанового бензину додають в різні вуглеводневого речовини (метал-органічні сполуки, ефіри, спирти і т.д.) .. Можна використовувати декілька методів для підвищення октанового числа в той же час, як перегляд вуглеводневих сполук і одночасно використовувати вуглеводневих добавок.

Серед металевих присадка для збільшення октанового числа, найбільш важливим є тетраетилсвинцю (tetraethylead, TEL - на 1920), дуже високо отруйна рідина. Поруч з тетраетилсвинцю властивості на додаток є тетраметил (tetramethylead, TML). На додаток до потенційної прямої серйозних наслідків для здоров`я при контакті з тетраетилсвинцю і тетраметил-свинцевого бензину і etilolovni добавки, добавки призводять до викидів від бензинових двигунів повітрі аерозолі свинцю, які при вдиханні або ввести інший шлях в організмі (наприклад, для використання в якості харчових продуктів заводи, на яких вони зловили свинцю аерозолі) мають дуже погані наслідки, особливо у дітей (уповільнення). Таким чином, виробництво і використання бензину, що містить свинцю ( "етилований" бензин), в даний час заборонено в більшості країн світу, в тому числі Болгарії.

У двигун за допомогою свинцевих добавок призводить до осадження свинцю і оксид свинцю у верхній частині поршнів, клапанів та свічок запалювання В і, відповідно, до швидшого зносу. Так свинцевих добавок ніколи не використовуються в чистому вигляді, але тільки в поєднанні з сполуками хлору і брому (дибромід етилену і дихлоретан), яка, у відповідь на приводити в камері згоряння утворюються летючі речовини випускаються з продуктами згоряння з інших інгредієнтів бензин. Проте, невелика кількість свинцю осідає на випускний клапан, і ліжко, і подальшого зниження масштабів і підтримку клапанів і ліжко в чистому стані, в більшості клапанів двигуна спроектовані таким чином, що кожен удар повертається на кілька градусів зазвичай виконується близько 6 оборотів в хвилину . Це дозволяє родовищ олова може бути зменшений до прийнятного рівня.

З іншого боку, хлор і бром летючих привести до сильної корозії, особливо в електродах свічок запалювання, а й в інших частинах двигуна (включаючи клапани), які можуть привести до стирання частинок заліза попадання в масло. Для запобігання цим явищам в двигунах, що використовують етилований бензин Рекомендується моторне масло з добавками нейтралізують речовин і часта зміна моторного масла.

При переході на неетилований бензин, який в більшості країн в 70-х і початку 80-х років ХХ століття, занепокоєння з приводу можливого пошкодження двигунів, призначених для запуску етилований бензин, як він думає,, що залишилися в сідла клапанів і клапанів дуже невелике кількість свинцю має ефект мастила. Дослідження показують, що при переході від призвела до пошкодження етилованого бензину клапан знаходиться в основному в виробника автомобілів в Азії, і що така шкода може бути пов`язано з іншими факторами, такими як збільшення швидкості моделі клапана двигуна. Проте, в якості запобіжного заходу, майже всі виробники в 70-х і початку 80-х почалося сідла клапанів виготовлені з твердого матеріалу з підвищеною корозійною стійкістю. Для запобігання пошкодження, деякі автомобілі, виготовлені до багатьох десятиліть (в основному 80-х років XX століття), можливо, буде потрібно замінити сідла клапанів з важче, якщо неетильованого бензину буде завантажений.

Є також деякі октановим підвищення паливних присадок, які мають вплив мастила сідел клапанів. Ця програма є, наприклад, метил ціклопентадіенільних трікарбоніл марганцю (метил ціклопентадіенільних трікарбоніл марганцю, MMT), яка додається в бензин пропонованих для роздрібного продажу в Канаді та Австралії. У колишньому Радянському Союзі додаток називається. "Ферроцена" добавки заліза.

Серед популярних вуглеводневого ефіри високого октанового добавка є метил-трет-бутилового ефіру (МТБЕ), який зсувається тетраетилсвинцю. МТБЕ проводиться шляхом селективного каталітичного з`єднання изобутилена з метанолом на поверхні каталізатора. Метил-трет-бутиловий ефір (МТБЕ) являє собою безбарвну рідину з температурою кипіння 55 ° С, щільність 0,74 г / см3 і різким задушливим запахом. Octane МТБЕ в моторному методу становить 101, а по дослідницькому методу становить 115 на 120. МТБЕ є добавку, яка містить кисень. Додаткова кількість кисню, покращує процес згорання і зменшує викиди шкідливих викидів в атмосферу двоокису вуглецю, а також знижує викиди летючих органічних сполук, оксидів азоту і твердих частинок. Недоліком МТБЕ є його токсичність води, тому лише обмежене застосування (до 2% бензину). МТБЕ заборонені в США з 1999 по 2000 рік, а й в Європі і в Болгарії все ще використовується.

Серед духів найбільше застосування в якості доповнення підвищує октанове число, є етиловий спирт, але також використовується металевий, ізопропіловий і т.д .. спиртів. За останні 15-20 років використання етанолу в бензині не так вже й збільшення октанового як заміна моторних палив з нафти шляхом продукції, виробленої з відновлюваних джерел (цукор, клітковина -. Див. Нижче).

В цілому, перехід на неетилований бензин безсумнівно, робить позитивний вплив на двигун, уникаючи проблем з свинцевих родовищ, збільшення корозії і частіша заміна свічок і масла. Ще більш важливим є, щоб уникнути важких наслідків для здоров`я викликано етилований бензин. Таким чином, у всіх сучасних бензинових двигунів, які будуть використовуватися тільки неетилований бензин.

Підвищення якості бензинів з плином часу дозволить збільшити рівень стиснення двигуна (близько 4,5 в 20-х роках ХХ століття в більш ніж 10 сьогодні), їх потужність літр (близько 14 л.с.. За літр більше 100 к.с. на літр), ефективність (приблизно від 0,1 до 0.25-0.28 сьогодні), щоб зменшити вагу і розміри їх і т.д., при одночасному зниженні споживання бензину кілометр пробігу та викидів забруднюючих речовин та парникових газів. Під час нормальної роботи слід заряджати тільки бензин з октановим числом дорівнює або перевищує мінімальний октанове число, яке вказує двигуна. Проте, мати на увазі, що октанове є найбільш важливим, але не єдиним параметром, що визначає антидетонаційних властивостей бензину в практичному плані. У сучасних двигунах використовуються датчики датчиків детонації і обчислювальних пристроїв обгін зміни в уявленні свічки (з кінця 70-х років ХХ століття), які дозволяють обгін автоматично змінюється під час руху в залежності від умов операції. У кращому випадку такі пристрої «відчувати» детонації в циліндрах і зміна обгін індивідуально для кожного циліндра, і вони набули широкого поширення з кінця 90-х років (в більш ніж 50% нових автомобілів). Таким чином, використання високооктанового бензину не має практичної користі, якщо немає постійного горіння детонації в широкому діапазоні оборотів двигуна і потужність.

У бензині використовувати інші добавки (іноді званий "трансплантатів") пов`язані з октановим числом, наприклад, сполуки хлору і брому в етилований бензин для поліпшення волатильності продуктів згоряння тетраетилсвинцю (ця практика також досвід) антиоксиданти (щоб запобігти відкладення смол) дезактиватори з металів (в метою збереження властивостей газу в контакт з металевою ємності) antiobledeniteli (для запобігання замерзання води в карбюратор) та інші. У багатьох автозаправних станцій та інших магазинах продаються різні присадки до палива, але їх використання може бути виправдане, тому що навіть НПЗ більшість виробників суміші ( "вниз", "змішування" або "рецептура") різних компонентів бензину так, що відповідає вимогам сучасних двигунів , сезону і навколишнього середовища. Сьогодні ринок пропонує майже виключно високою етилованого бензину (90 октанове RON) класу зими і літа, які виробляються у відповідності зі строгими стандартами змісту ароматичних вуглеводнів та інших потенційно небезпечних речовин.

Використання етилованого бензину використовує каталітичний перетворювач вихлопних ( "каталізатором"), яка скорочує викиди дуже отруйний газ окису вуглецю, спалили бензину та інших шкідливих газів за допомогою їх повного окислення (горіння) в присутності каталізатора в Пристрій поміщається в випускний колектор з машини. На автомобілях, обладнаних каталізатором, використання етилованого (з свинцю) бензином призводить до "отруєння" каталізатора: навіть при нетривалому контакті зі свинцем він втрачає свої властивості. Тому не дозволяють використовувати етилований бензин в автомобілі є каталітичний нейтралізатор.

Крім сирої нафти на нафтопереробні заводи (НПЗ), бензин виробляється з природного газу - це виділяється в рідких інгредієнтів заводів gazoprerabotvatelni як конденсати ( "C5 фракції" або "світло газового палива", також званий "петролейний ефір"). Можливо також виробництво бензину синтезу рідких технологічних газів розроблена німецькими хіміками Фішером і Тропша в 20-х роках XX століття (синтез Фішера-Тропша). В якості сировини можна використовувати вугілля, природний газ і навіть відходів біомаси. Використання вугілля вони ініціювали шляхом обробки парою і киснем або повітрям відбувається синтез-газ (суміш водню і монооксиду вуглецю), які реагують в присутності каталізатора, даючи суміш різних вуглеводнів. З цієї суміші шляхом поділу (перегонка, ректифікація) одержують дизельне паливо, бензин і інші продукти. Перший завод бензину з вугілля був побудований в 1938 році і зруйнований в Німеччині під час Другої світової війни. Пізніше сировини, як вугілля рослин побудований в Південній Африці, яка в той час перебувала під апартеїдом ембарго на імпорт нафти. Використання сировини природний газ (метан) для отримання синтез-газу розслаблений, так що ця технологія є кращою в ці дні ( "рідкий газ", по-англійськи "газ-в-рідина", GTL). Завод сирого газу матеріал побудований в Малайзії, рослини в будівництві в Австралії і Перської затоки, випробував установок в США (штат Оклахома). Бензин може бути виготовлений з пластикових відходів каталітичного розщеплення (каталітичний крекінг) полімерного ланцюга. Використовується як каталізатор цинк.

В якості палива можна використовувати і бензин, що містить спирт (етанол або метанол), і етанол, як правило, краще через його невеликого корозійної і високий октан. Етанол, однак, має меншу теплотворну здатність бензину, що містить тільки вуглеводнів, можуть також корозію двигунів, які не призначені для роботи з ним. Таким чином, бензин-спиртових сумішей можуть бути використані без обмежень тільки відповідним чином скориговані двигунів і комерційного змісту етанолу в бензині обмежена (наприклад, 10% в Європі і деяких державах в США, і т.д.). Суміші бензину і етанолу називається "бензоспирт", відзначені змісту етанолу - наприклад, E10 являє собою суміш 10 відсотків етанолу суміш E85 становить 85% етанолу, і т.д. В останні роки з`являється "м`який" двигуни, здатні працювати на бензині від L0 до E100, як і в Бразилії. Ці бензини відповідають всім іншим вимогам, таким як октанове число, вміст ароматичних речовин, тиск парів і т.д., а також мають перевагу дає менше викидів токсичних речовин, що містяться в спирті кисень допомагає завершити спалюванні бензину суміші. Тому gazoholnite сумішей, також відомий як "кисень" бензину (з більш високим вмістом кисню). Ще одне доповнення "oksigenat" є метил-трет-бутилового ефіру (МТБЕ, метил-трет-бутиловий ефір, метил трет -бутіловий ефір) - 2% - які, однак, вода є токсичним. Тому останнім часом переважно етанол-бензин сумішей. Для змішування етанолу в бензин виробляється з цукру (цукрова тростина), зернові (кукурудза, і т.д ..), целюлоза (солома) та іншої сировини, а також широко використовується в деяких країнах (Бразилія, США та ін ..).

У нормальних двигун призначений для бензину можете використовувати інші види палива, такі як зріджений нафтовий газ (LPG суміші), природний газ (стиснений метан) і навіть синтез-газу отримують з біомаси (наприклад, дерева gazogeneratorni автомобілів). Пропан-бутанова суміш змінюватися в залежності від сезону для підтримки адекватного рівня волатильності (взимку пропану повинно бути вище) потрібна установка додаткового обладнання (балон газу), а іноді і знижує потужність двигуна через його низьку теплотворної здатність, але високе октанове число і щодо низької вартості. Стиснений природний газ (СПГ), завдяки своїй низькою калорійністю, також можуть зменшити потужність двигуна і не вимагає установки важких і громіздких пляшок, необхідні для проведення досить палива, щоб більш-менш прийнятному діапазоні між зарядами (зазвичай 250 км.). З цих причин, метан в основному використовується таксі, вантажівки та автобуси в місто. Gazogeneratorniyat можливість замінити бензин використовується лише у виняткових обставинах, наприклад, під час Другої світової війни.

Отруєння бензином відбувається при вдиханні парів бензину, як правило, професійно. При тяжкому отруєнні бензином може привести порушень дихання в серці ", бензин сп`яніння", припадки, втрата свідомості, навіть смерть. Для легкого отруєння бензину - головний біль, порушення в центральній нервовій системі, svetoviene, посмикування м`язів, подразнення слизових оболонок і т.д ..

Поділися в соц. мережах: