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

От Опубликован

Бензин — это смесь горючих углеводородов, производное бензойной кислоты. Впервые он был упомянут немецким химиком Митчерлихом в 1833 году. Ингредиенты для его получения получают из сырой нефти, компоненты которой зависят от источника. Это не только не влияет на качество продукта, но и на процесс производства. Для использования в двигателях внутреннего сгорания (ДВС) из сырой нефти отбираются только легкие фракции — легкие дистилляты.

Технология производства

Для производства бензина используются легкие фракции сырой нефти. Производство начинается с перегонки сырья на легкие и тяжелые фракции. Затем легкие фракции обрабатываются катализаторами, после чего происходит отбор и переработка нефти. В результате получается топливо, используемое в ДВС.

Типы масел

Существует два популярных типа масел: «Легкое» и «Тяжелое». В «легком масле» содержание легких дистиллятов составляет 45–50%, а в «тяжелом» — менее 45%. Чем «легче» масло, тем меньше в нем сернистых и солевых примесей и тем выше топливная эффективность.

Переработка нефти

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

Прямая перегонка бензина

Прямоточная установка атмосферно-вакуумной перегонки состоит из открытых и закрытых резервуаров, емкостей с насосами, трубопроводов, теплообменников и нагревателей. Процесс происходит следующим образом:

Нагрев сырья до температуры 100–130 °C.
Удаление солей и влаги.
Увеличение нагрева до 200–250 °C.

Отделение бензина от нефти

Процесс отделения бензина от нефти включает следующие этапы:

Топпинг — выпаривание и выделение низкокипящей бензиновой фракции вместе с влагой и газами с температурой кипения 130–150 °С.

Конденсация пара в конденсаторе.

Отделение от газа и воды.

Обогащение конечного продукта противонакипными и другими присадками.

В результате этого процесса выход готового продукта составляет от 5 до 15% от исходного сырья. В процессе дистилляции из нефти испаряется бензин, а оставшееся сырье используется для производства пластмасс, мазута и смазочных материалов.

Процесс растрескивания

Буквальное толкование слова «крекинг» — это «расщепление». Расщепление молекулярной структуры сырья происходит двумя различными способами: — Термический: Этот метод предполагает нагрев до 500°C под давлением. — Каталитический: Этот процесс требует температурного диапазона 400–500°C и добавления алюмосиликатов в качестве катализаторов.

Второй способ позволяет получить 50–60% конечного продукта с октановым числом 75–80.

Реформинг топлива

Процесс переработки топлива заключается в расщеплении исходного сырья, которым является низкооктановый бензин, и добавлении спиртов на заключительном этапе. В результате получается этилированный бензин с октановым числом более 95.

Виды бензина

Бензины классифицируются в зависимости от их назначения и марки. Октановое число указывает на марку топлива.

Автомобильный бензин

Автомобильный бензин производится для двигателей внутреннего сгорания легковых и грузовых автомобилей, стационарного и мобильного оборудования, такого как генераторы, станки, насосы и т. д.

Маркировка:

— A — automotive — указание назначения; — I — исследовательский — подход к определению октанового числа; — 92, 95, 98… — октановое число.

Важнейшие свойства автомобильного топлива:

— Содержание серы — при увеличении уровня загрязняются все детали и проходы; — Содержание свинца — с его увеличением повышается вредность выхлопных газов.

Присадки

Такие присадки, как антиблокировочные, промывочные и зимние, добавляются в топливо, чтобы сделать его пригодным для использования в различных условиях и придать полезные свойства.

Авиационное топливо

Авиационное топливо, или АТ,— это высокоочищенное и улучшенное топливо, предназначенное для использования в легкомоторных самолетах. Его можно отличить по следующим признакам:

Маркировка: B, AVGAS;

Диапазон октановых чисел: от 92 до 115;

Максимальная химическая стабильность по сравнению с АИ.

Авиационное топливо

Сегодня авиационный бензин используется редко, так как большие самолеты и истребители работают на керосине.

Бензин-растворитель

Это материал, в котором не увеличивается количество кислородсодержащих соединений, но используются его растворяющие свойства. Например, он может использоваться для извлечения необходимых соединений из масел, канифоли, озокерита. Он обладает обезжиривающими свойствами и является основой для многих промышленных очистителей и смывок.

Стандарты на бензин

Исчерпывающие сведения о составе и физико-химических характеристиках приведены в документе ГОСТ 32513−2013 «Топлива моторные. Бензины неэтилированные». В нем не объясняется, что такое «качество», но четко показано, что должно присутствовать в составе и присадках. В ГОСТе указаны характеристики топлива марки АИ с октановыми числами 80, 92, 95, 98.

Опасность металлосодержащих добавок

Авторы документа, а также экологи сходятся во мнении, что наиболее серьезную опасность представляют тетраэтилсвинец и другие металлосодержащие добавки. Об этом говорится в двух разделах ГОСТ 32513−2013: Раздел 1 «Область применения» и Раздел 4.5 «Добавки». Использование этих металлосодержащих добавок (марганец, свинец, железо) категорически запрещено. Хотя тетраэтилсвинец является эффективной присадкой, которую можно приобрести в небольших емкостях (20 мл) для частного использования, в промышленных целях в моторном топливе он запрещен.

Регулирование различных параметров

Данный документ регламентирует:

Октановое число для двигателя и процедуры исследования;

Концентрация смолы;

Массовая доля серы;

Индукционный период;

Норма содержания бензола;

Норма содержания углеводородов;

Визуальный аспект;

Плотность;

Содержание марганца и железа.

Квалификационные свойства

Свойства, которые соответствуют стандартам данного документа, обычно называют качественными.

Применение бензина

Бензин используется в двух различных видах:

В качестве жидкого топлива (ЖТ) для двигателей внутреннего сгорания (ДВС).

В качестве растворителя для лакокрасочных смесей.

Бензин считается «сухим» веществом. Он не должен содержать масел, хотя при использовании в качестве жидкого топлива определенное количество топлива допускается для смазки поршней в камере сгорания.

Кустарные маслонасосы: Творчество кустаря

Некоторые умельцы догадались собирать кустарные масляные насосы для атмосферных дизельных двигателей из отработанного масла, очищенного бытовыми водяными фильтрами, и 10–20% бензина.

Марки бензина и октановые числа

В настоящее время на автозаправочных станциях представлены три основные марки бензина в зависимости от его октанового числа: АИ-92, АИ-95 и АИ-98. Для владельца автомобиля или устройства, работающего на двигателе внутреннего сгорания, не имеет значения, каким образом получено топливо. Главное — это его химический состав, а точнее, качество очистки от загрязняющих веществ, серы и свинца.

Технические характеристики в России

Согласно ГОСТ 19121−73, массовая доля серы не должна превышать 0,1%. Аналогично ГОСТ 28828−90 предписывает, что массовая концентрация свинца не должна превышать 0,013 г/дм3.

Кроме того, бензин подразделяется на «летний» и «зимний». Первый предназначен для работы при высоких температурах, а второй — при низких. В оба вида бензина добавляются присадки, которые позволяют лучше адаптироваться к соответствующим температурам, например, присадки в зимнем бензине вытесняют воду.

Распознавание бензина на АЗС

В-третьих, бензин можно распознать по наличию присадок, повышающих все его эксплуатационные характеристики. Такими компонентами могут быть:

Очистка топливной системы;

Разрушение нагара на поршнях;

Раскоксовка поршневых колец;

Очистка выхлопной системы;

Пресечение образования нагара и углеродистых отложений в катализаторе.

Высокооктановое топливо

Многие компании для продвижения своих топливных продуктов на рынок придумали такие маркировки, как «Ультра», «Супер», «Максимум». Но эти присадки присутствуют лишь в небольших количествах — 5 или 10 литров, поэтому они не дадут существенной разницы. Однако если вы будете продолжать использовать топливо более высокого класса, то это позволит вам сократить расходы на техническое обслуживание, а топливные системы будут содержаться в чистоте.

Бензин