Какие углеводороды входят в состав бензина: Составные компоненты бензинов - АЗС VIP | Пропан-бутан | Автономная газификация

Содержание

Составные компоненты бензинов — АЗС VIP | Пропан-бутан | Автономная газификация | Новокузнецк

Углеводороды, входящие в состав бензинов, в зависимости от структуры делятся в основном на четыре группы: парафины, олефины, нафтены, и ароматики. Углеводороды, у которых атомы углерода соединены в виде прямой цепочки или цепочки с разветвлением, называются парафинами (алканами).

Парафины являются предельными углеводородами, поэтому обладают весьма слабой склонностью к взаимодействию с другими веществами, т.е. при обыкновенной температуре они не окисляются и не поддаются действию щелочей. Они входят в состав авиационных и автомобильных бензинов в количестве от 25 до 60%. К парафинам относятся также их изомеры, носящие название изопарафинов (изооктан, изопентан, n-гексан). По своим физико-химическим свойствам изопарафины мало отличаются от парафинов нормального строения, но по характеру сгорания в бензиновых двигателях они отличаются очень сильно.

Изопарафины обладают более высокими антидетонационными свойствами и поэтому часто применяются как высокооктановые компоненты топлив. Парафины под действием высоких температур и давлений легко распадаются и окисляются в присутствии воздуха, образуя пероксиды (перекиси), способствующие детонации топлива. Изопарафины более устойчивы; они очень медленно распадаются и сгорают, не успев образовать пероксиды, тем самым задерживая разложение парафинов нормального строения. Это особенно важно при работе двигателя на бедных смесях, когда имеется избыток кислорода. Некоторым недостатком парафиновых углеводородов является то, что они обладают сравнительно плохими низкотемпературными свойствами, поэтому с увеличением содержания этих углеводородов в топливе повышается его температура застывания.

Непредельные углеводороды, содержащие одну двойную связь С=С получили название олефинов (алкены, этиленовые углеводороды). Они нерастворимы в воде, но растворимы в спирте. Олефины способны присоединять атомы водорода и некоторых других элементов, превращая двойные связи в одиночные и переходя в парафины. Они легко окисляются, образуя окислы и смолы. В сырой нефти непредельные углеводороды почти не встречаются, так как обладают высокой химической активностью. Они образуются обычно при вторичной переработке (крекинге) нефти.

Углеводороды, у которых атомы углерода соединены один с другим одной замкнутой связью в виде кольца, называются нафтенами (циклоалканы). Нафтеновые углеводороды входят в авиационные и автомобильные бензины прямой гонки примерно в таком же количестве, как и парафиновые. Антидетонационные свойства нафтеновых углеводородов ниже изопарафиновых, но выше нормальных парафиновых. Их октановые числа достигают 70-78 и более единиц. Они трудно окисляются. Примером такого соединения может служить циклогексан С6Н12. Существуют также системы из двух или нескольких нафтеновых циклов, соединенных между собой общими углеродными атомами или простыми связями — полинафтены.

Углеводороды, у которых молекула состоит из бензольного кольца, т. е. из шести атомов углерода, соединенных между собой одинарными и двойными связями, называются ароматиками (арены) (это название им присвоено за их пахучие свойства). К числу ароматиков относятся бензол С6H6 и его производные (пиробензол, авиабензол), толуол, ксилол и др. Ароматические углеводороды обладают высокими антидетонационными свойствами и потому применяются в качестве высокооктановых компонентов бензинов. В бензинах прямой гонки, которые в основном состоят из парафинов и нафтенов, ароматических углеводородов содержится не более 10% и их влияние незначительно. Добавление же в эти бензины чрезмерных количеств различных ароматических соединений отрицательно сказывается на их физико-химических и эксплуатационных свойствах. Повышается вязкость и температура застывания бензинов, снижается их испаряемость, ухудшающая пусковые свойства, увеличивается гигроскопичность, токсичность (ядовитость), склонность к нагарообразованию и самовоспламенению.

Наименьшей детонационной стойкостью обладают нормальные парафиновые углеводороды, наибольшей — ароматические. Остальные углеводороды, входящие в состав бензинов, занимают промежуточное положение. Варьируя углеводородным составом, получают бензины с различной детонационной стойкостью, которая и оценивается октановым числом.

Глоссарий

Главная
Информация
Глоссарий

Активатор горения — присадка, которая улучшает процесс выделения энергии из светлых нефтепродуктов – увеличивает полноту сгорания топлива и снижает его расход.

Алканы — насыщенные (предельные) парафиновые углеводороды, входят в состав топлив.

Антигель — депрессорно-диспергирующая присадка для дизельного топлива, которая существенно снижает предельную температуру застывания. Благодаря этому ДТ можно использовать в любой сезон.

Антиокислители — вещества, которые позволяют сохранить товарный вид топлива, предотвращая окисление его компонентов.

Асфальтены — высокомолекулярные компоненты нефти, осложняющие добычу сырья.

Бензин — легкая фракция углеводородов с температурой кипения от 30ºС до 200ºС, получаемая в процессах переработки нефти.

Бензол — один из простейших ароматических углеводородов. Входит в состав бензина и широко применяется в химической промышленности для производства пластмасс, красителей и многих других продуктов.

Бункеровка — заправка судна топливом и моторными маслами. Этот процесс может осуществляться как с причала, так и в открытом море.

ВИНК (вертикально-интегрированная нефтяная компания) — акционерное общество, имеющее дочерние компании в добыче, переработке, транспортировке и реализации углеводородов.

Висбрекинг — процесс глубокой переработки тяжелых нефтяных остатков (мазута и гудрона), который осуществляется под давлением 1 – 5 Мпа и температуре 430 – 490 ºС. Висбрекинг проводится для производства товарных котельных топлив и газойля.

Газойль — смесь углеводородов различного строения, которая получается при различных процессах переработки нефти и тяжелого нефтяного сырья. Газойль используется как моторное топливо, его добавляют в средние дистилляты, а также применяют в качестве сырья для установок вторичной переработки нефти.

Газоконденсат — жидкие углеводороды, иногда в смеси с природным газом.

Деэмульгатор — химический реагент, применяемый для разрушения водонефтяных эмульсий. Широко применяется в процессах обезвоживания и обессоливания нефти.

Дизельное топливо — вид топлива для двигателей внутреннего сгорания, который представляет собой смесь различных углеводородов с точкой кипения в пределах примерно от 180°С до З60°С.

Депрессоры — вещества, которые оседают на молекулах парафинов и не позволяют им соединяться друг с другом при низких температурах, препятствуя замерзанию топлива.

Диспергаторы — вещества, которые обволакивают молекулы парафинов в дизельном топливе и поддерживают их во взвешенном состоянии.

Дистиллят (нефтяной) — самая легкая из жидких фракций нефти, которую получают в результате конденсации паров нефти, перегоняемой при атмосферном давлении или под вакуумом при давлении 4-6 кПа (30-45 мм рт. ст.). Нефтяные дистилляты условно делят на ряд фракций: газы, бензины, нафту, керосины, газойли и масляные фракции.

Ингибиторы коррозии — реагенты, которые уменьшают скорость коррозии металла в агрессивной среде, обеспечивая более продолжительный срок службы оборудованию.

Керосин — продукт переработки нефти, из которого производится топливо для реактивных и турбореактивных самолетных двигателей.

Каталитический крекинг — термокаталитическая переработка нефтяных фракций с целью получения высокооктанового бензина и непредельных жирных газов.

Каталитический риформинг — переработка бензиновых и лигроиновых фракций нефти для получения автомобильных бензинов, ароматических углеводородов и водородсодержащего газа.

Крекинг — процесс переработки нефти и входящих в её состав фракций, существенно увеличивающий выход светлых нефтепродуктов. Крекинг бывает термическим (под влиянием высокой температуры) и каталитическим (с использованием катализатора).

Лигроин — горючая смесь жидких углеводородов, более тяжелая, чем бензин. Лигроин получают при прямой перегонке нефти или крекинге нефтепродуктов (выход 15-18 % от массы сырья). Пределы выкипания 120-240 °С. Прозрачная желтоватая жидкость. Применяется в качестве сырья для нефтехимической промышленности, при производстве олефинов в паровых крекинг-установках. Также используется для производства бензина, как в качестве добавки, так и в качестве сырья для производства высокооктановых добавок.

Мазут — остаточный продукт после переработки нефти в бензин, дизельное топливо, керосин и лигроин. Мазут используют в качестве котельного топлива, для дальнейшей переработки (крекинга) с целью получения моторных топлив, а также для производства битумов и других целей.

Меркаптаны (тиолы) — высокотоксичные органические соединения, обладающие неприятным специфическим запахом. Оказывают вредное воздействие на организм человека, а также усиливают коррозионные процессы, снижая срок службы оборудования.

Нафта (лигроин, прямогонный бензин) — смесь углеводородов, получаемая в результате прямой перегонки нефти. Используется в качестве сырья для нефтехимической промышленности и производства бензина.

Нефть — полезное ископаемое, представляющее собой смесь алканов, некоторых цикланов и аренов, а также кислородных, сернистых и азотистых соединений. Из нефти получают бензин, реактивное топливо, керосин, дизельное топливо, мазут и многое другое.

Нейтрализатор (сероводорода и меркаптанов) — присадка, которая поглощает молекулы сероводорода и меркаптанов в топливе, нейтрализуя их.

Обезвоживание нефти — технологический процесс, проводимый с целью снижения количества воды в нефти перед её транспортировкой и переработкой.

Обессоливание нефти — технологический процесс, который осуществляется для удаления солей и коррозионно-активных веществ из нефти.

Парафин — смесь твердых высокомолекулярных углеводородов, которая содержится в нефти в продуктах её переработки. При низкой температуре кристаллизуется и снижает текучесть нефти и нефтепродуктов.

Перегонка нефти — процесс разделения нефти на отдельные фракции, которые отличаются температурой кипения.

Присадка — специальные вещества, добавляемые в топлива и масла для улучшения их характеристик.

Сжиженный природный газ (СПГ) — газ (главным образом метан), сжиженный посредством охлаждения и сжатия.

Сжиженный углеводородный газ (СУГ) — смесь сжиженных под давлением лёгких углеводородов с температурой кипения от −50 до 0 °C. Применяется в качестве моторного топлива.

Сибур — крупнейшая нефтехимическая компания России и Восточной Европы с полным охватом отраслевого цикла от газопереработки до производства мономеров, пластиков и синтетических каучуков и переработки пластмасс.

Судовое маловязкое топливо (СМТ) — среднедистиллятное топливо, предназначенное для применения в высокооборотных и среднеоборотных судовых двигателях.

Толуол — химическое соединение, представляющее собой прозрачную жидкость с резким запахом. Является продуктом каталитического риформинга бензиновых фракций и используется для производства бензола, растворителей и органического синтеза.

ТС-1 (авиакеросин) — авиационное углеводородное топливо для летательных аппаратов с тепловым двигателем, которое получают из среднедистиллятной фракции нефти путем прямой перегонки, либо в смеси с гидроочищенным или демеркаптанизированным компонентом.

УИТ-85 — универсальная установка для определения октановых чисел бензинов и их компонентов по моторному и исследовательскому методам согласно ГОСТ 511-82 и ГОСТ 8226-82 (аналогичны испытаниям, проводимым по международным стандартам ASTM D2699, ASTM D2700, EN 25163, ISO 5163, ISO 5164).

Цетановое число — характеристика воспламеняемости дизельного топлива, определяющая период задержки воспламенения смеси (промежуток времени от впрыска топлива в цилиндр до начала его горения). Чем выше цетановое число, тем меньше задержка и тем более спокойно и плавно горит топливная смесь.

Экологический класс (топлива) — стандарт, определяющий требования к наличию вредных веществ в топливе. На основе Технического регламента Таможенного союза ТР ТС 013/2011 в России введены экологические классы автомобильных бензинов К2, К3, К4, К5.

Afton Chemical — один из крупнейших в США химических концернов. Выпускает продукцию под марками HiTEC, Greenburn и TecGARD.

Baker Hughes — один из мировых лидеров нефтегазового сервиса. Компания поставляет услуги и изделия для бурения, исследования, эксплуатации нефтяных и газовых скважин.

BASF — крупнейший в мире химический концерн, основан 6 апреля 1865 года в Германии. Поставляет присадки под марками Keropur, Keroflux, Kerobrisol, Kerokorr.

Clariant — один из крупнейших в мире производителей специальной химии, основан в 1995 г. в Швейцарии. Поставляет присадки под марками Dodiflow, Dodilube, Dodicet, Dissolvan.

ExxonMobil Corporation — американский нефтегазовый концерн, который владеет 37 НПЗ в 21 стране. Выпускает продукцию под брендами Exxon, Mobil и Esso.

Infineum — крупный химический концерн, создан в 1999 году как совместное предприятие корпораций ExxonMobil и Shell.

PPMv (parts per million by volume) — единица концентрации в миллионных долях по объему, отношение объемной доли ко всему, включая эту долю.

PPMw (parts per million by weight) — единица концентрации в миллионных долях по массе, отношение массовой доли ко всему, включая эту долю.

8.5: Органические соединения — углеводороды — Химия LibreTexts

Последнее обновление
Сохранить как PDF

Идентификатор страницы: 49425

Эд Витц, Джон В. Мур, Джастин Шорб, Ксавьер Прат-Ресина, Тим Вендорф и Адам Хан
Цифровая библиотека химического образования (ChemEd DL)

Углерод уникален среди элементов периодической таблицы из-за способности его атомов образовывать прочные связи друг с другом, сохраняя при этом одну или несколько оставшихся валентностей для связи с другими атомами. Прочность связи углерод-углерод позволяет образовывать длинные цепи:

Это поведение называется цепочкой . Такая цепь содержит множество участков, с которыми могут связываться другие атомы (или несколько атомов углерода), что приводит к большому разнообразию соединений углерода или органических соединений. углеводороды содержат только водород и углерод. Они представляют собой простейшие примеры того, как цепная связь в сочетании с валентностью углерода, равной 4, приводит к огромному разнообразию молекулярных структур даже при участии всего двух элементов. Углеводороды с одинарными связями называются алканами. Примером алкана является бутан:

Бутан

Эти углеводороды могут состоять из прямых цепей различной длины или разветвляться, когда один углерод связан с тремя или четырьмя другими атомами углерода. Это позволяет использовать изомеры, такие как изобутан, разветвленный углеводород:

Изобутан

Углеводороды также могут образовывать кольцевые структуры, называемые циклоалканами. Примером является циклогексан:

Циклогексан

Углерод способен образовывать двойные и тройные связи с другими атомами углерода. Это приводит к молекулам, называемым алкенами, которые содержат двойную связь, и алкинами, которые содержат тройную связь. Примером алкена является этен (этилен), а примером алкина является этин (ацетилен):

Этен

Этин

Вместе они называются ненасыщенными углеводородами, так как в молекуле меньше атомов водорода из-за кратных связей по сравнению с алканами. Особым классом углеводородов с множественными связями являются ароматические углеводороды, все они имеют форму углеводородного кольца с двойными связями между атомами углерода. Например, бензол:

Бензол

Углеводороды также чрезвычайно важны с экономической и геополитической точки зрения. ископаемое топливо , уголь, нефть (или сырая нефть) и природный газ состоят в основном из углеводородов и чрезвычайно важны в повседневной жизни. Нефть оказывается смесью многих различных углеводородов. Молекулы разного размера полезны для разных задач. На следующей схеме фракционной перегонки нефти показаны различные типы фракций углеводородов, взятых из нефти.

Рисунок \(\PageIndex{1}\): схема фракционной перегонки сырой нефти, используемой в нефтепереработке. Смесь разделяется на газы, бензин, керосин, мазут, смазочное масло и остаток (асфальт).

Ниже приводится краткий обзор различных фракций нефти ^[1] .

Газы (природные)

Газовая фракция содержит углеводороды, содержащие от 1 до 4 атомов углерода в каждой молекуле. Их можно использовать в качестве топлива. Другое применение — получение таких материалов, как пластмассы и синтетические волокна, из таких углеводородов с помощью методов полимеризации. Ниже приведен пример для пропана:

Шариковая модель для пропана

Бензин

Вероятно, наиболее знакомым из углеводородных дистиллятов является бензин. Бензин состоит из углеводородов с 5-12 атомами углерода в каждой молекуле. Трудно переоценить важность бензина для современного общества, учитывая центральную роль автомобильного транспорта в нашем обществе. Бензин также служит промышленным растворителем. Примером углеводорода, содержащегося в бензине, является толуол:

шарико-стержневая модель молекулы толуола C7H8, обнаруженная в кристаллической структуре. Данные рентгеноструктурного анализа из J. Chim. физ. физ.-хим. биол.(1977) 74 , 68-73.

Керосин

Керосин состоит из углеводородов, содержащих от 12 до 16 атомов углерода на молекулу. В основном керосин используется в качестве лампового масла, дизельного топлива и для каталитического крекинга, процессов, обсуждаемых в разделе, посвященном ненасыщенным углеводородам. Это позволяет разбивать эти более крупные углеводороды до размера, который можно использовать для производства бензина. Примером углеводорода, который должен быть в керосиновой фракции, является тетрадекан:

Шаростержневая модель молекулы тетрадекана

Мазут

Мазут состоит из углеводородов с числом атомов углерода в молекуле от 15 до 18. Подобно керосину, этот дистиллят используется для получения мазута, дизельного топлива и каталитического крекинга. Примером является гексадекана:

Модель смазочного масла шестнадцатеричной молекулы

Смазочное масло

Состоит из молекулы у углерода. Смазочные масла, иногда называемые минеральным маслом, используются для уменьшения трения между движущимися частями. Пожалуй, самое знакомое применение — моторное масло. Примером углеводорода в диапазоне размеров смазочного масла является эйкозан:

Шаровидная модель молекулы икосана

Остаток (асфальт)

Углеводороды, которые не выкипают, остаются после перегонки в виде углеводородов с более чем 20 атомами углерода на молекулу. Эти углеводороды можно использовать в качестве асфальта. Примером является тетракозан:

химическая структура тетракозана

Moore, J.W.; Станицкий, К.Л.; Юрс, П.К. Химия: молекулярная наука. 3-е издание. Томпсон Брукс/Коул. 2008. 546-547.

Эта страница под названием 8.5: Органические соединения — углеводороды распространяется в соответствии с лицензией CC BY-NC-SA 4.0, ее авторами, ремиксами и/или кураторами являются Эд Витц, Джон В. Мур, Джастин Шорб, Ксавьер Прат-Ресина, Тим Вендорф и Адам Хан.

Наверх

Была ли эта статья полезной?

Тип изделия
Раздел или Страница
Автор
ХимПРАЙМ
Лицензия
CC BY-NC-SA
Версия лицензии
4,0
Показать страницу TOC
№ на стр.
Теги
1. алкан
2. ароматический углеводород
3. цепочка
4. циклоалкан
5. дистилляция
6. ископаемое топливо
7. углеводород
8. ненасыщенный углеводород

Объяснение жидких углеводородных газов — Управление энергетической информации США (EIA)

Что такое жидкие углеводородные газы?

Природный газ и сырая нефть представляют собой смеси различных углеводородов. Углеводороды представляют собой молекулы углерода и водорода в различных сочетаниях. Углеводородные газообразные жидкости (HGL) представляют собой углеводороды, которые встречаются в виде газов при атмосферном давлении и в виде жидкостей при более высоких давлениях. HGL также можно сжижать путем охлаждения. Конкретные давления и температуры, при которых газы сжижаются, зависят от типа HGL. HGL можно описать как легкий или тяжелый в зависимости от количества атомов углерода и водорода в молекуле HGL.

Алканы или парафины
- Этан—C ₂ H ₆
- Пропан — C ₃ H ₈
- Бутаны: нормальный бутан и изобутан — C ₄ H ₁₀
- Природный бензин или пентаны плюс – C ₅ H ₁₂ и тяжелее
Алкены или олефины
- Этилен — C ₂ H ₄ 4
- Пропилен — C ₃ H ₆
- Бутилен нормальный и изобутилен — C ₄ H ₈

Нажмите, чтобы увеличить

знаете ли вы

Пропан и бутан были открыты в 1912 году доктором Уолтером Снеллингом, американским ученым. Он идентифицировал эти газы в бензине и обнаружил, что охлаждение и давление превращают эти газы в жидкость. Он также узнал, что сжиженные газы можно хранить и транспортировать в контейнерах под давлением.

Жидкие углеводороды получают из природного газа и сырой нефти

HGL встречаются в сыром природном газе и сырой нефти. HGL извлекаются из природного газа на заводах по переработке природного газа и при переработке сырой нефти в нефтепродукты. Жидкости для установок по производству природного газа, на долю которых приходится большая часть производства HGL в Соединенных Штатах, попадают исключительно в категорию алканов. Производство нефтеперерабатывающих заводов составляет оставшуюся часть производства алканов в США, а также все данные о производстве олефинов, которые публикуются Управлением энергетической информации США (EIA). Большие объемы олефинов производятся на нефтехимических заводах из ГГЛ и более тяжелого сырья. EIA не собирает и не сообщает данные о нефтехимическом производстве.

Жидкие углеводородные газы имеют множество применений

Сырье на нефтехимических заводах для производства химикатов, пластмасс и синтетического каучука

Топливо для отопления, приготовления пищи и сушки
Топливо для транспорта
Присадки для производства автомобильных бензинов
Разбавитель (разбавитель или разбавитель) для транспортировки тяжелой сырой нефти

В 2021 году общее использование HGL составило около 17% от общего потребления нефти в США.