Бензин химический состав: Формула бензина: химические свойства и характеристики топлива

Состав бензина, физические и химические свойства

Автор admin На чтение 5 мин. Просмотров 1.8k.

В качестве топлива для большинства легковых автомобилей применяется бензин. Это смесь углеводородов, имеющих температуру кипения от 30 до 205 градусов Цельсия. Помимо углеводородов в составе бензина имеются примеси, содержащие азот, серу и кислород.

В зависимости от количества тех или иных соединений автомобильный бензин делится на разные марки, имеющие несколько различные эксплуатационные свойства:

• АИ-92;
• АИ-95;
• АИ-98.

С ужесточением экологических требований бензины, имеющие более низкое октановое число, такие как А-76 или АИ-80, а, следовательно, более «грязный» химический состав, в настоящее время не производятся.

Основные свойства

Основные свойства бензина – его химический состав, способности к испарению, горению, воспламенению, образованию отложений, а также коррозионная активность и стойкость к детонации.

Физико-химические свойства бензина варьируются в зависимости от того, какие углеводороды и в каких пропорциях в нем содержатся. Температура замерзания бензина достигает –60 градусов по Цельсию, в случае применения специальных присадок можно понизить это значение до –71 градуса. Бензин активно испаряется при температуре выше 30 градусов, и с повышением температуры испарение происходит интенсивнее. Когда концентрация его паров в воздухе достигает 74 – 123 граммов на кубический метр, образуется взрывоопасная смесь.

Фракционный состав бензина напрямую влияет на эксплуатационные свойства. При производстве важно добиться правильного соотношения легких и тяжелых фракций, чтобы, с одной стороны, обеспечить достаточно высокую испаряемость при низких температурах, а с другой – не допустить перебоев в работе мотора из-за образования паровых пробок в топливопроводе, которые могут возникнуть вследствие интенсивного испарения большого количества легких фракций. В связи с этим бензины, применяющиеся в местах с жарким климатом и в районе полярного круга, имеют разный химический состав для того, чтобы обеспечить необходимые эксплуатационные свойства.

Получить бензин можно несколькими способами: прямой перегонкой нефти и отбором определенных фракций (такой способ применялся в начале эры автомобилизации), в середине прошлого века стали применять крекинг и риформинг. Основная составляющая бензина, полученного путем прямой перегонки, – цепочки алканов. При крекинге и риформинге они преобразуются в разветвленные алканы и ароматические соединения.

Два последних способа позволяют получить высокооктановое топливо марок АИ-92, 95 и выше.

Октановое число

Название марки бензина состоит из буквенно-цифрового обозначения. Буквы А или АИ указывают на метод определения октанового числа:

1. моторный (А)
2. исследовательский (АИ)

а цифра определяет октановое число (92, 95 и т.д.).

Значение октанового числа указывает на такое свойство, как стойкость бензина к детонации. Цифра эта относительная. В качестве эталона принимается изооктан, детонационная стойкость которого очень высока и принимается равной 100. Шкала октанового числа была предложена в начале прошлого века. Оно определялось содержанием изооктана в смеси с нормальным гептаном (его детонационная стойкость очень низкая и принимается равной нулю). Соответственно, бензин марки АИ-92 эквивалентен по своей устойчивости к детонации 92-процентной смеси изооктана с гептаном, АИ-95 – 95% и так далее. Октановое число может быть и больше 100, если антидетонационные свойства топлива еще выше, чем у чистого изооктана.

Это значение очень важно, поскольку детонация приводит к быстрому разрушению цилиндро-поршневой группы. Объясняется это скоростью распространения фронта пламени – до 2,5 км/с, тогда как в нормальных условиях пламя распространяется со скоростью не более 60 м/с.

Чтобы повысить антидетонационные свойства, можно либо добавить присадки, содержащие соединения свинца (тетраэтилсвинец), либо изменить фракционный состав при получении. Первый способ получает с легкостью получить из бензина АИ-92 АИ-95, или 98, однако в настоящее время от него отказались. Поскольку, хотя такие присадки значительно повышают эксплуатационные свойства топлива и имеют низкую себестоимость, они так же весьма ядовиты и на экологию оказывают куда более губительное воздействие, чем чистый бензин, а также разрушают каталитический нейтрализатор автомобиля (температура сгорания этилированного бензина выше, чем у неэтилированного, в результате керамические элементы нейтрализатора попросту спекаются, и устройство выходит из строя).

В качестве присадок могут быть использованы и другие соединения, менее токсичные, такие как этиловый спирт или ацетон. Например, если добавить 100 мл спирта в литр бензина АИ-92, то октановое число увеличится до 95. Однако применение таких присадок экономически невыгодно.

Химическая стабильность

Рассматривая химические свойства бензина, следует основной упор сделать на то, насколько долго состав углеводородов останется неизменным, поскольку при длительном хранении более легкие соединения испаряются, и эксплуатационные свойства сильно ухудшаются. Особенно остро эта проблема стоит в том случае, если из топлива с меньшим октановым числом (например, АИ-92) получили бензин более высокой марки (АИ-95) путем добавления в его состав пропана или метана. Их антидетонационные свойства выше, чем у изооктана, но и испаряются они очень быстро.

Государственный стандарт требует, чтобы химический состав бензина любой марки, будь то АИ-92, 95 или 98 оставался неизменным не менее пяти лет при соблюдении правил хранения. Однако на деле зачастую даже только что купленное горючее уже имеет октановое число ниже заявленного (например, не 95, а 92). Виной тому недобросовестность продавцов, добавляющих сжиженный газ в резервуары с топливом, срок хранения которого истек, и состав не соответствует ГОСТу. Как правило, к одному и тому же бензину добавляют разное количество газа, чтобы получить октановое число, равное 92 или 95. Очевидным подтверждением подобных ухищрений служит сильный запах газа на АЗС. Вполне вероятно, что эксплуатационные свойства такого бензина заметно ухудшатся прямо на глазах, до того времени, как опустеет топливный бак.

Мне нравится1Не нравится

Что еще стоит почитать

Формула бензина, физико — химические свойства

ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА БЕНЗИНА

Состав бензина имеет множество компонентов. Они влияют на экологические показатели сырья и на его эксплуатационные свойства. Но нельзя составить одну химическую формулу, к примеру, для бензина АИ 95, производимого по всему миру.

Качество продукции будет зависеть от региона добычи, способа переработки нефти и различных добавок. Кстати, на рыночную цену топлива эти факторы тоже влияют. Скажем, сырье, добываемое в России, имеет низкое качество по сравнению с нефтью из Персидского залива или того же Азербайджана. Соответственно, на ее очистку и переработку уходят значительные средства, но все равно, конечный продукт имеет большую стоимость и низкое качество.

Не удивительно, что многие автолюбители задаются вопросом, каков же состав бензина, который они заливают в баки своих автомобилей? Ведь цена не всегда влияет на его качество. Именно химический состав бензина определяет качественные и технические характеристики.

ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА БЕНЗИНА

Преимущественно состав бензина включает в себя углеводороды. Но помимо них в самое востребованное топливо на планете входят:

1. сера;
2. азот;
3. свинец;
4. кислород.

Также к сырью добавляют различные присадки, улучшающие свойства конечного продукта. В зависимости от количества этих элементов топливо разделают на следующие виды:

1. АИ-92;
2. АИ-95;
3. АИ-98.

Цифры здесь означают октановое число, а буквы – метод определения этого показателя. То есть А – моторный, АИ – исследовательский метод. Чем выше число, тем ниже способность топлива к детонации. Соответственно, детали цилиндро-поршневой группы будут менее подвержены разрушениям.

То есть, чем выше октановое число, тем лучше качество бензина. С некоторых пор прекратилось производство топлива с октановым числом 76 и 80, так как значительно повысились требования к экологичности топлива и эксплуатационным свойствам при работе агрегатов.

При выборе бензина следует учитывать, что октановое число не влияет на процессы его сгорания внутри агрегата. Скорее, от данного показателя будет зависеть продолжительность его работы, и, конечно, уровень вредных выбросов в атмосферу.

Фракционный состав топлива зависит от содержания в нем тяжелых и легких углеводородов. В зависимости от этого, бензин применяется в широтах с холодным или жарким климатом.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ФРАКЦИОННОГО СОСТАВА БЕНЗИНА

Физические свойства бензина напрямую зависят от фракционного состава. Способность к испарению – основной показатель, который учитывается при эксплуатации топлива в тех или иных климатических условиях. При производстве должно быть достигнуто оптимальное соотношение тяжелых и легких фракций. Топливо должно достаточно легко испаряться при нагревании, на этот показатель влияет количество легких фракций.

Тяжелые фракции обеспечивают нужную интенсивность испарения вещества. Если оптимальный показатель не будет достигнут, это может привести к образованию паровых пробок в топливопроводе, а значит двигатель будет работать с перебоями. Испарение происходит при нагревании вещества вследствие высоких температур внутри агрегата. А температура окружающей среды напрямую будет влиять на интенсивность испарения.

Видео в помощь – исследуем фракционный состав:

СПОСОБЫ ПОЛУЧЕНИЯ БЕНЗИНА

Всем известно, что данный вид топлива получают из нефти, но со временем требования к его качеству увеличиваются, а значит меняются способы переработки сырья. До середины прошлого века единственным методом получением конечного продукта была прямая перегонка нефти. Ее просто нагревали до определенных температур, таким образом отделяя различные фракции. Одним из продуктов такой переработки и был бензин. Но он имел достаточно низкие качественные показатели и октановое число не выше 80. Основная составляющая такого бензина – длинная цепочка алканов.

В середине прошлого века нашли новые способы переработки нефти, это крекинг и риформинг. Длинные молекулы алканов при такой переработке расщепляются на более короткие. Соответственно можно получить более легкие углеводороды. Результат такой переработки – бензин с более высоким октановым числом. При этом побочные продукты перегонки преобразуются в мазут и трансмиссионные масла. При прямой перегонке нефти их приходилось утилизировать, что приводило к значительным загрязнениям окружающей среды.

При работе двигателя на чистом топливе, с выхлопными газами в воздух выбрасывается меньшее количество токсичных веществ, а срок эксплуатации автомобиля значительно увеличивается.

Иногда применяются различные добавки к бензину, улучшающие его качество. К примеру – чистый спирт, который может преобразовать бензин марки 92 в 95. Но спирт быстро испаряется, и качество топлива снова падает. К тому же, этот способ достаточно дорогостоящий.

КАКОЙ БЕНЗИН ЗАЛИВАТЬ В АВТОМОБИЛЬ

Данному вопросу и посвящена вся наша статья. Ведь дело не в том, какой состав бензина АИ 95, а в том, насколько он подходит автомобилю конкретной марки и модели. Состав бензина следует учитывать прежде, чем принять решение немного сэкономить на топливе и залить в бак материал с более низким октановым числом.

Но состав бензина 95 не подойдет к большинству новых авто, и даже ко многим относительно старым моделям. Повышенная способность к детонации будет приводить к разрушениям цилиндро-поршневой системы, а в дальнейшем – деталей двигателя. Хотя какое-то время автомобиль, возможно, и будет ездить на топливе АИ 92 точно так же, как и на 95-м бензине.

Определить какое октановое число является оптимальным для автомобиля довольно просто. На большинстве машин данное значение указано. Его можно увидеть на внутренней стороне крышки бензобака.

Если указано значение 95, то можно заливать топливо и с более высоким числом, но никак не меньшим. Состав бензина 92 не предназначен для нормальной работы систем такого авто.

СОСТАВ БЕНЗИНА «КАЛОША»

Многие полагают, что «Калоша» – народное название. На самом деле Калош – фамилия французского изобретателя, который и нашел способ отделения от нефти наиболее легких фракций. Данный вид бензина имеет самое высокое октановое число, потому некогда он применялся в качестве горючего для самолетов, так как его способность к воспламенению минимальная.

На сегодняшний день Калоша широко используется как растворитель для лакокрасочных изделий и для промывки деталей автомобиля. Иногда его заливают и в топливный бак автомобиля, если под рукой нет другого бензина, а до ближайшей заправки нужно проехать 100-200 метров. Машина будет идти на этом топливе, но злоупотреблять его применением не стоит, так как его состав может разъесть пластиковые и резиновые внутренние детали авто.

СОСТАВ БЕНЗИНА ЕВРО-5

Наконец и в нашей стране на автозаправочных станциях все чаще можно залить в бак бензин нового стандарта Евро-5. Многих водителей интересует вопрос, стоит ли переплачивать за топливо нового поколения, скажется ли его использование на работе агрегата.

Основное отличие этого вида топлива от обычного бензина марки 92 и 95 состоит в составе. Он имеет более легкие фракции, соответственно – высшее октановое число. Уже на четвертом-пятом заполнении бака можно почувствовать, что автомобиль стал более динамичным, наблюдается улучшенная приемистость при разгоне, снижается расход топлива, исключается коррозия двигателя и бензобака автомобиля. В целом, увеличивается срок службы агрегата.

Не нашли интересующую Вас информацию? Задайте вопрос на нашем форуме.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Рекомендуем прочитать:

Автомобильный бензин. Бензиновое топливо

Автомобильный бензин – горючая смесь лёгких углеводородов с температурой кипения от 33 до 205 ºC, применяемая в качестве одного из вида топлив для автомобильных двигателей. Компонентный состав бензина определяется его маркой и зависит от метода его получения, сезона применения (летний, зимний) и добавления различных присадок.

Надежная, эффективная, долговечная и экономичная работа бензинового двигателя будет обеспечена только в том случае, если бензин удовлетворяет перечисленным ниже требованиям.

1. Имеет высокие карбюрационные свойства – образует такую рабочую смесь, которая обеспечивает легкий пуск двигателя и устойчивую работу при всех возможных режимах.
2. Не вызывает детонационного сгорания смеси – имеет достаточную детонационную стойкость.
3. Обеспечивает полное сгорание, не вызывает смоло- и нагарообразования на деталях двигателя.
4. Обладает высокой стабильностью – при длительном хранении, перекачках и транспортировке состав и свойства остаются без существенных изменений.
5. При хранении не вызывает коррозии металла резервуаров, а при сгорании – деталей двигателей от действия продуктов сгорания (имеет высокие антикоррозионные свойства).
6. Теплота сгорания топливовоздушной смеси должна быть максимально возможной.

Соответствие бензина данным требованиям зависит от его физикохимических свойств:

• детонационной стойкости;
• фракционного состава;
• давления насыщенных паров;
• удельной теплоты сгорания;
• кислотности;
• индукционного периода.

Детонационная стойкость (детонация) – важнейший показатель качества бензина. Детонация вызывается самовоспламенением наиболее удаленной от свечи зажигания части бензовоздушной смеси, горение которой приобретает взрывной характер.

Условия для детонации наиболее благоприятны в той части камеры сгорания, где выше температура и больше время пребывания смеси. Внешне детонация проявляется в виде звонких металлических стуков – результата многократных отражений от стенок камеры сгорания образующихся ударных волн и вибрации цилиндров.

Возникновению детонации способствуют повышение степени сжатия, увеличение угла опережения зажигания, повышенная температура воздуха и особенности камеры сгорания. Вероятность детонационного сгорания топлива возрастает при наличии нагара в камере сгорания и по мере ухудшения технического состояния двигателя. В результате детонации снижаются экономические показатели двигателя, уменьшается его мощность, ухудшаются токсические показатели отработавших газов. Также детонация приводит к прогару прокладок головки блока цилиндров.

Способность сжигаемого бензина вызывать детонацию зависит от многих его свойств: строения углеводородов, фракционного состава, химической и физической стабильности, содержания серы и др. Наименьшей детонационной стойкостью обладают нормальные парафиновые углеводороды, наибольшей – ароматические. Остальные углеводороды, входящие в состав бензинов, занимают промежуточное положение. Варьируя углеводородным составом за счет применения различных методов переработки нефти, получают бензины с различной детонационной стойкостью, которая характеризуется октановым числом.

Бензин, получаемый из нефти простой перегонкой, называется прямогонным и имеет низкое октановое число – в пределах 41-56. Это смесь углеводородов с температурой кипения не выше 185-205 ºC, которая будет использоваться как автомобильное топливо только после введения в него компонентов, обеспечивающих в смеси с ним нормальную работу двигателя. Для повышения октанового числа используют более современные методы переработки нефти: термический и каталитический крекинг, риформинг и т.д.(см. главу 1).

Октановое число (ОЧ) определяется на специальных одноцилиндровых установках с переменной степенью сжатия по моторному или исследовательскому методам. Сущность определения сводится к сравнительному сжиганию испытуемого бензина, октановое число которого нужно найти, и эталонного топлива, октановое число которого известно. Эталонное топливо составляют из двух компонентов: изооктана (ОЧ равное 100 ед.) и нормального гептана (ОЧ равное 0). Исследовательский метод более близок к работе двигателя в условиях города, а моторный – к условиям трассы.

Испытание ведут следующим образом. Одноцилиндровый двигатель заправляют испытуемым бензином. В процессе работы степень сжатия постепенно повышают до появления детонации. Ее интенсивность измеряют специальным датчиком. Фиксируют степень сжатия, при которой возникла детонация. После этого двигатель заправляют эталонным топливом и подбирают такую смесь изооктана и гептана, при которой интенсивность детонации будет такой же, как на исследуемом бензине. По количеству (процентному содержанию по объему) изооктана в смеси устанавливают октановое число.

В марке автомобильного бензина число характеризует минимальное значение октанового числа по моторному методу. Если в марке содержится буква «И», то октановое число определено исследовательским методом.

Октановые числа бензинов, определенные различными методами, отличаются (табл. 2). Это связано с различными условиями проведения методов исследования бензинов.

Таблица 2

Соотношение октановых чисел бензинов

Марка бензина		А-76	АИ-92
ОЧ	по моторному методу	76	85
	по исследовательскому методу	80…82	92

Исследовательский метод характеризует антидетонационные свойства бензина при сравнительно низкой тепловой напряженности и рекомендуется для топлив легковых автомобилей. При повышении теплового режима (перевозка грузов, езда по плохим дорогам) фактическая детонационная стойкость бензинов больше соответствует ОЧ, определенным по моторному методу.

Требовательность двигателей к детонационной стойкости бензинов определяется, в первую очередь, степенью сжатия и диаметром цилиндра. Ориентировочно требуемое октановое число можно подсчитать по формуле:

(1)

где ОЧм — октановое число по моторному методу;

ε – степень сжатия;

Dц – диаметр цилиндра, мм.

Бензин с высокой детонационной стойкостью можно получить подбором сырья, технологии его переработки, добавлением высокооктановых компонентов. Нередко ОЧ повышают, вводя в бензин антидетонаторы.

В качестве антидетонатора до недавнего времени, в основном, использовался тетраэтилсвинец Pb(C₂H₅)₄ – (ТЭС). Это густая бесцветная ядовитая жидкость, легко растворяемая в нефтепродуктах и не растворяемая в воде.

В чистом виде ТЭС использовать нельзя, так как продукты сгорания (а именно свинец в чистом виде) откладываются и накапливаются в камере сгорания, что приводит к увеличению степени сжатия двигателя. В связи с этим ТЭС добавляют в бензин в смеси с выносителями свинца, образующими с ним при сгорании летучие вещества, которые удаляются из двигателя вместе с отработавшими газами.

В качестве выносителей применяют вещества, содержащие бром или хлор. Смесь ТЭС и выносителя, которая применяется как антидетонатор, называется этиловой жидкостью, а бензины – этилированными. Этилированный бензин очень ядовит и требует повышенных мер безопасности. Этилированные бензины окрашены: А-76 – в желтый цвет, АИ-93 – в оранжево-красный, АИ-98 – в синий. Содержание ТЭС не должно превышать 0,52 г на 1 кг бензина.

Введение жестких требований к экологичности двигателей заставило отказаться от использования этилированных бензинов. На это были две причины: токсичность самого ТЭС и применение на современных зарубежных автомобилях каталитических нейтрализаторов отработанных газов, у которых при воздействии свинца разрушается дорогостоящий (чаще платина) активный элемент.

Переход на неэтилированные бензины осуществляется путем изменения технологии производства бензинов и применения нетоксичных антидетонационных добавок. Хорошая эффективность (на уровне ТЭС) у марганцевых антидетонаторов: пентакарбонил марганца Mn(CO)₅, метилциклопентадиэтилкарбонил марганца CH₃C₅H₄Mn(CO)₃ – (МЦКМ) и др. Марганцевые антидетонаторы – неядовитые жидкости, но их применение сдерживается из-за снижения долговечности двигателя. Наиболее перспективной является высокооктановая добавка – метил-трет-бутиловый эфир (МТБЭ). Физико-химические свойства МТБЭ близки к свойствам бензина. Добавка 10% МТБЭ к бензину повышает ОЧ на 5…6 ед. При производстве высокооктановых бензинов широко используется органическое вещество – кумол, а также: алкилбензин, изооктан, изопентан и толуол. Бензин АИ-95 и АИ-98 обычно получают с добавлением кислородсодержащих компонентов: метил-трет-бутилового эфира или его смеси с третбутанолом, получившей название фэтерол. Введение МТБЭ в бензин позволяет повысить полноту его сгорания и равномерность распределения детонационной стойкости по фракциям. Максимально допустимая концентрация МТБЭ в бензине составляет 15% из-за его относительно низкой теплоты сгорания и высокой агрессивности по отношению к резинам.

В случае смешения бензинов различной детонационной стойкости результирующее октановое число можно подсчитать по эмпирической формуле

(2)

где Н и В – октановые числа (по моторному методу) соответственно низко- и высокооктанового бензина;

x – доля высокооктанового бензина в смеси, %.

Фракционный состав. С фракционным составом связаны такие характеристики двигателя, как его пуск, образование паровых пробок в системе питания, прогрев и приемистость, экономичность и долговечность работы.

Фракции бензина определяются по кривой перегонки. Сущность определения фракционного состава сводится к следующему. Бензин в количестве 100 мл нагревают в специальном приборе. При этом образуются пары, которые необходимо охладить. При охлаждении пары конденсируются, превращаются в жидкость, которую собирают в мерный цилиндр.

Во время перегонки записывают температуру начала кипения (н.к) – падения первой капли в цилиндр, а затем температуры выкипания 10, 50, 90% и конца перегонки (к.п). Эти данные приводят в стандартах (нормативных документах) и паспортах качества бензина и обозначаются, соответственно, Т_н.к, Т_10%, Т_50%, Т_90%, Т_к.п.

Для обеспечения надежного пуска двигателя при полной исправности систем питания и зажигания необходимо соблюдение следующих условий. Частота вращения вала двигателя на режиме пуска не должна опускаться ниже определенного порога, при котором снижение расхода воздуха приводит к перебоям в смесеобразовании и истечении топлива в диффузор карбюратора. Кроме того, понижение пусковой частоты вращения уменьшает интенсивность сжатия смеси в цилиндре двигателя, что приводит к увеличению потерь тепла в стенках цилиндра (возможна даже конденсация испарившегося топлива на холодных деталях двигателя) и потерь давления из-за прорыва газов через поршневые кольца.

Для успешного зимнего пуска частота вращения вала двигателя должна быть не ниже 70 об/мин.

Однако, кроме требования к частоте, существует требование к количеству паров бензина. В условиях двигателя воспламеняется и сгорает только испаренная часть бензина, подаваемого в мотор. Неиспарившиеся фракции в сгорании не участвуют и стекают в картер, смывая масляную пленку со стенок цилиндра.

Чем ниже температура воздуха при пуске холодного двигателя, тем в меньшем количестве испаряются легкие фракции бензина и тем более затруднен пуск. Для облегчения пуска количество легких фракций в бензине должно быть увеличено.

Зная температуру выкипания 10% бензина, можно оценить минимальную температуру воздуха, при которой пуск лёгкий (Т_л.п), пуск возможен (Т_в.п) и пуск невозможен (Т_н.п):

(3)

(4)

(5)

Пример: имеем летний бензин Т_н.к= 40 ºC, Т_10% = 70 ºC; зимний бензин Т_н.п= 35 ºC, Т_10% = 55 ºC.

Тогда получим: летний бензин Т_л.п=-3 ºC, Т_в.п=-15,5 ºC, Т_н.п=- 18,8 ºC; зимний бензин Т_л.п=-15 ºC, Т_в.п=-23 ºC, Т_н.п=-28 ºC.

Полученные цифры нельзя воспринимать как незыблемый критерий возможности пуска. Формулы эмпирические, и результаты могут варьироваться как в одну, так и в другую сторону в зависимости от состояния двигателя в целом и аккумуляторной батареи и карбюратора в частности.

Однако повышенное содержание низкокипящих фракций в бензине не всегда является положительной особенностью. При этом может увеличиться склонность бензинов к образованию паровых пробок. Паровые пробки в системе питания двигателя – довольно часто встречающаяся неисправность при использовании зимнего бензина в летнее время. С целью устранения этих явлений применяются байпасные каналы для перекачки части топлива и выходу возникающих пузырей в бензобак.

Такие характеристики двигателя, как время его прогрева и приемистость связаны со значением температуры перегонки 50% бензина.

Приемистостью двигателя называют его способность обеспечивать быстрый разгон автомобиля. Чем меньше время прогрева двигателя, тем ниже расход бензина, затраты времени, а также износ деталей двигателя. С понижением температуры окружающего воздуха требуются бензины с более низкой температурой перегонки 50% бензина. Применение бензинов с Т_50% для летнего сорта не выше 115 ºC и зимнего не выше 100 ºС обеспечивает быстрый прогрев двигателя и его хорошую приемистость.

Температура перегонки концевых фракций влияет на полноту испарения топлива, полноту сгорания, на токсичность выхлопа, а также на экономичность и износ двигателя.

Концевые фракции поступают в цилиндр, не испарившись, они не участвуют в сгорании, и экономичность двигателя ухудшается. Тяжелые фракции бензина, осевшие на стенках цилиндра, смывают масло и увеличивают износ. Несгоревшее топливо откладывается также на поверхностях камеры сгорания и поршней в виде нагара, который инициирует детонационное сгорание и калильное зажигание.

Чем меньше Т_90% и Т_к.пбензина, тем лучше. Для бензинов установлены нормы на Т_90% и Т_к.п: для летнего бензина соответственно не выше 180 и 195-205 ºC, для зимнего – не выше 160 и 185-195 ºС.

Давление насыщенных паров (ДНП) характеризует испаряемость бензиновых фракций и их пусковые качества. Давление (или упругость) паров бензина зависит от его химического и фракционного составов. Как правило, чем больше в топливе содержится легкокипящих углеводородов, тем выше упругость паров.

Определяют ДНП, выдерживая испытуемый бензин 20 мин в герметичном резервуаре при 37,8 ºC при соотношении объемов бензина и его паров в пропорции 1:4. Фиксируют ДНП бензина по манометру.

Использование бензина с высокой упругостью паров приводит к повышенному образованию паровых пробок в системе питания, снижению наполнения цилиндров, падению мощности. В летних сортах бензинов ДНП не должно быть больше 66,7 кПа (500 мм рт.ст.). Зимние сорта бензинов имеют большее давление – от 66,7 до 93,3 кПа (500-700 мм рт.ст.).

Удельной теплотой сгорания называют количество теплоты, которое выделяется при полном сгорании 1 кг топлива. Различают два понятия теплоты сгорания: высшую и низшую. Высшая теплота (Н_в) – это максимально возможное количество тепла, полученное расчетным способом при допущении, что вода, содержащаяся в топливе, а также получаемая от сгорания водорода, находится в капельно-жидком состоянии. Низшая теплота (Н_U) меньше высшей на величину тепла, затраченного на испарение воды. Для расчетов пользуются эмпирическими формулами, точность которых ± 2…4%:

(6)

Например: для бензина с составом С = 86%, Н = 14%, Н_U= 43574 кДж/кг.

Кислотность бензина оценивается щелочным числом – это количество щелочи КОН, необходимое для полной нейтрализации кислот в 100 мл топлива. Для бензинов нормированное значение щелочного числа – не более 5 мг КОН на 100 мл топлива.

Индукционный период. Процесс окисления бензина происходит сначала медленно, затем резко ускоряется. Период до резкого ускорения окисления называется индукционным. Этот показатель, определяемый в лабораторных условиях, характеризует химическую стабильность бензина. Например, значение индукционного периода ≈ 900 мин гарантирует стабильность бензина в течение длительного времени (гарантийный срок хранения – 5 лет со дня изготовления). Определение длительности индукционного периода при хранении – слишком долгий процесс, поэтому применяются лабораторные методы определения индукционного периода в условиях ускоренного окисления. Ускорение окисления достигается за счет повышения температуры (обычно до 100 ºС) и подачи чистого кислорода. Чтобы избежать испарения бензина, процесс ведут под давлением ≈ 7 атм в герметичном сосуде. О начале вступления топлива во взаимодействие с кислородом судят по падению давления в сосуде, что свидетельствует о переходе газообразного кислорода в химические соединения с углеводородами топлива.

Химически нестабильные бензины способствуют образованию на деталях двигателя отложений (осадков, лаков, нагаров), обусловленных содержанием в бензинах так называемых фактических смол.

Марки бензинов и их характеристики. Основными марками, вырабатываемого автомобильного бензина в России являлись А-76, А-80, АИ-91, А-92, АИ-95, Аи-98. Примерные компонентные составы автомобильного бензина различных марок приведены в табл. 1. В последнее время ассортимент автобензина значительно пополнился за счёт новых марок, выпускаемых по техническим условиям. Это обусловлено резким ростом производства неэтилированного бензина и сокращением производства бензина этилированного.

С развитием автомобилестроения и ужесточением экологических требований к эксплуатации транспортных средств. Новые технологии в двигателестроении предъявляют более высокие требования к его эксплуатации – он нуждается в более в высококачественном топливе.

Одним из главных способов повышения качества автомобильных бензинов стало комплексное улучшение эксплуатационных свойств, в том числе, за счет добавления многофункциональных моющих присадок. В связи с этим, современные марки бензинов, выпускаемых нефтеперерабатывающими заводами Российской Федерации, отличаются количеством, разнообразием присадок и, соответственно, маркой.

Таблица 1

Средние компонентные составы автомобильного бензина

Компонент	А-76 (А-80)	А-76*	АИ-91	А-92	А-92*		АИ- 95	АИ- 98
Бензин каталитического риформинга:
Мягкого режима	40-80	70-60	60-90	60-88	50- 100	—		—
Жесткого режима	—	—	40-100	40-100	10-40	5-90		25-88
Ксилольная фракция	—	—	10-20	10-30	—	20-40		20-40
Бензин каталитического крекинга	20-80	10-60	10-85	10-85	10-85	10-50		10-20
Бензин прямой перегонки	20-60	40-100	10-20	10-20	10-80	—		—
Алкилбензин	—	—	5-20	5-20	—	10-35		15-50
Бутаны+ изопентан	1-7	1-5	1-10	1-10	1-7	1-10		1-10
Газовый бензин	5-10	5-10	5-10	5-10	5-10	—		—
Толуол	—	—	0-7	0-10	—	8-15		10-15
Бензин коксования	1-5	5-10	—	—	—	—		—
Гидростабилизированный бензин пиролиза	10-35	10-20	10-30	10-30	10-30	10-20		10-20
МТБЭ	<=8	—	5-12	5-12	—	10-15		10-15
Примечание: * — Этилированный.

Все марки современных автомобильных топлив, в том числе и бензинов, выпускаются по Техническому регламенту «О требованиях к автомобильному и авиационному бензину, дизельному и судовому топливу» утвержденному Правительством РФ от 27 февраля 2008 г. №118 с изменениями от 7 сентября 2011 года. В соответствии с Федеральным законом «О техническом регулировании» все выпускаемые марки автомобильных бензинов в оборот на территории РФ должны проходить обязательное подтверждение соответствия установленным нормам по экологичности и делятся на классы: 2,3,4,5 (Приложение 1).

Выпуск в оборот автомобильного бензина на территории РФ допускается в отношении:

класс 2 – допускался до 31 декабря 2012 г.; класса 3 – до 31декабря 2014 г;

класса 4 – до 31 декабря 2015 г.; класса 5 – срок не ограничен.

Автомобильные бензины, за исключением марки АИ-98, подразделяются на виды:

Летний – для применения во всех районах, кроме северных и северовосточных, в период с 1 апреля до 1 октября; в южных районах допускается применение летнего бензина в течение всего года.

Зимний – для применения в течение всех сезонов в северных и северо-восточных районах и остальных районах с 1 октября по 1 апреля.

Товарные бензины производства «НОРСИ» подразделяются на марки (табл. 3):

А-76 (неэтилированный и этилированный). ГОСТ 2084-77. АИ-92 (неэтилированный) ТУ 38.001165-87. АИ-95 (неэтилированный) ГОСТ 2084-77.

Таблица 3 

Технические характеристики автомобильных бензинов

Наименование показателей	Нормы по ГОСТ 2084-77
	А-76 н/э	А-76 э		А-92 н/э	А-95 н/э
Детонационная стойкость (ОЧм, не менее)	76	76		83	85
Концентрация свинца, г/дм3 бензина не более	0,013	0,017		0,013	0,013
Фракционный состав:
1. Тн.п бензина, ºС, не ниже	35	35		не	30
2. Т10% ºС, не выше	70	70		норм.	75
3. Т50% ºС, не выше	115	115		75	120
4. Т90% ºС, не выше	180	180		120	180
5. Тк.п бензина, ºС, не выше	195	195		180	205
6. Остаток в колбе, %	1,5	1,5		205	1,5
7. Потери, %	2,5	2,5		1,5	2,5
				2,5
Давление насыщенных паров, мм.рт.ст., не более	500	500		600	500
Индукционный период бензина на месте производства, мин, не менее	900	1200		600	900
Массовая доля серы, %, не более	0,10	0,10		0,05	0,10

С 1 января 1999г. на территории России введён в действие новый стандарт на бензины – ГОСТ Р 51105-97 «Топлива для двигателей внутреннего сгорания. Неэтилированные бензины». Основой для его разработки явился евростандарт ЕN 228-1993 с таким же названием.

В зависимости от октанового числа, определенного исследовательским методом, устанавливаются следующие марки неэтилированных автомобильных бензинов: “Нормаль-80” – не менее 80; “Регуляр-91” – не менее 91; “Премиум-95” – не менее 95; “Супер-98” – не менее 98.

Ряд физико-химических и эксплуатационных свойств данных бензинов указан в табл. 4.

Остальные свойства новых бензинов классифицируются иным образом, по сравнению с ранее действующими стандартами.

Таблица 4

Физико-химические и эксплуатационные свойства автомобильных бензинов

Наименование/свойства	Значения для марки
	“Нормаль- 80”	“Регуляр- 91”	“Премиум- 95”	“Супер- 98”
Плотность при 15 ºС, кг/м3	700-750	720-780	725-780	725-780
ОЧ, единиц, не менее по моторному методу по исследовательскому методу	76,0 80,0	82,5 91,0	85,0 95,0	88,0 98,0
Концентрация фактиче- ских смол, мг/100 см3, не более	5,0
Массовая доля серы, %, не более	0,05
Индукционный период, мин, не менее	900
Концентрация марганца, мг/дм3, не более	50	18	0	0
Внешний вид	чистый, прозрачный

По новому ГОСТу каждая марка бензина делится по испаряемости на пять классов (табл. 2.5) в зависимости от климатического района страны:

1. – для района I с 1 апреля по 1 октября;
2. – для районов II и III с 1 апреля по 1 октября;
3. – для районов IV и V с 1 апреля по 1 октября;
4. – для районов II и III с 1 октября по 1 апреля;
5. – для районов IV и V с 1 октября по 1 апреля.

Таблица 5

Эксплуатационные свойства классов бензинов по испаряемости

Наименование/свойства	Класс бензина
	1	2	3	4	5
Давление насыщенных паров, кПа min max	35 70	45 80	55 90	60 95	80 100
Фракционный состав: температура начала перегонки, ºС, не ниже пределы перегонки, ºС, не выше: 10% 50% 90%
	35	35	Не нормируется
	75 120 190	70 115 185	65 110 180	60 105 170	5 100 160
Конец кипения, ºС, не выше	215

Условно принятый район I характеризуется теплым климатом с мягкой зимой. В России это побережье Черного моря, Северный Кавказ, Калмыкия и т.д.

Район II характеризуется умеренно-холодным климатом (базовый расчет на Западную Сибирь).

Район III характеризуется умеренным климатом (центральные области страны).

Район IV – с очень холодным климатом (Якутск, Оймякон и другие). Район V – с холодным климатом (например, Салехард).

Разделение бензинов по классам в зависимости от климатических районов – очень существенный шаг в сторону увеличения безотказности и долговечности работы автомобильного парка страны.

Всероссийский Научно-исследовательский институт по переработке нефти ОАО «ВНИИ НП» разработал новые требования к неэтилированным автомобильным бензинам с улучшенными экологическими свойствами изготавляемым по техническим условиям ТУ 38.401-58-344-2008, то есть – «Бензины автомобильные неэтилированные с улучшенными экологическими свойствами А-80 (АИ-92, АИ-93, АИ-95, АИ-98) ТУ 38.401-58-344-2008. Свойства современных бензинов приведены в табл. 6.

Таблица 6

Бензины автомобильные неэтилированные с улучшенными экологическими свойствами ТУ 38.401-58-344-2008

Наименование показателя	Значение для марки
	АИ-80	АИ-92	АИ-93	АИ-95	АИ-98
Детонационные стойкость: ОЧ не менее: по моторному методу по исследовательскому	76 80	82,5 92	85 93	85 95	88 98
Концентрация свинца не более, г/дм3	0,005
Фракционный состав: температура начала перегонки, ºС,  не ниже (летнего/зимнего*): пределы перегонки, ºС, не выше: 10% (летнего/зимнего) 50% (летнего/зимнего) 90% (летнего/зимнего)	35 205/195 70/55 115/110 180/160
Давление насыщенных павров, кПа: летнего зимнего	35-66,7 66,7-93,3
Массовая доля серы не более, %	0,05	0,03
Содержание водорастворимых кислот, %	отсутствует
Содержание механических примесей и воды, %	отсутствует
Примечание: * – температура начала перегонки для зимних сортов бензина не нормируется

Марку бензина, необходимую для нормальной работы ДВС, устанавливают заводы-изготовители и указывают ее в инструкции по эксплуатации автомобиля. Не допускается работа автомобиля на бензине несоответствующего качества. Применение бензина с ОЧ ниже установленного приведет к детонации, а применения бензина с более высоким ОЧ может привести к возрастанию температуры сгорания горючей смеси и как следствие – к прогару клапанов. Также увеличатся расходы на эксплуатацию автомобиля, из-за более высокой стоимости бензина.

Чтобы избежать несвоевременного снижения долговечности и надежности работы двигателя автомобилей импортного производства, а также не вызвать неоправданного увеличения затрат на бензин, необходимо правильно подобрать марку используемого бензина. Соответствие отечественных и зарубежных бензинов приведены в табл. 7.

Таблица. 7

Соответствие некоторых марок бензинов отечественного и зарубежного производства

Отечественный бензин	Зарубежный бензин
Марка, ГОСТ, ТУ	Марка	Спецификация	Страна
А-80 ТУ 38.401-58-144-98	Обычный Type 2	ONORM C113 JIS K 2202-80 CAN-2-3,5-79	Австрия Япония Канада
АИ-92 ТУ 38.401-58-144-98	A-93 Normal	БДС 8638-82 DIN 51600 DIN 51607 ASTM D439-83	Болгария Германия Германия США
АИ-95 ТУ 38.401-58-144-98	Premium Superbenzin	BS 7070-85 SNV 181162	Великобритания Швейцария
АИ-98 ТУ 38.401-58-144-98	A-96 4 star Super	БДС 86 38-82 BS 4040-78 SNV 1811611/1	Болгария Великобритания Швейцария

Просмотров: 313

Бензин состав — Справочник химика 21

    Пример. Построить кривую ОИ стабильного бензина (состав бензина, характеристика индивидуальных компонентов и узких фракций — см. табл. 1.7, стр. 64), пользуясь методом Обрядчикова и Смидович. Кривая ИТК бензина изображена на рис. 1-28. 

[c.67]

    Фракция бензина Состав сырья, массовые доли Выход катализата X Состав катализата. доли массовые Теплота процесса пр кДж/кг [c.116]

    Базовый бензин Состав (объемный), %  [c.178]

    Октановое число бензинов определяют следующим образом. Приготавливают такие две смеси технического эталонного изооктана (ТЭИ) и бензина Б-70, для которых октановые числа отличаются друг от друга не более чем на два пункта, и одна детонирует сильнее, а другая слабее испытуемого топлива. Смеси заливают в два свободных бачка (к третий помещают испытуемый бензин). Состав горючей [c.104]

    III. Довольно широкие фракции низкокипящих углеводородов, которые используют под общим названием газовые бензины. Состав и свойства таких компонентов крайне непостоянны на разных заводах и меняются в довольно широких пределах. Изменение фракционного состава и давления насыщенных паров бензинов при добавлении низкокипящих компонентов различных групп представлены в табл. 29. [c.174]

    Пример 12. 3. В стабилизационную колонну поступает 40 ООО кя/ч нестабильного бензина, состав которого приведен в табл. 12. 2 (столбцы 4, 5, 6). Составить материальный баланс стабилизационной колонны, если давление насыщен- [c.268]

    Состав газа на каждой установке значительно меняется во времени. На рис. 12 показаны изменения углеродного эквивалента сухого газа, получаемого в течение года на одной из установок каталитического риформинга бензина. Состав газов, используемых в ка- [c.36]

    Бензин риформинга состав Бензин состав пиролиза 

[c.65]

    Товарные автомобильные бензины представляют собой, как правило, смеси многих компонентов, в том числе и высокооктановых продуктов каталитического крекинга. В зависимости от мар си бензина состав компонентов может колебаться в широких пределах. Так же, как и при приготовлении авиационных бензинов, в пределах, разрешенных стандартом, к автомобильным бензинам (кроме бензина А-72) добавляют этиловую жидкость. Для обеспечения нормальной работы более экономичных двигателей с высокой степенью сжатия все больше вырабатывается высококачественных автомобильных бензинов АИ-93 и АИ-98. Максимально допустимая концентрация ТЭС в этих бензинах не должна превышать 0,82 г на 1 кг бензина, температура конца кипения—195 °С. Бензины АИ-93 и АИ-98 обладают хорошей стабильностью, что позволяет хранить их длительное время. [c.43]

    Очистка щелочно-спиртовым (метаноловым) раствором бензина прямой перегонки из высокосернистой нефти требует соблюдения следующих условий работы расход смешанного реагента 20% (объемн.) к бензину состав реагента 20%-ный раствор метанола 1 часть, каустическая сода 2 части продолжительность контакта между реагентами и нефтепродуктом 5 мии. При таком способе очистки содержание общей серы в бензиновом дестиллате снижается, например, с 0,58 до 0,30%, содержание меркаптанов — с 0,26% до 0,008% (вес.). 

[c.319]

    Расход смешанного реагента 20% объемн. бензина состав реагента 20%-ный раствор метанола 1 часть, каустическая сода 2 части продолжительность контакта между реагентами и нефтепродуктом 5 мин. При таком способе очистки содержание общей серы в бензиновом дистилляте снижается, например, с 0,58 до 0,30%, содержание меркаптанов с 0,26 до 0,008% вес. [c.280]

    Условия процесса давление 290 ат растворитель для ппф — пентан-гек-сановая фракция прямогонного бензина состав продукта карбонилирования, вес. % растворитель — 50—52 масляные альдегиды — 39—40 продукты уплотнения — 7—8 вода —0,5 —1 глубина превращения пропилена — 90%. 

[c.115]

    Исследовательский метод определения октановых чисел автомобильных бензинов был принят в 1939 г. Необходимость в нем была вызвана тем, что моторный метод не всегда обеспечивал надежную оценку детонационной стойкости автомобильных бензинов, состав которых подвергся значительному изменению. [c.54]

    Содержание свинцовых соединений. А. Л. Фейгин и Ю. Г. Вех-ли исследовали содержание свинцовых соединений в нагаре, к-рый снимали с различных деталей одноцилиндровой установки Вокеш,. работавшей при степени сжатия 6,5 на этилированном бензине. Состав смеси а = 0,6. [c.367]

    Это сложная смесь углеводородов, выкипающая, в основном, в пределах кипения бензина, Состав легкого масла пиролиза приведен в табл. 33, [c.83]

Бензин — Что такое Бензин?

Бензин – это самый важный продукт переработки нефти; из сырой нефти производится до 50% бензина.

Бензин — это самый важный продукт переработки нефти. 

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.

Каждому процессу переработки нефти предъявляются требования по количеству и качеству производимого бензина.

Состав бензина

Промышленный бензин представляет собой смесь углеводородов в интервале точки кипения 30-200° C.

Некоторые бутаны, кипящие при температуре ниже 38° С, имеют высокое давление паров.

Углеводороды в бензине включают многие изопарафины, а также ароматические углеводороды и нафтены, а в бензинах, полученных при крекинге, содержится от 15 до 25% олефинов.

Октановое число углеводородов снижается в следующем порядке: 

изопарафины > ароматические > олефины > нафтены > н-парафины.

Имеются различия между компонентами каждой из этих групп, зависящие от структуры молекул и точки кипения.

Различные компоненты дают свой вклад в октановое число бензиновых смесей.
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.

Классификация бензинов

Бензины классифицируются по разным основаниям, включая интервалы температур кипения, октановое число, содержание серы.

Интервалы температур кипения

Большинство бензинов кипит в интервале 30-200° С.

50%-ная точка, т.е. температура, при которой кипит половина компонентов смеси и которая определяет состав смеси во время прогрева двигателя, а частично и при разгоне транспортного средства, располагается в пределах 98-104° С. 

Высокое содержание низкокипящих компонентов, таких как бутаны и пентаны, обусловливает исключительно высокое давление паров и в теплое время является причиной образования паровых пробок, когда газовые пузырьки препятствуют течению топлива по узким трубам двигателей и тепловых установок.

В то же время недостаток низкокипящих компонентов служит причиной трудностей запуска двигателя зимой. 90%-ная точка кипения бензина определяет время прогрева двигателя и эффективность использования топлива.

Октановое число

Октановое число — наиболее важная характеристика бензина.

Оно обычно определяется в одноцилиндровой стационарной установке, снабженной различными приборами для регистрации склонности к детонации.

Нормальный гептан (семь атомов углерода в линейной цепи) детонирует очень легко; для него принято нулевое октановое число.

Изооктан (восемь атомов углерода в разветвленной цепи) не детонирует до тех пор, пока не будут достигнуты экстремальные условия давления, температуры и нагрузки; для него произвольно установлено октановое число 100.

При испытании бензина с неизвестными детонационными свойствами его сравнивают со смесью гептана и изооктана, имеющей такую же способность к детонации, как и испытуемый бензин; октановое число бензина — это процентное содержание изооктана в такой смеси.

Октановое число, определенное таким образом, не всегда соответствует характеристике в многоцилиндровом двигателе в дорожных условиях при изменяющихся скоростях, нагрузках и ускорениях. 

В нефтяной промышленности используются 2 метода, делающие это сравнение более реальным: моторный метод и исследовательский метод.

Октановое число определяется как среднее из 2 таких определений.

Присадки

Практически все бензины содержат различные присадки, в том числе ингибиторы смолообразования и небольшое количество красителя.

Законодательством многих промышленно развитых стран существенно снижен допустимый уровень соединений свинца в бензине (этилированный бензин, т.е. содержащий добавки тетраэтилсвинца, повышающие октановое число бензина, составляет менее 20% от всего бензина, вырабатываемого в США).

Основные виды бензина и их параметры

Автомобильные бензины.

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.

Ассортимент, качество и состав автомобильных бензинов

Основную массу автомобильных бензинов в России вырабатывают по ГОСТ 2084-77и ГОСТ Р51105-97 и ТУ 38.001165-97. В зависимости от октанового числа ГОСТ 2084-77 предусматривает пять марок автобензинов: А-72, А-76,АИ-91, АИ-93 и АИ-95. Для первых двух марок цифры указывают октановые числа, определяемые по моторному методу, для последних — по исследовательскому. В связи с увеличением доли легкового транспорта в общем объеме автомобильного парка наблюдается заметная тенденция снижения потребности в    низкооктановых бензинах и увеличения потребления высокооктановых. Бензин А-72 практически не вырабатывается ввиду отсутствия техники, эксплуатируемой на нем.

Наибольшая потребность существует в бензине А-92, который вырабатывается по ТУ 38.001165-97, хотя доля бензина А-76 в общем объеме производства остается очень высокой. Указанные ТУ предусматривают также марки бензинов А-80 и А-96 с октановыми числами по исследовательскому методу соответственно 80 и 96. Эти бензины предназначены в основном для поставки на экспорт. Бензин АИ-98 с октановым числом 98 по исследовательскому методу производится по ТУ 38.401-58-122-95и ТУ 38.401-58-127-95. Бензины А-76, А-80, АИ-91, А-92 и А-96 допускается вырабатывать с использованием этиловой жидкости. Малоэтилированный бензин АИ-91 с содержанием свинца 0,15 г/дм³ выпускается по отдельным техническим условиям(ТУ 38.401-58-86-94). При производстве бензинов АИ-95 и АИ-98 использование алкилсвинцовых антидетонаторов не допускается.

Требования ГОСТ 2084-77 к качеству автомобильных бензинов приведены в таблице. Все бензины, вырабатываемые по ГОСТ 2084-77, в зависимости от показателей испаряемости делят на летние и зимние. Зимние бензины предназначены для применения в северных и северо-восточных районах в течение всех сезонов и в остальных районах с 1 октября до 1 апреля. Летние — для применения во всех районах кроме северных и северо-восточных в период с 1 апреля по 1 октября; в южных районах допускается применять летний бензин в течение всех сезонов.

Параметры автомобильных бензинов, вырабатываемых по ГОСТ 2084-77, существенно отличаются от принятых международных норм, особенно в части экологических требований. В целях повышения конкурентоспособности российских бензинов и доведения их качества до уровня европейских стандартов разработан ГОСТ Р 51105-97 «Топлива для двигателей внутреннего сгорания. Неэтилированный бензин. Технические условия», который вводится в действие с01.01.99 г. Этот стандарт не заменяет ГОСТ 2084-77, которым предусмотрен выпуск как этилированных, так и неэтилированных бензинов. В соответствии с ГОСТ Р 51105-97 будут вырабатываться только неэтилированные бензины (максимальное содержание свинца не более 0,01 г/дм³).

Характеристики автомобильных бензинов (ГОСТ 2084-77)

Показатели	А-72	А-76 неэтил.	А-76 этил.	АИ-91	АИ-93	АИ-95
Детонационная стойкость:   октановое число, не менее:
моторный метод	72	76	76	82,5	85	85
исследовательский метод	Не нормируется			91	93	95
Массовое содержание свинца, г/дм3, не более	0,013	0,013	0,17	0,013	0,013	0,013
Фракционный состав:   температура начала перегонки бензина, °С, не ниже:
летнего	35	35	35	35	35	30
зимнего	Не нормируется
10% бензина перегоняется при   температуре, °С, не выше:
летнего	70	70	70	70	70	75
зимнего	55	55	55	55	55	55
50% бензина перегоняется при   температуре, °С, не выше:
летнего	115	115	115	115	115	120
зимнего	100	100	100	100	100	105
90% бензина перегоняется при   температуре, °С, не выше:
летнего	180	180	180	180	180	180
зимнего	160	160	160	160	160	160
Конец кипения бензина, °С, не выше:
летнего	195	195	195	205	205	205
зимнего	185	185	185	195	195	195
Остаток в колбе, %, не более	1,5	1,5	1,5	1,5	1,5	1,5
Остаток и потери, %, не более	4,0	4,0	4,0	4,0	4,0	4,0
Давление насыщенных паров   бензина, кПа:
летнего, не более	66,7	66,7	66,7	66,7	66,7	66,7
зимнего	66,7-93,3	66,7-93,3	66,7-93,3	66,7-93,3	66,7-93,3	66,7-93,3
Кислотность, мг КОН/100 см3, не более	3,0	1,0	3,0	3,0	0,8	2,0
Содержание фактических смол,   мг/100см3, не более:
на месте производства	5,0	5,0	5,0	5,0	5,0	5,0
на месте потребления	10,0	10,0	10,0	10,0	10,0	10,0
Индукционный период на месте производства бензина, мин, не   менее	600	1200	900	900	1200	900
Массовая доля серы, %, не более	0,10	0,10	0,10	0,10	0,10	0,10
Цвет	—	—	Желтый	—	—	—
Примечания.   1. Для бензинов всех марок: испытание на медной пластинке- выдерживают;   содержание водорастворимых кислот и щелочей, механических примесей и воды —   отсутствие; плотность при20 °С — не нормируется, определение обязательно.   2. Для городов и районов, а также предприятий, где Главным санитарнымврачом   запрещено применение этилированных бензинов, предназначаются только неэтилированные.   3. Допускается вырабатыватьбензин, предназначенный для применения в южных   районах, со следующими показателями по фракционному составу:10 % перегоняется   при температуре не выше 75 °С; 50 % перегоняется при температуре не выше 120   °С;   4. Для бензинов, изготовленных с применением компонентов каталитического   риформинга, допускаемая температураконца кипения не выше 205 °С — для летнего   и не выше 195 °С — для зимнего.

В зависимости от октанового числа по исследовательскому методу установленочетыре марки бензинов: «Нормаль-80», «Регуляр-91», «Премиум-95», «Супер-98». Бензин «Нормаль-80» предназначен для использования на грузовых автомобилях наряду с бензином А-76. Неэтилированный бензин «Регуляр-91» предназначен для эксплуатации автомобилей взамен этилированного А-93. Автомобильные бензины «Премиум-95» и «Супер-98» полностью отвечают европейским требованиям, конкурентоспособны на нефтяном рынке и предназначены в основном для зарубежных автомобилей, ввозимых в Россию.

С целью ускорения перехода на производство неэтилированных бензинов взамен этиловой жидкостидопускается использование марганцевого антидетонатора в концентрации не более — 5 мг Мn/дм3 для марки «Нормаль-80″и не более 18 мг Мn/дм³ для марки «Регуляр-91». В соответствии с европейскими требованиями по ограничению содержания бензола введен показатель «объемная доля бензола» — не более 5 %. Установлена норма по показателю «плотность при 15 °С».Ужесточена норма на массовую долю серы — до 0,05 %. Для обеспечения нормальной эксплуатации автомобилей и рационального использования бензинов введено пять классов испаряемости для применения в различных климатических районах по ГОСТ 16350- 80. Наряду с определением температуры перегонки бензина при заданном объеме предусмотрено определение объема испарившегося бензина при заданной температуре 70, 100 и 180 °С. Введен показатель «индекс испаряемости».В ГОСТ Р 51105-97 наряду с отечественными включены международные стандарты на методы испытаний (ISO, EN, ASTM).

Нормы и требования к качеству автомобильных бензинов и характеристики испаряемости по ГОСТ Р 51105-97приведены в таблице.

Нормы и требования к качеству автомобильных бензинов по ГОСТ Р 51105-97

Показатели	Нормаль-80	Регуляр-91	Премиум-95	Супер-98
Октановое число, не менее: моторный метод	76,0	82,5	85,0	88,0
Октановое число, не менее: исследовательский метод	80,0	91,0	95,0	98,0
Содержание свинца, г/дм3, не более	0,010
Содержание марганца, мг/дм3, не более	50	18	—	—
Содержание фактических смол, мг/100 см3, не   более	5,0
Индукционный период бензина, мин, не менее	360
Массовая доля серы, %, не более	0,05
Объемная доля бензола, %, не более	5
Испытание на медной пластине	Выдерживает, класс   1
Внешний вид	Чистый, прозрачный
Плотность при 15°С, кг/м3	700-750	725-780	725-780	725-780
Примечания.   1. Содержание марганца определяют только для бензинов, с   марганцевымантидетонатором (МЦТМ).   2. Автомобильные бензины, предназначенные для длительного хранения (5 лет) в   Госрезервеи Министерстве обороны, должны иметь индукционный период не менее   1200 мин.

По составу автомобильные бензины представляют собой смесь компонентов, получаемых в результате различных технологических процессов: прямой перегонки нефти, каталитического риформинга, каталитического крекинга и гидрокрекинга вакуумного газойля, изомеризации прямогонных фракций, алкилирования, ароматизации термического крекинга, висбрекинга, замедленного коксования. Компонентный состав бензина зависит, в основном, от его марки и определяется набором технологических установок на нефтеперерабатывающем заводе.

Базовым компонентом для выработки автомобильных бензинов являются обычно бензины каталитического риформингаили каталитического крекинга. Бензины каталитического риформинга характеризуются низким содержанием серы, в их составе практически отсутствуют олефины, поэтому они высокостабильны при хранении. Однако повышенное содержание в них ароматических углеводородов с экологической точки зрения является лимитирующим фактором. К их недостаткам также относится неравномерность распределения детонационной стойкости по фракциям. В составе бензинового фонда России доля компонента каталитического риформинга превышает 50%.

Бензины каталитического крекинга характеризуются низкой массовой долей серы, октановыми числами по исследовательскому методу 90-93 единицы. Содержание в них ароматических углеводородов составляет 30-40%, олефиновых — 25-35%. В их составе практически отсутствуют диеновые углеводороды, поэтому они обладают относительно высокой химической стабильностью (индукционный период 800-900 мин.). По сравнению бензинами каталитического риформинга для бензинов каталитического крекинга характерно более равномерное распределение детонационной стойкости по фракциям. Поэтому в качестве базы для производства автомобильных бензинов целесообразно использовать смесь компонентов каталитического риформинга и каталитического крекинга.

Бензины таких термических процессов, как крекинг, замедленное коксование имеют низкую детонационную стойкость химическую стабильность, высокое содержание серы и используются только для получения низкооктановых бензинов в ограниченных количествах.

При производстве высокооктановых бензинов используются алкилбензин, изооктан, из опентан и толуол. Бензины АИ-95 и АИ-98 обычно получают с добавлением кислородсодержащих компонентов: метил-трет-бутилового эфира (МТБЭ) или его смеси с трет-бутанолом, получившей название фэтерол. Введение МТБЭ в бензин позволяет повысить полноту его сгорания и равномерность распределения детонационной стойкости по фракциям. Максимально допустимая концентрация МТБЭ в бензинах составляет 15% из-за его относительно низкой теплоты сгорания и высокой агрессивности по отношению к резинам.

Для достижения требуемого уровня детонационных свойств этилированных бензинов к ним добавляют этиловую жидкость(до 0,15 г свинца/дм³ бензина). К бензинам вторичных процессов, содержащим непредельные углеводороды, для их стабилизации и обеспечения требований по индукционному периоду разрешается добавлять антиокислители Агидол-1 или Агидол-12. В целях обеспечения безопасности в обращении и маркировки этилированные бензины должны быть окрашены. Бензин А-76 окрашивается в желтый цвет жирорастворимым желтым красителем К, бензин АИ-91 — в оранжево-красный цвет жирорастворимым темно-красным красителем Ж. Этилированные бензины, предназначенные для экспорта, не окрашиваются.

Примерные компонентные составы автомобильных бензинов различных марок приведены в таблице.

Средние компонентные составы автомобильных бензинов

Компонент	А-76 (А-80)	А-76*	АИ-91	А-92	А-92*	АИ-95	АИ-98
Бензин каталитического   риформинга:
мягкого режима	40-80	70-60	60-90	60-88	50-100	—	—
жесткого режима	—	—	40-100	40-100	10-40	5-90	25-88
Ксилольная фракция	—	—	10-20	10-30	—	20-40	20-40
Бензин каталитического крекинга	20-80	10-60	10-85	10-85	10-85	10-50	10-20
Бензин прямой перегонки	20-60	40-100	10-20	10-20	10-80	—	—
Алкилбензин	—	—	5-20	5-20	—	10-35	15-50
Бутаны + изопентан	1-7	1-5	1-10	1-10	1-7	1-10	1-10
Газовый бензин	5-10	5-10	5-10	5-10	5-10	—	—
Толуол	—	—	0-7	0-10	—	8-15	10-15
Бензин коксования	1-5	5-10	—	—	—	—	—
Гидростабилизированный бензин пиролиза	10-35	10-20	10-30	10-30	10-30	10-20	10-20
МТБЭ	<=8	—	5-12	5-12	—	10-15	10-15
* —   Этилированный.

В последнее время ассортимент автобензинов значительно пополнился за счет новых марок, выпускаемых по техническим условиям. Это обусловлено резким ростом производства неэтилированного бензина и сокращением производства бензина этилированного.

При этом тетраэтилсвинец заменяется на различные нетрадиционные присадки и добавки, ранее выпускаемыми химической и микробиологической промышленности в иных целях.

К таким веществам относятся различные эфиры, спирты, металлоорганические соединения и т.д. Необходимость производства таких бензинов по техническим условиям диктуется тем, что все присадки и добавки могут вводиться в строго определенных концентрациях. Для контроля содержания этих компонентов в технических условиях предусматриваются специальные показатели и вводятся дополнительные методики контроля.

Все бензины, выпускаемые по техническим условиям, должны соответствовать требованиям ГОСТ Р 51313-99 «Бензины автомобильные. Общие технические требования», который вводится с 01 июля 2000г.

Соответствие бензинов, выпускаемых по техническим условиям, требованием ГОСТ Р 51313-99 проверяется при их сертификации, которая является обязательной.

 

 

 

Бензины автомобильные. Общие технические условия

Наименование показателя	Значение показателя для типов бензинов				Метод испытания
	I	II	III	IV
Детонационная стойкость:
октановое число по   исследовательскомуметоду, не менее	80	91	95	98	по ГОСТ 8226
октановое число по моторному методу, не   менее	76	—	—	—	по ГОСТ 511
Концентрация свинца, г/дм3, не более, для бензина:
неэтилированного	0,013	0,013	0,013	0,013	по ГОСТ 28828
этилированного	0,17	—	—	—
Давление насыщенных паров, кПа	35-100	35-100	35-100	35-100	по ГОСТ 1756
Фракционный состав:
90% бензина перегоняется притемпературе,   °С, не выше	190	190	190	190
конец кипения бензина, °С, не выше	215	215	215	215
остаток в колбе, %, не более	1,5	1,5	1,5	1,5
Массовая доля серы, %, не более	0,1	0,05	0,05	0,05	по ГОСТ 19121 или   ГОСТ Р50442
Объемная доля бензола, %, не более	5	5	5	5	по ГОСТ 29040

Источник:   http://www.rossibneft.ru/

Сравнение основных характеристик современных бензинов

 

Основные   показатели	ГОСТ Р 51105-97   (<Евро-2>-)	<Московские>   стандарты	ГОСТ Р   51866-2002   (<Евро-3>-)
Содержание серы,   не более, ppm	500	150	150
Содержание бензола   % об.	5,0	3,0   1,0 (с 01.01.2007)	1,0
Содержание   ароматики   % об.	не нормируется	42,0	42,0
Содержание олефинов   % об.	не нормируется	18,0	21,0/18,0

Бензин

— Energy Education

Рис. 1. Бензонасос с пятью октановыми числами, представленными пятью разными числами на насосе. ^[1]

Бензин , также известный как бензин ^[2] — это энергоемкое вторичное топливо, которое можно рассматривать как энергетическую валюту. Он используется для питания многих тепловых двигателей, а самое главное, он используется в качестве топлива для значительной части автомобилей. Бензин получают, когда сырая нефть разбивается на различные нефтепродукты в процессе фракционной перегонки.Готовый продукт по трубопроводам поступает на АЗС.

Бензин необходим для работы большинства автомобилей с двигателями внутреннего сгорания. По этой причине бензин является одним из наиболее широко используемых нефтепродуктов. Бензин составляет около половины всех используемых нефтепродуктов. Напротив, дизельное топливо составляло ~ 20%, а керосин (или авиакеросин) ~ 8%. ^[3] Цена на бензин сильно различается по всему миру, и это влияет на стоимость эксплуатации транспортного средства. Кроме того, мировая экономика все больше связана с добычей нефти и ценами, что влияет на нашу жизнь далеко не только на то, сколько стоит заполнить полный бак газа. ^[4]

Композиция

Точный химический состав бензина варьируется в зависимости от его марки или октанового числа, но в целом это смесь горючих углеводородов. Это октановое число описывает качество топлива, и это значение основано на соотношении двух соединений в бензине — в частности, изооктана , соединения с той же химической формулой, что и октан, но с немного другой структурой и свойствами. и нормальный гептан . ^[5] Чем выше количество октанового числа в топливе, тем больше октановое число и тем выше качество топлива. Это более высокое качество топлива гарантирует, что воспламенение топлива произойдет вовремя в результате искры от свечи зажигания, а не раньше в результате сжатия поршня.

В последнее время бензин смешивают с биотопливом, известным как этанол. В Канаде бензин с октановым числом 87 может содержать до 10% этанола, поскольку это самый высокий процент этанола, на котором может работать обычный автомобильный двигатель. ^[6]

Кроме того, особый состав бензина приводит к высокой плотности энергии. Эта высокая плотность энергии делает бензин таким ценным топливом, поскольку относительно небольшой объем топлива может обеспечить большое количество полезной энергии.

Плотность энергии (МДж / л)	34,2 [7]
Плотность энергии (кВтч / галлон)	36,1 [8]
Удельная энергия (МДж / кг)	44.4 [9]

Воздействие на окружающую среду

Сгорание бензина является значительным источником антропогенного углекислого газа, или CO ₂ . Как и в случае сгорания любого ископаемого топлива, образование этого углекислого газа отрицательно влияет на климат Земли и способствует глобальному потеплению и изменению климата. Общее количество углекислого газа, выделяемого при сжигании бензина, зависит от массы используемого топлива. Таким образом, автомобиль, который использует меньше бензина, будет производить меньше выбросов в окружающую среду.Это делает необходимым проектировать автомобили с максимальной экономией топлива, чтобы сэкономить деньги и ограничить выбросы. Повышение топливной эффективности (миль на галлон автомобиля) одновременно экономит деньги и снижает выбросы. Например, за 10-летний период вождение автомобиля с расходом 30 миль на галлон вместо автомобиля с расходом 24 миль на галлон позволяет сэкономить более 4000 долларов США на расходах на топливо, если предположить, что стоимость топлива статична и составляет 1,20 доллара США за литр. Он также выбрасывает более 8000 кг меньше CO ₂ .

Для получения дополнительной информации о выбросах CO ₂ углеводородного топлива щелкните здесь

Для дальнейшего чтения

Список литературы

Состав бензина — Большая химическая энциклопедия

Связь между составом бензина и выбросами загрязняющих веществ… [Стр.258]

Метанол более растворим в ароматических углеводородах, чем в парафиновых. Таким образом, изменение состава бензина может влиять на топливные смеси. При комнатной температуре растворимость метанола в бензине очень ограничена в присутствии воды. Обычно сорастворители добавляют в смеси метанол-бензин для повышения водостойкости. Метанол практически не растворяется в дизельном топливе. [Pg.87]

Состав бензина также может регулироваться в Европе. Трехсторонняя инициатива осуществляется Европейской Комиссией, нефтяной и автомобильной промышленностями.На основе анализа необходимых улучшений качества воздуха должны быть написаны новые правила, регулирующие выбросы транспортных средств и состав топлива в двадцать первом веке. [Стр.191]

Рисунок 9.9. Состав бензина и исследовательское октановое число (RON). Шкала RON задается н-гептаном (RON = 0) и 2,2,4-триметилпентаном (RON = 100). RON …

Снижение содержания свинца в бензине и введение реформулированного бензина оказались очень успешными в сокращении автомобильных выбросов из-за изменений в составе бензина с дальнейшим улучшением качества топлива, предложенным на первые десятилетия этого нового тысячелетия.Эти прогнозы сопровождаются заметным и измеримым снижением качества сырой нефти, а переработанный бензин будет способствовать соблюдению экологических норм в отношении выбросов жидкого топлива, но будет постоянно пересматриваться из-за потенциального воздействия на окружающую среду. [Стр.70]

Дисхарт, К. Т. Углеводородный состав выхлопных газов. Его отношение к составу бензина. Proc. Амер. Пфетрол. Inst. 50 514-540, 1970. [Pg.114]

Hamming, W. J., P. P. Mader, S. W. Nicksic, J.К. Романовский, Л. Г. Уэйн. Состав бензина и борьба со смогом. Отчет о совместном исследовании Western CMl and Gas Association и округа Лос-Анджелес по контролю за загрязнением воздуха Db-trict. Район по контролю за загрязнением воздуха Лос-Анджелес, 1% 1. 185 стр. [Pg.116]

Рис. 8.1 Жидкие и паровые составы бензина. Перепечатано с разрешения Foster KL, Mackay D, Parkerton TF, Webster E, Milford L (2005) Пятиэтапная стратегия оценки воздействия на окружающую среду для смесевого бензина в качестве примера.Environ Sci Technol 39 2711-2718. Авторское право 2005 г., Американское химическое общество …

Чтобы прояснить механизм изменения состава бензина (уменьшение концентрации парафинов и увеличение концентрации олефинов и ароматических углеводородов) ZSM-5 в двойном цеолитном катализаторе, эксперименты были проведены на катализаторах, содержащих только ZSM-5, диспергированный в матрица. Катализатор, содержащий 1 мас.% ZSM-5 использовали для того, чтобы повторить концентрацию ZSM-5 в двойном цеолитном катализаторе, изученном ранее. Эксперименты с чистым матричным катализатором были использованы для определения вклада ZSM-5. [Стр.42]

Рассмотрены продемонстрированные характеристики ZSM-5 на более чем 35 установках крекинга. Основными особенностями ZSM-5 являются его высокая активность и стабильность, благоприятная селективность, устойчивость к металлам и гибкость, особенно при использовании в качестве аддитивного катализатора. ZSM-5 расщепляет и изомеризует низкооктановые компоненты нафты, полученной с помощью катализатора крекинга фожазита.В результате образуются олефины и происходят изменения в составе бензина, которые объясняют его повышенные исследования и моторные октаны. Была разработана модель, которая прогнозирует работу ZSM-5 в установке FCC. [Pg.64]

Модель разделена на две части: расчет концентрации ZSM-5, необходимой для достижения заданной активности в установке (поддержание активности), и влияние состава базового бензина на повышение октанового числа бензина для ZSM-5. данной деятельности. [Стр.74]

В таблице III сравнивается состав бензина из трех каталитических систем, дезактивированных паром.Первый содержит 10% фожазита с обменом редкоземельных элементов (RE FAU) в инертной матрице кремнезема / глины с размером ячейки 2,446 нм, второй содержит 20% сверхстабильного фожазита (Z-14 USY) с размером элементарной ячейки 2,426 нм в инертной матрице. Третий содержит 50% аморфного оксида кремния-оксида алюминия с большой площадью поверхности (70% AI2O3 30% SiO2) и 50% глины. Площадь поверхности азота по БЭТ этого катализатора после дезактивации паром составляет 140 м / г. Все три катализатора дезактивировали на 4 часа. при 100% пара и температуре 816 ° C.

Состав и выход бензина (испытания реактора с неподвижным псевдоожиженным слоем)… [Pg.107]

Schuetzle, D WO Siegl, TE Jensen, MA Dearth, EW Kaiser, R. Gorse, W. Kreucher, E. Kulik, Взаимосвязь между составом бензина и выбросами углеводородов в транспортных средствах — обзор текущего состояния Исследования и будущие потребности в исследованиях, Environ. Перспектива здоровья, 102, 3-12 (1994). [Pg.940]

Обширные исследования описывают разработку новых материалов, таких как нитриды и оксинитриды переходных металлов, в качестве новых потенциальных катализаторов для операций гидрообработки. Были проведены исследования для получения информации о влиянии высоких уровней добавки ZSM-5 на легкие олефины и состав бензина в FCC.289 Было обнаружено, что ZSM-5 может существенно увеличивать содержание пропилена и бутенов, и … [Стр.59]

Повышение октанового числа двигателей с помощью ZSM-5 в анализах состава бензина экспериментальной установки каталитического крекинга на экспериментальной установке … [Стр.50 ]

В этой статье мы обсудим подробный анализ состава, проведенный в исследованиях пилотной установки с райзером с ZSM-5 и без него. В частности, мы отмечаем относительные выходы как разветвленных, так и нормальных парафинов, а также изо и нормальных олефинов в зависимости от числа атомов углерода и связываем их с увеличением моторного октана.В этом исследовании были использованы два различных основных катализатора, чтобы обеспечить широкий диапазон состава базового бензина. [Стр.51]

---

См. Также в источнике #XX — [ Стр. 360 ]

См. Также в источнике #XX — [ Стр.42 , Стр.44 , Стр.70 ]

См. Также в источнике №XX — [ Стр.32 , Стр.50 ]

См. Также в источнике №XX — [ Стр.141 , Стр.142 ]

См. Также в источнике №XX — [ Стр.154 , Стр.156 ]

См. Также в источнике №XX — [ Стр.179 , Стр.184 , Стр.185 , Стр.213 ]

См. Также в источнике №XX — [ Pg.665 , Стр.666 ]

См. Также в источнике №XX — [ Стр.114 ]

См. Также в источнике №XX — [ Стр.154 , Стр.156 ]

См. Также в источнике №XX — [ Стр.123 , Стр.125 , Стр.126 , Стр.127 ]

---

Бензин — статья в энциклопедии — Citizendium

(PD) Фото: Правительство США
Автомобили для личного пользования являются крупнейшими потребителями бензина.

Бензин или бензин — это топливо, полученное из сырой нефти, для использования в двигателях внутреннего сгорания с искровым зажиганием. Обычный бензин в основном представляет собой смешанную смесь из более чем 200 различных углеводородных жидкостей, от жидкостей, содержащих 4 атома углерода, до жидкостей, содержащих 11 или 12 атомов углерода.Он имеет начальную точку кипения при атмосферном давлении около 35 ° C (95 ° F) и конечную точку кипения около 200 ° C (395 ° F). ^{[1] [2] [3] [4]} Бензин используется в основном в качестве топлива для двигателей внутреннего сгорания в автомобильных транспортных средствах, а также в некоторых небольших самолетах.

В Канаде и США широко используется слово «бензин», которое часто сокращается до просто «газ», хотя это скорее жидкость, чем газ.Фактически, бензозаправочные станции называют «заправочными станциями».

Большинство нынешних или бывших стран Содружества используют термин «бензин», а их заправочные станции называются «заправочными станциями». Иногда также используется термин «бензиновый бензин». В некоторых европейских странах и в других местах термин «бензин» (или вариант этого слова) используется для обозначения бензина.

В авиации слово «могас» (сокращение от «автомобильный бензин») используется для отличия автомобильного автомобильного топлива от авиационного топлива, известного как «avgas».

Производство бензина из сырой нефти

Для получения дополнительной информации см .: Процессы нефтепереработки .

Бензин и другие конечные продукты производятся из сырой нефти на нефтеперерабатывающих заводах. По ряду причин очень трудно количественно оценить количество бензина, полученного путем переработки определенного количества сырой нефти:

• По всему миру существуют буквально сотни различных источников сырой нефти, и каждая сырая нефть имеет свою уникальную смесь тысяч углеводородов и других материалов.

• Во всем мире также есть сотни нефтеперерабатывающих заводов, и каждый из них предназначен для обработки определенной сырой нефти или определенного набора сырой нефти. Более того, каждый нефтеперерабатывающий завод имеет свою собственную уникальную конфигурацию процессов переработки нефти, которая производит свой собственный уникальный набор компонентов бензиновой смеси. Некоторые виды сырой нефти содержат более высокую долю углеводородов с очень высокими температурами кипения, чем другие виды сырой нефти, и поэтому требуют более сложных конфигураций нефтеперерабатывающих заводов для производства углеводородов с более низкой точкой кипения, которые можно использовать в бензинах.

• Существует множество различных спецификаций бензина, утвержденных различными местными, государственными или национальными правительственными агентствами.

• Во многих географических регионах количество бензина, производимого в летний сезон (т. Е. В сезон наибольшего спроса на автомобильный бензин), значительно отличается от количества, производимого в течение зимнего сезона.

(PD) Изображение: Milton Beychok
Средний выход нефтепродуктов в США.

Однако в среднем по всем нефтеперерабатывающим заводам, работавшим в США в 2007 году, ^[5] переработка барреля сырой нефти (то есть 42 галлона или 159 литров) давала 19,2 галлона (72,7 литра) конечного продукта бензина. как показано на соседнем изображении. Это объемная доходность 45,7 процента. Средний выход бензина на НПЗ в других странах может быть другим.

С точки зрения эксплуатационных характеристик при использовании в автомобильных двигателях внутреннего сгорания с искровым зажиганием наиболее важной характеристикой бензина является его октановое число (обсуждается далее в этой статье).Парафиновые углеводороды (алканы), в которых все атомы углерода находятся в прямой цепи, имеют самое низкое октановое число. Углеводороды с более сложной конфигурацией, такие как ароматические углеводороды, олефины и разветвленные парафины, имеют гораздо более высокое октановое число. С этой целью многие процессы нефтепереработки, используемые на нефтеперерабатывающих заводах, предназначены для производства углеводородов с более сложной конфигурацией.

Некоторые из наиболее важных технологических потоков нефтеперерабатывающих заводов, которые смешиваются вместе для получения конечных бензинов ^[6] :

Свойства, определяющие рабочие характеристики бензина

(PD) Изображение: Milton Beychok
Схема 4-тактного цикла двигателя внутреннего сжатия с искровым зажиганием.

Октановое число

На соседнем изображении показано, что происходит в одном из цилиндров сгорания бензинового двигателя внутреннего сгорания с искровым зажиганием, работающего в 4-тактном цикле. Каждый цилиндр в двигателе имеет подвижный поршень, который может скользить вверх и вниз внутри цилиндра. Хотя это не показано на изображении, нижняя часть поршня соединена с вращающимся центральным коленчатым валом с помощью так называемого шатуна . Цикл начинается с поршня в верхней части цилиндра (т.е.е., где поршень наиболее удален от оси коленчатого вала), а впускной и выпускной клапаны закрыты. Потом:

• Во время хода впуска поршень тянется вниз вращающимся коленчатым валом, и впускной клапан открывается, впуская смесь топлива и воздуха.

• Во время хода сжатия впускной клапан закрывается, и поршень толкается вверх за счет вращения коленчатого вала, который сжимает топливно-воздушную смесь.

• Во время такта power сжатая топливно-воздушная смесь воспламеняется искрой от свечи зажигания.Возникающее в результате повышение температуры и давления горящего топлива заставляет поршень опускаться вниз, что, в свою очередь, заставляет вращаться коленчатый вал.

• Во время хода выпуска выпускной клапан открывается, и вращающийся коленчатый вал толкает поршень вверх, что заставляет газообразные продукты сгорания выходить из цилиндра. На этом 4-тактный цикл заканчивается, а затем цикл начинается снова.

В типичном многоцилиндровом двигателе синхронизация цикла каждого цилиндра такова, что коленчатый вал постоянно вращается.

(PD) Изображение: Milton Beychok
Упрощенная структура 2,2,4-триметилпентана и н-гептана.

Если бензин самопроизвольно воспламеняется и детонирует (т. Е. Взрывается) до того, как он воспламеняется свечой зажигания, это вызывает аномальное явление, известное как детонация , звон детонация или искровой детонация . Стук достаточно слышен, и продолжительный стук приведет к повреждению двигателя.

Как вкратце упоминалось выше, наиболее важной характеристикой бензина является его октановое число, которое является мерой устойчивости бензина к детонации .Фактически, октановое число иногда называют антидетонационным индексом . Октановое число основано на произвольной шкале, индексированной относительно жидкой смеси изооктана (C ₈ H ₁₈ ), которая представляет собой 2,2,4-триметилпентан, и н-гептана (C ₇ H ₁₆ ). Изооктан (см. Соседнее изображение), с разветвленной структурой и высокой стойкостью к детонации, произвольно получил октановое число 100. N-гептан (см. Соседнее изображение), имеет прямую цепочку и плохую устойчивость к детонации произвольно присвоено октановое число 0.

Октановое число конкретного бензина измеряется при его использовании в одноцилиндровом испытательном двигателе с переменной степенью сжатия и регулировкой степени для получения стандартной интенсивности детонации, регистрируемой прибором, известным как датчик детонации . Путем сравнения с табличными результатами аналогичных испытаний различных смесей изооктана и н-гептана при одинаковой степени сжатия определяется октановое число бензина. Например, если результаты испытаний бензина соответствуют результатам испытаний смеси, содержащей 90 об.% Изооктана и 10 об.% Н-гептана, то октановое число бензина принимается равным 90. ^[7]

Октановое число измеряется в двух различных рабочих условиях. Оценка, измеренная в более тяжелых условиях эксплуатации, называется октановым числом двигателя (MON) ^[8] , а оценка, измеренная в менее жестких условиях, называется октановым числом (RON) ^{. [9]} . Октановое число двигателя является более репрезентативным для характеристик бензина при его использовании в автомобиле, работающем под нагрузкой.Для многих составов бензина MON примерно на 8-10 пунктов ниже, чем RON.

В Соединенных Штатах и ​​Канаде октановое число, указанное на насосах на заправочных станциях, представляет собой среднее значение RON и MON бензина. Это среднее значение иногда называют октановым числом насоса (PON) , антидетонационным индексом (AKI) , дорожным октановым числом (RdON) и очень часто просто . (RON + MON) / 2) или (R + M) / 2 .В Европе, Австралии и других странах октановое число, указанное на насосах, чаще всего является октановым числом.

В целом, чем выше степень сжатия двигателя внутреннего сгорания с искровым зажиганием, тем выше уровень производительности двигателя и тем выше октановое число, необходимое для бензинового топлива. Конструкция двигателя определяет степень его сжатия и, следовательно, необходимое октановое число бензина. Использование бензина с октановым числом выше, чем требуется двигателю, не улучшит его характеристики, это просто будет стоить дороже.

Давление пара

Для получения дополнительной информации см .: Давление пара .

Давление паров бензина является мерой его склонности к испарению (то есть его летучесть ), а высокое давление пара приводит к высоким выбросам при испарении углеводородов, образующих смог, что нежелательно с экологической точки зрения. Однако с точки зрения характеристик бензина:

• Бензин должен быть достаточно летучим, чтобы двигатели могли легко запускаться при минимальной ожидаемой температуре в географической зоне предполагаемого рынка бензина.По этой причине в большинстве регионов бензин, продаваемый в зимний период, имеет более высокое давление пара, чем бензин, продаваемый в летний сезон.
• Слишком высокая летучесть может вызвать чрезмерное испарение, ведущее к блокировке паров в топливном насосе и топливопроводе.

Таким образом, производители бензина должны предоставлять бензины, которые позволяют легко запускать двигатели и избегать проблем с паровой пробкой ^{[10] [11]} , в то же время соблюдая нормативные экологические ограничения на выбросы углеводородов.

Содержание серы

Для получения дополнительной информации см .: Сера .

При сгорании бензина любые соединения серы в бензине превращаются в выбросы газообразного диоксида серы, которые нежелательны с экологической точки зрения. Некоторая часть диоксида серы также соединяется с водяным паром, образующимся при сгорании бензина, и в результате образуется кислый коррозионный газ, который может повредить двигатель и его выхлопную систему. Кроме того, сера снижает эффективность встроенных каталитических нейтрализаторов (обсуждаемых далее в этой статье).

Таким образом, соединения серы в бензине крайне нежелательны как с точки зрения окружающей среды, так и с точки зрения характеристик двигателя. ^{[3] [12] [13]} В настоящее время многие страны требуют ограничения содержания серы в бензине до 10 частей на миллион по весу.

Стабильность при хранении

Бензин, хранящийся в топливных баках и других емкостях, со временем подвергнется окислительной деструкции и образует липкую смолу, известную как камедь . Такие смолы могут выпадать в осадок из бензина и вызывать загрязнение различных компонентов двигателей внутреннего сгорания, что снижает производительность двигателей, а также затрудняет их запуск.Относительно небольшие количества различных антиокислительных присадок включают в конечный бензин для улучшения стабильности бензина при хранении за счет ингибирования образования смол.

(PD) Изображение: Milton Beychok
Температура и соответствующее содержание воды, при которых разделяется смесь бензина и 10% этанола.

В конечный бензин также входят другие добавки, такие как ингибиторы коррозии для защиты резервуаров для хранения бензина, депрессанты точки замерзания для предотвращения обледенения и цветные красители для обеспечения безопасности или государственных нормативных требований. ^{[1] [3] [10]}

Как обсуждается далее в этой статье, многие бензины содержат этанол, который представляет собой спирт с формулой C ₂ H ₅ OH. Бензин нерастворим в воде, но этанол и вода взаимно растворимы. Таким образом, бензин конечного продукта, содержащий этанол, при определенных температурах и концентрациях воды будет разделяться на бензиновую фазу и водную фазу этанола. ^[14]

Например, соседний график показывает, что разделение фаз будет происходить в бензине при температурах от 5 до 16 ° C (от 40 до 60 ° F), содержащем 10 об.% Этанола и всего 0.От 40 до 0,50 об.% Воды.

Для того же диапазона температур доля воды, которую может содержать этанолсодержащий бензин без разделения фаз, увеличивается с процентным содержанием этанола. Таким образом, бензины, содержащие более 10 об.% Этанола, будут менее подвержены разделению фаз.

Состав бензина и нормативы качества воздуха

В США

Не существует «стандартного» состава или набора спецификаций для бензина.В Соединенных Штатах из-за сложных национальных и отдельных государственных и местных программ по улучшению качества воздуха, а также из-за местных решений по переработке и маркетингу нефтеперерабатывающие предприятия должны поставлять топливо, которое соответствует множеству различных стандартов. Государственные и местные нормы качества воздуха, касающиеся бензина, частично совпадают с национальными, что приводит к тому, что в прилегающих или близлежащих районах характеристики бензина существенно различаются. Согласно подробному исследованию, проведенному в 2006 году, ^[12] в 2002 году в США требовалось не менее 18 различных составов бензина.Поскольку многие нефтеперерабатывающие предприятия в Соединенных Штатах производят три сорта топлива, а спецификации топлива, продаваемого в летний сезон, значительно отличаются от спецификаций в зимний сезон, это число могло быть сильно занижено. В любом случае количество топливных составов, вероятно, несколько увеличилось с 2002 года. В Соединенных Штатах различные топливные составы часто называют «обычными видами топлива». ^{[12] [15] [16]} В целом, большинство спецификаций бензина соответствует требованиям так называемого реформулированного бензина (RFG) , установленного федеральным законом и введенного в действие U.S. Агентство по охране окружающей среды (Агентство по охране окружающей среды США).

Некоторые из основных свойств и компонентов бензина, на которые обращают внимание различные национальные, государственные или местные нормативные программы:

• давление пара так называемый фотохимический смог . Смог представляет собой комбинацию слов дым и туман и традиционно относится к смеси дыма и диоксида серы, образовавшейся в результате сжигания угля для обогрева зданий в таких местах, как Лондон, Англия в 19 веке и первая половина 20 века. Современный фотохимический смог возникает не от сжигания угля, а от автомобильных и промышленных выбросов углеводородов и оксидов азота. Он выглядит как коричневатая дымка над большими городскими территориями и раздражает глаза и легкие.

• Оксиды азота : Различные оксиды азота (NOx) образуются при сгорании бензина в транспортных средствах и при сгорании других видов топлива на промышленных объектах. NOx — один из ингредиентов, участвующих в химии атмосферы, которая производит фотохимический смог, и, как таковой, является заметным загрязнителем воздуха. Фактически, это один из шести так называемых «критериев загрязнителей воздуха», которые регулируются Национальными стандартами качества окружающего воздуха (NAAQS) США.NOx, выбрасываемые автомобильными двигателями, работающими на бензине, в значительной степени контролируются с помощью бортовых устройств, называемых каталитическими преобразователями, установленных на большинстве современных автомобилей и других транспортных средств. Они преобразуют выбросы NOx в газообразный азот и кислород. Они также преобразуют любые выбросы газообразного оксида углерода в газообразный диоксид углерода, а также превращают несгоревшие углеводороды бензина в газообразный диоксид углерода и водяной пар.

• Токсичные металлы :
  • Тетраэтилсвинец (TEL) — В 1920-х годах технология переработки нефти была довольно примитивной и производила бензины с октановым числом около 40-60.Но автомобильные двигатели быстро совершенствовались и требовали более качественных бензинов, что привело к поиску средств повышения октанового числа. Эти поиски завершились в 1921 году ^{[17] [18] [19]} в разработке тетраэтилсвинца (TEL), бесцветной вязкой жидкости с химической формулой (CH ₃ CH ₂ ) ₄ Pb. Несмотря на то, что этанол широко известен в качестве альтернативной антидетонационной присадки ^[19] , менее дорогой TEL быстро стал коммерчески доступным под названием TEL fluid , который содержал 61.5% вес. ТЕЛ. Добавление всего 0,8 мл этой жидкости TEL на литр (эквивалент 0,5 грамма свинца на литр) бензина привело к значительному увеличению октанового числа. Производство и продажа этилированного газа было кратковременно запрещено в 1925 г. Главным хирургом, ^{[18] [19]} , и была назначена группа экспертов для расследования ряда смертельных случаев, которые «произошли при производстве и смешивании. концентрированного тетраэтилсвинца ». ^[18] Затем, в 1927 году, Главный хирург установил добровольный стандарт для нефтеперерабатывающей промышленности при смешивании тетраэтилсвинца с бензином.Стандарт составлял 3 кубических сантиметра на галлон (см ³ / галлон), что соответствовало максимальному значению, которое тогда применялось среди нефтепереработчиков ^[18] , и, таким образом, не накладывало никаких реальных ограничений. В течение следующих 50 лет TEL использовался как наиболее экономичный способ повышения октанового числа бензинов. В течение этого периода технология переработки нефти развивалась до тех пор, пока высокооктановые бензины фактически не могли производиться без использования TEL. Кроме того, примерно в 1940-х годах было обнаружено, что свинец, выделяемый в выхлопных газах автомобильных двигателей внутреннего сгорания, является токсичным загрязнителем воздуха, серьезно влияющим на здоровье человека.Из-за его токсичности и того факта, что каталитические нейтрализаторы, устанавливаемые в транспортных средствах, не могут допускать присутствия свинца, Агентство по охране окружающей среды США в 1972 году выступило с инициативой по поэтапному отказу от использования TEL в Соединенных Штатах, и его использование было полностью запрещено. -дорожные транспортные средства по состоянию на январь 1996 года. ^{[20] [21]} Использование TEL в гоночных автомобилях, самолетах, судовых двигателях и сельскохозяйственном оборудовании по-прежнему разрешено. Использование TEL также было прекращено в большинстве стран мира. По состоянию на 2008 год, единственными странами, все еще разрешающими широкое использование TEL, являются Корейская Народно-Демократическая Республика, Мьянамар и Йеман. ^{[22] [23]}
  • Метилциклопентадиенилтрикарбонил марганца (ММТ) — В Канаде ММТ используется в качестве усилителя октанового числа в бензине с 1976 года. Он также разрешен для использования в качестве усилителя октанового числа бензина в Аргентине, Австралии, Болгарии, Франции, России, США. и условно в Новой Зеландии. MMT — желтая жидкость с химической формулой (CH ₃ C ₅ H ₄ ) Mn (CO) ₃ . По данным Агентства по охране окружающей среды США, употребляемый внутрь марганец является обязательным элементом диеты при очень низких уровнях, но он также является нейротоксином и может вызывать необратимые неврологические заболевания при высоких уровнях вдыхания. ^[24] Агентство по охране окружающей среды США обеспокоено тем, что использование MMT в бензине может увеличить вдыхание марганца. После завершения в 1994 году оценки рисков использования ММТ в бензине Агентство по охране окружающей среды США не смогло определить, существует ли риск для здоровья населения от воздействия выбросов ММТ бензина. На данный момент (2009 г.) бензин в США может содержать ММТ на уровне, эквивалентном 0,00826 г / л (1/32 г / галлон) марганца. ^[24] Тем не менее, все еще существует много опасений по поводу возможных неблагоприятных последствий для здоровья от использования MMT, и менее одного процента бензина, продаваемого в Соединенных Штатах, содержит MMT. ^[25]

• Другие токсичные соединения : Бензин содержит некоторое количество бензола (C ₆ H ₆ ), который представляет собой ароматическое соединение, которое является известным канцерогеном для человека. По этой причине количество бензола в бензине ограничено экологическими нормами. Как правило, горение ароматических углеводородов может привести к образованию других соединений, которые оказывают вредное воздействие на здоровье человека, таких как альдегиды, бутадиен и полициклические ароматические углеводороды (ПАУ).Поэтому общее количество ароматических углеводородов в бензине также ограничено экологическими нормами.

• Олефины : Фотохимический смог образуется в результате различных химических реакций в атмосфере между оксидами азота и так называемыми реактивными углеводородами в присутствии солнечного света. В контексте фотохимического образования смога одни углеводороды более реакционны, чем другие. Например, олефины очень реакционноспособны, а метан вообще не реакционноспособен.По этой причине содержание олефинов в бензинах ограничено экологическими нормами.

• Сера : Любые соединения серы в бензине приводят к выбросам диоксида серы в атмосферу при сгорании выхлопных газов. Такие выбросы способствуют образованию так называемого кислотного дождя , а также мешают работе бортовых каталитических нейтрализаторов и снижают их эффективность. Поэтому содержание серы в бензине ограничено экологическими нормами.

• Кислород : кислородсодержащие соединения, называемые оксигенатами, такие как метил трет -бутиловый эфир (МТБЭ) с химической формулой C ₅ H ₁₂ O или этанол с химической формулой C ₂ H ₅ OH добавляют в бензины по двум причинам. Первая причина заключается в том, что кислород снижает выбросы несгоревших углеводородов, а также выбросы окиси углерода. Вторая причина заключается в том, что они значительно увеличивают октановое число бензинов, что компенсирует потерю октанового числа в результате ограничения высокооктановых ароматических углеводородов и олефинов, а также запрета на использование TEL. ^[2] МТБЭ широко использовался в 1990-х годах в качестве оксигената в Соединенных Штатах, пока не было обнаружено, что он загрязняет подземные источники воды. В Соединенных Штатах он теперь в значительной степени заменен как оксигенат этанолом. Бензины, содержащие этанол, сейчас продаются в каждом штате Соединенных Штатов, и почти половина бензина, продаваемого в Соединенных Штатах, теперь содержит до 10 об.% Этанола либо в качестве усилителя октанового числа, либо для удовлетворения требований к качеству воздуха. ^[26]

Как упоминалось ранее, существует множество различных наборов спецификаций или стандартов для бензинов, продаваемых в Соединенных Штатах.В таблице ниже приведены спецификации, предусмотренные законом штата Калифорния. Они известны как стандарты для Калифорнийского реформулированного бензина (CaRFG) Phase 3 и, возможно, являются наиболее ограничивающими для окружающей среды спецификациями в Соединенных Штатах:

Стандарты фазы 3 Калифорнии на бензин с реформулированным составом (CaRFG) ^[27]
Действуют с 29 августа 2008 г. ^[28]

Имущество	Единица измерения	Плоский предел (a)	Средний предел (a)
Давление паров по Рейду (b)	фунтов на кв. Дюйм (в)	7.00 или 6,90 (г)	не применимо
Концентрация серы	частей на миллион w (e)	20	15
Концентрация бензола	частей на миллион v (e)	0,8	0,7
Концентрация ароматических углеводородов	частей на миллион по объему	25,0	22,0
Концентрация олефинов	частей на миллион по объему	6.0	4.0
Температура при 50 об.% Дистилляции (T50)	° F (ж)	213	203
Температура при 90 об.% Дистилляции (T90)	° F	305	295
Концентрация кислорода	вес% (г)	1,8 — 2,2	не применимо
Оксигенаты, кроме этанола	–	запрещено	не применимо
(a) «Фиксированные» ограничения применяются к каждой партии готового бензина.«Средние» пределы позволяют определенным партиям до превышать «плоские» пределы при условии, что бензин, произведенный за 180-дневный период, соответствует «средним» ограничениям и никогда не превышает указанные «предельные» пределы. (b) Давление паров по Рейду (RVP) измеряется в соответствии с методом ASTM D-323 и немного отличается от истинного абсолютного давления паров . (c) 1 фунт / кв. Дюйм = 6,89 кПа (d) Плоский предел давления паров по Рейду, равный 6,90 фунт / дюйм2, применяется, когда производитель или импортер бензина в Калифорнии использует прогнозную модель фазы 3 CaRFG для сертификации бензиновой смеси, не содержащей этанол.В противном случае для применяется предел 7,0 фунтов на кв. Дюйм. (e) ppmw = частей на миллион по массе и ppmv = частей на миллион по объему. (f) ° C = (° F — 32) (5/9) (г) Объемный% этанола в бензине = [(0,3529 / мас.% Кислорода) — 0,0006] -1 . Таким образом, 1,8 — 2,2 мас.% кислорода в бензине соответствует 5,1 — 6,3 объемных% этанола в бензине. [29]

Смесь для смешивания оксигенатов (BOB)

Некоторое количество воды обычно присутствует в сегодняшних системах трубопроводов бензина и во многих хранилищах бензина.Этанол хорошо растворяется в воде, и образующиеся водные растворы этанола очень агрессивны. По этой причине этанол не смешивают с бензином на нефтеперерабатывающих заводах. Вместо этого этанол смешивают с бензином на терминалах рядом с рынками конечных потребителей. ^{[30] [31]}

Другими словами, чтобы соответствовать текущим техническим требованиям, предъявляемым к реформулированным бензинам, нефтеперерабатывающие заводы в США в основном производят смеси, в которые этанол добавляют на терминалах или других точках на территории или рядом с ней. рынки конечных пользователей.Смесь, которая будет использоваться при производстве реформированных бензинов, известна как BOB (смесь для кислородсодержащего смешения) . BOB, который будет использоваться при производстве реформированного бензина, отвечающего спецификациям Агентства по охране окружающей среды США, известен как RBOB . БОБ, который будет использоваться при производстве реформированных бензинов, отвечающих спецификациям Калифорнии, известен как CaRBOB или CARBOB . ^{[30] [31]}

В Канаде

По состоянию на середину 2008 года регулирование качества бензина в Канаде, как правило, находится в юрисдикции провинций, за исключением некоторых национальных юрисдикций в отношении серы, бензола, свинца и возможности требовать определенных объемов возобновляемого топлива, такого как этанол.Немногие провинции регулируют многие аспекты качества бензина, кроме давления паров по Рейду. Исключением является провинция Манитоба, которая требует, чтобы бензин соответствовал добровольному национальному стандарту CGSB 3.5, автомобильный бензин , разработанному Советом по общим стандартам Канады (CGSB), входящим в состав Департамента общественных работ и государственных услуг Канады. ^[32]

Три предельных значения качества бензина, установленные на национальном уровне:

• Сера : 30 частей на миллион по массе максимум
• Бензол : 1 об.% Максимум
• Свинец : полностью запрещен

Основные детали добровольного национального стандарта CGSB 3.5, Автомобильный бензин , доступны в Приложении B отчета, опубликованного в 2008 году. ^[32]

В Европе

Действующие стандарты, разработанные Европейским Союзом, и стандарты, разработанные Европейской ассоциацией автопроизводителей (ACEA), представлены ниже. Отдельные страны Европейского Союза, а также любые другие европейские страны также могут иметь свои собственные стандарты.

Европейские стандарты для неэтилированного бензина

Имущество	Единица измерения	Европейский Союз Норма EN 228 [33]	ACEA Worldwide Fuel Charter [34] Бензин категории 4
Октановое число (a) диапазон	–	90	87 — 93
Давление пара	кПа	45 — 90 (б)	45-60 (ж)
Концентрация серы	мг / кг (в)	10	10
Концентрация бензола	об.%	1.0	1.0
Концентрация ароматических углеводородов	об.%	35,0	35,0
Концентрация олефинов	об.%	18,0	10,0
Температура при 10 об.% Дистилляции (T10)	° С (г)	–	65 (f)
Температура при 50 об.% Дистилляции (T50)	° С	–	77-100 (ж)
Температура при 90 об.% Дистилляции (T90)	° С	–	130-175 (ж)
% испаряется при 70 ° C (E70 летом)	об.%	20–48	—
% испаряется при 70 ° C (E70 зима)	об.%	22–50	—
% испаряется при 70 ° C (E70)	об.%	–	20-45 (f)
% испаряется при 100 ° C (E100)	об.%	46 — 71	50-65 (е)
% испаряется при 150 ° C (E150)	об.%	75	—
% испаряется при 180 ° C (E180)	об.%	–	90 (ж)
Конечная точка кипения (FBP)	° С	210	195
Концентрация кислорода	вес%	2.7 (д)	2,7 (г)
(a) Значения (октановое число по исследованию + октановое число двигателя) / 2 … или просто (RON + MON) / 2 (b) Диапазон от летнего минимума (45 кПа) до зимнего максимума (90 кПа) (c) мг / кг = ppmw (d) ° F = 9/5 (° C) + 32 (e) Допустимый максимальный объемный% оксигенатов: метанол = 3%, этанол = 5%, изопропанол = 10%, , изобутанол = 10%, простые эфиры (5 или более атомов углерода) = 15% (f) Абсолютное давление паров и точки температуры дистилляции указаны для рынков бензина с температурой окружающей среды выше 15 ° C.Другие ограничения применяются для рынков с более низкими температурами окружающей среды. (g) При использовании оксигенатов предпочтительны простые эфиры. Если содержание этанола в количестве до 10% по объему составляет , разрешенное действующими правилами, бензин должен соответствовать всем остальным ограничениям, указанным выше. Метанол запрещен. Пропанол и высшие спирты ограничиваются 0,1 об.% Или менее.

В Австралии и Новой Зеландии

Действующие стандарты на бензин, разработанные национальными правительствами Австралии и Новой Зеландии, представлены ниже.Отдельные штаты в Австралии, возможно, также разработали стандарты на бензин, и то же самое можно сказать о региональных советах в Новой Зеландии.

Стандарты на неэтилированный бензин высшего качества в Австралии и Новой Зеландии

Имущество	Единица измерения	Австралия Национальный стандарт [35]	Новая Зеландия Национальный стандарт [36]
Октановое число (a)	–	88	90
Давление пара	кПа	— б)	45-95 (c)
Индекс гибкой волатильности (d)	–	— б)	115 максимум
Концентрация серы	мг / кг (е)	50	150 (ж)
Концентрация бензола	об.%	1.0	1.0
Концентрация ароматических углеводородов	об.%	42,0	42,0
Концентрация олефинов	об.%	18,0	18,0
% испаряется при 70 ° C (E70)	об.%	–	22–48
% испаряется при 100 ° C (E100)	об.%	–	45–70
% испаряется при 150 ° C (E150)	об.%	–	75
% испаряется при 180 ° C (E180)	об.%	–	—
Конечная точка кипения (FBP)	° С	210	210
Концентрация кислорода	вес%	3.9	—
Этанол	об.%	10 (г)	10 (ч)
(a) Значения (октановое число по исследовательскому методу + октановое число двигателя) / 2 … или просто (RON + MON) / 2 (b) Австралийский стандарт не содержит давления пара или спецификация летучести и отсутствие спецификации перегонки, кроме конечной конечной точки (FBP). (c) Диапазон от летнего минимума (45 кПа) до зимнего максимума (95 кПа). (d) Индекс гибкой волатильности — давление пара в кПа +0,7 (E70)]. (e) мг / кг = ppmw (f) Новозеландский стандарт серы составляет 150 ppmw по состоянию на январь 2008 года. Однако он включает заявление о том, что существует «конечное требование 10-15 ppmw». (g) Допустимый максимальный объемный% оксигенатов, кроме этанола: простые эфиры = 1% и третичный бутанол = 0,5%. (h) Допустимый максимальный объемный% оксигенатов, кроме этанола: Общее количество других оксигенатов = 1%.

В Индии

Приведенные ниже стандарты качества бензина распространяются только на крупные города, и в ближайшем будущем планируется снизить максимальное содержание серы со 150 до 50 частей на миллион.Стандарты для сельских районов Индии значительно менее строгие.

Спецификации для неэтилированного бензина в Индии ^[37]
(продается в городских районах) ^(a)

Имущество	Единица измерения	Обычный предел	Лимит премиум
Октановое число (b) диапазон	–	86	90
Индекс паровой блокировки (c)	–	750–950	750–950
Концентрация серы	страниц в минуту	150	150
Концентрация бензола	об.%	1.0	1.0
Концентрация ароматических углеводородов	об.%	42,0	42,0
Концентрация олефинов	об.%	21,0	18,0
Метил-трет-бутиловый эфир (МТБЭ)	об.%	15	15
Температура при 90 об.% Дистилляции (T90)	° С	150	150
Температура при 100 об.% Дистилляции (FBP)	° С	210	210
Концентрация кислорода	вес%	2.7	2,7
(a) Другие менее строгие стандарты используются для бензина, продаваемого в сельской местности. (b) Значения (октановое число по исследовательскому методу + октановое число двигателя) / 2 … или просто (RON + MON) / 2 (c) Давление пара выражается как индекс паровой пробки (VLI), который равен 10 (пары Рейда). давление) + E70, , где E70 — объемный% испарения при 70 ° C.

Список литературы

1. ↑ ^{1.0 1.1} Часто задаваемые вопросы о бензине — Часть 2 из 4, Брюс Гамильтон, Industrial Research Ltd.(IRL), Королевский исследовательский институт Новой Зеландии.
2. ↑ ^{2,0 2,1} Гэри, Дж. и Handwerk, G.E. (2001). Технология и экономика нефтепереработки , 4-е издание. Марсель Деккер, Inc. ISBN 0-8247-0482-7.
3. ↑ ^{3,0 3,1 3,2} Взаимосвязь между качеством бензина, октановым числом и окружающей средой, Рафат Асси, руководитель национального проекта Второго национального сообщения Иордании об изменении климата, представленный на Национальном семинаре Иордании по поэтапному отказу от свинца , Программа Организации Объединенных Наций по окружающей среде, июль 2008 г., Амман, Иордания.
4. ↑ Джеймс Спейт (2008). Справочник по синтетическому топливу , 1-е издание. МакГроу-Хилл, страницы 92-93. ISBN 0-07-149023-X.
5. ↑ Откуда у меня бензин?, Министерство энергетики США, Управление энергетической информации, апрель 2008 г.
6. ↑ См. Принципиальную схему технологического процесса в статье «Процессы нефтепереработки».
7. ↑ Фрэнк Крейт и Д. Йоги Госвами (редакторы) (2004). CRC Справочник по машиностроению , 2-е издание.CRC Press. ISBN 0-8493-0866-6.
8. ↑ Согласно методу испытаний ASTM D2700
9. ↑ Согласно методу испытаний ASTM D2699
10. ↑ ^{10,0 10,1} Дэвид С.Дж. Джонс и Питер П. Пухадо (редакторы) (2006). Справочник по переработке нефти , первое издание. Springer. ISBN 1-4020-2819-9.
11. ↑ Джон МакКетта (редактор) (1992). Справочник по переработке нефти . CRC Press. ISBN 0-8247-8681-5.
12. ↑ ^{12.0 12,1 12,2} Отчет CRS для Конгресса «Бутик-топливо» и переработанный бензин: гармонизация стандартов на топливо (10 мая 2006 г.), Брент Д. Якобуччи, Исследовательская служба Конгресса, Библиотека Конгресса
13. ↑ Бензин и дизельное топливо, вопросы и ответы с веб-сайта Министерства экономического развития Новой Зеландии.
14. ↑ E10, E85 и другие альтернативные виды топлива Брюс Бауман, Американский институт нефти (API)
15. ↑ Boutique Fuels: государственные и местные программы экологически чистого топлива С веб-сайта U.S. Агентство по охране окружающей среды
16. ↑ EPAct Section 1541 Boutique Fuels Report to Congress Report No. EPA420-R-06-901, декабрь 2006 г., в соавторстве с Агентством по охране окружающей среды США и Министерством энергетики США.
17. ↑ Определение тетраэтилсвинца
18. ↑ ^{18,0 18,1 18,2 18,3} Отравление свинцом: историческая перспектива
19. ↑ ^{19,0 19,1 19,2} Этиловый бензин
20. ↑ Поэтапный отказ от бензина доклад, выпущенный Программой ООН по окружающей среде (ЮНЕП)
21. ↑ Запрет на бензин, содержащий свинец или свинцовые присадки для использования на автомагистралях С веб-сайта U.S. Агентство по охране окружающей среды
22. ↑ Asia-Pacific Lead Matrix отчет, выпущенный Программой ООН по окружающей среде (ЮНЕП)
23. ↑ Ведущая матрица Западной Азии, Ближнего Востока и Северной Африки, отчет, выпущенный Программой ООН по окружающей среде (ЮНЕП)
24. ↑ ^{24,0 24,1} Комментарии к добавке к бензину MMT получены с веб-сайта Агентства по охране окружающей среды США 10 апреля 2009 г.
25. ↑ Метилциклопентадиенил-трикарбонил марганца (MMT): Обзор науки и политики, опубликованный Международным советом по чистому транспорту, январь 2009 г.
26. ↑ E10 и другие низкоактивные смеси этанола С веб-сайта U.С. Министерство энергетики.
27. ↑ Окончательный приказ 2007 г. Поправки к измененным положениям о бензине фазы 3 Калифорнии, Свод правил Калифорнии, раздел 13, раздел 2260
28. ↑ California Phase 3 Reformized Gasoline (CaRFG) С веб-сайта Калифорнийского совета по воздушным ресурсам.
29. ↑ Прочие поправки по очистке к измененным законам Калифорнии о бензине С веб-сайта Совета по воздушным ресурсам Калифорнии.
30. ↑ ^{30,0 30.1} Приложение C: Использование этанола в бензине Часть отчета Управления энергетической информации, озаглавленная Анализ отдельных вопросов транспортного топлива, связанных с предлагаемым законодательством в области энергетики — Резюме
31. ↑ ^{31,0 31,1} Руководство по методологии и спецификациям, 2008 Публикация Platts.
32. ↑ ^{32,0 32,1} Качество топлива в Канаде Отчет за 2008 год, разработанный Институтом Пембины для Ассоциации международных автопроизводителей Канады
33. ↑ Неэтилированный бензин European Norm 228 По состоянию на январь 2009 г.
34. ↑ Всемирная хартия по топливу, сентябрь 2006 г., бензин категории 4, Европейская ассоциация автопроизводителей (ACEA)
35. ↑ Стандарт качества бензинового топлива по состоянию на октябрь 2008 г. С веб-сайта Департамента окружающей среды, водных ресурсов, культурного наследия и искусства правительства Австралии.
36. ↑ Требования к бензину высшего сорта с января 2006 г. С веб-сайта Министерства экономического развития Новой Зеландии.
37. ↑ Технические характеристики продукта в Индии — бензин, опубликованные Азиатско-Тихоокеанским энергетическим консалтингом (APEC), июнь 2007 г.

.