Технология производства и потребительские свойства бензина автомобильного

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

Крекинг-бензины содержат значительный процент тех компонентов, при смешении которых образуется моторное топливо. Однако их прямое использование во многих странах законодательно ограничивается, поскольку они содержат заметное количество олефинов, а именно олефины являются одной из главных причин образования фотохимического смога. 

Крекинг-бензин представляет собой продукт дополнительной переработки нефти. Обычная перегонка  нефти дает всего 10–20% бензина. Для  увеличения его количества более  тяжелые или высококипящие фракции  нагревают с целью разрыва больших молекул до размеров молекул, входящих в состав бензина. Это и называют крекингом. Крекинг мазута проводят при температуре 450–550°С.   Благодаря крекингу можно получать из нефти до 70% бензина.

  Бензин газовый представляет собой продукт переработки попутного нефтяного газа, содержащий предельные углеводороды с числом атомов углерода не менее трех. Различают стабильный (БГС) и нестабильный (БГН) варианты газового бензина. БГС бывает двух марок – легкий (БЛ) и тяжелый (БТ). Применяется в качестве сырья в нефтехимии, на заводах органического синтеза, а также для компаундирования   автомобильного бензина (получения бензина с заданными свойствами путем его смешивания с другими бензинами).

Пиролиз – это крекинг при температурах 700–800°С. Крекинг и пиролиз позволяют довести суммарный выход бензина до 85%. Необходимо отметить, что первооткрывателем крекинга и создателем проекта промышленной установки в 1891 году был русский инженер В.Г.Шухов.

Этилированные бензины.  Это вид бензинов, который получил своё название главным образом из-за входящей в его состав антидетонационной присадки антидетонатора  - тетраэтилсвинца (ТЭС), служащей для повышения октанового числа в бензинах. ТЭС представляет собой маслянистую бесцветную жидкость с плотностью 1652,4 кг/куб.м. Температура кипения ТЭС составляет 200 градусов Цельсия, он растворим в бензине и органических растворителях, чрезвычайно ядовит, относится к первой группе опасности по отравляющему действию. ТЭС неустойчив - под действием температуры, солнечного света, воды, воздуха разлагается с образованием белого осадка.    

ТЭС используют в смеси с так называемыми "выносителями", при сгорании превращающими свинцовые  соединения в газообразное состояние. Смесь ТЭС и "выносителя" называется этиловой жидкостью, а бензины, к которым добавлена этиловая жидкость этилированными       

Для отличия  этилированных бензинов от неэтилированных  первые окрашиваются в яркие цвета. Эффективно повышают октановое число  бензинов первые 0,5-2 мл этиловой жидкости. Способность повышать свое октановое число от прибавления этиловой жидкости зависит от химического состава бензина. Превышение оптимального количества способствует увеличению нагарообразования и освинцовывания деталей. Образующиеся нагары провоцируют калильное зажигание. Отработанные газы автомобилей, работающих на этилированном бензине, имеют повышенную токсичность за счет свинцовых соединений.

Далее приведены коды товара согласно «Общегосударственному классификатору Республики Беларусь» (ОКПРБ) и «Товарной номенклатуре внешнеэкономической деятельности».

ОКПРБ

 

Секция D Продукция перерабатывающей промышленности.

Подсекция DF Кокс, продукты переработки нефти и ядерное топливо.

Раздел 23 Кокс, продукты переработки нефти и  ядерное топливо.

Группа 23.2 Продукты переработки нефти.

Класс 23.20 Продукты переработки нефти.

Категория 23.20.1 Продукты переработки нефти.

Подкатегория 23.20.11 Моторное топливо (бензин), в том числе авиационный.

Вид 23.20.11.500 Прочие бензины с содержанием свинца не более 0,013 г/п.

Вид 23.20.11.510 Прочие бензины с содержанием свинца не более 0,013 г/п с октановым числом менее 95.

Вид 23.20.11.530 Прочие бензины с содержанием свинца не более 0,013 г/п с октановым числом менее 95 или более, но не более 98.

Вид 23.20.11.550 Прочие бензины с содержанием свинца не более 0,013 г/п с октановым числом 98 или более.

Вид 23.20.11.700 Прочие бензины с содержанием свинца более 0,013 г/п.

Вид 23.20.11.710 Прочие бензины с содержанием свинца более 0,013 г/п с октановым числом менее 95.

Вид 23.20.11.730 Прочие бензины с содержанием свинца более 0,013 г/п с октановым числом 95 или более, но не более 98.

Вид 23.20.11.750 Прочие бензины с содержанием свинца более 0,013 г/п с октановым числом 98 или более.

 

 

Код ТН ВЭД РБ и наименование позиции

 

Раздел V Минеральные продукты

Группа 27 Топливо  минеральное, нефть и продукты их перегонки; битуминозные вещества, воски минеральные.

Позиция 2710 Нефть и нефтепродукты, полученные из битуминозных пород, кроме сырых; продукты, в другом месте не поименованные или не включенные, содержащие 70 мас.% или более нефти или нефтепродуктов, полученных из битуминозных пород, причем эти нефтепродукты являются°Сновными составляющими продуктов; отработанные нефтепродукты:

– нефть и  нефтепродукты, полученные из битуминозных пород (кроме сырых) и продукты, в другом месте не поименованные или не включенные, содержащие 70 мас.% или более нефти или нефтепродуктов, полученных из битуминозных пород, причем эти нефтепродукты являются°Сновными составляющими продуктов, за исключением отработанных нефтепродуктов:

271011       -- легкие дистилляты и продукты:

2710114100 – бензины  моторные с содержанием свинца не более 0,013 г/л с октановым числом менее 95;

2710114500 – бензины  моторные с содержанием свинца не более 0,013 г/л с октановым числом 95 или более, но не более 98;

2710114900 – бензины  моторные с содержанием свинца не более 0,013 г/л  с октановым числом 98 или более;

2710115100 – бензины  моторные с содержанием свинца более 0,013 г/л с октановым числом менее 98;

2710115900 – бензины моторные с содержанием свинца более 0,013 г/л с октановым числом 98 или более

 

 

3.ПОТРЕБИТЕЛЬСКИЕ СВОЙСТВА БЕНЗИНА АВТОМОБИЛЬНОГО.

 

Современные автомобильные  бензины должны удовлетворять ряду требований, обеспечивающих экономичную  и надежную работу двигателя, и требованиям эксплуатации:

1. иметь хорошую испаряемость, позволяющую получить однородную, топливовоздушную смесь оптимального состава при любых температурах. Должен 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;
2. иметь групповой углеводородный состав, обеспечивающий устойчивый, бездетонационный процесс сгорания на всех режимах работы двигателя.
3. не изменять своего состава и свойства при длительном хранении и не оказывать вредного влияния на детали топливной системы, резервуары, резинотехнические изделия и др.

А также в  силу своих физико-химических характеристик  автомобильные бензины должны обладать следующими свойствами:

• однородность смеси;
• плотность топлива - при +20 "С должна составлять 690...750 кг/м;
• 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;
• 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.

   Наиболее важной характеристикой бензина является октановое число. Октановое число – показатель детонационных свойств моторного топлива. Детонацией называют такой характер горения, при котором воспламенение горючей смеси  происходит в нескольких точках цилиндра или по всему объему  сразу. Сам показатель детонационной стойкости характеризует способность автомобильных бензинов противостоять самовоспламенению при сжатии. Высокая детонационная стойкость топлив обеспечивает их нормальное сгорание на всех режимах эксплуатации двигателя.

Детонационные свойства бензина измеряют по аналогии. Одноцилиндровый мотор с переменной степенью сжатия доводят до появления  детонации исследуемого топлива. Затем  подбирается смесь двух видов  углеводородов - изооктана, который  считается абсолютно не склонным к детонации, и н-гептана, чья детонационная стойкость приравнена к нулю. Процентное содержание изооктана в смеси, детонирующей при той же степени сжатия, что и исследуемое топливо, и будет являться октановым числом (ОЧ) последнего.

Для улучшения эксплуатационных свойств бензинов производители повышают их октановое число. Это достигается путем добавления к бензинам некоторых высокооктановых компонентов. Автомобильный бензин изготовляют зимних и летних сортов, которые отличаются давлением насыщенного пара. Маркируют по октановым числам, замеренным по моторному или исследовательскому методу, или по обоим методам одновременно.

Выпускают автомобильный бензин марок А-72 (этилированный и неэтилированный, летний и зимний), А-76 (этилированный и неэтилированный, летний и зимний), А-80 (этилированный и неэтилированный), АИ-91 (неэтилированный, летний и зимний), А-92 (этилированный и неэтилированный, летний и зимний), АИ-93 (этилированный, летний и зимний), АИ-95 «Экстра» (неэтилированный летний) и АИ-95 (неэтилированный, летний и зимний). В связи с увеличением доли легкового транспорта в общем объеме автомобильного парка наблюдается заметная тенденция снижения потребности в низкооктановых бензинах и увеличения потребления высокооктановых. Бензин А-72 практически не вырабатывается ввиду отсутствия техники, эксплуатируемой на нем. Наибольшая потребность существует в бензине А-92

В разных регионах мира используются разные марки автомобильного бензина. В Европе распространены марки  «суперплюс» или «супер» (неэтилированный, летний и зимний), «премиум» или «европейский» (неэтилированный, летний и зимний), «немецкий» (этилированный, летний и зимний), «итальянский» (этилированный, летний и зимний), «регулар» (неэтилированный, летний и зимний). В США применяется автомобильный бензин марок «регулар», «мидгрейд», «премиум» и «суперпремиум». Все марки бывают как летние, так и зимние. В США применяется только неэтилированный или, вернее, малоэтилированный автомобильный бензин с содержанием свинца менее 0,0026 г/л. В Азиатско-Тихоокеанском регионе применяется автомобильный бензин марок 91RON, 92RON, 95RON, 97RON. Все они малоэтилированные (летние) с содержанием свинца до 0,01 г/л. Аббревиатура RON составлена из первых букв английских слов research octane number (октановое число по исследовательскому методу). При написании марок бензина используются разные значения октановых чисел, поэтому при подборе аналогов необходимо ознакомиться с описанием каждой марки

Современные двигатели  имеют высокую степень сжатия и требуют бензина с октановым числом 91 и выше. Получение такого топлива методами нефтепереработки обходится относительно дорого, поэтому используются различные присадки, повышающие октановое число. Присадки - вещества, добавляемые (обычно в количествах 0,05-0,1%) к топливам, минеральным и синтетическим маслам для улучшения их эксплуатационных свойств. К присадкам относятся, антидетонаторы, антиокислители, ингибиторы коррозии и др.Самой эффективной и потому повсеместно применявшейся был тетраэтилсвинец. Он не только ядовит сам по себе, но и быстро выводит из строя каталитические нейтрализаторы и датчики (лямда-зонды), которые сейчас являются обязательными элементами конструкции автомобиля. Для некоторых двигателей устаревших конструкций осадок свинца необходим в качестве твердой смазки. В этих случаях используют специальные добавки в топливо, которые продаются отдельно. Для повышения октанового числа иногда используют ферроцен. К сожалению, эта присадка имеет в своем составе железо и создает трудноудалимый токопроводящий налет на свечах, который уменьшает срок их службы до 5--7 тыс. километров. Также применялись присадки на основе марганца, однако сейчас они запрещены. Безвредной для двигателя антидетонационной добавкой является МТБЭ - метилтретбутиловый эфир. На данный момент он наиболее широко применяется.

Среди автовладельцев широко распространено заблуждение, что "залить литров двадцать 98-го" -- вещь периодически очень полезная. На самом  деле использование топлива с  ОЧ выше рекомендованного не имеет  практического смысла. На моделях со сравнительно простыми двигателями (без датчика детонации и автоматического корректора зажигания) это не дает никаких преимуществ. Многие современные автомобили рассчитаны на различные виды топлива с октановым числом от 91 до 95 или даже до 98, и на высокооктановом бензине их мощность и экономичность повышаются максимум на 5%.

К сожалению потребитель практически не имеет возможности проверить качество заливаемого топлива, прямо на заправке это сделать довольно сложно, так как не соответствующий бензин не отличишь ни по цвету, ни по запаху. Все отличительные признаки будут заметны только в процессе эксплуатации автомобиля. Подозревать топливо в низком качестве можно, если:

- изначально  исправный автомобиль плохо заводится,  имеет плохой разгон, теряет мощность, мотор работает с перебоями;

- увеличивается  расход топлива;

- меняется запах  выхлопа;

- на свечах  появляется черный или красный  нагар.

Стоит отметить, что некачественный бензин опасен для  автомобиля и прежде всего тем, что  вызывает неполадки топливной системы и преждевременный износ двигателя, а также может вывести из строя лямбда-зонд, катализатор, датчики детонации, свечи, бензонасосы.