Бензин. Технология производства.

Процесс производства современного бензина далеко не так прост, как иногда кажется. Если просто перегнать нефть, то полученная бензиновая фракция будет обладать крайне низким октановым числом (на уровне 55 – 60 ед. по моторному методу). Этот бензин называется прямогонным и не может быть использован напрямую в автомобильном двигателе как ввиду низкого октанового числа, так и из-за высокого содержания серы, строго нормируемого современными экологическими стандартами.

Такой бензин имеет два пути: его могут отправить на нефтехимические предприятия, где из него после целого ряда превращений будут изготовлены различные полимеры, растворители и химические волокна. Или же бензин может подвергнутся дальнейшим превращениям на специальных установках НПЗ, в результате чего его качество значительно улучшиться. Об этих установках расскажем более подробно:

Риформинг

Сырьем для каталитического риформинга является прямогонная бензиновая фракция, выкипающая в пределах от 80 до 180°С, очищенная от серы. Часто установка гидроочистки комбинируется с установкой риформинга в одну. Переходя через последовательные реакторы, заполненные катализатором с содержанием платины под воздействием высокой температуры 490-530°С и давления до 3 Мпа, образуются высокооктановые ароматические углеводороды – ценный компонент бензина. Также в процессе образуется значительное количество водорода, который используется на НПЗ для очистки от серы не только бензиновых, но и дизельных фракций.

Процесс риформинга долгое время являлся основным процессом для получения высокооктановых бензинов. Но современными экологическими стандартами содержание ароматики в бензине ограничено 35%, поэтому производители топлива вынуждены использовать и другие способы повышения октанового числа.

Изомеризация

Другим распространенным процессом производства высокооктановых фракций является изомеризация алканов. Нормальные неразветвленные алканы обладают намного меньшей детонационной стойкостью, чем алканы с изостроением. Так, например, октановое число н-пентана составляет 61,8 ед. по моторному методу, а его изомер – изопентан имеет октановое число уже 93 ед.! В наиболее часто применяющейся изомеризации с рециклом на специальных катализаторах при давлении 2-3 Мпа и температуре до 400 градусов легкие алканы превращаются в свои изомеры, применяемые для производства бензинов АИ-92 и АИ-95.

Алкилирование

Самым современным процессом для получения высококачественных компонентов бензина является алкилирование. Процесс алкилирования направлен на получение высокооктановых компонентов автомобильного бензина из непредельных углеводородных газов. Не смотря на сложность процесса и применение серной или фтористоводородной кислоты в процессе производства, качество получаемого продукта оправдывает все трудности.

Каталитический крекинг

Все перечисленные выше процессы направлены в первую очередь направлены на улучшение имеющегося сырья. Каталитический крекинг в отличие от них позволяет значительно увеличить объем выпускаемого бензина. В процессе каталитического крекинга вырабатывается высокооктановый бензин с октановым числом по исследовательскому методу 88-91 единиц. Основной недостаток бензина каталитического крекинга — высокое содержание непредельных углеводородов (до 30%) и серы (0,1-0,5%), что плохо влияет на стабильность топлива при хранении. Бензин быстро желтеет из-за полимеризации и окисления олефинов и потому не может применяться без смешения с другими бензиновыми фракциями.

Компаундирование

И вот наконец, когда все нужные компоненты получены, продукты, полученные риформингом, изомеризацией, алкилированием и каталитическим крекингом смешиваются на блоке компаундирования. При этом зачастую полученный товарный бензин имеет октановое число на уровне 89-90 ед. и чтобы получить требуемое значение 92 или 95 используют МТБЭ. После запрета в экологическом классе 5 монометиланилина, метил-трет-бутиловый эфир остается на сегодня единственным проверенным и разрешенным способом поднятия октанового числа.

Технические аэрозоли и промышленная химия

О компании

Компания «ТехАэрозоль» —  импортер и дистрибьютор технических аэрозолей, химии и промышленных решений из Европы.

Являясь дистрибьютором многих международных производителей, мы оперативно и качественно обрабатываем заявки по химическим продуктам, выполняем проекты по поставкам инструментов и промышленных решений на предприятия многих сегментов: от пищевой промышленности до заводов, связанных с электроникой; сервисы, морские порты, монтажные службы и многие другие.

Благодаря транспортным компаниям оперативно доставляем продукцию по всей России.

Нам доверяют: структуры РосАтома, Центральный Банк РФ, ПАО Камаз, Северсталь, ОАО Группа Илим, АО Климов, ПАО Силовые Машины, Петербургский тракторный завод, Русал, ВГТРК, подрядчики башни Лахта-центр.

Наша компания является эксклюзивным дистрибьютором технических аэрозолей PRF финской компании Taerosol Oy, которая в течение 50 лет производит технические аэрозоли т. м. PRF для применения в промышленности и электронике.

Ваши преимущества, при работе с нами

ТехАэрозоль – технические аэрозоли, химия и промышленные решения от брендов:

Запрашиваемая страница «/%25d0%25bf%25d1%2580%25d0%25be%25d0%25bc%25d1%258b%25d1%2588%25d0%25bb%25d0%25b5%25d0%25bd%25d0%25bd%25d0%25b0%25d1%258f-%25d1%2585%25d0%25b8%25d0%25bc%25d0%25b8%25d1%258f/%25d0%25b0%25d0%25b2%25d1%2582%25d0%25be%25d1%2585%25d0%25b8%25d0%25bc%25d0%25b8%25d1%258f/%25d0%25bf%25d1%2580%25d0%25b8%25d1%2581%25d0%25b0%25d0%25b4%25d0%25ba%25d0%25b0-%25d0%25b2-%25d0%25b1%25d0%25b5%25d0%25bd%25d0%25b7%25d0%25b8%25d0%25bd-%25d0%25be%25d0%25ba%25d1%2582%25d0%25b0%25d0%25bd-%25d0%25bf%25d0%25bb%25d1%258e%25d1%2581-liqui-moly-octane-plus-015%25d0%25bb» не найдена.

Сертификаты

Предлагаемая нами продукция гарантирует Вам получение оригинального товара, оформленного в соответствии с законодательством Российской Федерации. По запросу Вам могут быть предоставлены все необходимые сертификаты.

Продукция PRF от компании Taerosol Oy имеет сертификаты системы менеджмента качества ISO 9001, экологического менеджмента ISO 14001 и менеджмента косметических средств ISO 22716 (GMP), заверенные DNV (Det Norske Veritas).

В ассортименте PRF есть смазочные продукты, имеющих пищевой допуск h2, 3Н, зарегистрированный InS. Эти продукты могут быть использованы во всех пищевых, молочных и пивоваренных производствах.

Доставка и оплата

Оформление заказа

Оформить свой заказ Вы можете следующими способами:
— отправить заказ в отдел продаж по электронной почте на адрес: sale@techaerosol. ru
— позвонить в отдел продаж по телефону +7 (812) 908-80-81
— выбрать товар в электронном каталоге сайта и через раздел «Корзина» оформить заказ
— через обратную связь в разделе «Контакты»

Способы оплаты

Работаем только с юридическими лицами. Оплата – безналичным банковским переводом.

Вместе с заказом вышлите нам реквизиты Вашей компании, отдел продаж выставит Вам счёт и вышлет его по электронной почте.

Способы доставки

— доставка по России ТК “Деловые Линии” (рассчитывается менеджером)
Бесплатная доставка до терминала г. Санкт-Петербург

— забор из пункта самовывоза (необходимо предварительное согласование)
Вы сами забираете товар с нашего склада по адресу: Санкт-Петербург, ул.Б.Пороховская д.23 лит.А офис 38 1 этаж

— доставка курьером по Санкт-Петербургу до 3 кг — 350 руб (до 14:00 — на следующий день; после 14:00 — через день).
Обращаем Ваше внимание доставка осуществляется с 10-00 до 18-00 в будние дни.
Иные условия доставки рассчитываются менеджером отдельно.

— доставка курьером компании СДЭК
Возможна практически во все города России: Санкт-Петербург, Москва, Нижний Новгород, Калуга, Ярославль, Кострома, Орел, Брянск, Тверь, Вологда, Иваново, Владимир, Екатеринбург, Челябинск и т.д. 

— если Вы хотите использовать другие варианты оплаты или доставки Вашего заказа, свяжитесь с нами.

Весь товар проверяется перед отправкой на целостность и сопровождается всеми необходимыми документами

Цены и скидки

В каталоге указаны рублевые розничные цены за штуку с НДС. По условиям получения оптовых цен, дополнительных скидок и прочих изменений в стандартной схеме взаиморасчетов обращайтесь по адресу [email protected] или по телефону +7 (812) 908-80-81

Контакты

+7 (812) 908-80-81	Наши реквизиты	Официальный дилер в Казахстане
sale@techaerosol. ru	ООО «Родис» / Rodis Ltd.	ТОО «Нордтех Казахстан»
195176, Санкт-Петербург, Большая Пороховская ул., 23А Режим работы: ПН-ПТ: с 09:00 до 18:00 Доставка через ТК по всей России	ИНН 7814167499, КПП 780601001, ОГРН 1157847007658, р/с 40702810900024864079 в Петербургский филиал АО ЮниКредит Банк, БИК 044030858, к/с 30101810800000000858	130000, Республика Казахстан, г. Актау, мкр 11 дом 38. Тел.+7-705-104-01-00  www.nordtech.kz  Email: [email protected]
Информация на сайте носит сугубо рекламно-информационный характер, и ни при каких условиях не является публичной офертой, определяемой положениями Статьи 437 (2) Гражданского кодекса РФ. Точную и окончательную информацию о наличии и стоимости указанных товаров Вы можете узнать у менеджеров отдела продаж по телефону (812) 908-80-81 или по электронной почте sale@techaerosol. ru.

3.8: Бензин — более глубокий взгляд

1. Последнее обновление

2. Сохранить как PDF

Цели

После завершения этого раздела вы сможете

1. описывают общую природу нефтяных месторождений и объясняют, почему нефть является таким важным источником органических соединений.
2. в общих чертах объясняет процессы, связанные с переработкой нефти.
3. определяют октановое число топлива и связывают октановое число с химической структурой.

Ключевые термины

Убедитесь, что вы можете определить и использовать в контексте ключевые термины ниже.

• каталитический крекинг
• каталитический риформинг
• фракционная перегонка
• октановое число (октановое число)

Учебные заметки

Переработка нефти в пригодные для использования фракции является очень важным промышленным процессом. В лабораторной части этого курса у вас будет возможность сравнить этот промышленный процесс с процедурой дистилляции, как она выполняется в студенческой лаборатории.

Нефть

Нефть, выкачиваемая из-под земли, представляет собой сложную смесь нескольких тысяч органических соединений, включая алканы с прямой цепью, циклоалканы, алкены и ароматические углеводороды, содержащие от четырех до нескольких сотен атомов углерода. Идентичность и относительное количество компонентов варьируются в зависимости от источника — сырая нефть Техаса несколько отличается от сырой нефти Саудовской Аравии. Фактически, анализ нефти из разных месторождений может дать «отпечатки пальцев» каждого из них, что полезно при отслеживании источников разлитой сырой нефти. Например, сырая нефть из Техаса является «сладкой», что означает, что она содержит небольшое количество серосодержащих молекул, тогда как сырая нефть из Саудовской Аравии является «кислой», что означает, что она содержит относительно большое количество серосодержащих молекул.

Бензин

Нефть преобразуется в полезные продукты, такие как бензин, в три этапа: дистилляция, крекинг и риформинг. Напомним из главы 1, что дистилляция разделяет соединения на основе их относительной летучести, которая обычно обратно пропорциональна их температурам кипения. В части (а) на рис. 3.8.1 показан разрез колонны, используемой в нефтяной промышленности для разделения компонентов сырой нефти. Нефть нагревается примерно до 400°C (750°F) и становится смесью жидкости и пара. Эта смесь, называемая исходным сырьем, вводится в рафинировочную башню. Наиболее летучие компоненты (с самой низкой температурой кипения) конденсируются в верхней части колонны, где она холоднее, а менее летучие компоненты конденсируются ближе к низу. Некоторые вещества настолько нелетучи, что собираются на дне, не испаряясь вообще. Таким образом, состав жидкости, конденсирующейся на каждом уровне, различен. Эти разные фракции, каждая из которых обычно состоит из смеси соединений с одинаковым числом атомов углерода, отбираются отдельно. Часть (b) на рис. 3.8.1 показывает типичные фракции, собираемые на нефтеперерабатывающих заводах, количество содержащихся в них атомов углерода, их температуры кипения и их конечное использование. Эти продукты варьируются от газов, используемых в природном и баллонном газе, до жидкостей, используемых в горюче-смазочных материалах, до смолистых твердых веществ, используемых в качестве смолы на дорогах и крышах.

Рисунок 3.8.1: Перегонка нефти. (а) Это схема дистилляционной колонны, используемой для разделения нефтяных фракций. (b) Нефтяные фракции конденсируются при разных температурах, в зависимости от числа атомов углерода в молекулах, и удаляются из колонны. Наиболее летучие компоненты (с самой низкой температурой кипения) конденсируются в верхней части колонны, а наименее летучие (с самой высокой температурой кипения) конденсируются в нижней части. (CC BY-NC-SA; анонимно)

Экономика нефтепереработки сложна. Например, потребность рынка в керосине и смазочных материалах намного ниже потребности в бензине, при этом все три фракции получают из ректификационной колонны в сопоставимых количествах. Кроме того, большинство бензинов и реактивного топлива представляют собой смеси с очень тщательно контролируемым составом, который не может изменяться, как исходное сырье. Чтобы сделать переработку нефти более прибыльной, менее летучие и низкоценные фракции превращаются в более летучие и более ценные смеси, состав которых тщательно контролируется. Первым процессом, используемым для осуществления этого превращения, является крекинг, при котором более крупные и тяжелые углеводороды в керосиновой и высококипящей фракциях нагреваются до температуры до 9°С.00°С. Высокотемпературные реакции вызывают разрыв углерод-углеродных связей, что превращает соединения в более легкие молекулы, подобные молекулам бензиновой фракции. Так, при крекинге алкан с прямой цепью с числом атомов углерода, соответствующим керосиновой фракции, превращается в смесь углеводородов с числом атомов углерода, соответствующим более легкой бензиновой фракции. Второй процесс, используемый для увеличения количества ценных продуктов, называется риформингом; это химическое превращение алканов с прямой цепью либо в алканы с разветвленной цепью, либо в смеси ароматических углеводородов. Использование таких металлов, как платина, вызывает необходимые химические реакции. Смеси продуктов крекинга и риформинга разделяют фракционной перегонкой.

Октановое число

Качество топлива определяется его октановым числом, которое является мерой его способности сгорать в двигателе внутреннего сгорания без детонации или стука. Стук и стук сигнализируют о преждевременном сгорании (рис. 3.8.2), что может быть вызвано либо неисправностью двигателя, либо слишком быстрым сгоранием топлива. В любом случае бензино-воздушная смесь детонирует не в тот момент цикла двигателя, что снижает выходную мощность и может повредить клапаны, поршни, подшипники и другие компоненты двигателя. Различные составы бензина предназначены для получения смеси углеводородов, которая с наименьшей вероятностью вызовет детонацию или детонацию в двигателе данного типа, работающем на определенном уровне.

Рисунок 3.8.2: Сжигание бензина в двигателе внутреннего сгорания. (a) Обычно топливо воспламеняется от свечи зажигания, и горение распространяется равномерно наружу. (b) Бензин со слишком низким октановым числом для двигателя может воспламениться преждевременно, что приведет к неравномерному сгоранию, вызывающему детонацию и стук. (CC BY-NC-SA; анонимно)

Шкала октанового числа была установлена ​​в 1927 году с использованием стандартного испытательного двигателя и двух чистых соединений: н-гептана и изооктана (2,2,4-триметилпентана). Октановое число н-гептану, вызывающему сильную детонацию при сгорании, было присвоено 0, в то время как изооктану, очень легко сгорающему топливу, было присвоено октановое число 100. Химики присваивают октановое число различным смесям бензина путем сжигание образца каждого из них в испытательном двигателе и сравнение наблюдаемой детонации с интенсивностью детонации, вызванной конкретными смесями н-гептана и изооктана. Например, октановое число смеси 89. % изооктана и 11% н-гептана — это просто среднее значение октановых чисел компонентов, взвешенных по относительным количествам каждого из них в смеси. Преобразовывая проценты в десятичные дроби, получаем октановое число смеси:

\[0,89(100) + 0,11(0) = 89 \label{3.8.1} \]

Как показано в таблице \(\PageIndex{1 }\), многие доступные в настоящее время соединения имеют октановое число выше 100, что означает, что они являются лучшим топливом, чем чистый изооктан. Кроме того, были разработаны антидетонаторы, также называемые октаноповышателями. Одним из наиболее широко используемых в течение многих лет был тетраэтилсвинец [(C ₂ H ₅ ) ₄ Pb], что при концентрации примерно 3 г/гал дает увеличение октанового числа на 10–15 пунктов. Однако с 1975 года соединения свинца перестали использоваться в качестве присадок к бензину из-за их высокой токсичности. Вместо них были разработаны другие усилители, такие как метил-трет-бутиловый эфир (МТБЭ). Они сочетают в себе высокое октановое число и минимальную коррозию деталей двигателя и топливной системы. К сожалению, когда бензин, содержащий МТБЭ, вытекает из подземных резервуаров для хранения, это приводит к загрязнению грунтовых вод в некоторых местах, что приводит к ограничению или прямому запрету на использование МТБЭ в определенных районах. В результате увеличивается использование альтернативных усилителей октанового числа, таких как этанол, который можно получить из возобновляемых ресурсов, таких как кукуруза, сахарный тростник и, в конечном счете, кукурузные стебли и травы.

Таблица \(\PageIndex{1}\): Октановые числа некоторых углеводородов и обычных присадок

Имя	Концентрированная структурная формула	Октановое число	Имя	Концентрированная структурная формула	Октановое число
n -гептан	CH 3 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 3	0	o — ксилол	скелетная структура о-ксилола. cdxml	107
n -гексан	CH 3 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 3	25	этанол	CH 3 CH 2 OH	108
n -пентан	CH 3 CH 2 CH 2 CH 2 CH 3	62	т -спирт бутиловый	(CH 3 ) 3 COH	113
изооктан	(CH 3 ) 3 CCH 2 CH(CH 3 ) 2	100	р -ксилол		116
бензол		106	метил т бутиловый эфир	H 3 КОК(CH 3 ) 3	116
метанол	CH 3 OH	107	толуол		118

3. 8: Бензин — более глубокий взгляд распространяется под лицензией CC BY-SA 4.0, автором, ремиксом и/или куратором выступили Стивен Фармер, Дитмар Кеннепол, Криста Каннингем и Криста Каннингем.

1. Наверх

• Была ли эта статья полезной?

1. Тип изделия

   Раздел или Страница

   Лицензия

   CC BY-SA

   Версия лицензии

   4,0

   Показать страницу TOC

   нет на странице

2. Теги

   1. автор@Дитмар Кеннеполь
   2. автор@Криста Каннингем
   3. автор@Стивен Фармер
   4. бензин
   5. Октановая шкала
   6. нефть
   7. тетраэтилсвинец

3.

8: Бензин — более глубокий взгляд

1. Последнее обновление

2. Сохранить как PDF

Цели

После завершения этого раздела вы сможете

1. описывают общую природу нефтяных месторождений и объясняют, почему нефть является таким важным источником органических соединений.
2. в общих чертах объясняет процессы, связанные с переработкой нефти.
3. определяют октановое число топлива и связывают октановое число с химической структурой.

Ключевые термины

Убедитесь, что вы можете определить и использовать в контексте приведенные ниже ключевые термины.

• каталитический крекинг
• каталитический риформинг
• фракционная перегонка
• октановое число (октановое число)

Study Notes

Переработка нефти в пригодные для использования фракции является очень важным промышленным процессом. В лабораторной части этого курса у вас будет возможность сравнить этот промышленный процесс с процедурой, выполняемой в лаборатории.

Нефть

Нефть, выкачиваемая из-под земли в разных местах по всему миру, представляет собой сложную смесь нескольких тысяч органических соединений, включая алканы с прямой цепью, циклоалканы, алкены и ароматические углеводороды, содержащие от четырех до нескольких сотен атомов углерода. Идентичность и относительное содержание компонентов варьируются в зависимости от источника. Таким образом, сырая нефть Техаса несколько отличается от сырой нефти Саудовской Аравии. Фактически, анализ нефти из разных месторождений может дать «отпечатки пальцев» каждого из них, что полезно при отслеживании источников разлитой сырой нефти. Например, сырая нефть из Техаса является «сладкой», что означает, что она содержит небольшое количество серосодержащих молекул, тогда как сырая нефть из Саудовской Аравии является «кислой», что означает, что она содержит относительно большое количество серосодержащих молекул.

Бензин

Нефть преобразуется в полезные продукты, такие как бензин, в три этапа: дистилляция, крекинг и риформинг. Напомним из главы 1, что дистилляция разделяет соединения на основе их относительной летучести, которая обычно обратно пропорциональна их температурам кипения. В части (а) на рис. 3.8.1 показан разрез колонны, используемой в нефтяной промышленности для разделения компонентов сырой нефти. Нефть нагревается приблизительно до 400°C (750°F), при которой она становится смесью жидкости и пара. Эта смесь, называемая исходным сырьем, вводится в рафинировочную башню. Наиболее летучие компоненты (с самой низкой температурой кипения) конденсируются в верхней части колонны, где она холоднее, а менее летучие компоненты конденсируются ближе к низу. Некоторые вещества настолько нелетучи, что собираются на дне, не испаряясь вообще. Таким образом, состав жидкости, конденсирующейся на каждом уровне, различен. Эти разные фракции, каждая из которых обычно состоит из смеси соединений с одинаковым числом атомов углерода, отбираются отдельно. Часть (b) на рис. 3.8.1 показывает типичные фракции, собираемые на нефтеперерабатывающих заводах, количество содержащихся в них атомов углерода, их температуры кипения и их конечное использование. Эти продукты варьируются от газов, используемых в природном и баллонном газе, до жидкостей, используемых в горюче-смазочных материалах, до смолистых твердых веществ, используемых в качестве смолы на дорогах и крышах.

Рисунок 3.8.1: Перегонка нефти. (а) Это схема дистилляционной колонны, используемой для разделения нефтяных фракций. (b) Нефтяные фракции конденсируются при разных температурах, в зависимости от числа атомов углерода в молекулах, и удаляются из колонны. Наиболее летучие компоненты (с самой низкой температурой кипения) конденсируются в верхней части колонны, а наименее летучие (с самой высокой температурой кипения) конденсируются в нижней части.

Экономика нефтепереработки сложна. Например, потребность рынка в керосине и смазочных материалах намного ниже потребности в бензине, при этом все три фракции получают из ректификационной колонны в сопоставимых количествах. Кроме того, большинство бензинов и реактивного топлива представляют собой смеси с очень тщательно контролируемым составом, который не может изменяться, как исходное сырье. Чтобы сделать переработку нефти более прибыльной, менее летучие и низкоценные фракции должны быть преобразованы в более летучие и более ценные смеси, состав которых тщательно контролируется. Первым процессом, используемым для осуществления этого превращения, является крекинг, при котором более крупные и тяжелые углеводороды в керосиновой и высококипящей фракциях нагреваются до температуры до 9°С.00°С. Высокотемпературные реакции вызывают разрыв углерод-углеродных связей, что превращает соединения в более легкие молекулы, подобные молекулам бензиновой фракции. Так, при крекинге алкан с прямой цепью с числом атомов углерода, соответствующим керосиновой фракции, превращается в смесь углеводородов с числом атомов углерода, соответствующим более легкой бензиновой фракции. Второй процесс, используемый для увеличения количества ценных продуктов, называется риформингом; это химическое превращение алканов с прямой цепью либо в алканы с разветвленной цепью, либо в смеси ароматических углеводородов. Использование таких металлов, как платина, вызывает необходимые химические реакции. Смеси продуктов крекинга и риформинга разделяют фракционной перегонкой.

Октановое число

Качество топлива определяется его октановым числом, которое является мерой его способности сгорать в двигателе внутреннего сгорания без детонации или стука. Стук и стук сигнализируют о преждевременном сгорании (рис. 3.8.2), что может быть вызвано либо неисправностью двигателя, либо слишком быстрым сгоранием топлива. В любом случае бензино-воздушная смесь детонирует не в тот момент цикла двигателя, что снижает выходную мощность и может повредить клапаны, поршни, подшипники и другие компоненты двигателя. Различные составы бензина предназначены для получения смеси углеводородов, которая с наименьшей вероятностью вызовет детонацию или детонацию в двигателе данного типа, работающем на определенном уровне.

Рисунок 3.8.2 : Сжигание бензина в двигателе внутреннего сгорания. (a) Обычно топливо воспламеняется от свечи зажигания, и горение распространяется равномерно наружу. (b) Бензин со слишком низким октановым числом для двигателя может воспламениться преждевременно, что приведет к неравномерному сгоранию, вызывающему детонацию и стук.

Шкала октанового числа была установлена ​​в 1927 году с использованием стандартного испытательного двигателя и двух чистых соединений: н-гептана и изооктана (2,2,4-триметилпентана). Октановое число н-гептану, вызывающему сильную детонацию при сгорании, было присвоено 0, в то время как изооктану, очень легко сгорающему топливу, было присвоено октановое число 100. Химики присваивают октановое число различным смесям бензина путем сжигание образца каждого из них в испытательном двигателе и сравнение наблюдаемой детонации с интенсивностью детонации, вызванной конкретными смесями н-гептана и изооктана. Например, октановое число смеси 89.% изооктана и 11% н-гептана — это просто среднее значение октановых чисел компонентов, взвешенных по относительным количествам каждого из них в смеси. Преобразовывая проценты в десятичные дроби, получаем октановое число смеси:

\[0,89(100) + 0,11(0) = 89 \tag{3.8.1}\]

Как показано на рис. 3.8.3, многие соединения которые сейчас доступны, имеют октановое число выше 100, что означает, что они являются лучшим топливом, чем чистый изооктан. Кроме того, были разработаны антидетонаторы, также называемые октановыми добавками. Одним из наиболее широко используемых в течение многих лет был тетраэтилсвинец [(C ₂ H ₅ ) ₄ Pb], что примерно при 3 г/галлон дает увеличение октанового числа на 10–15 пунктов. Однако с 1975 года соединения свинца перестали использоваться в качестве присадок к бензину из-за их высокой токсичности. Вместо них были разработаны другие усилители, такие как метил-трет-бутиловый эфир (МТБЭ). Они сочетают в себе высокое октановое число и минимальную коррозию деталей двигателя и топливной системы. К сожалению, когда бензин, содержащий МТБЭ, вытекает из подземных резервуаров для хранения, это приводит к загрязнению грунтовых вод в некоторых местах, что приводит к ограничению или прямому запрету на использование МТБЭ в определенных районах. В результате увеличивается использование альтернативных усилителей октанового числа, таких как этанол, который можно получить из возобновляемых ресурсов, таких как кукуруза, сахарный тростник и, в конечном счете, кукурузные стебли и травы.

Рисунок 3.8.3 : Октановые числа некоторых углеводородов и обычных присадок

Авторы и авторство

3.8: Бензин — более глубокий взгляд распространяется под лицензией CC BY-NC-SA 4.0, автором, ремиксом и/или куратором является LibreTexts.

1. Наверх

• Была ли эта статья полезной?

1. Тип изделия

   Раздел или Страница

   Печать CSS

   Плотный

   Лицензия

   CC BY-NC-SA

   Версия лицензии

   4,0

   Показать страницу TOC

   № на стр.