figure

Бензин

Началом истории современного бензина является 19-ый век, создавший условия для переработки из сырой нефти парафина. В 1847-ом году благодаря шотландскому химику Джеймсу Янгу внутри каменноугольной шахты, расположенной рядом с городом Алфретон, была обнаружена природная протечка нефти. После подробного изучения жидкости ученому удалось добиться выделения из нефти легкой субстанции, которую он использовал для масляной лампы. Создав более густую консистенцию, исследователи обнаружили, что с ее помощью удобно смазывать оборудование.

В 1846-ом году в Азербайджанском городе Баку, впервые пробурили скважину с помощью бурового инструмента. Глубины в 21 метр было достаточно, чтобы провести подробное исследование нефти. Основание небольшого производства по очистке нефти произошло в 1848-ом году также благодаря Джеймсу Янгу. Популярность полученного масла сразу была высокой, но постепенно добыча нефти в угольной шахте снижалась, пока ее совсем не опустошили. Однажды все тот же Янг обнаружил масляные подтеки, образующиеся на поверхности песчаниковой крыши угольной шахты. Он предположил, что появление нефти связано с воздействием высоких температур, и сделал вывод о возможности ее искусственного производства.

Как выглядит бензин

Пытаясь реализовать эту идею, Янг много экспериментировал, получив в результате жидкость, очень схожую с бензином, перегоняя каннельский уголь при пониженных температурах. Ученый обнаружил, что медленную дистилляцию можно использовать для получения еще нескольких полезных продуктов, обладающих схожими свойствами. Один из продуктов получил название парафинового масла, что обусловлено его затвердеванием при понижении температуры и сходством с парафиновым воском.

В 1850-ом году произошло создание партнерство E.W. Binney & Co между компанией Янга Young & Meldrum и геологом Эдуардом Уильямом Бинни. Речь идет об организованном ими первом коммерческом масло- и нефтеперерабатывающем заводе в мире, с использованием локально добываемых материалов: богхеда, сланцев и битуминозного угля. Завод занимался производством лигроина или тяжелого бензина, а также смазочных масел, парафина и твердого парафина, используемых в качестве топлива. Их продажи начались только с 1856-го года. Усовершенствование процесса выделения жидкого топлива из горючих сланцев, битума и угля впервые реализовано канадским геологом Абрахамом Пайно Джеснером. Открытие получило название керосина. Сгорание жидкости происходило без выделения копоти, стоимость ее была существенно ниже конкурирующих продуктов, например, ворвани.

В 1854-ом году началось расширение производства. Это привело к созданию Джеснером североамериканской керосиновуой компании (North American Kerosene Gas Light Company) на Нью-Йоркском Лонг-Айленде. Продукция становилась все более популярностей, и производственных мощностей было недостаточно. Проблему удалось решить благодаря открытию нефти, что значительно упростило технологию изготовления керосина.

Открытие первой скважины первопроходцем американского разведочного бурения нефтяником Эдвином Дрейком произошло по соседству, в штате Пенсильвании, где он очищал нефть, получая из нее керосин. Изготовление других продуктов, включая бензин, осуществлялось тогда с помощью дистилляции. Дрейк считал их ненужными и отбрасывал. Такая ситуация сохранялась до 1892-го года, до изобретения автомобиля, когда к бензину начали относиться, как к ценному топливу.

Бизнесмена Самуэля Киера считают основателем американской нефтепромышленности. По его инициативе в 1853-ем году состоялось учреждение в Питтсбурге первого американского нефтеперерабатывающего завода. Началась активная добыча нефти, одну из первых нефтяных скважин пробурили в Канаде, уже в 1858-ом году. Благодаря этому открытию в Ойл Спрингс начался нефтяной бум, оказавшийся привлекательным для тысяч работников и спекулянтов.

Начиная с 1910-го года, открытие значимых месторождений происходило во всем мире, что привело к промышленным масштабам добычи нефти. В 1920-ом году по дорогам уже ездило свыше девяти миллионов автомобилей, работающих от бензинового топлива, а для пополнения его появилась масса заправочных станций. Сегодня бензин используется подавляющим большинством транспортных средств. В период, обусловленный событиями 1-ой мировой войны, определяющее значение принадлежало аспектам, связанным с наличием и доступностью нефти. Она была необходима вооруженным силам, особенно флоту, так как уголь повсеместно заменяли нефтью. Все более активно пользовались автомобильным транспортом, танками и самолетами.

Значимость нефти только возрастала, что проявилось в последующих конфликтах, происходивших в течение 20-го века. Особенно это отразилось на Второй мировой войне, когда объекты, связанные с нефтедобычей, давали важное стратегическое преимущество и уничтожались масштабными бомбардировками. В регионе Персидского залива в 1938-ом году обнаружили огромные объемы нефти. В середине 20-го века количество автомобилей возросло, они стали ездить быстрее. Для того, чтобы повысить октановое число, в составе бензина появился свинец, вследствие чего бензин начали называть этилированным.

Определение бензина

Бензин является основным видом топлива, используемым в двигателях внутреннего сгорания. Для его получения используют перегонку черного золота в сочетании с дальнейшей химической очисткой. Химический состав бензина представлен углеводородами, обладающими повышенной температурой кипения. Сегодня им пользуются в качестве не только горючего, но и растворителя для красок и лаков, предназначенного для строительных работ.

Бензин является бесцветным продуктом перегона нефти, при 70-ти – 90-та градусах, с удельным весом от 0,68-ми до 0,72-х. В продаже бензин обладает разными названиями: от бензолина до шандорина, от солнцелина до петролейного эфира либо искусственного терпентина. С его помощью занимаются растворением жиров, выводом пятен, мытьем перчаток, извлечением масел из красок, лаков и семян. На бензине функционируют двигатели и бензиновые кухни.

Бензин – является продуктом перегонки черного золота: смесью легких углеводородов, обладающих температурой кипения от 30-ти до 205-ти С.

Применение бензина эффективно в качестве топлива карбюраторных двигателей и растворителя.

В соответствии с фракционным составом, давлением насыщенных паров, детонационной стойкостью, а также содержанием в бензине воды и механических примесей определяется способность данного бензина к образованию бензиново-воздушной смеси нужного состава. Он соответствует различным условиям работы двигателя, в том числе низким и высоким температурам, минимальным и максимальным числам оборотов коленвала, открытому или полностью открытому дросселю. На основании данных параметров определяются с карбюрационными качествами бензина, являющимися определяющими для безотказной работы двигателей.

Автомобильный бензин

Существует зависимость между ними и быстротой и полнотой сгорания в цилиндрах двигателей бензиново-воздушной смеси, возможностью использования более экономичных режимов работы двигателя, т. е, мощность, развиваемой двигателем, и количеством расходуемого в подобных ситуациях бензина.

В соответствии с фракционном составом определяется зависимость количества топлива (в % по объему) и температуры, используемой для его перегонки. Фракционный состав характеризуется в стандарте температурой его перегонки 10-ти, 50-ти и 90-та % бензина, а также температуры завершения его перегонки, изредка и начала.

При применении бензина, имеющего высокую температуру конца перегонки, возможен повышенный износ, угрожающий цилиндрам и поршневой группе. Эта проблема обусловлена смыванием масла, находящегося на стенках цилиндров, разжижением его в картере, а также неравномерным распределением рабочей смеси среди цилиндров. От давления насыщенных паров зависит испаряемость, присущая головным фракциям бензина, и пусковые качества. Существует зависимость между величиной давления насыщенных паров бензина, скоростью пуска и нагрева двигателя. При наличии у бензина слишком высокого давления насыщенных паров, его испарение может происходить, не достигая смесительной камеры в карбюраторе.

Оценивая испаряемость бензина, необходимо помимо давления насыщенных паров, руководствоваться и его фракционным составом. Октановое число является характеристикой детонационной стойкости бензина, относящейся к его важнейшим эксплуатационным качествам.

Для оценки детонационной стойкости бензина существует октановое число. Его указывают в технических условиях и стандартах, так как оно относится к важнейшим физико-химическим свойствам бензина. Параметр октанового числа имеется в маркировке бензина. Существует соответствие между октановым числом бензина и процентным (по объему) содержанием изооктана при наличии в смеси нормального гептана, обладающей аналогичной испытуемому бензину детонационной стойкостью.

Перспективы развития

Сегодня проводятся исследования, предназначенные для увеличения объема, соответствующего полному сгоранию в топливной системе бензина. Задача исследований состоит в уменьшении неблагоприятных воздействий выхлопных газов на природную среду. Ведутся также исследования, связанные с максимальной очисткой горючего, содержащего вредные примеси.

Компания «РусПетрол» специализируется на предоставлении услуг, связанных с доставкой различных видов горючего. Для ознакомления с прайсом следует зайти на сайт компании. Для решения любых вопросов, связанных с заказом доставки, согласованием сроков и подробным расчетом стоимости услуг необходимо следует связаться со специалистами компании, воспользовавшись указанными на сайте способами.

Характеристики бензина

Это горючая смесь, состоящая из лёгких углеводородов, температура кипения от 33-х до 205-ти °C. Величина плотности около 0,71-го г/см³. Уровень теплотворной способности примерно 10 200-х ккал/кг (46-ти МДж/кг, 32,7-ми МДж/литр). Температура замерзания – около −72-х °C, если воспользоваться специальными присадками. Бензин является продуктом переработки нефти, топливом обладающим спектром низких детонационных характеристик. Существует несколько разновидностей: от природного бензина до бензина крекинг-процесса и продуктов полимеризации. Также упомянем о сжиженных нефтяных газах и всех продуктах, являющихся промышленными моторными топливами. Бензин является наиболее распространенным топливом, соответствующим большинству видов транспорта.

Бензины относятся к топливу, соответствующему поршневым двигателям внутреннего сгорания, обладающим принудительным воспламенением (от искры). В соответствии с назначением они бывают автомобильными и авиационными. Несмотря на различия между автомобильными и авиационными бензинами по условиям применения они обладают спектром общих показателей качества. Правда, они обладают различными эксплуатационными свойствами. Для современных автомобильных и авиационных бензинов важно соответствие нескольким требованиям.

Они предназначены для обеспечения экономичной и надежной работы двигателя. Среди требований эксплуатации упомянем о хорошей испаряемости, способствующей получению однородной топливовоздушной смеси оптимального состава. При любой температуре бензины должны отличаться групповым углеводородным составом, способствующим обеспечению устойчивого, бездетонационного процесса сгорания. При любых рабочих режимах двигателя бензин должен сохранять свои свойства и состав. Даже в ситуации с длительным хранением бензин не должен обладать вредным влиянием в отношении деталей топливной системы, резервуаров, резинотехнических изделий. В современной ситуации все больше внимания уделяется экологическим свойствам топлива.

Состав бензинов

Бензин является смесью углеводородов, в основном представленных предельными 25-61 %, непредельными 13-45%, нафтеновыми 9-71 %, ароматическими 4-16 % углеводородами. Длина молекулы углеводорода от С5-ти до С10-ти, число углеродных атомов от 4-х-5-ти до 9-ти-10-ти, средняя молекулярная масса которых примерно 100Д. Бензин также может состоять из примесей в сочетании с азот-, серо- и кислородосодержащими соединениями. Бензин является самой легкой фракцией из нефтяных жидких фракций. Данная фракция образуется благодаря разным процессам возгонки нефти.

Существует зависимость между фракционным составом бензинов, легкостью и надежностью запуска двигателя, полнотой сгорания, длительностью прогрева, приемистостью автомобиля и интенсивностью износа деталей двигателя. Определения фракционного состава бензинов регламентированы в ГОСТ 2177-99. Также существует зависимость между легкими фракциями бензина и пусковыми свойствами топлива. При понижении температуры выкипания топлива улучшаются пусковые свойства. Обеспечить запуск холодного двигателя можно при выкипании 10-ти процентов бензина при температуре, в пределах 55-ти градусов (зимние сорта) и 70-ти градусов (летние сорта). Зимние сорта обладают более легким, в сравнении с летними, фракционным составом.

Необходимость легких фракций ограничена периодом, связанным с пуском и прогревом двигателя. Основную часть топлива называют рабочей фракцией. Существует зависимость между ее испаряемостью и образованием горючей смеси при работе двигателя с разными режимами, продолжительностью прогрева (при переводе от холостого хода к нагрузке), приемистостью (возможностью быстрого перевода между режимами). Необходимо обеспечить совпадение содержания рабочей фракции и 50-ти% разгона. Благодаря минимальному интервалу температур от 90-та % до завершения кипения происходит улучшение качества топлива и снижение его склонности к конденсации. Это способствует экономичности и уменьшению износа деталей двигателя. Температура выкипания 90-та% топлива носит наименование точки росы.

Свойства бензинов

Бензины являются легковоспламеняющимися бесцветными или слегка желтыми (при отсутствующих специальных добавках) жидкостями, имеющими плотность от 700-т до 780-тикг/м2. Бензины обладают высокой летучестью, температурой вспышки в пределах от 20-ти до 40-ка градусов С. Величина температуры кипения бензинов в интервале от 30-ти до 200-т градусов C. Величина температуры застывания — ниже – 60-ти градусов. Сгорание бензинов сопровождается образованием воды и углекислого газа. При повышении концентрации паров в воздухе от 70-ти до 120-ти г/м3 происходит образование взрывчатых смесей.

Автомобильные бензины обладают некоторыми физико-химическими характеристиками и следующими свойствами:

  • Однородностью смеси;
  • Плотностью топлива — при +20-ти °С должна составлять от 690-ти до 750-ти кг/м2;
  • Небольшой вязкостью — ее увеличение приводит к затруднению протеканию топлива через жиклеры, обедняющему смесь. Существует непосредственная зависимость между вязкостью и температурой. В ситуации с изменением температуры от +40-ка до -40-ка °С происходит изменение расхода бензина через жиклер до 20-ти – 30-ти %;
  • Испаряемостью — способностью переходить в газообразное состояние из жидкого состояния. Испаряемость автомобильных бензинов должна способствовать обеспечению легкого пуска двигателя (особенно зимой), его быстрого прогрева, полного сгорания топлива, а также исключению образования в топливной системе паровых пробок;
  • Давлением насыщенных паров — существует зависимость между величиной давления паров при испарении топлива в замкнутом пространстве, и интенсивностью процесса их конденсации. В стандарте указано ограничение верхнего предела давления паров летом — до 670-ти ГПа и зимой — от 670-ти до 930-ти ГПа. Бензины, обладающие большей величиной давления, способны образовывать паровые пробки, при пользовании ими происходит снижение наполнения цилиндров и потеря мощности двигателя, увеличение потерь от испарения, связанных с хранением на складах и в автомобильных баках;
  • Низкотемпературными свойствами — способностью бензина к выдерживанию низких температур;
  • Сгоранием бензина. Сгорание в отношении автомобильных двигателей является быстрой реакцией взаимодействия углеводородов топлива и кислорода воздуха, при которой выделяется значительное количество тепла. Температура паров в процессе горения может достигать от 1500-т до 2400-т °С.

Автомобильные бензины

Выпуск в России автомобильных бензинов осуществляется 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 могут быть летними и зимними (зимние бензины содержат большее количество низкокипящих углеводородов).

Среди основных марок автомобильных бензинов ГОСТ Р 51105-97:

  • Нормаль-80 — октановое число по исследовательскому методу не менее 80-ти;
  • Регуляр-92 — октановое число по исследовательскому методу не менее 92-х;
  • Премиум-95 — октановое число по исследовательскому методу не менее 95-ти;
  • Супер-98 — октановое число по исследовательскому методу не менее 98-ти.

Маркировка автомобильных бензинов

Маркировка автомобильных бензинов

На основании ГОСТ Р 54283-2010, маркировка автомобильных бензинов осуществляется 3-мя группами знаков, которые разделены дефисом (например, «АИ-92-4»):

  • буквами «АИ» (бензин автомобильный с октановым числом, измеренным исследовательским методом ГОСТ 8226-82);
  • октановым числом, измеренным исследовательским методом (например, 80, 92, 95 или 98);
  • числами 2, 3, 4 или 5 — класс бензина; число соответствует номеру экологического стандарта серии «Евро», с соответствием ему бензина (2 для Евро-2, 3 для Евро-3 и т. д.).

Например, марку «АИ-92-4» расшифровывают в качестве бензина автомобильного с октановым числом 92, которое измерено исследовательским методом, соответствующее 4-му экологическому классу (стандарту Евро-4). В России в 2003-ем году перестали производить вредный этилированный бензин, поэтому все виды бензинов относятся к не этилированным, и отображения данного факта в маркировке не предусмотрено.

Сырьё для производства бензина

Бензин получают из нефти, природной жидкой смеси разнообразных углеводородов, смешанных в небольших количествах с другими органическими соединениями. Нефть является ценным природным ископаемым, нередко залегающих совместно с попутными газами, природным газом и другими газообразными углеводородами. Соединения, содержащие сырую нефть, относятся к сложным веществам, состоящим из 5-ти элементов – C, H, S, O и N.

Уровень содержания данных элементов может колебаться:

от 82-х до 87-ми % углерода, от11-ти до 15-ти % водорода, от 0,01-го до 6-ти % серы, от 0 до 2-х % кислорода и от 0,01-го до 3-х % азота. Углеводороды являются основными компонентами нефти и природного газа. Простейшим из них является метан CH4, входящий в состав природного газа в качестве основного компонента.

По существующей классификации могут быть алифатическими (имеющими открытую молекулярную цепь) и циклическими. В соответствии со степенью не насыщенности углеродных связей – углеводороды могут относиться к парафинам и циклопарафинам, олефинам, ацетиленам и ароматическим углеводородам. Классическая сырая нефть, добываемая из скважины, является зеленовато-коричневой, легко воспламеняющейся маслянистой жидкостью с резким запахом.

Существуют химические различия в составе нефти, они могут быть парафиновыми, представленными в основном парафиновыми углеводородами, а также нафтеновыми или асфальтеновыми, состоящими в основном из циклопарафиновых углеводородов. Также следует упомянуть о многочисленных смешанных или промежуточных типах. Парафиновые нефти в отличие от нафтеновых или асфальтеновых обычно состоят из большего количества бензина и меньшего количества серы, поэтому они используются в качестве главного сырья для производства парафинов и смазочных масел. В составе нафтеновых типов сырой нефти содержится меньшее количество бензина, но большее количество асфальта, серы и мазута.