Бензин свойства: Бензин и его характеристики — Газойл Центр

Содержание

Бензин и его свойства.


Автомобильные бензины




Топливо для бензиновых двигателей и его характеристики

Для бензиновых двигателей применяют бензин – легкое топливо, представляющее собой светлую жидкость, быстро испаряющуюся на воздухе и хорошо воспламеняющуюся. С химической точки зрения бензин является смесью лёгких углеводородов, получаемых из нефти и нефтепродуктов.
Температура кипения бензина может варьировать в достаточно широких пределах - от 33 до 205 °C (в зависимости от содержания примесей).
Бензин несколько легче дизельного топлива – его плотность составляет 0,71…0,74 г/см³, тогда как у дизтоплива этот показатель может достигать 0,85 г/см³.
При сжигании бензина выделяется значительная тепловая энергия – его теплотворная способность может превышать 10 тыс. ккал/кг.
Замерзает бензин (в отличие от дизельного топлива) при достаточно низкой температуре – примерно -70…-74 °C.

Наиболее важными свойствами бензина являются испаряемость, антидетонационная стойкость и теплота сгорания.

***

Испаряемость бензина

Испаряемость бензина характеризует условия смесеобразования и состав горючей смеси во впускной системе двигателя, склонность бензина к образованию паровых пробок в топливной системе автомобиля, а также полноту сгорания бензина и степень разжижения моторного масла бензиновыми фракциями.

Испаряемость бензина оценивается следующими комплексными и единичными показателями, определяемыми лабораторными методами: фракционным составом, давлением насыщенных паров, склонностью к образованию паровых пробок (соотношение пар-жидкость).

Испаряемость бензина должна обеспечивать оптимальный состав топливовоздушной смеси на всех режимах работы двигателя независимо от способа ее приготовления (карбюрация, впрыск).
С испаряемостью бензина связаны такие характеристики двигателя, как пуск при низких температурах, вероятность образования паровых пробок в системе питания в летний период, приемистость автомобиля, скорость прогрева двигателя, а также износ цилиндропоршневой группы и расход топлива.

Содержание тяжелых фракций бензина ограничивают, так как в определенных условиях эксплуатации они могут испаряться не полностью и попадать в цилиндры двигателя в жидком состоянии. При этом топливо в цилиндрах смывает масляную пленку, из-за чего увеличивается износ, разжижается масло, повышается расход топлива.

Давление насыщенных паров - фактор, влияющий на надежность работы топливной системы, а также на потери от испарения, загрязняющие атмосферу при хранении, транспортировании и применении бензина.

***

Детонационная стойкость бензина

Детонационная стойкость – свойство бензина, определяющее возможную степень сжатия двигателя.
Детонация представляет собой особый вид сгорания горючей смеси, протекающего с явлениями взрыва отдельных объемов смеси при чрезвычайно высоких скоростях распространения фронта пламени в камере сгорания (2000 м/с и выше). Для сравнения: при нормальном сгорании эта скорость составляет 20…40 м/с, т. е. в 50…100 раз меньше, чем при детонационном сгорании. Детонационное сгорание топлива сопровождается значительным повышением давления в зоне детонации.

При детонационном сгорании смеси в двигателе слышны резкие металлические стуки, объясняемые ударами волн высокого давления о стенки камер сгорания, цилиндров и днищ поршней и возникновением вибрации деталей.

Кроме того, наблюдаются дымный выпуск с искрами вследствие неполного сгорания топлива и закипания жидкости в системе охлаждения из-за усиленной теплоотдачи стенкам камер сгорания и цилиндров.
В результате неполного сгорания топлива, усиленной теплоотдачи и увеличения механических потерь мощность и экономичность двигателя резко снижаются.

Длительная работа двигателя при детонационном сгорании может привести не только к повышенному износу его деталей, но и к образованию крупных дефектов в виде трещин и деформации деталей или даже их разрушения. Детонация обычно возникает в случае применения топлива несоответствующего сорта, а также при перегрузке и перегреве двигателя.

Возникшая в двигателе детонация при работе автомобиля, не имеющая систематического характера, может быть устранена уменьшением нагрузки на двигатель (путем перехода на низшую передачу) и прикрытием дроссельной заслонки карбюратора.
Систематическая детонация при работе двигателя с правильно установленным зажиганием свидетельствует о недостаточно высоких антидетонационных свойствах используемого топлива.

Показателем, характеризующим антидетонационные свойства бензина, является его октановое число.

***

Октановое число бензина

Октановое число бензина определяют на специальной установке, представляющей собой одноцилиндровый двигатель с изменяемой степенью сжатия, сравнением антидетонационных свойств испытуемого бензина со свойствами эталонного топлива – приготовляемой в разных пропорциях смеси сильнодетонирующего топлива (гептана) и стойкого против детонации топлива (изооктана) – эквивалентной смеси.

При одинаковых антидетонационных свойствах эквивалентной смеси и испытуемого бензина октановое число бензина принимают равным процентному содержанию изооктана в эквивалентной смеси. Чем больше октановое число бензина, тем меньше он детонирует при сжатии и тем большую степень сжатия может иметь двигатель, работающий на этом бензине.
Октановое число бензина является очень важным свойством топлива, поскольку, как мы знаем из теплотехники, от степени сжатия зависят многие динамические и экономические характеристики двигателя внутреннего сгорания, в том числе – его КПД. Т. е. чем выше степень сжатия в цилиндрах двигателя, тем эффективнее протекают процессы преобразования тепловой энергии в механическую.

Для повышения октанового числа бензина и уменьшения возможности его детонации в двигателях с повышенной степенью сжатия в некоторых сортах бензина используют специальные добавки – антидетонаторы. Наиболее сильным из применяемых антидетонаторов является этиловая жидкость, добавляемая к бензину в небольших количествах. Бензин с добавками этиловой жидкости называют этилированным. Этилированный бензин ядовит, поэтому в него добавляют красящее вещество для отличия от обычного бензина. Обращаться с этилированным бензином следует очень осторожно, соблюдая правила техники безопасности. В последнее время производство этилированного бензина в России запрещено.

Для автомобилей с карбюраторными двигателями применяют бензин марок: АИ-92, АИ-95, АИ-98. Буква «А» в маркировке бензина означает «автомобильный», буква «И» - метод определения октанового числа (исследовательский), цифры – октановое число бензина.

***



Оптимальный состав горючей смеси

Процесс смесеобразования заключается в смешивании бензина в распыленном состоянии с воздухом в определенной пропорции. Горючая смесь должна удовлетворять двум основным требованиям:

  • при воспламенении в цилиндре двигателя смесь должна сгорать очень быстро (в течение короткого промежутка времени), чтобы обеспечить соответствующее давление газов на поршень в начале рабочего хода;
  • бензин, входящий в состав горючей смеси, должен сгорать полностью, чтобы выделялось наибольшее количество теплоты, и работа двигателя была наиболее экономичной. Неполное сгорание топлива ведет к его выбросу в систему выпуска отработавших газов, что приводит к его неоправданному перерасходу. Кроме того, двигатель сильно дымит, а на стенках цилиндров интенсивно откладывается копоть и сажа.

Подробнее процессы горения топлива рассматриваются на отдельной странице сайта.

Для быстрого и полного сгорания горючей смеси необходимо, чтобы бензин с воздухом смешивались в строго определенной массовой пропорции, было очень мелко распылен и хорошо перемешан с воздухом. В этом случае каждая мельчайшая частица бензина будет окружена частицами кислорода в требуемом для полного окисления количестве. Не следует забывать, что горение – это процесс окисления топлива, т. е. его химическое взаимодействие с кислородом, сопровождающееся выделением тепловой энергии.

Состав горючей смеси в зависимости от соотношения топлива и воздуха в ней характеризуют специальным показателем – коэффициентом избытка воздуха α, представляющим собой отношение действительного количества воздуха в смеси (в кг), приходящегося на 1 кг топлива, к теоретически необходимому количеству, обеспечивающему полное сгорание 1 кг топлива.

Как указывалось в предыдущей статье, в зависимости от соотношения масс бензина и воздуха различают нормальную, обедненную, обогащенную и богатую горючую смесь.

Нормальной называют смесь, в которой на 1 кг бензина приходится 15 кг воздуха – теоретически необходимое количество воздуха для полного сгорания бензина. Коэффициент α для нормальной горючей смеси равен единице.
Соотношение 1:15 является примерным (обычно системы питания бензиновых двигателей регулируются на нормальный состав 1:14,7), поскольку с точки зрения химии количество кислорода в смеси должно обеспечивать окисление водорода и углерода, содержащихся в данной марке бензина. В процессе сгорания участвует не только кислород воздуха, но и кислород, в том или ином количестве содержащийся в самом топливе. Если учесть этот факт, а также то, что в разных марках и сортах бензина может содержаться разное массовое количество водорода и углерода (основных теплотворных компонентов топлива), то можно понять, что состав нормальной смеси для разных сортов бензина будет несколько отличаться.

Обедненной (α = 1,1…1,15) называют смесь, в которой имеется незначительный избыток воздуха по сравнению с нормальной смесью, а бедной (α > 1,2) – смесь, в которой воздуха существенно больше, чем необходимо для полного сгорания бензина.

Обогащенная смесь (α = 0,85…0,9) имеет недостаток воздуха – до 13 кг на 1 кг топлива. Скорость сгорания обогащенной смеси возрастает, в результате чего давление газов в цилиндрах двигателя увеличивается. Такая смесь позволяет развить двигателю максимальную мощность, но при этом общий расход топлива увеличивается из-за неполноты его сгорания.

Богатая смесь имеет значительный недостаток воздуха (α < 0,85). В такой смеси из-за нехватки кислорода бензин сгорает не полностью, что вызывает снижение мощности двигателя при значительном расходе топлива.

В результате догорания несгоревшего топлива в выпускном трубопроводе возникают хлопки, что является внешним признаком сильного обогащения рабочей смеси. При чрезмерно обогащенной смеси, когда содержание воздуха достигает 5 кг на 1 кг бензина (α < 0,4), смесь совсем не воспламеняется.

Анализируя свойства горючей смеси разных составов, можно сделать следующие выводы:

Если двигатель по условиям работы не должен развивать полно мощности (при средних нагрузках), то самой выгодной является обедненная смесь, поскольку расход топлива при этом значительно снижается. Некоторое уменьшение мощности двигателя в этом случае при его работе с неполной нагрузкой значения не имеет.

При больших нагрузках целесообразно работать на обогащенной смеси, так как двигатель при этом развивает наибольшую мощность. Несколько повышенный расход топлива вследствие кратковременности работы двигателя на данном режиме не вызывает заметного увеличения общего расхода топлива за большой период времени.

Работа двигателя на бедной или богатой смесях, вызывающих снижение мощности и экономичности двигателя, недопустима.

***

Принцип работы простейшего карбюратора


Главная страница


Дистанционное образование

Специальности

Учебные дисциплины

Олимпиады и тесты

Характеристика бензина: свойства топлива - Нефть

Вопреки распространённому мнению, бензин не является моновеществом с чёткой структурой. На самом деле это смесь углеводородов, имеющая, в зависимости от марки и названия, и разное молекулярное строение. Свойства разных марок, состав  бензина под разными торговыми названиями обусловлены именно этим.

Коротко о производстве – «откуда что берётся»

Чтобы получить это топливо, с сырой нефтью (которая является основным сырьём для производства бензина, хотя производить его можно и из сланцев, и даже из каменного угля, но эти способы дороже) проделывают различные  манипуляции, например, низкотемпературная (риформинг) и высокотемпературная (крекинг) обработка сырья. Полученный в результате этих разных методов бензин затем смешивается в уже товарную форму. Таким образом, состав бензина многокомпонентен. Упрощённо процесс создания этого топлива выглядит так:

  1. Атмосферно-вакуумная перегонка с получением самого легко извлекаемого бензина.
  2. Извлечение серы и солей, которые значительно ухудшают качество бензина. Российская нефть, кстати, очень богата серой, поэтому на мировых рынках ценится даже ниже азербайджанской, например. Исключение – сахалинская нефть с большим количеством лёгких фракций.
  3. Отправка оставшихся нефтяных фракций частично на вторичную перегонку, частично – на каталитический крекинг. Из вторичной перегонки фракции идут на каталитический риформинг.
  4. В результате крекинга оставшихся тяжёлых фракций при нагреве (иногда до 700⁰С) рвутся молекулярные цепочки, и образуется вторичный бензин. Если при низкотемпературном процессе выход бензина из сырой нефти не превышает 20%, то в результате высокотемпературного крекинга бензина из нефти можно получить уже до 70%.
  5. Тяжёлые нефтяные фракции из процессов атмосферно-вакуумной перегонки, из вторичной перегонки и из каталитического риформинга поступают на участок «газофракционирующая установка». Из неё, а так же с установки каталитического крекинга, идут компоненты в смесь, которая и является собственно бензином. А из смеси затем уже выделяют сорта и классы АИ-92, АИ-95, Евро-3 и т.д.

Маркировка бензина

Какие химические свойства бензина используются при его продаже потребителям? Для работы бензина в качестве моторного топлива важны:

  1. Испаряемость.
  2. Воспламеняемость и, как следствие – способность к горению.
  3. Образованию отложений (нагара) – которых должно быть как можно меньше.
  4. Коррозионная активность.
  5. Способность к детонации.

Маркировка бензинов из продающихся на заправках в России сейчас такова: АИ-92, АИ-95 и АИ-98. Выпускаемые раньше для грузовых траков А-72 и АИ-80 в соответствии с переходом на евростандарты сняты с производства из-за их большого количества токсичных веществ, входящих в состав бензина и в продуктах выхлопа.

Что же означают буквы «А» и «И» в названии топлива?

Метод определения октанового числа – моторный, обозначается литерой «А», и/или исследовательский, обозначаемый «И».

При моторном методе измеряют детонационные свойства воздушно-бензиновой взрывоопасной смеси, поступающей из карбюратора или инжекторов в камеру сгорания, притом на нормальных режимах работы мотора.

При исследовательском – на предельных, форсированных или просто повышенных оборотах и нагрузках. Так как исследования проводятся обоими методами, маркировка бензинов использует обе литеры – «АИ»

Октановое число – что это?

Теперь о сути самого термина. Так как состав бензина в основном – это смесь изооктана и гептана с их разной способностью к детонации в камерах сгорания двигателей, то замер этой их способности к детонации в момент воспламенения и измеряют на специальном двигателе для испытаний бензиновой смеси.

При этом если превалирует изооктан – возрастает детонация. Если гептан – детонация падает до нуля, но возрастает температура горения, что идёт к износу всех деталей, содержащих силикон и резину (сальники), они твердеют и крошатся; прогорают клапана и стенки цилиндров. В большинстве случаев (кроме специальных) октановое число совпадает с процентом содержания в бензине изооктана.

Марка ГОСТ/ТУ Октановое число (моторный метод) Октановое число (исследователь- ский метод)
А-92 ТУ38.001165-87 83 92
АИ-93 ГОСТ 2084-77 85 93
АИ-95 ГОСТ 2084-77 87 95
АИ-98 ГОСТ 2084-77 89 98

Экологические требования к топливу

Природа Земли – равновесная система взаимодействия растительного и животного мира, притом как на суше, так и в океане. Загрязнение её ведет к гибели многих живых существ, а значит и к оскудению многообразия генофонда планеты. А именно так – в планетарном масштабе, — нужно мыслить, если человечество хочет выжить и сохранить всё многообразие природы. Но!

Продукты сгорания нефти, особенно без должной степени очистки по параметрам, принятым международными правилами в последнее время, в больших количествах смертельно опасны для окружающей среды.

Впрочем, токсичны не только продукты сгорания, но и сама нефть и все её производные и антидетонационные присадки. Например, тетраэтилсвинец.

Или наличие в бензине углеводородов с двойными связями, что характерно в составе бензина вторичной возгонки после каталитического крекинга нефти.


Впрочем, экологические требования к топливам ужесточаются из года в год, что служит хоть какой-то гарантией чистоты окружающей среды. Даже бьющие по карману потребителя налоги за содержание и покупку автомобилей со старыми экологическими нормами также способствуют сбережению природы.

Особо стоит остановиться на бензинах класса «Евро» под маркировкой 3, 4 ,5 и 6.

Это бензины особой экологической чистоты, при сгорании которых выделяется на 10-12% меньше угарного и углекислого газов, понижено в полтора – два раза содержание бензола (его там 1,00 % макс.

), серы – 1,00 ррм не более, ароматических углеводородов – 42, 35, 35 и 24 % соответственно, наличие моющих присадок – обязательно, а выбросы окислов азота уменьшены на 5,0 у Евро3, 3,2 – у Евро4, 2,0 – у Евро5 и 0,46 у Евро6.

Россия также не остаётся в стороне от общемирового тренда: компанией «Лукойл» выпущен бензин ЭКТО100. Топливо прошло экспертизу швейцарской компании Intertek и получило высокую оценку по классу экологичности.

По отзывам потребителей, если на крышке бензобака обозначено, что топливо должно быть не ниже АИ95, а ездили на АИ98, то свойства бензина ЭКТО100 таковы, что заправка им только улучшила характеристики работы мотора.

Сезонный бензин

Среди водителей имеет хождение стойкий миф о том, что в сильные холода (минус 20 градусов и ниже) следует заливать в бензобак бензин с более низким, на одну ступень, чем рекомендовано, октановым числом. Например, АИ-92 вместо «родного» АИ-95.Чем мотивируют? Более низкой температурой воспламенения, а значит – его надёжностью загораться в цилиндрах двигателя в сильный мороз.

Ну, хорошо. Залили вы 10 литров АИ-92 вместо рекомендованного АИ-95 при холоде на улице в минус 20. А в течение дня мороз спал до минус 10, свойства бензина другие, отличающиеся от расчётных – и зазвенели клапана и цилиндры от «вдруг» возникшей детонации! Замена мотора потом обойдётся несопоставимо дороже копеечной экономии.

Тем более, что такую замену можно делать, если в инструкции по эксплуатации вашей машины прямо сказано, что такая замена топлива на с более низким октановым числом вообще допустима.


Мало кто знает, что все крупные компании производят бензин в зависимости от времени года, так существует зимний и летний его состав, именно для целей более надежной работы двигателя в разные времена года.

Так что, выбирая топливо для зимних поездок, стоит обратить внимание не на октановое число, а на такой показатель, как «давление насыщенных паров» — ДНП, измеряемого в килопаскалях (кПа). Чем выше ДНП, тем лучше воспламеняемость воздушно-бензиновой смеси.

Для зимнего бензина степень упругости смеси вместо 80 кПа должна быть 90-100 кПа.

Обычный, «летний», бензин, превращается в «зимний» добавлением бутана. Если технология смешивания произведена верно, на выходе получится легко воспламеняемая в морозы смесь.

Но многие ли заправочные станции заморачиваются такой заботой о потребителе? Крупные, брендовые – да.

Удар по их престижу  может обернуться многомиллионными убытками, особенно, если после грамотной экспертизы и распиаренной в СМИ историей автомобилист докажет убытки по вине автозаправочного гиганта. С  мелких же производителей, зачастую, взятки гладки.

Закроют его керосиновую лавочку – он возродится под другим названием и под другой фамилией. Любимой тёщи, например. А теперь представьте такую же манипуляцию с названием и сменой фактического владельца у бренда «Лукойл»?

Другие показатели. Октан – это ещё не всё!

С соотношением изооктана и гептана, влияющим на антидетонационные качества бензина, вроде всё ясно. От чего же ещё зависит эффективность сгорания топлива под названием «бензин»?

У сложных углеводородов, входящих в его состав, разная степень испаряемости и закипания, а эти показатели напрямую влияют на работу мотора. Качество бензина как раз и зависит от соотношения фракций, закипающих при разной температуре. Различия в составе всех АИ и Евро, таким образом, обусловлены процентным соотношением легко-  и трудно- закипаемых фракций.

Для чего вводятся такие фракции в состав бензина? Если не вдаваться в тонкости термодинамики и процентного химического состава топлива, то картина складывается следующая:

  • Закипающие при низкой температуре (от 27⁰С) служат для первичного воспламенения при пуске холодного двигателя;
  • Кипящие до 100⁰С – для стабильной работы мотора при движении;
  • Кипящие до 200 градусов на конечной стадии движения и при выключении мотора – чтобы он не продолжал работать даже при выключении зажигания за счёт того, что части двигателя раскалены (калильное зажигание).

Кроме того, различаются также и виды бензинов. Они бывают этилированные и неэтилированные. Вторые – без этилсвинцовых добавок. Но главное, пожалуй, отличие видов бензинов – это авиационные и автомобильные.

Коротко об авиационном бензине

Авиационный бензин – это топливо, используемое для поршневых авиационных двигателей. Не для реактивных самолётов – там в качестве топлива используют авиационный керосин.

Особенность авиационного двигателя, в отличие от автомобильного, в том, что в большинстве случаев используется принудительный впрыск топлива в цилиндры двигателя.

Маркировка авиабензинов производится, в отличие от автомобильных АИ,  литерой «Б».

На данный момент в России взамен ранее выпускавшихся бензинов Б-91-115 и Б-95-139  разработан и пошёл в серию универсальный бензин Б-92, в котором отсутствует показатель «сортность на богатой смеси», что позволило наряду с нормальной работой  на всех режимах расширить ресурсы двигателей и значительно уменьшить содержание в бензине тетраэтилсвинца.


Кроме топливного Б-92 в России выпускается и авиационный Б-70, но используют его чаще всего в качестве бензинового растворителя в производстве и для бытовых нужд.

Послесловие

  • Если использовать не нефтяные ресурсы в качестве источника для получения топлива, то перспективы как экологии, так и самого наличия топливно-энергетического комплекса выглядят не столь удручающе, как это есть на сегодняшний момент.
  • В качестве альтернатив могут быть использованы технологии переработки сжиженных газов, растительных масел из ряда непищевых сортов, спирты на основе этилового, но главное – водород, не оставляющий после себя СО и СО2.
  • Отдельное направление – создание экономичных  и компактных аккумуляторов и электродвигателя, работающего в паре с ними.

Пока что идёт химическое совершенствование бензинов, ужесточение экологических требований к ним, но, как следствие – увеличение цены.

Что вкупе с увеличением численности народонаселения планеты и доступ всё большего числа людей всех континентов к благам цивилизации, к которым, несомненно, относится и всеобщая автомобилизация – перспективы отрасли остаются неопределёнными.

Источник: http://autoleek.ru/avtomobilnye-zhidkosti/toplivo/sostav-i-vidy-benzina.html

Устройство автомобилей



Для бензиновых двигателей применяют бензин – легкое топливо, представляющее собой светлую жидкость, быстро испаряющуюся на воздухе и хорошо воспламеняющуюся.

С химической точки зрения бензин является смесью лёгких углеводородов, получаемых из нефти и нефтепродуктов. Температура кипения бензина может варьировать в достаточно широких пределах — от 33 до 205 °C (в зависимости от содержания примесей).

Бензин несколько легче дизельного топлива – его плотность составляет 0,71…0,74 г/см³, тогда как у дизтоплива этот показатель может достигать 0,85 г/см³.

При сжигании бензина выделяется значительная тепловая энергия – его теплотворная способность может превышать 10 тыс. ккал/кг. Замерзает бензин (в отличие от дизельного топлива) при достаточно низкой температуре – примерно -70…-74 °C.

Наиболее важными свойствами бензина являются испаряемость, антидетонационная стойкость и теплота сгорания.

***

Испаряемость бензина

Испаряемость бензина характеризует условия смесеобразования и состав горючей смеси во впускной системе двигателя, склонность бензина к образованию паровых пробок в топливной системе автомобиля, а также полноту сгорания бензина и степень разжижения моторного масла бензиновыми фракциями.

Испаряемость бензина оценивается следующими комплексными и единичными показателями, определяемыми лабораторными методами: фракционным составом, давлением насыщенных паров, склонностью к образованию паровых пробок (соотношение пар-жидкость).

Испаряемость бензина должна обеспечивать оптимальный состав топливовоздушной смеси на всех режимах работы двигателя независимо от способа ее приготовления (карбюрация, впрыск).

С испаряемостью бензина связаны такие характеристики двигателя, как пуск при низких температурах, вероятность образования паровых пробок в системе питания в летний период, приемистость автомобиля, скорость прогрева двигателя, а также износ цилиндропоршневой группы и расход топлива.

Содержание тяжелых фракций бензина ограничивают, так как в определенных условиях эксплуатации они могут испаряться не полностью и попадать в цилиндры двигателя в жидком состоянии. При этом топливо в цилиндрах смывает масляную пленку, из-за чего увеличивается износ, разжижается масло, повышается расход топлива.

Давление насыщенных паров — фактор, влияющий на надежность работы топливной системы, а также на потери от испарения, загрязняющие атмосферу при хранении, транспортировании и применении бензина.

***

Детонационная стойкость бензина

Детонационная стойкость – свойство бензина, определяющее возможную степень сжатия двигателя.

Детонация представляет собой особый вид сгорания горючей смеси, протекающего с явлениями взрыва отдельных объемов смеси при чрезвычайно высоких скоростях распространения фронта пламени в камере сгорания (2000 м/с и выше).

Для сравнения: при нормальном сгорании эта скорость составляет 20…40 м/с, т. е. в 50…100 раз меньше, чем при детонационном сгорании. Детонационное сгорание топлива сопровождается значительным повышением давления в зоне детонации.

При детонационном сгорании смеси в двигателе слышны резкие металлические стуки, объясняемые ударами волн высокого давления о стенки камер сгорания, цилиндров и днищ поршней и возникновением вибрации деталей. Кроме того, наблюдаются дымный выпуск с искрами вследствие неполного сгорания топлива и закипания жидкости в системе охлаждения из-за усиленной теплоотдачи стенкам камер сгорания и цилиндров.

В результате неполного сгорания топлива, усиленной теплоотдачи и увеличения механических потерь мощность и экономичность двигателя резко снижаются.

Длительная работа двигателя при детонационном сгорании может привести не только к повышенному износу его деталей, но и к образованию крупных дефектов в виде трещин и деформации деталей или даже их разрушения. Детонация обычно возникает в случае применения топлива несоответствующего сорта, а также при перегрузке и перегреве двигателя.

Возникшая в двигателе детонация при работе автомобиля, не имеющая систематического характера, может быть устранена уменьшением нагрузки на двигатель (путем перехода на низшую передачу) и прикрытием дроссельной заслонки карбюратора. Систематическая детонация при работе двигателя с правильно установленным зажиганием свидетельствует о недостаточно высоких антидетонационных свойствах используемого топлива.

Показателем, характеризующим антидетонационные свойства бензина, является его октановое число.

***

Октановое число бензина

Октановое число бензина определяют на специальной установке, представляющей собой одноцилиндровый двигатель с изменяемой степенью сжатия, сравнением антидетонационных свойств испытуемого бензина со свойствами эталонного топлива – приготовляемой в разных пропорциях смеси сильнодетонирующего топлива (гептана) и стойкого против детонации топлива (изооктана) – эквивалентной смеси.

Для повышения октанового числа бензина и уменьшения возможности его детонации в двигателях с повышенной степенью сжатия в некоторых сортах бензина используют специальные добавки – антидетонаторы. Наиболее сильным из применяемых антидетонаторов является этиловая жидкость, добавляемая к бензину в небольших количествах.

Бензин с добавками этиловой жидкости называют этилированным. Этилированный бензин ядовит, поэтому в него добавляют красящее вещество для отличия от обычного бензина. Обращаться с этилированным бензином следует очень осторожно, соблюдая правила техники безопасности.

В последнее время производство этилированного бензина в России запрещено.

Для автомобилей с карбюраторными двигателями применяют бензин марок: АИ-92, АИ-95, АИ-98. Буква «А» в маркировке бензина означает «автомобильный», буква «И» — метод определения октанового числа (исследовательский), цифры – октановое число бензина.

***



Процесс смесеобразования заключается в смешивании бензина в распыленном состоянии с воздухом в определенной пропорции. Горючая смесь должна удовлетворять двум основным требованиям:

  • при воспламенении в цилиндре двигателя смесь должна сгорать очень быстро (в течение короткого промежутка времени), чтобы обеспечить соответствующее давление газов на поршень в начале рабочего хода;
  • бензин, входящий в состав горючей смеси, должен сгорать полностью, чтобы выделялось наибольшее количество теплоты, и работа двигателя была наиболее экономичной. Неполное сгорание топлива ведет к его выбросу в систему выпуска отработавших газов, что приводит к его неоправданному перерасходу. Кроме того, двигатель сильно дымит, а на стенках цилиндров интенсивно откладывается копоть и сажа.

Подробнее процессы горения топлива рассматриваются на отдельной странице сайта.

Для быстрого и полного сгорания горючей смеси необходимо, чтобы бензин с воздухом смешивались в строго определенной массовой пропорции, было очень мелко распылен и хорошо перемешан с воздухом.

В этом случае каждая мельчайшая частица бензина будет окружена частицами кислорода в требуемом для полного окисления количестве. Не следует забывать, что горение – это процесс окисления топлива, т. е.

его химическое взаимодействие с кислородом, сопровождающееся выделением тепловой энергии.

Состав горючей смеси в зависимости от соотношения топлива и воздуха в ней характеризуют специальным показателем – коэффициентом избытка воздуха α, представляющим собой отношение действительного количества воздуха в смеси (в кг), приходящегося на 1 кг топлива, к теоретически необходимому количеству, обеспечивающему полное сгорание 1 кг топлива.

Как указывалось в предыдущей статье, в зависимости от соотношения масс бензина и воздуха различают нормальную, обедненную, обогащенную и богатую горючую смесь.

Нормальной называют смесь, в которой на 1 кг бензина приходится 15 кг воздуха – теоретически необходимое количество воздуха для полного сгорания бензина. Коэффициент α для нормальной горючей смеси равен единице.

Соотношение 1:15 является примерным (обычно системы питания бензиновых двигателей регулируются на нормальный состав 1:14,7), поскольку с точки зрения химии количество кислорода в смеси должно обеспечивать окисление водорода и углерода, содержащихся в данной марке бензина.

В процессе сгорания участвует не только кислород воздуха, но и кислород, в том или ином количестве содержащийся в самом топливе.

Если учесть этот факт, а также то, что в разных марках и сортах бензина может содержаться разное массовое количество водорода и углерода (основных теплотворных компонентов топлива), то можно понять, что состав нормальной смеси для разных сортов бензина будет несколько отличаться.

Обедненной (α = 1,1…1,15) называют смесь, в которой имеется незначительный избыток воздуха по сравнению с нормальной смесью, а бедной (α > 1,2) – смесь, в которой воздуха существенно больше, чем необходимо для полного сгорания бензина.

Обогащенная смесь (α = 0,85…0,9) имеет недостаток воздуха – до 13 кг на 1 кг топлива. Скорость сгорания обогащенной смеси возрастает, в результате чего давление газов в цилиндрах двигателя увеличивается. Такая смесь позволяет развить двигателю максимальную мощность, но при этом общий расход топлива увеличивается из-за неполноты его сгорания.

Богатая смесь имеет значительный недостаток воздуха (α В результате догорания несгоревшего топлива в выпускном трубопроводе возникают хлопки, что является внешним признаком сильного обогащения рабочей смеси. При чрезмерно обогащенной смеси, когда содержание воздуха достигает 5 кг на 1 кг бензина (α

Анализируя свойства горючей смеси разных составов, можно сделать следующие выводы:

Если двигатель по условиям работы не должен развивать полно мощности (при средних нагрузках), то самой выгодной является обедненная смесь, поскольку расход топлива при этом значительно снижается. Некоторое уменьшение мощности двигателя в этом случае при его работе с неполной нагрузкой значения не имеет.

При больших нагрузках целесообразно работать на обогащенной смеси, так как двигатель при этом развивает наибольшую мощность. Несколько повышенный расход топлива вследствие кратковременности работы двигателя на данном режиме не вызывает заметного увеличения общего расхода топлива за большой период времени.

  • Работа двигателя на бедной или богатой смесях, вызывающих снижение мощности и экономичности двигателя, недопустима.
  • ***
  • Принцип работы простейшего карбюратора



Главная страница

Специальности

Учебные дисциплины

Олимпиады и тесты

Источник: http://k-a-t.ru/dvs_pitanie/2-dvs_toplivo/index.shtml

Бензин и его характеристики

Бензин и его характеристики. Смесь, горючая, лёгких углеводородов с температурой кипения от 33 до 205 °C. Плотность около 0,71 г/см³. Теплотворная способность примерно 10 200 ккал/кг (46 МДж/кг, 32,7 МДж/литр). Температура замерзания −72 °C в случае использования специальных присадок. Бензин — продукт переработки нефти. Представляет горючее с низкими детонационными характеристиками. Существуют: природный бензин, бензин крекинг-процесса, продукты полимеризации. Так же сжиженные нефтяные газы и все продукты, используемые в качестве промышленных моторных топлив.  Бензин – это самое распространенное топливо для большинства видов транспорта.

Поршневых двигателях внутреннего сгорания

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. Их физико-химические и эксплуатационные свойства различны.

Современные автомобильные и авиационные бензины должны удовлетворять ряду требований.

Они должны обеспечивать экономичную и надежную работу двигателя (Бензин и его характеристики). Требования 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 не оказывать вредного влияния на детали топливной системы, резервуары, резинотехнические изделия и др. В последние годы экологические свойства топлива выдвигаются на первый план.

Состав бензинов

Бензин — представляет собой смесь углеводородов состоящих в основном из предельных 25-61 %, непредельных 13-45%, нафтеновых 9-71 %, ароматических 4-16 % углеводородов с длиной молекулы углеводорода от C 5 до C 10 и числом углеродных атомов от 4-5 до 9-10 со средней молекулярной массой около 100Д. Так же в состав бензина могут входить примеси — серо-, азот- и кислослородсодержащих соединений. Бензин — это самая легкая фракция из жидких фракций нефти (Бензин и его характеристики). Эту фракцию получают в числе разных процессов возгонки нефти. По этому от фракционного состава бензинов зависят легкость и надежность пуска двигателя, полнота сгорания, длительность прогрева, приемистость автомобиля и интенсивность износа деталей двигателя. Фракционный состав бензинов определяется согласно ГОСТ 2177-99.

Легкие фракции бензина характеризуют пусковые свойства топлива — чем ниже температура выкипания топлива, тем лучше пусковые свойства. Для запуска холодного двигателя необходимо, чтобы 10% бензина выкипало при температуре не выше 55 градусов (зимний сорт) и 70 градусов (летний) по Цельсию.

Зимние сорта бензина имеют более легкий (чем летние) фракционный состав. Легкие фракции нужны только на период пуска и прогрева двигателя. Основная часть топлива называется рабочей фракцией.

От ее испаряемости зависят: образование горючей смеси при разных режимах работы двигателя, продолжительность прогрева (перевода с холостого хода под нагрузку), приемистость (возможность быстрого перевода с одного режима на другой). Содержание рабочей фракции должно совпадать с 50% отгона.

Минимальный интервал температур от 90% до конца кипения улучшает качество топлива и снижает его склонность к конденсации, что повышает экономичность и уменьшает износ деталей двигателя. Температуру выкипания 90% топлива иногда называют точкой росы.

Свойства бензинов

Бензины — легковоспламеняющиеся бесцветные или слегка желтые (при отсутствии специальных добавок) жидкости, имеющие плотность 700-780 кг/м? Бензины имеют высокую летучесть, и температуру вспышки в пределах 20-40 градусов по Цельсию.

Температура кипения бензинов находится в интервале от 30 до 200 C. Температура застывания — ниже минус 60 градусов. При сгорании бензинов образуется вода и углекислый газ. При концентрациях паров в воздухе 70—120 г/м3 образуются взрывчатые смеси.

Автомобильные бензины в силу своих физико-химических характеристик должны обладать следующими свойствами:

  • Однородность смеси;
  • Плотность топлива — при +20 °С должна составлять 690…750 кг/м2;
  • Небольшую вязкость — с ее увеличением затрудняется протекание топлива через жиклеры, что ведет к обеднению смеси. Вязкость в значительной степени зависит от температуры. При изменении температуры от +40 до -40 °С расход бензина через жиклер меняется на 20…30%;
  • Испаряемость — способность переходить из жидкого состояния в газообразное. Автомобильные бензины должны обладать такой испаряемостью, чтобы обеспечивались легкий пуск двигателя (особенно зимой), его быстрый прогрев, полное сгорание топлива, а также исключалось образование паровых пробок в топливной системе;
  • Давление насыщенных паров — чем выше давление паров при испарении топлива в замкнутом пространстве, тем интенсивнее процесс их конденсации. Стандартом ограничивается верхний предел давления паров летом — до 670 ГПа и зимой — от 670 до 930 ГПа. Бензины с более высоким давлением склонны к образованию паровых пробок, при их использовании снижается наполнение цилиндров и теряется мощность двигателя, увеличиваются потери от испарения при хранении в баках автомобилей и на складах;
  • Низкотемпературные свойства — способность бензина выдерживать низкие температуры;
  • Сгорание бензина. Под “сгоранием” применительно к автомобильным двигателям понимают быструю реакцию взаимодействия углеводородов топлива с кислородом воздуха с выделением значительного количества тепла. Температура паров при горении достигает 1500…2400 °С.

Автомобильные бензины

В России автомобильные бензины выпускаются по ГОСТ 2084-77, ГОСТ Р 51105-97 и ГОСТ Р 51866-2002, а также по ТУ 0251-001-12150839-2015 Бензин АИ 92,95 (Альтернативный).

Автомобильные бензины подразделяются на летние и зимние (в зимних бензинах содержится больше низкокипящих углеводородов).

Основные марки автомобильных бензинов ГОСТ Р 51105-97: Нормаль-80 — с октановым числом по исследовательскому методу не менее 80; Регуляр-92 — с октановым числом по исследовательскому методу не менее 92; Премиум-95 — с октановым числом по исследовательскому методу не менее 95;

Супер-98 — с октановым числом по исследовательскому методу не менее 98

Источник: https://gasoil-center.ru/benzin-i-ego-xarakteristiki/

Характеристики бензина

Основным эксплуатационным свойством всех бензинов является детонационная стойкость. Детонация — процесс быстрого сгорания рабочей смеси с образованием в камере сгорания ударных волн. Она приводит к прогоранию поршней и выпускных клапанов. К внешним признакам детонации относятся: характерный металлический стук, вибрация, черный цвет отработавших газов, перепады в работе двигателя.

Первым признаком детонации является резкий звонкий стук в двигателе. Многие автолюбители считают, что это стучат поршневые пальцы. Однако, на самом деле, причиной стука являются вибрации деталей двигателя вызываемая ударной волной.

Детонация возникает вследствие: несоответствия вида бензина степени сжатия двигателя (слишком низкое октановое число), раннее зажигание, большое количество нагара в камере сгорания, работа двигателя при полностью открытой дроссельной заслонке, а также низкой частоте вращения коленчатого вала.

Детонационные свойства оцениваются октановым числом. Это число определяется двумя методами — исследовательским и моторным. Как правило, в обозначении бензина вместе с октановым числом пишется и метод, по которому оно определено. Например, буква И — исследовательский. Чем выше октановое число, тем больше стойкость к детонации, а значит больше мощность, а также экономичность.

Высокооктановые бензины получают двумя способами. Первый сложнотехнологический, при котором увеличивают долю высокооктановых компонентов при производстве (неэтилированный бензин). Второй, добавка к бензину тетраэтилсвинца (этилированный бензин). Этот способ более простой и дешевый. В развитых странах практически не используется.

Заливая к себе в бак этилированный бензин, будьте внимательны. Тетраэтилсвинец (а за границей еще и тетраметилсвинец) существенно повышает детонационную стойкость, для чего его, собственно говоря и добавляют.Однако, на автомобилях, оснащенных лямбдазондом и катализатором, поскольку свинец быстро приведет к их поломке.

Маркировка бензина

В нашей стране производят бензины следующих марок: А-72, А-76, А-80, АИ-91, АИ-92, АИ-93, АИ-95 и АИ-98. Есть этилированные, малоэтилированные, неэтилированные, летних, зимние сорта. Этилированные сорта специально окрашивают.

Например, А-72 – розовый, А-76 –желтый, АИ-93 -оранжево-красный, а АИ-98 — синий. За

Техническая характеристика бензина и вся информация о нём

Привычные с детства понятия таят в себе много занятных сведений. Стоит только заинтересоваться и узнать это.

Бензин является горючей смесью легких органических веществ. При нормальных условиях представляет собой чистую, прозрачную жидкость. Средняя плотность бензина – 0,75 кг/литр при 15ºС. Удельная теплота сгорания – около 10200 ккал/кг. Свойства нефти и метод производства определяют состав бензина. От него, в свою очередь, зависит область применения. Все нормируемые характеристики бензина вносятся в паспорт качества. Добросовестный поставщик (например, «НЕФТЬОПТ») представляет покупателю этот документ.

Производство бензина

Нефть состоит из многих веществ, которые различаются по свойствам. Если выделить из нее определенную часть компонентов, получится бензин.

Прямая перегонка

Люди освоили этот процесс уже давно. Первый в мире нефтеперегонный завод появился в России, в середине XVIII века.

Некоторые из составляющих нефти уже при нормальных условиях находятся в газообразном состоянии. При нефтедобыче они выходят на поверхность в виде сопутствующих газов. Чуть менее летучие вещества находятся в жидкой фазе. При нагревании сначала испаряются самые легкие (и горючие) из них, затем – все более тяжелые.

Если поместить нефть в перегонный куб (самогонный аппарат, ректификационную колонну) при атмосферном давлении, то при нагреве от 30ºС сначала пойдет самый качественный бензин (первач), затем – похуже (молекулы все тяжелее). Бензиновые фракции выкипают примерно до 200ºС. Температурные интервалы даны ориентировочно, они зависят от состава нефти. Дальше из сырья выпаривают дизельное топливо и т.д.

Таким способом можно получить совсем немного бензина уровня АИ-76 (хотя октановое число не является показателем молекулярной массы, испаряемости или воспламеняемости). В сериале «Убойная сила. Предел прочности» местные жители, в принципе, могли производить из хорошей нефти пригодный к использованию бензин. Данный метод был актуален до XX века, пока основным востребованным нефтепродуктом был керосин. С распространением автомобилей получили развитие другие методики – различные способы крекинга. Сегодня НПЗ по-прежнему выполняют прямую перегонку, но этот этап является первичной переработкой сырья. Далее материал подвергают химическим преобразованиям.

Вторичная переработка

Установку для термического крекинга (разрушения) нефти изобрел и запатентовал один из самых замечательных инженеров в мире – Владимир Григорьевич Шухов. Конструктор известен в основном благодаря своей телевизионной башне на Шаболовке, но, кроме строительства, он работал и в других сферах. В частности, Шухов внес огромный вклад в развитие нефтяной отрасли.

Американцы также создали свою крекинг-установку – более сложную и менее эффективную. Шухов отказался продать им изобретение. Крекинг-процесс не был широко востребован в царской России (мало машин), но впоследствии хорошо пригодился молодой стране Советов.

Впоследствии стали применять различные методы каталитического крекинга:

  • риформинг;
  • гидрокрекинг;
  • алкилирование.

В результате получаются вещества (бензиновые фракции) с теми или иными свойствами (октановым числом и т.д.) – в зависимости от процесса и сырья. Смешивая эти компоненты в нужном соотношении, НПЗ получают товарный бензин.

Не имея нефти, углеводородное топливо можно производить из битума, природного газа, горючего сланца, органических отходов или, как в фашистской Германии, из угля.

Применение

Бензин используется главным образом в качестве топлива для двигателей – автомобильных, авиационных. В маркировке указывается основная характеристика – октановое число (либо сортность). Для автомобильного бензина (АИ) важным показателем является также содержание серы (экологические классы К3, К4, К5 – Евро 3, 4, 5), для авиационного (Б) – химическая стабильность и фракционный состав.

Когда Карл Бенц сделал автомобиль, АЗС не было даже в Германии. Берта, жена изобретателя, поехала навестить маму. По дороге она заправлялась в аптеках: тяжелый бензин (лигроин) использовали как антисептик и чистящее средство. Трасса, по которой был совершен этот первый в мире междугородний автопробег, носит имя Берты Бенц.

Лигроин, он же – нафта, является сырьем для нефтехимии и применяется при производстве этилена. Удельный вес бензина для нефтехимической промышленности несколько выше, чем у моторного топлива.

Нефтяной растворитель (нефрас, уайт-спирит) используют в лакокрасочной промышленности. Назначение понятно из названия.

Октановое число

Это основная эксплуатационная характеристика продукта, но не показатель его качества. Если не вспоминать школьный курс термодинамики и не обращаться к таким понятиям, как «адиабатный процесс», можно сказать проще. Чем сильнее сжать горючую смесь в цилиндре, тем меньше тепла рабочее тело передаст «холодильнику» (выхлоп будет холоднее). Снижается выброс энергии, больше теплоты идет «в дело». КПД двигателя возрастает, и на каждом литре топлива можно проехать дальше.

Но горючая смесь детонирует при сжатии. Если для дизеля это нормально, то для бензинового ДВС – нет. Октановое число показывает детонационную стойкость: какое давление смесь выдержит до самовоспламенения. Для бензина с высоким ОЧ можно создать более эффективный двигатель. Если залить АИ-98 в ВАЗ-2101, степень сжатия не изменится, и автомобиль не полетит. При обратной ситуации (ОЧ ниже требуемого) двигатель «застучит» и будет быстрее изнашиваться.

По ГОСТ выпускают бензин:

  • АИ-80;
  • АИ-92;
  • АИ-95;
  • АИ-98.

Октановое число не имеет отношения к процентам и может быть больше 100. Такие бензины производят по стандартам организаций.

Этилированный бензин

ОЧ повышают с помощью присадок. Одной из них является тетраэтилсвинец. Сначала военные (по крайней мере, в США) рассматривали его применение в качестве химического оружия. Но оно запрещено международными конвенциями. Однако на General Motors обнаружили антидетонационный эффект от ТЭС. В мирных целях – можно.

Загвоздка была в том, что рабочие на производстве травились свинцом, сходили с ума и умирали, либо становились инвалидами. Сильно действующее ядовитое вещество с величайшими предосторожностями вводили в бензин, после чего распыляли по миру вместе с выхлопом. Требовалась мощная пропаганда.

Руководство Ethyl Gasoline Corporation (производитель топлива) поспешило заручиться поддержкой видных ученых. Одним из них был Клер Кэмерон Паттерсон – главный специалист по измерению концентрации свинца.

Аспиранту (которого в университете считали заурядным) предложили тему диссертации – измерить возраст Земли. Для этого нужно было узнать содержание изотопов свинца и урана в метеорите с помощью масс-спектрометра. Но задача оказалась не такой простой. Свинец из внешней среды сильно искажал показания прибора. Чтобы найти способ правильно измерить количество изотопов, Паттерсону потребовалось 6 лет.

И этому человеку, открывшему миру возраст нашей планеты, нефтепереработчики сами профинансировали дальнейшие исследования. Паттерсон должен был доказать, что концентрация свинца в природе не изменилась. Однако он пришел к обратному, весьма пугающему выводу. Отравиться, сойти с ума и шагнуть в окно он не хотел очень. Финансирование сразу прекратилось.

Но ученого поддержали другие структуры – в частности, военные, которые точно знали опасность тетраэтилсвинца. 20 лет Паттерсон проводил исследования и выступал в судах, пока, наконец, ТЭС не запретили.

В СССР также применялся этилированный бензин, окрашенный в различные цвета (в зависимости от марки). В некоторых странах он по-прежнему используется. Кроме того, ТЭС добавляют в авиационное топливо.

Сжигание углеводородов таит в себе опасность, но отказаться от использования нефтепродуктов человечество пока не может – по объективным причинам. Покупайте бензин у компании «НЕФТЬОПТ», он проходит экспертизу и содержит только разрешенные компоненты.

Топливо. Виды и классификация топлив

Содержание страницы

1. Виды топлив, их свойства и горение

По определению Д.И. Менделеева, «топливом называется горючее вещество, умышленно сжигаемое для получения теплоты».

Повышение мировых цен на традиционные источники энергии, политическая и экономическая нестабильность в странах, являющихся основными поставщиками нефти и газа на мировые рынки, заставляют ведущие страны искать другие виды источников энергии.

Эволюция конструкции двигателя внутреннего сгорания должна подчиняться современным требованиям норм охраны окружающей среды. Эти требования касаются как самих двигателей, так и применяемых в них топлив. Развитие топлив идет по следующим направлениям: совершенствование технологии переработки нефти; поиск новых добавок к топливам; применение альтернативных топлив.

Топливо должно отвечать следующим основным требованиям: при сгорании выделять возможно большее количество теплоты, сравнительно легко загораться, быть широко распространенным в природе, доступным для разработки, дешевым при использовании, сохранять свои свойства во время хранения. Очень важно, чтобы в процессе сгорания топлива не выделялись вещества, представляющие опасность для окружающей среды. Этим требованиям наиболее полно отвечают вещества органического происхождения: нефть, природные газы, ископаемые угли, дрова, горючие сланцы, торф (табл. 1).

Таблица 1. Общая классификация топлив

Агрегатное состояниеПроисхождение топлива
ЕстественноеИскусственное
ЖидкоеНефтьБензин, керосин, дизельное топливо, мазут, спирт, бензол, смолы (каменноугольная, торфяная, сланцевая) и др.
ГазообразноеПриродный и нефтепромысловый газГенераторный, водяной, светильный, коксовый, полукоксовый, доменный, нефтеперерабатывающих заводов и другие газы
ТвердоеИскопаемые угли, горючие сланцы, торф, дроваКаменноугольные кокс и полукокс, брикетированное и пылевидное топливо, древесный уголь и др.

Топливо состоит из горючей и негорючей частей. Горючая часть топлива представляет собой совокупность различных органических соединений, в которые входят углерод, водород, кислород, азот, сера. Негорючая часть (балласт) состоит из минеральных примесей, включающих золу и влагу.

Углерод С — основная горючая часть топлива, с увеличением его содержания тепловая ценность топлива повышается. Для различных топлив содержание углерода составляет от 50 до 97 %.

Водород Н является второй по значимости горючей составляющей топлива. Содержание водорода в топливе достигает 25 %. Однако при сгорании водорода выделяется в 4 раза больше теплоты, чем при сгорании углерода.

Кислород О, входящий в состав топлива, не горит и не выделяет теплоты, поэтому является внутренним балластом топлива. Его содержание в зависимости от вида топлива колеблется в широких пределах: от 0,5 до 43 %.

Азот N не горит и так же, как кислород, является внутренним балластом топлива. Содержание его в жидком и твердом видах топлива невелико и составляет 0,5…1,5 %.

Сера S, при сгорании которой выделяется определенное количество теплоты, является весьма нежелательной составной частью топлива, так как продукты ее сгорания — сернистый SO2 и серный SО3 ангидриды — вызывают сильную газовую или жидкостную коррозию металлических поверхностей. Содержание серы в твердом топливе достигает 8 %, в нефти — от 0,1 до 4 %.

Зола А представляет собой негорючий твердый компонент, количество которого определяют после полного сгорания топлива. Она является нежелательной и даже вредной примесью, так как в ее присутствии усиливаются абразивные износы, усложняется эксплуатация котельных установок и т.д. Топливо с высоким содержанием золы имеет низкую теплоту сгорания и воспламенения.

Влага W является весьма нежелательной примесью, так как, отбирая часть теплоты на испарение, снижает теплоту и температуру сгорания топлива, усложняет эксплуатацию установок (особенно в зимнее время), способствует коррозии и т.д.

Примеси (золу и влагу) принято подразделять на внешние и внутренние. Первые попадают в топливо из окружающей среды при его добыче, транспортировке или хранении, а вторые входят в его химический состав.

Топливо, которое поступает к потребителю в естественном состоянии и содержит, кроме горючей части, золу и влагу, называется рабочим. Для определения сухой массы топлива его высушивают при температуре 105 °С для удаления влаги.

Состав газообразных топлив весьма разнообразен. Горючая часть его включает водород Н, окись углерода СО, метан СН4 и другие газообразные углеводороды (CnHm) с числом углеводородных атомов до 4 включительно.

Тепловую ценность газообразного топлива представляют метан и более тяжелые углеводороды. Окись углерода при сгорании выделяет незначительное количество тепла. Балластную часть газообразных топлив составляют негорючие газы, такие как азот N, углекислый СО3 и сернистый SО2, кислород О и пары воды Н2O. Теплота сгорания топлива является его основной качественной характеристикой. Для характеристики различных видов топлив служит удельная теплота сгорания — количество теплоты, выделяемое при полном сгорании единицы массы (кДж/кг).

Для газообразных топлив применяется объемная теплота сгорания — количество теплоты, выделяемой при полном сгорании единицы объема (кДж/м3). Газообразное топливо оценивают также по молярной теплоте сгорания, т.е. по количеству теплоты, выделяемой при полном сгорании одного моля газа (кДж/моль).

Теплоту сгорания жидкого и твердого топлива вычисляют по формуле Д.И. Менделеева. Высшее удельное количество теплоты сгорания определяют по формуле

(1)

Низшее (рабочее) удельное количество теплоты сгорания топлива определяют по формуле

(2)

В формулах (1) и (2) содержание химических элементов выражается в процентах.

Низшая, или рабочая, теплота сгорания Qн — это теплота сгорания, получаемая в практических условиях. Вычитаемое 25(9H + W) в формуле (2) представляет собой удельное количество теплоты, которое затрачивается на превращение в пар влаги, выделяющейся при сгорании топлива. Пар уносится с продуктами сгорания в атмосферу (9Н — число массовых частей воды, образующихся при сгорании одной массовой части водорода; Н, W — содержание в топливе соответственно водорода и воды, %).

В выражении (2) принято, что дымовые газы охлаждаются до +20 °С, оставаясь в газо- и парообразном состояниях. Значит, 1 кг пара при выносе в атмосферу будет забирать 2671 – (100 – 20) × 2,0096 = 2512 кДж/кг, где 2671 кДж/кг — количество теплоты, затрачиваемой на испарение 1 кг воды, (100 – 20) — условный перепад температуры паров воды, °С; 2,0096 кДж/(кг · град) — теплоемкость паров воды.

В автотрактротных двигателях продукты сгорания отводят из цилиндров при температурах, значительно более высоких, чем температура конденсации паров воды. Поэтому рабочей теплотой сгорания бензинов и других жидких топлив считают величину Qн. Количество теплоты, выделяемое при сгорании топлива, зависит от химического состава, а следовательно, от содержания в нем углерода и водорода.

Наибольшая массовая теплота сгорания водорода составляет 121 100 кДж/кг, углерода — 34 100 кДж/кг, поэтому парафиновые углеводороды с большим содержанием водорода имеют большую массовую теплоту сгорания по сравнению с ароматическими, содержащими меньше водорода. Объемная же теплота сгорания меньше у парафиновых углеводородов и больше у нафтеновых и ароматических, так как у них выше плотность.

Теплоту сгорания нефтепродуктов (кДж/кг) с достаточной степенью точности можно определить по формуле

(3)

где К — коэффициент, зависящий от плотности нефтепродукта при 20 °С и определяемый по справочной таблице; 20 — относительная плотность нефтепродукта при 20 °С.

Основной характеристикой газообразных топлив является объемная теплота сгорания (кДж/м3), которая определяется делением молярного количества теплоты сгорания на объем 1 киломоля газа. 1 киломоль любого газа при нормальных условиях (0 °С и 760 мм рт. ст.) занимает объем 22,4 м3.

Высшее объемное количество теплоты сгорания газообразного топлива в расчете на сухую массу может быть определено по формуле

(4)

а ее низшее объемное количество —

(5)

Объемное количество теплоты сгорания рабочей массы газообразного топлива, содержащего водяные пары, вычисляют по формулам

(6)

или

(7)

где 0,805 — масса 1 м3 водяного пара, кг; W — содержание влаги в 1 м3 газа, кг.

Теплоту сгорания определяют также опытным путем, сжигая определенное количество топлива в специальных приборах (калориметрах). Теплоту сгорания оценивают по повышению температуры воды в калориметре.

Для сравнения топлив введено понятие «условное топливо». За единицу такого топлива принято топливо, которое при полном сгорании 1 кг или 1 м3 выделяет 29307,6 кДж. Чтобы перевести любое топливо в условное и потом сравнить его с другими, нужно теплоту сгорания данного топлива разделить на теплоту сгорания условного топлива. Полученное число представляет собой калорийный эквивалент данного топлива и показывает, во сколько раз реальное топливо выделяет больше или меньше теплоты по сравнению с условным (табл. 1).

Таблица 1

Теплота сгорания и калорийные эквиваленты различных видов топлива

Что означают буквы АИ в названии бензина? | Об автомобилях | Авто

a[style] {position:fixed !important;} ]]]]]]]]]]>]]]]]]]]>]]]]]]>]]]]>]]>

aif.ru

Федеральный АиФ

aif.ru

Федеральный АиФ
  • ФЕДЕРАЛЬНЫЙ
  • САНКТ-ПЕТЕРБУРГ
  • Адыгея
  • Архангельск
  • Барнаул
  • Беларусь
  • Белгород
  • Брянск
  • Бурятия
  • Владивосток
  • Владимир
  • Волгоград
  • Вологда
  • Воронеж
  • Дагестан
  • Иваново
  • Иркутск
  • Казань
  • Казахстан
  • Калининград
  • Калуга
  • Камчатка
  • Карелия
  • Киров
  • Кострома
  • Коми
  • Краснодар
  • Красноярск
  • Крым
  • Кузбасс
  • Кыргызстан
  • Мурманск
  • Нижний Новгород
  • Новосибирск
  • Омск
  • Оренбург
  • Пенза
  • Пермь
  • Псков
  • Ростов-на-Дону
  • Рязань
  • Самара
  • Саратов
  • Смоленск
  • Ставрополь
  • Тверь
  • Томск
  • Тула
  • Тюмень
  • Удмуртия
  • Украина
  • Ульяновск
  • Урал
  • Уфа
  • Хабаровск
  • Чебоксары
  • Челябинск
  • Черноземье
  • Чита
  • Югра
  • Якутия
  • Ямал
  • Ярославль
  • Спецпроекты
  • Все о коронавирусе
  • Мой район
    • Академический
    • Внуково
    • Гагаринский
    • Дорогомилово
    • Зюзино
    • Коньково
    • Котловка
    • Крылатское
    • Кунцево
    • Куркино
    • Ломоносовский
    • Митино
    • Можайский
    • Ново-Переделкино
    • Обручевский
    • Очаково-Матвеевское
    • Покровское-Стрешнево
    • Проспект Вернадского
    • Раменки
    • Северное Бутово
    • Северное Тушино
    • Солнцево
    • Строгино
    • Теплый стан
    • Тропарево-Никулино
    • Филевский парк
    • Фили-Давыдково
    • Хорошёво-Мнёвники
    • Черемушки
    • Щукино
    • Южное Бутово
    • Южное Тушино
    • Ясенево
  • Изменения в Конституцию
  • Антивирус
  • Казахстан сегодня
  • Общество
    • 75 лет Победе
    • Просто о сложном
    • Сеть
    • Наука
    • Здравоохранение
    • Армия
    • Безопасность
    • Образование
    • Право
    • Конкурс «Регионы России»
    • Арктика — территория развития
    • Экология
    • МЧС России
    • Мусора.нет
    • Агроновости
    • История
    • Люди
    • Религия
    • Общественный транспорт
    • СМИ
    • Природа
    • Туризм
    • Благотворительность
    • Социальное страхование
    • Измени одну жизнь
    • Галереи
    • Мнение
  • Происшествия
  • Политика
    • В России
    • Московские выборы
    • В мире
    • Итоги пятилетки. Курская область
    • Выборы в Приднестровье
    • Галереи
    • Мнения
  • Деньги
    • Экономика
    • Коррупция
    • Карьера и бизнес
    • Личные деньги
    • Компании
    • Рынок
  • Москва
  • Здоровье школьника
    • На страже зрения
    • Гигиена зрения
    • Защита иммунитета
    • Профилактика болезней горла
  • Культура
    • Кино
    • Театр
    • Книги
    • Искусство
    • Шоу-бизнес
    • Персона
    • Проблема
    • Куда пойти
    • Галереи
    • Актуальная классика
  • Спорт
    • Футбол
    • Хоккей
    • Зимние виды
    • Летние виды
    • Другие виды
    • Олимпиада
    • Инфраструктура
    • Персона
    • Фото
  • Кухня
    • Рецепты
    • Рецепты в инфографике
    • Продукты и напитки
    • Питание и диеты
    • Кулинарные хитрости
    • Мастер-классы
    • Детское питание
    • Кухни мира
    • Бытовая техника
    • Дебаты
    • журнал АиФ ПРО кухню
    • Вкусы России
  • Дача
    • Огород
    • Сад
    • Стройка и дизайн
    • Помощь юриста
  • Здоровье
    • Все о коронавирусе
    • Здоровый голос
    • Здоровая жизнь
    • Правильное питание
    • Здоровье ребенка
    • Секреты красоты
    • Лазерная эпиляция
    • Психология жизни
    • Время здоровья
    • Мужское здоровье
    • Лекарственный справочник
    • Газета АиФ Здоровье
    • журнал АиФ ПРО Здоровье
  • Авто
    • ГИБДД
    • Об автомобилях
    • Обслуживание
    • Практические советы
    • Пробки/дороги
    • Безопасность
    • Фото
    • Безопасная дорога
  • Наука
  • Конкурсы и тесты
    • Фотоголосования
  • Техника
    • Индустрия
    • Сеть
    • Гаджеты
    • Приложения
    • Компьютеры
    • Технологии
    • Фото
    • Виртуальные серверы
  • Реновация в Москве
  • Мнения
  • Усадьба Барышникова
  • Живые истории
  • Счастье - это...
  • Недвижимость
    • Город
    • Загород
    • Дом/ремонт
    • ЖКХ
    • Цены и рынок
    • Фото
  • Мой бизнес
    • Мастер-класс
    • Разбор полётов
    • Школа рынка
    • Как вести себя с проверяющими

Химический состав бензина АИ 92, 95, 98

В состав бензина входят различные химические элементы и соединения: легкие углеводороды, сера, азот, свинец. Для улучшения качества топлива к нему добавляют различные присадки. Как таковую химическую формулу бензина написать невозможно, поскольку химический состав во многом зависит от места добычи сырья – нефти, от способа производства и от присадок.

Однако, химический состав того или другого вида бензина не оказывает какого-либо значительного воздействия на протекание реакции сгорания топлива в двигателе автомобиля.

Как свидетельствует практика, качество бензина во многом зависит от места добычи. Например, та нефть, которую добывают в России, по своим качествам гораздо хуже, чем нефть из Персидского залива или того же Азербайджана.

Процесс перегонки нефти на российских нефтеперерабатывающих заводах – очень сложный и дорогостоящий, при этом конечный продукт не отвечает экологическим нормам Евросоюза. Именно поэтому бензин в России такой дорогой. Для улучшения его качества используются различные способы, но все это влияет на стоимость.

Нефть из Азербайджана и Персидского залива содержит меньшее количество тяжелых элементов, соответственно и производство топлива из нее обходится дешевле.

В начале двадцатого века бензин получали путем ректификации – перегонки нефти. Грубо говоря, ее нагревали до определенных температур и нефть делилась на различные фракции, одной из которых был бензин. Такой способ получения был не самым экономным и экологичным, поскольку все тяжелые вещества из нефти попадали в атмосферу вместе с выхлопными газами авто. В них содержалось большое количество свинца и парафинов из-за чего страдала и экология и двигатели тогдашних автомобилей.

Позже были найдены новые способы получения бензина – крекинг и риформинг.

Очень долго описывать все эти химические процессы, но приблизительно это выглядит так. Углеводороды – это “длиннющие” молекулы, основными элементами которых являются кислород и углерод. Во время нагревания нефти цепочки этих молекул разрываются и получаются более легкие углеводороды. Практически все фракции нефти используются, а не утилизируются, как в начале прошлого века. Перегоняя нефть способом крекинга, мы получаем бензин, дизельное топливо, моторные масла. Из отходов перегонки получают мазут, трансмиссионные масла высокой вязкости.

Риформинг – это более совершенный процесс перегонки нефти, в результате которого стало возможным получение бензинов с более высоким октановым числом, и удаление из конечного продукта всех тяжелых элементов.

Чем более чистое топливо получается после всех этих процессов перегонки, тем меньшее количество токсичных веществ содержится в выхлопных газах. Также, при производстве топлива практически нет отходов, то есть все составляющие нефти используются по назначению.

Важное качество бензина, на которое обязательно нужно обращать внимание во время заправки, – это октановое число. Октановое число определяет стойкость топлива к детонации. В состав бензина входят два элемента – изооктан и гептан. Первый – крайне взрывоопасен, а для второго детонационная способность равна нулю, при определенных условиях конечно. Октановое число как раз и указывает на соотношение гептана и изооктана. Отсюда следует, что бензин с большим октановым числом более стойкий к детонации, то есть будет взрываться только при определенных условиях, которые возникают в блоке цилиндров.

Октановое число можно повысить с помощью специальных присадок, содержащих такие элементы, как свинец. Однако свинец – это крайне недружелюбный химический элемент ни для природы, ни для двигателя. Поэтому использование многих присадок на данный момент запрещено. Повысить октановое число можно и с помощью другого углеводорода – спирта.

Например если к литру А-92-го добавить сто грамм чистого спирта, то можно получить А-95. Но такой бензин будет стоить очень уж дорого.

Очень важен и такой факт, как летучесть некоторых составляющих бензина. Например, для получения А-95 в А-92 добавляют газы пропан или бутан, которые со временем улетучиваются. ГОСТы требуют, чтобы бензин сохранял свои свойства в течении пяти лет, но это не всегда выполняется. Можно заправиться А-95, который в действительности окажется А-92.

Вас должен насторожить сильный запах газа на АЗС.

Исследование качества бензина

Загрузка...

Поделиться в социальных сетях

Что такое бензин? Структура и свойства

Бензин с температурой кипения 32-204 ° C и удельным весом от 0,680 до 0,760 г / см³, представляющий собой бесцветную углеводородную смесь с уникальным запахом. Количество углерода, образующего бензин, колеблется в пределах 4 hc 10. Хотя из нефти поступает очень мало серы, это тяжелые и легкие hc (сера) и N (азот), которые при нормальных условиях hc являются жидкостью. парафиновые соединения в бензине, этилене и бензоле включают нафтеновые углеводороды.

Бензин, XIX. В последнюю четверть века он использовался в двигателях, работающих по циклу Отто. Мазут получен в ходе первого процесса нефтепереработки после открытия.

Конструкция бензина

Заполнение общей формулы CnHm, замкнутой формулой, состоит из выраженных hc. для окрашивания используются добавки, улучшающие структуру и характеристики бензина. Помимо масла и небольшого количества нежелательных элементов, таких как сера и азот, он также включен.

Бензиновый состав УВ;

- Cnh3n + парафиновый hc, обозначенный двумя формулами,
- Cnhn, представленный формулой этиленово-замкнутые (светлые) HC,
- Cnh3n нафтеновый hc, обозначенный закрытой формулой,
- Cnh3n-6 имеет бензольный hc, обозначенный закрытой формулой.

Бензиновые двигатели работают соответственно лучше всего; бензольные углеводороды, нафтеновые и hc, hc и, наконец, этилен-парафиновые углеводороды. Чем выше количество бензола в бензине, как ясно из этого утверждения, тем лучше для бензиновых двигателей.Основная причина этого в том, что они имеют высокое октановое число бензола. Группа HC желательна в наименьшем количестве бензина с парафиновой структурой. Гептан из наиболее часто используемых парафинов с нулевым октановым числом объясняет необходимость снижения количества газа.

Сырая нефть 3800C’n, «При нагревании выше углеводородов превращаются в более мелкие молекулы, расщепляют углеводороды. Это явление называется растрескиванием. Например, гексадекан C16 h44 молекула октан (C8 h28) и октан (C8 h26) расщепляется на молекулы.Это позволяет производить больше топлива в результате этого химического изменения под действием тепла и масла под давлением. крекинг тяжелой углеводородной составляющей применяется к первому остатку на нем. Таким образом, соотношение нефтяного газа составляет 40% - 60%. Другим важным аспектом процесса крекинга является повышение устойчивости бензина к детонации. Также предусмотрена возможность удаления многих побочных продуктов.

Требуются свойства бензина

Топливо, используемое в двигателе, должно иметь определенные характеристики.Некоторые из этих функций части, защищающей часть двигателя при одновременном улучшении характеристик двигателя, также необходимы для безопасности транспортного средства. Перечисленные ниже функции должны присутствовать в бензине.

- Это должно позволить двигателю легко запускаться в холодную погоду.
- Предотвращает образование парового буфера.
- Способен реагировать на резкие изменения мощности двигателя.
- Должен быть экономичным.
- Должна образоваться смола.
- Горящий конец вызовет коррозию, не теряйте.
- Не должно ухудшать смазочные свойства масла.
- Он должен быть устойчивым к ударам.

Первое движение и неустойчивость в холодную погоду

Бензин и другие жидкости, еще не содержащие газа, называют способностью перехода на еще летучие. Летучесть каждой жидкости зависит от температуры. Летучесть этой жидкости, такой как вода, которую мы рассматриваем, увеличивается по мере приближения к точке кипения. Способность бензина к летучести слишком высока по сравнению с водой. Это происходит при температуре от 32 ° C до точки кипения топлива.Мы упоминали, что УВ в разных структурах газа. температура кипения колеблется от 32 до 180 ° C для HC. Требуется низкотемпературное испарение топлива для использования в двигателях с искровым зажиганием. Жидкость с высокой температурой кипения - это низкая летучесть, высокая температура кипения и низкая летучесть.

Из легких углеводородов, присутствующих в топливе при низких температурах, требуется испарение. подача достаточного количества топлива в двигатель холодного, особенно при первом движении, напрямую связана с летучестью топлива.Насколько хорошо волатильность топлива будет первым шагом при такой скорости. Летучесть бензинового двигателя для обеспечения подачи топлива в соответствии с различными условиями эксплуатации.

Предотвращение образования буферного пара

Дело в том, что жидкое топливо может иметь большую летучесть. Поскольку тепловой двигатель, компоненты топливной системы и повышают температуру топлива из-за повышения температуры, испаряются до того, как достигнут двигателя, что приведет к закупориванию топливного насоса или паропровода.Это нежелательно. Летучесть бензина - это выражение давления пара не более 37,5 ° C, давление должно составлять 0,8 атмосферы (по Рейду для пара). Это связано с испарением летучести бензина. Волатильность увеличивает вероятность возникновения паровых пробок. Для предотвращения высокой летучести и низкой летучести, требующей буферного пара для холодной погоды, требуется первое движение. оптимальное значение летучести доступно в соответствии с условиями работы двигателя, а количество газа делает хорошее топливо.

Встреча при резком изменении мощности двигателя

Внезапный переход на высокую скорость газа при нажатии педали, количество воздуха, всасываемого двигателем, внезапно увеличивается. Воздух этого двигателя при резком увеличении должен подавать больше топлива для воздуха внутри для лучшего ускорения. Он должен иметь высокую летучесть топлива, чтобы обеспечить увеличение топлива. Бензин - подходящее топливо для двигателей - это непостоянство, которое может адаптироваться к резким изменениям мощности.

Экономика

Также необходимо, чтобы топливо было экономичным, реагируя на все условия работы двигателя.Недостаток в плане экономии топлива приводит к потере топлива, вызванной тем, что более летучий бензин испаряется. Помимо высокой летучести, которая влечет за собой трудности с хранением.

Resin Formation (клей и лак)

Жидкое топливо, вступая в реакцию с кислородом, создает депрессию в окружающей среде, где оно хранится. Это называется смолой для разрушения. Эти углубления нежелательны, поскольку они могут вызвать засорение топливной системы. соотношение смол в бензине 5 мг / см 3 должно быть меньше десяти.Прилипание смолы к электродвигателю клапана и, таким образом, вызывает закупорку топливного канала. Газ слишком долгое ожидание в течение долгого времени будет увеличиваться, если образование смолы не должно сохраняться.

Коррозия

В двигателях с искровым зажиганием сгорание не должно прекращаться из-за коррозии. Коррозионное горение увеличивается прямо пропорционально количеству конечных серных продуктов. Следовательно, количество серы в бензине должно быть не более 0,001. При большем количестве серы в конце сгорания сульфирозная кислота (h3SO3) вызывает образование.Отрицательно сказывается на сроке службы такие кислоты, вызывают коррозию металлических поверхностей деталей двигателя.

Влияние смазочного масла

Летучесть топлива, используемого в двигателе, недостаточна для того, чтобы часть топлива в цилиндры была жидкой. Жидкая фаза бензина, масла, вызывая истончение масла в стенках цилиндра, будет препятствовать смазочной функции. Он также улучшает вязкость масляного картера для снижения его вязкости, что приводит к тому, что смазка не справляется со своей задачей. Как мы видели, волатильность - очень важная особенность.Бензин - это топливо, которое может реагировать на изменяющийся спрос на углеводороды, которые имеют летучесть из-за различного содержания.

Сопротивление детонации

В четырехтактном двигателе с искровым зажиганием, второй раз в конце сгорания смесь воспламеняется свечой зажигания, застрявшей в смеси камеры сгорания нормального времени, называется нормальным сгоранием. Запуск искры, пламя горит до тех пор, пока смесь полностью не переворачивает комнату, как бы она распространяется на другие части круговых колец.скорость пламени, при которой пламя распространяется, называется скоростью распространения пламени. Нормальная скорость распространения пламени возникает при более высоких скачках давления. Это явление называется стуком. Детонация связана с октановым числом топлива. Количество топлива с высоким октановым числом детонации является высоким. Октановое число бензина варьируется в зависимости от используемого двигателя.

Присадки к бензину

Присадки к бензину можно разделить на две группы. присадки, используемые для повышения октанового числа бензина первой группы, можно отнести к добавкам, используемым в профилактических целях второй группы.

Повышение количества октановых добавок

При производстве бензина крекинг, риформинг, полимеризация, изомеризация, используя такие методы, как октановое число повышают. после производства с целью повышения октанового числа;

- Тетраэтилсвинец - это максимум 0,8 литра бензина, допускается см³ и присадка, повышающая октановое число до 7-10. Неблагоприятное воздействие на компоненты двигателя, которые сегодня необходимы как для здоровья человека, так и для окружающей среды, от ущерба, нанесенного очень низким содержанием, запрещено в нашей стране.
- За счет добавления бензола октановое число увеличивается. Обычно добавляется до 10% бензола.
- Пентан карбонильного железа,
- Монометиланилин
- Спирты метанола и этанола, участвующие в октановом числе, могут быть увеличены.

Прочие добавки

Очистка двигателя, придание красящих присадок, для защиты используются присадки к бензину. Их можно перечислить следующим образом:

- Фосфорсодержащие соединения для очистки камеры сгорания и свечей зажигания от отложений и бромистого этилена,
- Моющие средства для предотвращения отложений в карбюраторе и коллекторе,
- Предотвращение фрагментации образования смолы тетраэтилсвинца и антиоксидантов,
- Верхняя часть смазка для клапанов и цилиндров легкие масла,
- антикоррозионные средства для предотвращения ржавчины,
- для предотвращения обледенения Asint etilendibromit,
- для предотвращения обледенения 1% изопропиловый спирт, 0.005% 0,2% гликолей или аммонийных солей фосфатов,
- 1% используется метиловый спирт, используемый для предотвращения замерзания газа.

Все компании для лучшего качества и чистого газа в быстро меняющейся конкурентной среде используют различное количество присадок.

Октановое число

Октановое число степени сжатия бензинового двигателя, поэтому эффективность - это характеристика. Чем выше октановое число, тем выше сопротивление детонации топлива. Количество топлива со структурными и рабочими характеристиками двигателя рядом с октановым числом физико-химических свойств разнится.Октановое число, как мы сообщали, зависит от соотношения изооктанового топлива. Способ октанового числа, октанового числа (контроля), моторного октанового числа (MOS), исследовательского октанового числа (AOS), мы можем увидеть тремя разными способами. (YOS), двигатель, работающий в нормальных дорожных условиях, с учетом предела детонации (MOS), в результате получены эксперименты, проведенные в сложных условиях в двигателе CFR. (AOS) - октановое число, полученное в конце экспериментальных исследований в более мягких условиях.

Топливо, которое aos's 85 (MOS) может быть 75. Разница здесь называется осведомленностью о топливе, и тесты показывают, что на нее влияет изменение в şartlarl. Установлено, что требования тестов, проводимых в порядке контроля, применяются. (YOS) обычно от (MOS) до маленького (AOS), чем по большой цене.

Детонация двигателя в экспериментах проводится для определения октанового числа и измеряется в начале детонационной тенденции. Октановое число топлива определяется путем сравнения эталонного топлива.

Степень сжатия

CFR (совместное исследование топлива) для определения октанового числа применяемыми методами может быть заменена двигателем. Это называется моторным двигателем CFR. Октановое число, испытанное при различной степени сжатия в топливном двигателе CFR, подлежит измерению. После определения начала степени сжатия детонация достигается химическими средствами, смесь изооктана и н-гептана определяется как степень сжатия смеси для инициирования степени детонации. Результаты (MOS) как октановое число топлива.Степень сжатия представляет собой схематический вид сменного двигателя CFR, представленный ниже.

Стук (Detanasyo’s)

В зажигании поршневой двигатель внутреннего сгорания со свечой зажигания в конце такта сжатия цилиндра воздушно-топливной смесью с искрой собирался тутуштурулуй и делал дело с выставленным повышением давления. После искрового пламени, горящего пламени скорость распространения волн по помещению составляет примерно 25-40 м / сек.За пределами фронта пламени фронт пламени распространяется, фронт пламени расширяется, температура и давление, создаваемое свечой зажигания, называется растущей, но не сгоревшей концевой газовой смесью. Перед достижением сердцевины пламени конечный газ называют конечной температурой газа и результирующим эффектом давления сгорания и для создания второго фронта детонации пламени. Скорость фронта пламени, образованного последним газом, составляет 500-700 м / с. Это о. Это столкновение двух высоких скоростей распространения пламени и фронта пламени приводит к гораздо более быстрому, чем обычно, увеличению давления.Это быстрое увеличение давления создает звук молота vuruluyormuşça поршня двигателя и стенки цилиндра. Этот том дает понимание стука.

На следующем рисунке показан схематический вид движения и турбулентного фронта пламени нормального фронта пламени.

Развитие фронта пламени

Ниже приведен результат, полученный при измерении диаграммы устройства индикатора давления детонации. Другой вид горения схематически изображает возникновение стука в помещении.

Детонация и низкий КПД двигателя при быстром повышении давления могут повредить сформированные компоненты двигателя. К недостаткам стука можно перечислить следующие:

- Беспокоящие создают звук, который может слышать водитель.
- Вследствие высокого давления внезапной нагрузки на поверхность поршня это приводит к высоким нагрузкам и механическим повреждениям.
- Из-за участка утечки газа под высоким давлением, утечка газов приводит к ухудшению свойств смазочного масла.
- Мощность и вызывает потерю эффективности.
- Детонация, это также вопрос влияния, которое повлияет на химию выхлопных газов сгорания.

Предотвращение детонации

Высокая степень сжатия увеличивает склонность к детонации. Следовательно, следует определять степень сжатия в соответствии с октановым числом, указывающим на детонационную стойкость топлива. Давление в двигателе и температура полученной смеси при повышенной температуре и давлении на конце сжатия высокие, что приводит к уменьшению задержки зажигания детонации.Входное давление и температура должны быть низкими. Обороты двигателя, увеличение оборотов и изменение последней зоны сгорания газа, давления и температуры влияет на детонацию. Двигатель должен работать с соответствующей скоростью. Следует обеспечить минимально возможное опережение зажигания. Поскольку увеличение значений давления и температуры, увеличение опережения зажигания обнаруживает тенденцию к детонации. Соотношение воздух / топливо также влияет на детонацию. У смеси более слабая склонность к детонации. Соотношение топливо / воздух должно быть оптимальным.на давление выхлопных газов на выходе влияет детонация. Высокое давление выхлопных газов, увеличивающее сжатие, вызывает детонацию. Последнее давление, остающееся в выхлопных газах цилиндра, снижает тенденцию к детонации. Выпускной клапан всегда будет теплым. Свеча зажигания, если выпускной клапан находится подальше от этого места на вторую температуру горения, может вызвать стук. Свечи зажигания должны располагаться как можно ближе к выпускным клапанам. При нанесении краски важна форма камеры сгорания.Отношение площади камеры сгорания к объему имеет тенденцию к уменьшению, детонация становится меньше. Такие как глобальная камера сгорания. Баллоны нужно хорошо охлаждать. Неохлаждаемые горячие точки, образующиеся в цилиндре, увеличивают склонность к детонации.

Предварительное зажигание

Топливо в цилиндре / воспламенение называется преждевременным воспламенением воздушной смеси перед искрой зажигания. Цилиндр не может хорошо охлаждаться, неправильно выбираются свечи зажигания, тарелка клапана истончается, накопленное тепло вызывает в нем накопление тепла в указанных областях, например, неправильная установка дверного уплотнителя и вызывает преждевременное воспламенение.

Это приведет к преждевременному воспламенению двигателя. Детонация сгорания, и повреждение двигателя детонацией аналогично эффектам обратного зажигания.

- Беспокоящие создают звук, который может слышать водитель.
- Из-за высокого давления, внезапная нагрузка на поверхность поршня, что, в свою очередь, приводит к высоким нагрузкам и механическим повреждениям.
- Из-за участка утечки газа под высоким давлением, утечка газов приводит к ухудшению свойств смазочного масла.
- Мощность и вызывает потерю эффективности.
- Детонация, это также вопрос влияния, которое повлияет на химию выхлопных газов сгорания.

Предотвращение детонации

Подавляющее большинство проблем с цилиндром раннего зажигания возникает из-за его хорошего охлаждения. Поэтому первый ролик, чтобы предотвратить преждевременное возгорание, нужно хорошо охлаждать.

Нагар, образующийся в цилиндре и вызывающий обратную вспышку, попадает в корпус лампы накаливания. Этот уголь необходимо чистить, иначе не должны образовываться лужи. Необходимо использовать подходящие заглушки.В противном случае электроды свечи зажигания означает перегрев и преждевременное воспламенение корпуса накаливания.

Источник: MEGEP

Зеленый бензин

Поддержка Java для вашего веб-браузера отключена. Для навигации используйте нашу карту сайта внизу каждой страницы.

Зеленый бензин

Введение

Бензин автомобильный один из основных продуктов нефтепереработки (сырой нефти).Это сложный смесь легких углеводородов, содержащая от 5 до 10 атомов углерода и имеющая интервал кипения от 40 o C до 190 o C.

Бензин на потребительском уровне называется бензином, бензолом, бензином или бензином, в зависимости от страны, в которой он продается. На уровне нефтепереработки, на ранних стадиях переработки сырой нефти, большая часть бензина компоненты называются нафтами. Если быть точным, то современный реформулированный бензин - это смесь нескольких потоков нефтеперерабатывающих заводов, а именно каталитического риформинга, прямогонной нафты (SRN), Бензин FCC, нафта для висбрекинга / коксования, изомеризаты, алкилаты, оксигенаты и т. Д.В приложение продукта и приемка клиента устанавливают подробные спецификации для различных свойства бензина, которые, в свою очередь, определяют, какие потоки нефтеперерабатывающих заводов подходят для специфическая смесь.

"В Короче говоря, мировая тенденция заключается в том, чтобы сделать бензин более экологичным и человечным. дружественный или, другими словами, превращение бензина в действительно экологически чистое топливо ».

Сегодня больше всего НПЗ сталкиваются с проблемой производства автомобильного бензина, обладающего всеми желаемые свойства, а также соответствие все возрастающим экологическим нормам & ограничения здоровья на автомобильные выбросы.Экологическая правила были созданы для защиты от высоких уровней свинца, ароматических соединений (бензол в в частности), олефины и сера в бензине. Уменьшение летучих органических соединения (ЛОС), токсичные вещества и оксиды азота (TOx и NOx) в выхлопной трубе автомобиля выбросы, а также выбросы от испарения и заправки топливом также получили высокий приоритет. Европейский Союз объявил о своем стремлении снизить содержание серы в бензине до 50 ppm к 2005 г. Калифорния и Германия рассматривают возможность перехода на 10 ppm спецификация серы в ближайшем будущем.

Новые технологические возможности развитие, которое улучшит качество потоков бензинового пула. Акцент делается на два наиболее важных потока нефтепереработки: бензин FCC и каталитический продукт риформинга. FCC бензин является основным источником серы и олефинов, в то время как продукт риформинга является основным источником бензола и ароматических углеводородов.

Мы исследуем свойства бензин, их влияние на окружающую среду и варианты повышения качества потоки.

Воздействие бензина на окружающую среду

Воздействие бензина на окружающая среда напрямую связана с его топливными свойствами и составом. Таблица 1 дает краткое описание свойств бензина, их желаемого влияния на работу двигателя и их нежелательное воздействие на окружающую среду.

Таблица 1: Обзор свойств бензина

Собственность на бензин

Желательно для

Воздействие на окружающую среду

Октановое число

Избегать стук двигателя; увеличить степень сжатия топливовоздушной смеси, мощность и эффективность двигателя.

Октан бустеры не являются экологически чистыми…
# Свинцовые добавки являются токсичными загрязнителями воздуха и ядовитым катализатором катализаторы.
# Бензол канцерогенное вещество.
# Ароматические углеводороды производят больше дыма и смога.
# Олефины образуют смолы обрастания двигателя, больше дыма и смога.

Волатильность

(давление паров по Рейду)

Достаточно света компоненты, обеспечивающие соответствующее испарение топливовоздушной смеси для легкого холодного запуска двигателя .

# Слишком много легкие компоненты приводят к потерям углеводородов и приводят к атмосферным Загрязнение .
# Слишком много тяжелых компонентов способствует образованию отложений в камере и засорению свечей зажигания вызывая выброс несгоревших углеводородов в атмосферу.

Сера Содержимое

Нежелательно в все.

# Сера соединения едкие, имеют неприятный запах и повышают уровень триоксида серы выбросы .
# Уменьшить эффективность каталитического нейтрализатора.
# Отрицательно влияет на угол опережения зажигания, что снижает КПД двигателя

Олефины Желательно из-за их октанового числа # Приводит к образованию отложений и смол и повышенные выбросы озонообразующих углеводородов и токсичных соединений.
Ароматические углеводороды Желательно из-за их октанового числа # Увеличение отложений в двигателе и выхлопной трубе выбросы, включая диоксид углерода
# Вырабатывает канцерогенный бензол в выхлопных газах

Добавки для стабилизации

Уменьшение отложений на клапанах.

Влияет на карбюраторы что приводит к увеличению выбросов H / C и CO на .


Таблица 2: Основные характеристики неэтилированного бензина

BIS (Бюро индийских стандартов), WWFC (Всемирная топливная хартия), янв. 2000 и EURO III.

Предложено WWFC в январе 2000 г.

Характеристики

BIS 2000

Категория

Евро III

Я

II

III

IV

Сера, мас.% (Макс.)

0.1

0,1

, 02

0,003

5-10 частей на миллион

150 частей на миллион

AKI / RON / MON (мин)

84/88

- / 91/82

- / 91 / 82,5

- / 91/82.5

- / 91 / 82,5

90/95

Содержание свинца в виде Pb, г / л (не более)

0,013

0,013

Нет обнаруживаемый

ноль

Бензол, об.% (Макс.)

5, 3 (метро)

5

2.5

1,0

1,0

1,0

Ароматические углеводороды,% об (макс.)

-

50

40

35

35

42

Олефины, об.% (Макс.)

-

-

20

10

10

18

Акцент на детонацию двигателя и числа октанового числа
Очень важная функция, позволяющая работать бензиновым двигателям. плавно идет топливно-воздушная смесь, которая начинает гореть точно в момент сгорания цикл.Электрическая искра запускает зажигание, и пламя выходит из начальная искра должна поглотить остаток сжатой топливно-воздушной смеси. В чем больше смесь бензина и воздуха сжимается в цилиндре перед зажиганием, тем больше мощность, которую может выдать двигатель. Но при некоторых условиях это увеличение мощность ограничивается, потому что часть топливовоздушной смеси вместо этого самовоспламеняется ожидания фронта пламени от тщательно рассчитанной искры.Дополнительное давление пульсации в результате самовозгорания обычно слышны выше нормального звуки работающего двигателя и вызывают явление, называемое стуком. Несколько специальные атрибуты стука называются звоном и грохотом. Все эти формы стука нежелательны, потому что они тратят энергию и приводят к большему количеству несгоревших углеводороды в выхлопных газах, приводящие к загрязнению воздуха.

Антидетонационный Свойство бензина обычно выражается его октановым числом.Это число процентное содержание изооктана (приписанное 100 октановое число) в смеси с н-гептаном по объему (с нулевым октановым числом), что соответствует детонационной характеристике пробы бензина сгорает при стандартной работе двигателя в контролируемых условиях, как определено американскими Общество испытаний и материалов (ASTM). Один набор условий производит Октановое число по исследовательскому методу (RON, указывает на нормальные ходовые качества) и более строгий набор условий дает октановое число двигателя (MON, показывающее высокие скоростные характеристики).Приведенные в литературе октановые числа обычно относятся к RON, если не указано иное. Обычно бензин маркируется как среднее арифметическое. оценок RON и MON (R + M) / 2, называемого антидетонационным индексом (AKI). Согласно Всемирная топливная хартия (WWFC), январь 2000 г., предлагаемые спецификации: AKI / RON / MON : 86,5 / 91 / 82,5.

Обширные исследования октанового числа отдельные соединения выявили несколько общих правил.

1. Нормальный ( n ) парафины обладают наименее желательными детонационными характеристиками, и они становятся прогрессивно хуже по мере увеличения молекулярной массы.
2. Изо ( и ) парафины и нафтены имеют более высокое октановое число, чем соответствующие н-парафины.
3. Октановое число i-парафинов увеличивается с увеличением степени разветвления цепь увеличена.
4. Олефины имеют заметно более высокое октановое число, чем соответствующие парафины.
5. Ароматические углеводороды - это углеводороды с наивысшим октановым числом для такое же количество атомов углерода.

Таким образом, ясно, что для имеют большое увеличение октанового числа, необходимо преобразование парафинов и нафтены в ароматические углеводороды .


Ввиду строгих экологических ограничений на бензин, основной упор технологических исследований был в области поиска различные варианты для:

  • Выведение свинца и повышение октанового числа
    Волатильность
    Летучесть влияет на выбросы в результате испарения и управляемость.Именно это свойство должны меняться в зависимости от местоположения и сезона. Топливо на середину лета использовать будет сложно в середине зимы. Неправильное топливо может затруднить запуск в холодную погоду. обледенение карбюратора, паровая пробка в жаркую погоду и разжижение картерного масла.
    Летучесть контролируется перегонкой до давления паров по Рейду. технические характеристики. Более высококипящие фракции бензина имеют значительную влияние на уровни выбросов нежелательных углеводородов и альдегидов.Также снижение конечной точки кипения на 4 0 ° C приведет к снижению уровня бензола, бутадиен, формальдегид и ацетальдегид на 25%, что снизит выбросы углеводородов на 20%.
    Давление паров по Рейду (RVP)
  • RVP - это показатель скорости испарения топлива.
  • Снижение RVP обеспечивает большинство сокращений выбросов ЛОС от RFG.
  • Снижение содержания серы и олефинов
  • Уменьшение содержания бензола и ароматических углеводородов
  • Снижение выбросов в выхлопную трубу и испарение

Опции для повышения фазы свинца и октанового числа

При атмосферной перегонке (Рис. 1) фракции, идентифицированные как легкая нафта, средняя нафта и тяжелая нафта, являются потенциальные компоненты бензина.
Чистый RON этих компонентов варьируется от 60 до 70 для легкой нафты и от 40 до 60 для средней и тяжелой нафта. Их нельзя использовать непосредственно в качестве бензина, так как требования к бензину с октановым числом 90 до 98. Потоки средней и тяжелой нафты являются сырьем для каталитического риформинга и производят продукт риформинга с высоким октановым числом 98-105. До каталитического риформинга добавление свинцовых добавок (TEL) обеспечивало необходимое повышение октанового числа. За исключением нескольких странах, свинец был прекращен из-за его канцерогенного опасности.


Рисунок 1: Установка атмосферной перегонки сырой нефти

Поэтапный отказ от общего свинца (TEL)

В 1922 году Томас Мидгли-младший обнаружил что при добавлении в бензин в небольших количествах тетраэтилсвинца (TEL) он является отличным антидетонационный материал (см. Таблицу 2 ниже). Добавленный в бензин алкилсвинец мешает с разветвлением углеводородной цепи в промежуточных диапазонах температур, где HO 2 является наиболее важным радикальным видом.Оксид свинца в виде твердых частиц или в виде газовая фаза реагирует с HO 2 и удаляет ее из доступного радикального пула. Это деактивирует последовательность основной реакции разветвления цепи, которая приводит к нежелательные, легко самовоспламеняющиеся углеводороды и , таким образом, предотвращают детонацию . Но если вы продолжите добавлять соединения алкилсвинца, реакция бензина на свинец снижается, и поэтому существуют экономические ограничения на то, сколько свинца следует добавлять.

С 1922 по 1970-е гг. У TEL добавлен в обычный бензин для повышения октанового числа.В 1970-е годы в Соединенные Штаты, каталитические системы контроля выбросов были установлены в новые автомобили для сокращения выбросов

загрязняющие вещества оксидом углерода и диоксидом азота в автомобильных выхлопах. Ведущий антидетонационные составы, использовавшиеся в то время в бензине, были вредны для производительность каталитических систем контроля выбросов. В результате неэтилированный и Бензины с низким содержанием свинца были введены в США в качестве дополнения к обычным бензинам. уже в наличии.

Еще один недостаток TEL Кроме того, свинцовая добавка разлагалась и выделялась в виде непрореагировавших твердых частиц. вести. Фактически на сжигание бензина приходилось 94,8% выбросов свинца в атмосферу. Эти выбросы свинца были токсичными и вызывали медленное отравление нервной системы, психического здоровья. умственная отсталость у детей и другие проблемы со здоровьем.

За последние три десятилетия во многих странах принято законодательство о снижении количества выбросов свинца с цель его устранения из-за серьезных проблем со здоровьем населения.в В 1973 году в США Агентство по охране окружающей среды (EPA) приказало постепенно сократить Содержание свинца в бензине с полным отказом от свинца к 1990 году. В соответствии с содержанием свинца WWFC должен быть снижен до необнаруживаемого уровня . В то же время спрос на бензин с более высоким октановым числом увеличился с разработкой более экономичных автомобилей двигатели.

Другие варианты повышения октанового числа

С учетом утверждены графики отказа от свинца, различные варианты повышения октанового числа исследовал.

Таблица 4: Опции для повышения октанса

Типичные современные процессы нефтепереработки для производства бензина компоненты смешивания приведены ниже:

  • Каталитический риформинг нафты - преобразователи насыщенные низкооктановые углеводороды в высокооктановые продукты, содержащие около 60% ароматика.

  • Каталитический крекинг в псевдоожиженном слое - разрушение больше, высококипящие углеводороды в бензин, содержащий 30% ароматических углеводородов и 20-30% олефинов.

  • Изомеризация - повышает октановое число бензиновой фракции за счет преобразования углеводороды с прямой цепью на разветвленные изомеры.
  • Алкилирование - реагирует потоками газообразных олефинов с изобутаном с образованием производят жидкие высокооктановые изоалканы.

Среди всех вариантов свинца вывод из эксплуатации, Каталитический риформинг нафты и Каталитический флюидизированный Крекинг был наиболее часто используемым процессом на нефтеперерабатывающих заводах для обеспечения бензин с добавкой высокооктановых компонентов.

В центре внимания каталитический риформинг нафты

Каталитический риформинг нафты как процесс нефтепереработки для обогащения средней и тяжелой нафты до высокой продукт риформинга октана для смешивания бензина сейчас так же важен, как и для более 50 лет коммерческого использования. Процесс получил свое название от его способности преобразовать или изменить молекулярную структуру сырья.Низкооктановые компоненты в первичные нафты, а именно парафины и нафтены, превращаются в более высокое октановое число такие компоненты, как изопарафины и ароматические углеводороды. Октановое число бензина линейно увеличивается с увеличением концентрации ароматических веществ.

Типичное сырье для риформинга блок содержит 45-70% парафинов, 20-25% нафтенов, 4-14% ароматических углеводородов и 0-2% олефинов. Во время реакций риформинга ароматические углеводороды увеличиваются до 60-75%, парафины и количество нафтенов уменьшается до 20-45% и 1-8% соответственно, а олефины практически исчезают.Основные реакции, посредством которых происходят эти превращения, - это нафтен дегидрирование, дегидроциклизация парафинов и изомеризация парафинов.

Сырье для нафты нагревается до 500 градусов Цельсия и проходит через серию каталитических реакторов с неподвижным слоем. Поскольку реакции являются эндотермическими (поглощают тепло), устанавливаются дополнительные нагреватели. между реакторами, чтобы поддерживать нужную температуру реагентов.

Рабочая лошадка для реакций обычно катализатор, состоящий из незначительных количеств нескольких компонентов, включая платину (Pt), нанесенный на оксидный материал, такой как оксид алюминия (Al 2 O 3 ). Чтобы предотвратить отравление катализатора, сырье нафты сначала подвергается гидроочистке для удаления любых органическая сера, азот, кислород и другие металлические загрязнения. Пока катализаторы никогда не расходуются на химические реакции реформинга, они могут загрязняться, делая их менее эффективен с течением времени. Серия реакторов, используемых в риформинг-установках полурегенеративного типа спроектированы таким образом, чтобы можно было отключать и выводить из эксплуатации для генерации катализатора в то время как другие все еще работают.

В современных помещениях, Установки регенеративного риформинга непрерывного действия работают при таких низких давлениях, что скорость кокса осаждение высокое. Таким образом, большинство растений используют непрерывную циркуляцию и регенерацию. система для катализатора.

В центре внимания каталитический крекинг в псевдоожиженном слое
Каталитический крекинг в псевдоожиженном слое (FCC) берет длинные молекулы и разбивает их на гораздо более мелкие молекулы.Растрескивание реакция очень эндотермическая и требует большого количества тепла. Другая проблема эти реакции быстро загрязняют катализатор на основе диоксида кремния (SiO2) и оксида алюминия (Al2O3), образуя кокс на их поверхности. Однако катализатор непрерывно регенерируется с использованием псевдоожиженный слой, чтобы медленно поднять катализатор вверх, а затем отправить его в регенератор где кокс можно сжечь. Эта система имеет дополнительное преимущество за счет использования большого количества тепла, выделяемого в экзотермическая реакция регенерации для нагрева крекинг-реактора.

Система FCC является блестящая схема реакции, превращающая два негатива (нагревание и загрязнение) в положительный, что делает процесс чрезвычайно экономичным.

В течение многих лет, Каталитический Риформинг и FCC послужили цели получения автомобильного бензина с желаемым октановым числом. без добавления каких-либо свинцовых добавок. Однако ввиду ужесточения правил содержание ароматических углеводородов, в частности бензол, каталитический риформинг подвергся критике, поскольку продукт риформинга обычно содержит 60-70% ароматических углеводородов и 5-6% бензола.FCC также столкнулся с недостаток, поскольку крекинг-бензин FCC содержит высокие уровни ароматических углеводородов, олефинов и сера. Изменения в работе как процессов, так и разработка новых процессов был в центре внимания исследований, чтобы соответствовать новым спецификациям автомобильного бензина.

Опции для контроля бензола и ароматических углеводородов

Бензол является одним из ключевые ароматические углеводороды желательны в бензине из-за его высокого октанового числа (~ 100).это присутствует в автомобильных испарениях и парах при заправке топливом, а также в их выхлопных газах. Положительное влияние на октановое число компенсируется его тенденцией ухудшать состояние здоровья. опасности, так как это известно канцерогенным веществом.

На самом деле бензол был идентифицирован как мощный канцероген и токсичный загрязнитель воздуха (TAP) в соответствии с Законом США о чистом воздухе 1990 года. Фактический Уровень бензола в атмосфере в наиболее загрязненных городах колеблется от 50 до 150 частей на миллион. (частей на миллион).Известно, что такое высокое количество бензола в атмосфере вызывают лейкоз, рак легких и кожи. Также дети и люди в возрастной группе 50-70 лет более подвержены риску развития проблем с дыханием из-за идиопатических легочный фиброз, при котором воздушные мешочки в легких уплотняются, вызывая утолщение и рубцевание.

Ввиду тяжелого состояния здоровья удар, Европейский Союз установил безопасный предел содержания бензола в воздухе на уровне 10 частей на миллион. Для достижения такие низкие уровни бензола, Всемирная топливная хартия (WWFC), январь 2000 г., установила максимальный предел содержания бензола в бензине составляет всего один процент.

Потому что 60-70 процентов общее количество бензола в бензине производится в установке риформинга, восстановление бензола в форматирование имеет большое влияние на соответствие спецификации компонента.

НПЗ по всему миру приняты три основных подхода к восстановлению бензола:

  • Ограничение производства бензола в установке риформинга уменьшение содержания предшественников бензола (C 6 ) в сырье для риформинга.

  • Регулировка жесткости и давление. Риформеры с полурегенерацией и непрерывной регенерацией низкого давления производят низший бензол из восстановленных реакций гидродеалкилирования.

  • Последующее удаление бензола, производимого реформатор. Для восстановления бензола были разработаны различные новые процессы, а именно:

Насыщение бензола риформинга : Бензол гидрированный до циклогексана.Процесс легко интегрируется с риформингом. единицы. IFP разработала процесс обмена под названием BENFREE ™, который можно легко интегрированы в установки риформинга.

Расщепление риформинга и экстракция бензола

Алкилирование : Удаляет бензол из поток смеси бензина путем алкилирования легкими олефиновыми соединениями (C2 - C4).

Предварительное фракционирование предшественников бензола в сочетании с Работа риформинг-установки низкого давления (<100 фунтов на кв. дюйм) обычно дает менее 1% об. бензол в продукте риформинга независимо от состава сырья.

WWFC предложила ограничение общего содержания ароматических веществ в бензине примерно до 35% об. Ароматика являются наиболее желательными углеводородами для улучшения октанового числа, но они также ответственны для непропорционального количества выбросов CO и HC в выхлопных газах , что приводит к уровни дыма и смога.

Ароматические углеводороды в продукте риформинга Процессы каталитического риформинга нельзя снизить ниже определенных уровней без ущерба для октановое число.Разработка новых катализаторов риформинга, изомеризующих более легкие углеводороды C6 и C7 по отношению к разветвленным изомерам с более высокими октановыми числами являются очень востребован.

Бензин

FCC - еще один крупный вкладывает ароматические углеводороды в бензиновый пул, так как он содержит около 10-20% по объему ароматические в среднем. У нефтеперерабатывающих предприятий есть несколько вариантов снижения содержания ароматических углеводородов в FCC. бензин: переработка большего количества нафтенового или парафинового сырья; преобразование меньших единиц ; подрезать бензин полной перегонки.Подрезка, вероятно, самая желательный выбор, потому что затем можно запустить FCCU для максимизации желаемых легких олефинов (C3 =, C4 = и C5 =) при контроле ароматических углеводородов. Легкие олефины можно превратить к отличным компонентам смеси для бензина, например полигензин, димат, алкилат, МТБЭ, третичный бутиловый спирт (ТВА), этилтретбутиловый эфир (ЭТБЭ), третичный амилметил эфир (TAME) и третичный амилэтиловый эфир (TAEE). Изобутилен и изоамилены являются олефины пользуются наибольшим спросом.Из них делают МТБЭ и ТАМЭ, предпочтительные кислородсодержащие компоненты смеси для бензина. Это называется " ароматический эффект замещения ".

Оксигенаты только что используются углеводороды, имеющие структуру, обеспечивающую разумную антидетонационную стойкость, поэтому они хорошие заменители ароматики. Например, МТБЭ (метил-трет-бутиловый эфир) работает, замедляя развитие низкотемпературных реакций или реакций с холодным пламенем, потребляя радикальные частицы, ответственные за неконтролируемое горение и, таким образом, уменьшающие детонацию. Кроме того, поскольку они содержат кислород, сгорание топлива более эффективно, уменьшая количество углеводородов в выхлопные газы. Единственный недостаток - кислород в топливе не может способствовать энергия; следовательно, топливо имеет меньшую энергоемкость. Для того же эффективность и мощность, нужно сжечь больше топлива. Оксигенаты также оценивается на канцерогенность, и даже этанол и ЭТБЭ могут быть канцерогенами.

Варианты контроля содержания серы и олефинов

Сера в топливе способствует коррозии и при сгорании образует коррозионные газы, которые атаковать двигатель, выхлоп и окружающую среду.Сера также отрицательно влияет на алкил октановое число свинца и отрицательно влияет на катализаторы выхлопных газов. Тем не мение, монолитные катализаторы восстанавливаются при снижении содержания серы в топливе, поэтому сера считается ингибитором, а не каталитическим ядом.

Ввиду нежелательного воздействия серы, были изучены различные варианты снижения концентрации серы до необнаруживаемые уровни. Источники содержания серы в бензине включают в основном: Бензин FCC, нафта для висбрекинга / коксования и прямогонная нафта с высоким содержанием серы сырой.

Как бензин FCC обычно делает до 40-60% от общего запаса бензина, на него приходится 85-95% серы в автомобильный бензин и 100% олефины. Сера в бензинах FCC в основном концентрируется в более тяжелых фракциях в виде таких соединений, как тиофены, бензо тиофены и др. Более легкие фракции содержат в основном меркаптаны. В основном, существует три варианта снижения содержания серы в бензине FCC:

  • Последующая обработка бензина с использованием обычный катализатор гидрообессеривания. Жесткая гидроочистка не желательно, поскольку он насыщает олефины, тем самым снижая октановое число. В обычно полный бензин FCC делится на легкую фракцию нафту (LCN) и тяжелую фракцию бензина. (HCN). LCN обрабатывают каустиком для удаления меркаптана, а HCN фактически десульфурированный. Затем оба потока снова смешиваются с бензином. Exxon Mobil предложила процесс под названием SCANFining ™ (селективная кошачья нафта). Гидроочистка), который использует запатентованный катализатор (RT 225) и полностью преобразует серу. диапазон подачи бензина FCC к H 2 S.Это НЕ требует обширных установка фракционирования и экономия на эксплуатационных расходах. Exxon Mobil предложила другой процесс под названием OCTGain ™, который сначала обеспечивает полное удаление серы и затем насыщает олефины. Наконец, октановое число восстанавливается за счет крекинга и реакции изомеризации. OCTGain ™ подходит для нефтеперерабатывающих заводов с более высокой содержание серы в бензине, которое в противном случае потребовало бы серьезной гидроочистки. Несколько другие технологии последующей обработки включают:

    • Процесс ISAL - UOP

    • Процесс PrimeG + - IFP

    • S Процесс Зорб - Philips Petroleum

    • Обессеривание каталитической дистилляцией - CDTech

    • S Brane (мембранное обессеривание) - Grace Davison

    • Окислительное обессеривание - Unipure

  • Обессеривание исходного сырья для FCC - Это вариант лучше, более экономичен и предпочтителен, так как потеря октана из-за олефина насыщения избегают.

  • Использование каталитических добавок на месте конверсия соединений серы - Уменьшение содержания серы с использованием этой опции было сообщается как маргинальное.

Олефины также могут быть удалены селективным насыщением и изомеризацией процессы. С помощью подходящих реакций алкилирования олефины можно превратить в высокоэффективные октановые алкилаты.

Варианты уменьшения выхлопной трубы и Выбросы паров топлива

Автомобили выбрасывать несколько загрязняющих веществ в виде продуктов сгорания из выхлопной трубы (выбросы из выхлопной трубы) и как потери за счет испарения (выбросы в результате испарения, выбросы при заправке).В выбросы летучих органических химических веществ (ЛОС) из этих источников вместе с оксидами азота (NOx) выбросы из выхлопной трубы, будут реагировать в присутствии ультрафиолетового (УФ) света (длины волн менее 430 нм) для образования приземного (тропосферного) озона, который является одним основных компонентов фотохимического смога. Также от автомобильных выхлопов дополнительный CO 2 добавляется к атмосферной нагрузке. Еще и еще Накапливаются научные доказательства того, что глобальное потепление происходит из-за влияние дополнительного CO 2 на глобальную окружающую среду.

Наряду с выхлопными газами углеводороды, образующиеся при испарении бензина во время распределения, автомобиль дозаправка топливом и из автомобиля становится все более и более значимой. Недавний Европейское исследование показало, что 40% летучих органических соединений, созданных человеком, поступают из транспортных средств. Риски для здоровья работников СТО, которые постоянно подвергаются Выбросы при заправке топливом остаются проблемой.

Катализаторы выхлопных газов предложили пост-моторное решение, которое может обеспечить преобразование загрязнителей в более щадящие соединения.По мере развития систем управления двигателем и систем впрыска топлива, летучесть (давление паров по Рейду) бензина настроено на свести к минимуму выбросы в результате испарения и при этом сохранить низкий уровень выбросов выхлопных газов

Конструкция двигателя может также оказывают очень значительное влияние на тип и количество загрязняющих веществ. Несгоревший углеводороды в выхлопных газах происходят главным образом из щелей камеры сгорания, таких как зазор между поршнем и стенкой цилиндра, где пламя сгорания не может полностью использоваться HCs.

В двух словах, тип и количество несгоревших выбросов углеводородов связано с составом топлива (летучесть, олефины, ароматические углеводороды, конечная точка кипения), а также состояние двигателя, настройки и состояние смазочного масла двигателя.

Будущие автомобили будут требуется для улавливания выбросов при заправке топливом в большие канистры с углем. Канистра с углем системы могут снизить выбросы в результате испарения на 95% от неконтролируемых уровней.

Выводы

1. Возможны следующие варианты: доступны для соответствия новым спецификациям бензина. Решение будет зависеть от сайта в зависимости от конфигурации НПЗ и постановлений правительства.

2. Помимо учета эксплуатационных изменения в каталитическом риформинге и FCC, технологиях, которые следует учитывать в будущем включают:

Алкилирование : Алкилат - отличная смесь компонент для высокооктанового компонента без свинца, бензола и олефинов.

Изомеризация : Изомеризация не содержит серы, с высоким содержанием бензин с октановым числом, неароматическая смесь бензина.

Селективное обессеривание бензина / Олефины насыщение процессов.

Смесь оксигенатов : метил-трет-бутиловый эфир (МТБЭ) и третичный амилметиловый эфир (ТАМЭ) являются основными оксигенатными соединениями, используемыми в бензин помимо их высоких октановых чисел.

Подводя итог, привод на пути к производству экологически чистого бензина полна проблем.Совместные глобальные усилия только нефтеперерабатывающие предприятия, производители автомобилей и правительства могут обеспечить желаемый импульс сделать бензин действительно чистым, нетоксичным и экологически чистым топливом и проложить путь к более чистому и безопасному вождению в этом «экологическом» тысячелетии.

Артикул:

Little, Donald M; Каталитический Реформирование, издательство Penn Well Publishing Company, Оклахома, 1985, ISBN 0-87814-281-9.

Джордж Дж.Антос, Абдулла М. Айтани, Хосе М. Парера ; Каталитическое преобразование нафты, Marcel Dekker Inc., Нью-Йорк, 1995, ISBN 0-8247-9236-X

А. Дж. Панке и У. Э. Беттони, роль руководителя Антидетонационные устройства в современных бензинах, SAE Paper 710842 (1971) 32 стр.

И.С. Аль-Мутаз, Как реализовать бензиновый пул поэтапное сокращение свинца, Hydrocarbon Processing, февраль 1996 г., 63-69p.

Michela montesi, Филиппо Тривелла, Алессандро Брамбилла, Массимилиано Делл Аньелло, Лучано Паолички; Восстановление бензола прекурсоры в сырье для риформинга, Petroleum Technology Quarterly, Winter 1998/99, 107-111стр.

Х. Л. Хоффман, Нефть и ее продукты, Справочник Ригеля по промышленной химии.

Индийский институт нефти, конспект лекций.

Восстановление серы, ароматических углеводородов и олефинов из Бензиновый бассейн - обзор технологических вариантов, М. Бхаскар, Г. Валаварасу, В. Сельвавати, Б. Сайрам, Chennai Petroleum Corporation Ltd. (Центр исследований и разработок)

Пример - Современная переработка нефти http: // www3.cems.umn.edu/~aiche_ug/history/h_toc.html

Автор: Мукеш Сахдев, младший автор контента (прочитано Профиль автора)
[email protected]

Основы торговли фьючерсами на бензин | Руководство по опционам и фьючерсам


Фьючерсы на бензин - это стандартизированные биржевые контракты, в которых покупатель контракта соглашается принять поставку от продавца определенного количества бензина (например, 50 килолитров) по заранее определенной цене в будущую дату поставки.

Биржи фьючерсов на бензин

Вы можете торговать фьючерсами на бензин на Нью-Йоркской товарной бирже (NYMEX) и Токийской товарной бирже (TOCOM).

NYMEX Цены на бензин указаны в долларах и центах за галлон и торгуются партиями размером 42000 галлонов (1000 баррелей).

TOCOM Фьючерсы на бензин торгуются в единицах по 50 килолитров (13210 галлонов), а цены контрактов указаны в иенах за килолитр.

Основы торговли фьючерсами на бензин

Потребители и производители бензина могут управлять ценовым риском на бензин, покупая и продавая фьючерсы на бензин.Производители бензина могут использовать короткое хеджирование, чтобы зафиксировать отпускную цену на производимый ими бензин, в то время как предприятия, которым требуется бензин, могут использовать длинное хеджирование, чтобы обеспечить покупную цену на необходимый им товар.

Фьючерсами на бензин также торгуют спекулянты, которые принимают на себя ценовой риск, которого хеджеры стараются избежать в обмен на возможность получить прибыль от благоприятного движения цен на бензин. Спекулянты покупают фьючерсы на бензин, когда считают, что цены на бензин вырастут. И наоборот, они будут продавать фьючерсы на бензин, если думают, что цены на бензин упадут.

Подробнее о торговле фьючерсами и опционами на бензин

Вам также может понравиться

Продолжить чтение ...

Покупка страдлов для получения прибыли

Покупка стрэддла - отличный способ заработать. Часто разрыв в цене акций вверх или вниз после ежеквартального отчета о прибылях и убытках но часто направление движения может быть непредсказуемым. Например, продажа может произойти, даже если отчет о прибыли хороший, если инвесторы ожидали отличные результаты.... [Читать дальше ...]

Предоставление оферты на покупку акций

Если вы настроены очень оптимистично в отношении определенной акции в долгосрочной перспективе и хотите покупают акции, но чувствуют, что на данный момент они немного переоценены, затем вы можете рассмотреть возможность написания опционов пут на акции как средство для приобретения со скидкой .... [Читать дальше ...]

Что такое бинарные опционы и как ими торговать?

Бинарные опционы, также известные как цифровые опционы, относятся к особому классу экзотических опционов, в которых опционный трейдер спекулирует исключительно на направлении базового актива в течение относительно короткого периода времени.....[Читать дальше...]

Инвестирование в растущие акции с использованием опционов LEAPS®

Если вы инвестируете в стиль Питера Линча, пытаясь предсказать следующий мультибэггер, тогда вы захотите узнать больше о LEAPS® и почему я считаю их отличным вариантом для инвестиций в следующий Microsoft® .... [Читать дальше ...]

Влияние дивидендов на цену опциона

Денежные дивиденды, выпущенные по акциям, имеют большое влияние на цену опционов.Это потому что ожидается, что цена базовых акций упадет на сумму дивидендов в экс-дивидендную дату .... [Читать дальше ...]

Bull Call Spread: альтернатива покрытому коллу

В качестве альтернативы написанию покрытых коллов можно ввести спред бычьих коллов для аналогичный потенциал прибыли, но со значительно меньшими требованиями к капиталу. В место хранения базовых акций в стратегии покрытого колла, альтернатива .... [Читать дальше ...]

Захват дивидендов с использованием покрытых звонков

Некоторые акции выплачивают щедрые дивиденды каждый квартал.Вы имеете право на получение дивидендов, если вы держите акции до даты экс-дивидендов .... [Читать дальше ...]

Кредитное плечо с использованием коллов, а не маржинальных требований

Для достижения более высокой доходности на фондовом рынке, помимо выполнения большей домашней работы по компании, которые вы хотите купить, часто бывает необходимо взять на себя более высокий риск. Наиболее распространенный способ сделать это - покупать акции с маржой .... [Читать дальше ...]

Дневная торговля с использованием опционов

Опционы для дневной торговли

могут быть успешной и прибыльной стратегией, но есть несколько вещей, которые вам нужно знать, прежде чем начать использовать опционы для дневной торговли.

Автор: alexxlab

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *