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

От Опубликован

Что это такое? Каков процесс его производства? Каковы стандарты качества? Для чего он используется?

Технология производства

Бензин представляет собой комбинацию легковоспламеняющихся углеводородов, получаемых из бензойной кислоты. Впервые термин «бензин» был использован немецким химиком Митчерлихом в 1833 году. Его получают из сырой нефти, состав которой варьируется в зависимости от источника. Это влияет не на качество топлива, а на процесс его производства. Бензин для двигателей внутреннего сгорания (ДВС) получают из легких дистиллятов, входящих в состав исходного сырья.

Типы масел

Два распространенных вида нефти — «легкая» и «тяжелая». Легкая нефть содержит 45–50% легких дистиллятов, а тяжелая — меньше. Чем легче нефть, тем меньше в ней загрязняющих веществ, таких как сера и соли, и тем больше топлива можно из нее получить.

Производство

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

Прямая дистилляция топлива: простая установка

Простая конструкция атмосферно-вакуумной дистилляции состоит из открытых и закрытых емкостей — баков, баков-насосов, трубопроводов, теплообменников и нагревателей. Технологический процесс состоит из:

Первоначальный нагрев сырья до 100–130 °С.
Соление и высушивание.
Повышение температуры до 200–250 °C.

Процесс производства бензина

— Топпинг: испарение и удаление легкой бензиновой фракции в сочетании с водяным паром и парами с температурой кипения 130–150°С. — Конденсация паров в конденсаторе. — Отделение его от газа и воды. — Обогащение антинакипином и другими присадками.

Таким образом, выход готового продукта составляет 5%-15% от исходного. При перегонке из нефти выпаривается будущий бензин, а остаток используется для производства пластмассы, мазута, масел.

Расщепление молекул

Расщепление молекул принято называть «крекингом». Этот процесс осуществляется одним из двух методов: термическим и каталитическим. Термический крекинг предполагает нагрев сырья до 500°C и создание давления. Каталитический крекинг предполагает нагрев сырья до 400–500°С и добавление катализаторов, например алюмосиликатов. Второй метод позволяет получить до 60% конечного продукта с октановым числом 75–80.

Реформинг бензина

Риформинг — это процесс превращения низкооктанового бензина в этилированное топливо с октановым числом более 95, достигаемый добавлением спиртов на последней стадии.

Виды бензина

Бензины классифицируются по назначению и марке, причем индекс марки зависит от октанового числа.

Автомобильный бензин

Этот вид топлива специально предназначен для двигателей внутреннего сгорания легковых и грузовых автомобилей, а также других стационарных и передвижных установок на их основе. Примерами таких установок являются генераторы, станки, насосы.

Маркировка

— A: Авто обозначает назначение — I: Исследование, метод определения октанового числа — 92, 95, 98…: Октановое число

Важнейшие характеристики автомобильного топлива

— Сера: повышенное содержание приводит к загрязнению деталей и проходов — Свинец: Большее его количество означает более опасные выхлопные газы

Топливные присадки и авиационное топливо

Добавление антиблокировочных, «промывочных» и «зимних» присадок позволяет адаптировать топливо к соответствующим условиям и придает ему полезные свойства. Для авиации используется наиболее очищенный и улучшенный сорт АИ (авиационное топливо). Это топливо имеет следующие характеристики:

Маркировка: B, AVGAS;

Октановое число: от 92 до 115;

Наибольшая химическая стабильность по сравнению с АИ.

В настоящее время в авиации практически не используется авиационный бензин, так как большие самолеты и реактивные двигатели обычно работают на керосине.

Бензин-растворитель

Материал, который не усиливает свою ОХВ, а использует свойства растворителя. Например, для извлечения необходимых соединений из масел, канифоли, озокерита. Обладает обезжиривающими свойствами, является основой различных технических моющих растворов и смывок.

ГОСТ 32513−2013 — Руководящие указания по моторным топливам

Исчерпывающие данные о составе и физико-химических характеристиках приведены в документе «Топлива моторные. Бензины неэтилированные» ГОСТ 32513−2013. В этом документе не объясняется смысл понятия «качество», но точно сформулированы требования к составу и присадкам. ГОСТ определяет особенности топлива марки АИ с октановыми числами 80, 92, 95 и 98.

Точка зрения авторов и экологов

Авторы документа, а также экологи считают тетраэтилсвинец и другие металлосодержащие добавки наиболее опасными. Это четко прописано в ГОСТ 32513−2013, как в разделе «Область применения», так и в 4.5. «Добавки». Любое использование металлсодержащих добавок (марганец, свинец, железо) запрещено. Хотя тетраэтилсвинец является сильной присадкой, его можно купить в таре по 20 мл, но использовать его в производстве моторного топлива запрещено.

Положение об автотранспортных средствах и методах исследования

Документ устанавливает нормы для октанового числа, концентрации смол, массовой доли серы, индукционного периода, процентного содержания бензола, процентного содержания углеводородов, внешнего вида, плотности и содержания марганца/железа.

Характеристики качества

Свойства, соответствующие критериям данного документа, мы обычно называем качеством.

Бензин

Бензин используется в двух видах:

В качестве жидкого моторного топлива (ЖМТ) в двигателях внутреннего сгорания (ДВС).

В качестве разбавителя лакокрасочных композиций. Бензин считается «сухим» веществом. В нем не должно быть масел, однако при использовании в качестве жидкого топлива допускается определенная доля топлива для смазки поршней в камере сгорания.

Кустарный масляный насос из отработанного масла

Некоторые умельцы нашли способ создания кустарного масляного насоса для атмосферных дизельных двигателей из смеси отработанного масла, очищенного бытовыми водяными фильтрами, и 10–20% бензина.

Марки бензина на АЗС

В настоящее время на АЗС продается бензин трех основных марок в зависимости от октанового числа: АИ-92, АИ-95 и АИ-98. Для владельцев автомобилей и двигателей внутреннего сгорания не имеет значения, откуда взято топливо. Важен его химический состав и, особенно, степень очистки от примесей, серы и свинца.

Российские стандарты на топливо

Согласно российским нормам, массовое содержание серы не должно превышать 0,1% по ГОСТ 19121−73. Массовая концентрация свинца должна быть не более 0,013 г/дм3 по ГОСТ 28828−90.

Адаптация к сезонным условиям

Бензин подразделяется на «летний» и «зимний» виды топлива. Первый предназначен для работы в условиях жарких температур, второй — в холодном климате. В состав этих видов топлива входят специальные присадки, вытесняющие воду, что делает их пригодными для использования в сезонных условиях.

Дифференциация бензина на АЗС

Третьим отличительным признаком бензина на АЗС является включение в его состав присадок, улучшающих его свойства. Примерами таких присадок являются:

Очистка топливной системы;

Растворение углеродистых отложений на поршнях;

Коксование поршневых колец;

Очистка выхлопной системы;

Прекращение образования нагара и сажи в катализаторе.

Иной взгляд

Маркетологи часто дают продуктам такие броские названия, как «ультра», «супер», «максимун», чтобы привлечь к ним внимание. Однако на самом деле эти присадки присутствуют лишь в небольших количествах. Заправившись таким улучшенным топливом всего один раз, вы не увидите особой разницы. Однако если вы будете придерживаться этого типа топлива, то в долгосрочной перспективе сможете сэкономить на обслуживании и ремонте.

Бензин