Качество бензина

Качество бензина

Качество бензина начинается с качества нефти. Наиболее важными с практической точки зрения являются: плотность нефти; фракционный состав; содержание серы в нефти; содержание парафинов; содержание воды; содержание солей в нефти. Но это скорее вопросы особенностей переработки нефти и использования современных технологий.

Прямогонный бензин, получаемый при первичной переработке нефти является лишь сырьем для производства качественного бензина с заданными свойствами. Октановое число такого сырья обычно не превышает 65. Только благодаря процессу компаудирования (смешивания) с другими легкими фракциями удается повысить октановое число. На заводах допускается лишь незначительное (до 0,3%) добавление присадок, повышающих октановое число до требуемых значений. Это вполне оправдано, т.к. длительное хранение бензина с ненормированным добавлением присадок обязательно приводит к значительному снижению октанового числа. Но если качественный бензин изменяется со скоростью не более единицы в месяц, то некачественный бензин может изменить октановое число на единицу в день.

            Качество бензина определяется также загрязнением механическими примесями, различными кислотами, щелочами, органическими соединениями, соединениями серы. Они влияют на такие важные параметры, как детонация, интенсивность износа двигателя, образование нагара, коррозионное воздействие на двигатель, токсичность выбросов и т.д.

В России реально работает норматив Евро-3, реализованный введением нового ГОСТ от 01.07.2002. Он предъявляет множество конкретных требований к качеству бензина:

• содержание свинца до 0,005 г/л,
• содержание серы менее 0,015%
• содержание бензола до 1%.
• содержание ароматических углеводородов — не более 42%
• содержание олефиновых углеводородов — не более 18%.

В скором времени будет осуществляться переход на еще более жесткие требования Евро-4, которыми снижается количество ароматических углеводородов до 35% и серы до 0,005%.

Эти мероприятия направлены не только на улучшение экологических параметров топлива. Чем чище бензин от примесей, тем мощнее, экономичнее и долговечнее двигатель.

Как делается некачественный бензин? Самый простой вариант, доступный почти на любой бензозаправке – доведение октанового числа до необходимого значения присадками, не дающими детонировать низкосортному бензину, а не натуральными компонентами высокооктанового бензина. Так из 76-го бензина делают 92-й, а из 92-го делают 95-й. Цена бензина повышается, а если автомобиль скушает бензин быстро, то при редком использовании это почти не скажется на его здоровье. Получается «и волки сыты и овцы целы»? Не совсем так. Чем новее автомобиль, тем он чувствительнее к качеству бензина, а изменение октанового числа при значительном количестве присадок может быть слишком быстрым.

Второй вариант – переделка сырья «на месте». Дело в том, что прямогонный бензин как сырье для производства автомобильных бензинов не облагается акцизом. Поэтому велик соблазн добавления присадок непосредственно в сырье. Это вариант еще опаснее предыдущего, т.к. качественный и количественный состав такого бензина еще более подвержен отклонениям от требований норм. Существуют и совершенно иные марки бензинов, которые не предусмотрены ГОСТом, но востребованы рынком: ББЦ (бензин для бытовых целей), абсорбент, олигомеризат, бензин вторичных процессов производства, БПЦ (бензин для промышленных целей) и некоторые другие.   Как эти марки бензинов используют «пираты» в своих корыстных целях – остается только догадываться.           

Необходимо учитывать и тот факт, что соответствующий ГОСТу бензин подвержен изменениям. При длительном хранении его качество снижается. Слегка уменьшается октановое число и возрастает количество смол за счет окисления имеющихся углеводородов. Смолы оседают на различных деталях: воздействуют на стержни впускных клапанов, детали карбюратора, внутренние стенки топливного бака и т. д. Это нарушает нормальную работу автомобиля и ускоряет его износ. Окисление усиливается в присутствии меди (например, в бензобаке, заборной трубке, фильтре. Важна герметичность бака или канистры и даже время года (летом окисление идет быстрее).

Из всего этого можно пока сделать только один вывод: в условиях формирования рынка хорошего бензина больше шансов избежать приобретения суррогата будет только на проверенных заправках, которые не попадали в списки неблагонадежных (например, периодически публикуемых в «Новых Известиях» и других изданиях), имеют знаки качества «экотопливо» и устойчивую репутацию у клиентов.

Параметры качества бензинов – petrolcards.ru

Бензины как наиболее распространенное у нас в стране автомобильное топливо, должно удовлетворять ряду требований. Это различные нормы, предъявляемые со стороны автопроизводителей, нефтеперерабатывающих компаний, государственных контролирующих органов, экологических объединений. Использование топлива с высокими показателями качества – залог долгой службы автомобиля, его двигателя и систем, а также гарантия надежности и хороших ходовых характеристик.

Зачем нужны различные требования к топливу

Бензин характеризуют самые разные показатели, как химические, так и физические. Например, одно из самых важных – это октановое число. Эта характеристика в бензинах в первую очередь определяет их стоимость, что немаловажно для потребителя.

Производители двигателей внутреннего сгорания (ДВС) создают их под определенное топливо. И здесь одним из важнейших показателей является октановое число в бензине. Длительное и регулярное применение топлива с повышенным или пониженным содержанием изооктана существенно снижает срок службы двигателя и может в любой момент стать причиной его поломки.

Еще один немаловажный аспект качества бензинов – их безопасность. Ведь именно октановое число – показатель детонационной безопасности бензинов. Поэтому строгое соблюдение установленных производственных норм со стороны нефтеперерабатывающих предприятий – необходимое условие безопасной транспортировки, хранения, эксплуатации топлива.

Свои нормативы к качеству бензина предъявляют и различные природоохранные организации (как отечественные, так и международные). Эти требования устанавливают содержание опасных примесей и соединений в выхлопе. Количество этих продуктов сгорания напрямую зависит от химического и фракционного состава бензинов, наличия присадок и примесей.

Таким образом, показатели качества бензинов важны многим сторонам: государству, производителям, продавцам, потребителям. Ведь в конечном итоге качество топлива сказывается практически на всех сферах нашей жизни – от финансовой до экологической.

Основные качества бензинов

Как любая жидкая смесь с разнородным физико-химическим составом, бензиновое топливо может оцениваться по самым разным параметрам. Их определяют требования ГОСТов и другой нормативной документации, действующей на территории РФ и стран Таможенного союза. Согласно им, существуют пять основных критериев качества бензинов:

• Фракционный состав топлива определенной марки.
• Стабильность физико-химического состава бензинов.
• Испаряемость и связанные с ней вязкость и температура замерзания.
• Детонационная стойкость (октановое число).
• Склонность к образованию нагара, определяющая наличие примесей присадок. 

Следует отметить, что практически все эти характеристики (а также множество дополнительных) тесно взаимосвязаны. Остановимся на этих параметрах, имеющих самое непосредственное отношение к качеству бензина, подробнее.

Фракционный состав

Нефть – это смесь самых разных углеводородов и множества других примесей. Бензин, как продукт перегонки нефти, также состоит из разных по плотности и химическому составу фракций. Их качественно-количественные характеристики определяют поведение бензинов в различных условиях окружающей среды и функциональные показатели двигателя при работе. Чем больше легких фракций в составе, тем при более низких температурах может использоваться топливо без какого-либо ущерба для ДВС и автомобиля. Поэтому, например, летние и зимние марки бензина имеют различный состав. Также содержание той или иной фракции в горючем влияет на время прогрева двигателя, стабильность его работы, износ поршневой группы.

Химическая стабильность

Всем бензинам присуще свойство окисления под влиянием различных условий окружающей среды. Это происходит как при их хранении, так и в процессе работы двигателя. Чем дольше бензин может сохранять свои первоначальные характеристики (вне зависимости от условий окружающей среды), тем лучше. Быстрое же окисление топлива и снижение его октанового числа говорит о наличии дешевых присадок и примесей, нестабильности бензина. Он не только неспособен долго храниться (даже при соблюдении требований производителя), но и склонен к образованию нагара на внутренних поверхностях двигателя, в топливной и выхлопной системах. Химическая стабильность рассчитывается с учетом содержания смол и других легко окисляемых элементов в составе топлива. 

Испаряемость

Этим параметром определяется способность топлива к фазовому переходу из жидкости в газ. Ведь именно бензиновые пары в смеси с воздухом образуют топливную смесь, которая сгорает при работе двигателя. Чем больше легких фракций содержит бензин, тем выше его испаряемость и ниже температура запустевания (замерзания). Дополнительно для определения испаряемости используется такая характеристика, как давление насыщенных паров (ДНП).

Детонационная безопасность

Это еще одна значимая характеристика качества бензинов, определяемая способностью топлива не взрываться при сжатии. Это происходит из-за слишком быстрого воспламенения топлива. Нормальная скорость распространения пламени в воздушно-бензиновой смеси не должна превышать 20-30 м/с. Если она выше в десятки и сотни раз, то происходит реактивное сгорание с образованием детонационной волны. Это приводит к повышенной нагрузке на элементы поршневой группы и перегрев двигателя, чреватый его выходом из строя.

Образование нагара

Обычно это говорит о том, что топливная смесь сгорает не полностью, а значит, бензин содержит различные примеси, присадки, загрязнения. Все это отрицательно сказывается на функциональности и работоспособности двигателя. Кроме того, такой бензин имеет повышенный расход. Образование нагара приводит к падению мощности, снижению срока службы движущихся элементов поршневой группы и может привести к серьезным поломкам.

Экологические качества

Существует также классификация бензинов по экологическим показателям. Чем выше характеристики топлива, тем полнее оно сгорает и, соответственно, меньше вредных веществ попадает в атмосферу. Наиболее опасны в этом плане сернистые и ароматические соединения, которые может содержать бензин. Их агрессивное воздействие сказывается также на состоянии топливной и выхлопной систем автомобиля.

Выбирая бензин для заправки, следует максимально внимательно относиться к его характеристикам, от них зависит срок службы двигателя и авто. Ведь незначительная экономия на топливе более низкого качества может обернуться серьезными поломками, требующими капитального ремонта.

4 вещи, которые клиенты хотят знать о качестве топлива

Редактировать

Топливо

Спонсорский контент от нашего партнера Source North America от 16 марта 2020 г.

Фотография предоставлена ​​Source North America

• Facebook
• Twitter
• LinkedIn

Для многих потребителей октановое число топлива является их основным показателем как качества топлива, так и его стоимости. Но есть менее известные аспекты качества топлива, такие как присадки к топливу, состояние и возможности оборудования топливной системы, которые также представляют ценность для потребителей. Если клиенты понимают преимущества присадок и строгих методов обслуживания топливной системы, это может мотивировать их выбирать топливо одной станции вместо топлива другой. Вот ответы на 4 часто задаваемых вопроса, которые помогут потребителям понять и оценить ценность качественного топлива.

Борьба с проникновением воды для обеспечения качества

Надлежащие методы управления водными ресурсами являются ключом к поддержанию качества топлива. Производители оборудования обращают внимание на важность водонепроницаемых компонентов и предотвращения коррозии при выпуске новых продуктов. Свяжитесь с представителем Source, чтобы узнать о новых решениях для оборудования, которые помогают предотвратить проникновение воды и предотвратить коррозию.

В: Что такое моющий бензин и чем он отличается от октанового числа?

A: Бензин с моющими свойствами содержит присадки, помогающие предотвратить накопление «мусора» на компонентах двигателя, включая топливные форсунки и впускные клапаны. Минимальное октановое число топлива представляет собой способность топлива сопротивляться детонации при сгорании. Федеральная торговая комиссия сообщает, что топливо с более высоким октановым числом не приносит пользы потребителям, если в руководстве по эксплуатации автомобиля специально не рекомендуется использовать топливо с более высоким октановым числом. Топливо с более высоким октановым числом не предназначено для того, чтобы двигатели работали чище.

В: Как определяется уровень моющих присадок в топливе на АЗС?

A: Агентство по охране окружающей среды США (EPA) устанавливает минимальный уровень чистящих моющих присадок для всех классов октанового числа, необходимый для защиты от образования отложений в двигателе. Однако этот уровень моющего средства намного ниже, чем рекомендуется многими производителями автомобилей для поддержания производительности и предотвращения повреждения двигателя (нормативы EPA созданы для контроля качества воздуха, а не для повышения производительности или долговечности двигателя).

В 2004 году автопроизводители и производители двигателей учредили топливную программу с моющими присадками «Top Tier», собственный стандарт, который требует более высоких уровней моющих средств и ограниченного содержания металлов, чем стандарт EPA. Торговцы топливом, желающие продавать бензин или дизельное топливо высшего уровня, добровольно присоединяются к программе высшего уровня и вносят плату, чтобы стать утвержденным поставщиком топлива высшего уровня.

В: Как потребители могут узнать, продает ли АЗС топливо Top Tier?

A: На заправочных станциях, которым разрешено продавать топливо Top Tier, должен быть хорошо виден логотип Top Tier. Список лицензированных розничных брендов, которые продают топливо Top Tier, доступен на сайте toptiergas.com.

В: Какие другие действия на АЗС влияют на качество топлива?

A: Есть несколько условий в баке — высокий уровень воды, чрезмерное количество твердых частиц и топливо, которое завершило фазовое разделение, — которые также сильно влияют на качество топлива. Заправочные станции, придерживающиеся строгих методов технического обслуживания и мониторинга, помогают защитить потребителей от этих вредных проблем с качеством топлива. Регулярные проверки баков и замена фильтров ТРК через установленные промежутки времени помогут автомобилистам не заливать некачественное топливо.

Source North America регулярно публикует советы для операторов заправочных станций в своем информационном бюллетене SourceLine. Зарегистрируйтесь здесь, чтобы получать информационный бюллетень.

Этот пост спонсируется Source North America

CSP Daily News
Бензин 

Хотите быть в курсе последних новостей?

Получите актуальную информацию об индустрии комфорта. Подпишитесь, чтобы получать тексты от CSP о новостях и идеях, которые важны для вашего бренда.

Информационный бюллетень

Последние новости от CSP , отправленные прямо на ваш почтовый ящик.

Регистрация

Спасибо за регистрацию!

Нажмите здесь, чтобы заполнить свой профиль

Premium

Mergers & Equisitions

Новый обзор удобного магазина за ноябрь 2022

Технология/Услуги

Кейси.

Самый загруженный год для путешествий в отпуск

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 различных местах по всему миру, представляет собой сложную смесь нескольких тысяч органических соединений, включая алканы с прямой цепью, циклоалканы, алкены и ароматические углеводороды с числом атомов углерода от четырех до нескольких сотен. 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 различных 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, тогда 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. 9Рисунок 3.8.3 : Октановые числа некоторых углеводородов и обычных присадок

3.8: Gasoline — A Deeper Look распространяется по незаявленной лицензии, автором, ремиксом и/или куратором является LibreTexts.