Технология производства

Бензин — это комбинация горючих углеводородов, получаемая из бензойной кислоты. Термин «бензин» был впервые предложен немецким химиком Митчерлихом в 1833 году. Основным ингредиентом для его изготовления является нерафинированная нефть, состав которой варьируется в зависимости от источника. Это влияет не на качество топлива, а на технологию его производства. Для двигателей внутреннего сгорания (ДВС) бензин изготавливается из легких дистиллятов, которые присутствуют в сырой нефти.

Два распространенных типа нефти

Обычно используются два типа масел: «Легкое», в котором содержание легких дистиллятов составляет 45–50%, и «Тяжелое», в котором содержание легких дистиллятов не превышает 45%. Чем легче нефть, тем меньше в ней примесей серы и солей, что приводит к большему выходу топлива из нефти.

Получение бензина из нефти

Бензин может быть получен из нефти или комбинации различных видов нефти путем атмосферно-вакуумной дистилляции, крекинга и риформинга.

Прямая перегонка бензина

Простейшая установка для атмосферно-вакуумной перегонки включает открытые и закрытые сосуды — баки, насосные емкости, трубы, теплообменники и нагреватели. Этот метод осуществляется следующим образом:

• Первичный предварительный нагрев нерафинированного сырья до 100–130°C.

• Обессоливание и сушка.

• Дальнейший нагрев до 200–250°C.

Отделение бензина от нефти

Процесс получения бензина начинается сТопки, или испарения более легких фракций бензина вместе с водяным паром и газами с температурой кипения 130–150°С. Затем парыКонденсируютсяв конденсаторе иОтделяютсяот газа и воды. После этого бензин обогащаетсяАнтиблокировочными и другими присадками. Готовый продукт получают в пределах 5–15% от исходного сырья. БензинИспаряется** из нефти, а оставшаяся часть используется для производства пластмасс, мазута и масел.

Breaking Down

Разбиение можно трактовать как «расщепление», и оно может осуществляться двумя различными способами:

Термический процесс

Термические процессы предполагают нагрев сырья до 500°C под давлением.

Каталитический процесс

Другой метод — каталитический, при котором сырье нагревается до 400–500°C и добавляются катализаторы, например алюмосиликаты. Выход при этом составляет 50–60%, а октановое число (OCH) — 75–80.

Бензин риформинга

Бензин риформинга может быть получен путем крекинга сырья, например, низкооктанового топлива, к которому на последней стадии добавляются спирты. В результате получается этилированный бензин с октановым числом выше 95.

Типы бензинов

Бензины можно классифицировать по назначению и маркам. Марка определяется октановым числом.

Автомобильное топливо

Этот вид топлива предназначен для двигателей внутреннего сгорания легковых и грузовых автомобилей, а также других стационарных/мобильных установок, таких как генераторы, станки, насосы и т. д.

Автомобильная маркировка и исследование октанового числа

Обозначения A и I используются для обозначения назначения и метода определения октанового числа, которое может варьироваться от 92 до 98 и выше.

Важные параметры автомобильного топлива

Содержание серы в топливе влияет на степень загрязнения деталей и каналов. Содержание свинца также влияет на вредность выхлопа.

Присадки

Антиблокировочные, «промывочные» и «зимние» присадки включаются в зависимости от условий эксплуатации и дают определенные преимущества.

Авиационное топливо

Высокоочищенное и улучшенное АИ используется в легкомоторной авиации. К особенностям относятся:

• Маркируется как B и AVGAS.

• Октановое число варьируется от 92 до 115

• Повышенная химическая стабильность по сравнению с АИ.

В настоящее время использование авиационного бензина минимально, так как большие самолеты и истребители работают на керосине.

Бензин-растворитель

Материал, который не повышает ОХВ, а используется для растворения. Например, для извлечения необходимых компонентов из масел, канифоли, озокерита. Обладает обезжиривающими свойствами, является основой многих промышленных очистителей, смывок.

Требования к качеству бензина

Исчерпывающие сведения об элементах, физико-химических свойствах содержатся в ГОСТ 32513−2013 «Топлива моторные. Бензины неэтилированные». Термин «качество» в нем не раскрывается, зато подробно описаны требования к составу и присадкам. ГОСТ определяет свойства топлива класса АИ с октановыми числами 80, 92, 95, 98.

Опасность металлосодержащих добавок

Авторы документа и экологи в один голос признают тетраэтилсвинец и другие металлосодержащие добавки наиболее опасными элементами. Об этом говорится в ГОСТ 32513−2013 в двух разделах: «Область применения» и «Добавки».

Использование этих металлических добавок (марганец, свинец, железо) категорически запрещено. Несмотря на то что тетраэтилсвинец является эффективной присадкой, которую можно легко приобрести в небольших емкостях (20 мл и менее), он запрещен для использования в производстве моторного топлива.

Нормативные требования

Документ устанавливает требования к:

• Октановому числу для моторных и исследовательских процедур;

• Концентрация смолы;

• Массовой доле серы;

• Индукционный период;

• Процентное содержание бензола;

• Доля углеводородов;

• Внешний вид;

• Плотность;

• Содержание марганца и железа.

Качества бензина

Отличительные особенности, удовлетворяющие условиям данного документа, часто называют качеством. Бензин, являющийся «сухим» веществом, используется для двух целей:

• В качестве жидкого моторного топлива (ЖМТ) для двигателей внутреннего сгорания (ДВС).

• В качестве растворителя для лакокрасочных составов. Масла в бензине отсутствуют, хотя определенный процент топлива допускается для смазки поршней в камере сгорания для работы в качестве жидкого топлива.

Кустарное изготовление атмосферных дизельных двигателей

Некоторые умельцы научились изготавливать кустарные масляные насосы для атмосферных дизельных двигателей, соединяя переработанное масло, очищенное через домашние водяные фильтры, с 10–20% бензина.

Марки бензина, продаваемые на АЗС

В настоящее время на АЗС обычно продаются три основные марки бензина, определяемые по октановому числу: АИ-92, АИ-95 и АИ-98. Для оператора автомобиля или того, кто эксплуатирует систему на базе двигателя внутреннего сгорания, не имеет значения источник топлива. Важен его химический состав и степень очистки от примесей, серы и свинца.

Нормативные стандарты в России

Согласно российским нормативам, максимальное содержание серы не должно превышать 0,1% по ГОСТ 19121−73. Кроме того, концентрация свинца в газе не должна превышать 0,013 г/дм3 по ГОСТ 28828−90. Кроме того, газ классифицируется на «летний» и «зимний» в зависимости от способности работать в условиях экстремальных температур. Для защиты от конденсации воды в него добавляются специальные компоненты.

Определяющие характеристики бензина

Бензин можно легко определить по трем основным признакам, один из которых — наличие присадок, улучшающих общие характеристики топлива. Эти присадки могут помочь сделать следующее: — Тщательно очистить топливную систему — Растворить углеродистые отложения в поршнях — Раскоксовать поршневые кольца — Очистить систему выпуска отработавших газов — остановить накопление углеродистых отложений и сажи в катализаторе

Топливо с наддувом

Многие продукты имеют такие названия, как «ультра», «супер» и «максимум», чтобы привлечь потребителя. В действительности концентрация этих присадок невелика и не принесет существенной пользы, если заправить автомобиль таким топливом только один раз. Однако если постоянно использовать такое топливо более высокого качества, то можно ожидать экономии средств за счет уменьшения количества ремонтов автомобиля, улучшения очистки и промывки систем.