Бензин, что это?

Из чего делают бензин?

Сланцевый метод добычи нефти

Для производства бензина нужно из недр земли добыть чистую не загрязненную нефть. Для этого используют буровые установки и специальное оборудование, которое ее выкачивает на поверхность и заполняет цистерны для хранения. С помощью транспортных средств или трубопровода ее оправляют на специальный завод по переработке. Нефть проходит несколько этапов очистки и отделения от изначальной массы чистого высокооктанового бензина и других компонентов. В результате получают бензин, дизельное топливо и топливо для реактивных двигателей. Готовый продукт отправляют для продажи во все уголки планеты.

Хранение сырой нефти

Хранение сырой нефти

На каждом заводе по переработке нефти, имеются специальные резервуары, в которых сырье сохраняется до дня производства бензина. Специальный трубопровод заполняет емкости свежей нефтью из скважин и при полном ее наполнении откачивает на этап очистки.

Очистка сырой нефти

Очистка сырой нефти

Нефть поступает в специальный аппарат для предварительной очистки от сторонних включений. В сырье добавляют воду и аккуратно перемешивают до получения однородной массы. Через содержимое бака пропускают электричество, в результате чего соли оседают на дно. Во время воздействия электричества, нефть промывается водой и очищается от солей на 90%. Чистую нефть по трубопроводу перегоняют на этап атмосферно-вакуумной перегонки и каталитический крекинг.

Первичная переработка

Прямая перегонка нефти

В аппарате для атмосферно-вакуумной перегонки, сырая нефть под воздействием повышенной температуры нагревается до состояния кипения и разделяется на компоненты. В результате, получают прямогонный бензин, который отправляют на экспорт и сырье, для дальнейшей обработки. После полного разделения, с помощью специальной системы трубопровода, бензин перекачивают на временное хранение, а сырье в вакуумный блок. Кипящее сырье нагревается еще сильнее, чтобы получить светлые нефтепродукты пригодные для дизельного топлива. Для выделения 92 и 95 фракций, сырье отправляют на этап каталитического риформинга и крекинга.

Вторичная переработка

По системе трубопровода, сырье поступает в аппарат каталитического риформинга. В нем происходит очистка от примесей и сторонних включений, в результате чего получают чистые фракции. Им присваивают октановые числа 95 или 92 и отправляют на этап смешивания. В другой части завода проводят процесс каталитического крекинга, в результате которого загрязненное сырье очищается от серы и сторонних включений. После полной очистки, жидкости с двух процессов смешивают и получают бензин.

Интересный факт: на одного человека на планете, на один день жизни уже добыто и переработано 2 литра сырой нефти, которую без проблем можно купить в виде бензина и заправить свой автомобиль.

Проверка качества

В специальной лаборатории проверяют нефть, сырье с разных этапов производства и готовый бензин на качество.

Контроль качества

В случае нарушения технологического процесса продукция отправляется на дополнительную очистку или переработку.

Весь процесс переработки нефти заключается в том, чтобы вязкую жидкость расщепить на множество молекул. Легкие молекулы разделяют, в результате чего получают газы, дизельное топливо и бензин.

Получение сырья для производства биодизельного топлива на дому

Самым замечательным в биодизельном топливе является то, что вы можете сделать его из огромного спектра растительных масел или животных жиров (даже сможете теоретически заполучить и бесплатное сырье из тех же местных ресторанов). Процесс получения исходного сырья достаточно прост, как на раз -два- три. Связываетесь с местными ресторанами, узнаете, имеются ли у них отходы растительных масел, а далее находите способ транспортировать эти отходы домой. Готово!

При отсутствии готового источника отходов масла для жарки, получение данного сырья для создания своего собственного биодизеля становится более сложным. Покупать масло в магазинах для добавления в ДТ (дизельное топливо) вещь накладная.

Другой вариант, он заключается в создании ​​собственного растительного масла. Процесс длительный и малоцелесообразный. Может в далеком когда-то гипотетическом или постапокалиптическом будущем, когда все остальные ресурсы будут исчерпаны, это и будет экономически целесообразным, но только не сейчас и не в наше время.

Создание биодизельного топлива дома

Прежде всего важно изначально понять различие того же масла и самого биодизельного топлива. Растительное масло (SVO), отходы растительного масла (WVO) и подобные жиры животного происхождения естественно способны питать дизельный двигатель, но они не являются как таковым биодизельным топливом

В первом варианте без доработок самого двигателя не обойтись. Как минимум потребуется система грубой и тонкой фильтрации отходов растительного масла. Вариант не очень хороший для мотора.

Предпочтительнее изготовление данного биодизеля из SVO или из WVO масел. Процесс является более сложным и включает в себя «расщепление» химической структуры жиров или масел с использованием метанола и щелочи

Важно принять необходимые меры предосторожности, так как и метанол и щелочь являются токсичными веществами

Процесс изготовления биодизельного топлива из SVO, в самых основных чертах.

-Нагревание масла;

-Добавление определенного количества смешанных ингредиентов метанола и щелочи, они облегчат химический процесс, известный как переэтерификация;

-Результатом этого процесса станет как-раз то, что в конечном итоге выйдет (получится) два продукта, а именно: биодизель и глицерин, который отделиться и осядет на дно данной смеси;

-Заключительный этап — сушка метиловых эфиров жирных кислот. Так как вода сама по-себе приводит к развитию микроорганизмов в биодизеле и способствует образованию свободных жирных кислот, которые вызывают в дальнейшем коррозию металлических деталей.

Хранить не более 3 месяцев.

Топливо для бензиновых двигателей и его характеристики

Бензины АИ и Евро различаются процентным соотношением трудно- и легко- закипаемых фракций. От данного параметра зависит способность перегорания. В топливе, применяющемся для бензиновых моторов, содержится сразу несколько фракций.

Некоторые из них могут закипать при 27°C. Таким образом, первичное воспламенение возможно даже при пуске холодного двигателя. Другие фракции закипают при 100°C. Они подходят для поддержания стабильной работы двигателя. Кроме того, в состав топлива входят фракции, закипающие при 200 °C. Одни необходимы для поддержания процесса выключения мотора.

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.

Основные свойства бензина

К основным свойствам бензина можно отнести такие его характеристики, как химический состав, а также способности к испарению, горению, воспламенению. Кроме этого можно еще выделить стойкость к детонации и активность коррозии.

Важно знать, что все физические и химические свойства бензинового топлива будут изменяться в зависимости от того, какое количество углеводородов и каких именно углеводородов в нем содержится. Для более наглядного примера можно взять за основу температуру замерзания для бензина

При обычной обработке показатель замерзания этой жидкости составляет -60 градусов по Цельсию. Однако при использовании дополнительных компонентов, эта цифра может достигать -71 градуса по Цельсию. Температура же испарения бензина — это 30 градусов. Чем выше поднимается этот показатель, тем быстрее будет происходить испарение. Также важно отметить, что количество паров топлива от 74 граммов до 123 граммов и более на один кубический метр уже будут образовывать взрывоопасную смесь.

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.

Чем больше октановое число, тем лучше, работает ли это на бензине

Октановое число не влияет на качество бензина. Оно лишь показывает устойчивость топлива к возможному воспламенению под давлением. Чем выше октановое число, тем более производительным должен быть двигатель. Большая часть машин отечественных марок, а также недорогие модели иностранного производства не имеют такой производительности форсунок, которая позволяла бы эффективно расходовать АИ-98.

В европейских странах большой популярностью пользуется бензин с показателем в 105-110 единиц. Такое топливо называется Е85, представляет собой сжатый газ и является более экологичным. Его преимущество в том, что на 85% это горючее является этиловым спиртом, способным быстро охлаждать клапаны и не смывающим топливную пленку. Но заливать такое топливо в бензобак обычной машины не стоит – неподготовленный мотор, скорее всего, такого «удара» не выдержит. Да и стоимость Е85 в нашей стране очень высокая. Таким образом, сказать, что чем лучше октановое число, тем лучше, нельзя.

Октановое число влияет детонационную устойчивость, то есть высокий показатель обеспечивает лучшее сжатие. Для автомобилей с мощными двигателями создали более стабильное горючее. Использование бензина с низким октановым числом, которое не подходит к тому или иному автомобилю, наносит непоправимый вред двигателю, а также делает расход больше. Некоторые считают, что для профилактики иногда стоит заправляться дорогостоящим бензином, но это ошибочное мнение. Октановое число в 98 марке говорит о медленном процессе горения. Если в машину, рассчитанную на Аи-95, заливают Аи-98, то есть вероятность взрыва в двигателе, увеличенного расхода и дополнительных поломок. Поэтому высокое октановое число не свидетельствует о превосходстве. Это касается только тех двигателей, которые рассчитаны на такое топливо.

Цетановое число

Цетан используется для схожей шкалы оценки, только у дизельного топлива. Характеристика воспламеняемости дизельного топлива, определяющая период задержки горения рабочей смеси.

Что это значит? Это измерение временного промежутка, с того момента, когда топливо впрыскивается в цилиндр и когда это топливо начинает гореть. По науке – промежуток времени, проходящий от впрыска топлива в цилиндр до начала его воспламенения.

Высокое цетановое число дизельного топлива, будет являться измеренным показателем того, насколько топливо быстро воспламеняется после впрыска в цилиндры. И, наоборот, низкое цетановое число, означает, что для поджигания топлива потребуется некоторый временной промежуток.

C16H34 Макет цетана 

Измеряется показатель цетана также по шкале углеводородов, крайний левый в которой будет 1-метилнафталин, (C11H10) – отображается 0, 100 – цетан (C16H34).

Преимущество ускоренного возгорания дизельного топлива заключается в том, что двигатель работающий на нем может развивать больше крутящего момента, задержка зажигания будет минимальной, скорость набора оборотов будет выше. Синхронизация работы фаз при помощи работы двигателя на высокоцетановом топливе может проводиться более точно, воспламеняя топливовоздушную смесь в тот момент, когда требуется развить максимальный крутящий момент.

Финальным плюсом высокого показателя цетана можно назвать низкие выбросы углеводородов в атмосферу, поскольку такое топливо сгорает полнее. Но, при этом, как показывают исследования, твердых частиц из выхлопной трубы выбрасывается больше, чем у дизельного топлива с низким показателем цетана.

Как бы то ни было, чем выше цетановое число, тем лучше, это показатель более качественного ДТ.

Надеемся теперь вопросов не возникнет.

Octane vs Cetane Number - Gas vs DieselOctane vs Cetane Number — Gas vs Diesel

Детонационная стойкость и октановое число

Пламя в двигателе распространяется в норме со скоростью 20-30 м/с. В некоторых случаях она может значительно возрасти (до 1500-2500 м/с). В этот момент возникает детонация. Она влияет на работу двигателя. Образуется волна, которую создает бензин. «Опель», «Пежо», «Мерседес» или автомобиль любой другой марки при возникновении такой ситуации начинает перерасходовать топливо.

Детонация снижает мощность двигателя. При этом прогорают его выхлопные клапаны и поршни. Чтобы обозначить стойкость топлива к детонации, используют октановое число. Для его определения в процессе разработки и создания бензина производитель проводит испытания при нагруженных и легких условиях.

Из чего делают бензин

Схема производства бензина

Горючее выпускается на мощностях нефтеперерабатывающих заводов. Сам производственный процесс очень сложен и делится на несколько циклов.

Сначала сырая нефть поступает на предприятие по трубопроводам, закачивается в огромные резервуары, после чего отстаивается. Далее начинается промывка нефти – в нее добавляется вода, а потом пропускается электрический ток. В итоге соли оседают на дно и стенки резервуаров.

Во время последующей атмосферно-вакуумной перегонки происходит подогрев нефти и ее деление на несколько типов. Осуществляются 2 этапа обработки:

  1. Вакуумная;
  2. Термическая.

По завершении процесса первичной переработки начинается каталитический риформинг, во время которого происходит очередное очищение бензина и извлечение фракций 92-го, 95-го и 98-го бензина.

Фото: aif.ru

Это процесс, который еще называют вторичной переработкой, включает 2 основных этапа:

  1. Крекинг – очистка нефти от примесей серы;
  2. Риформинг – наделение субстанции октановым числом.

Видео: Как делают бензин из нефти. Просто о сложном

Как делают бензин из нефти. Просто о сложномКак делают бензин из нефти. Просто о сложном

По окончании данных этапов проходит контроль качества горючего, который занимает несколько часов.

Примечательно, что отечественные заводы (в большинстве) из 1 тонны нефти получают 240 литров бензина. Остальное приходится на газ, дизтопливо, мазут и авиационное горючее.

Как сделать бензина из газа

Для производства бензина из газа используют оборудование, сделанное кустарным способом, но компактное, небольших размеров и малого веса, изготовленное из металла или нержавейки. Принцип работы оборудования заключается в следующем:

  1. Газ пропан-бутан и вода заполняют сосуд-смеситель, где происходит нагрев и смешение паров воды с газом. Температура внутри смесителя составляет +100…+120ºС.
  2. Смешанный газ подают в герметичную емкость Р1 (реактор), который заполнен катализатором (стружка из никеля — 25% и алюминия — 75%), где под воздействием температуры (+500ºС и выше) образуется синтетический газ.
  3. Из емкости Р1 синтетический газ подают в холодильник, где охлаждают до +30…+40ºС.
  4. Синтетический газ под давлением подают в герметическую емкость Р2 с катализатором (стружка меди — 80% и цинка -20%), где образуются пары синтетического бензина. При этом температура в емкости Р2 не должна быть выше 270ºС.
  5. Из емкости Р2 пары синтетического горючего подают в холодильную камеру, где он, охлаждаясь, конденсируется.
  6. Конденсат синтетического бензина и газ, не растворившийся в воде, из холодильной камеры поступают в конденсатор, откуда сливают синтетический продукт, а газ отправляют на повторную переработку.

Причины попадания бензина в масло

Топливо плохого качества

Одной из причин, по которым бензин может оказаться в масле, является низкое качество самого топлива. К сожалению, иногда потребителям продают бензин, смешанный с добавками: толуолом, бензолом и другими. Они по своей сущности являются вредоносными и могут быстро проникать в картер с масляным элементом.

Масло, на которое оказало влияние горючее плохого качества, может лишиться своих эксплуатационных качеств. В результате выйдет из строя топливно-распределительный механизм. Поэтому водителям стоит внимательно относиться к выбору топлива.

Неисправность форсунок

Бензин может попасть в масло и в том случае, если форсунка не плотно закрывается. Просачивание топлива в этом случае происходит в цилиндр, а после непосредственно в масляный состав через промежутки в поршне.

Появление такого эффекта можно определить по давлению в системе распределения. Его величина измеряется при помощи манометра со шлангом для высокого давления и переходником для подсоединения к топливной рампе.

Переходник подсоединяется к рампе, а манометр — к переходнику. После этого включается зажигание. После того, как бензонасос начнет работать, потребуется подождать, пока в давление в рампе не станет нормальным. Далее, необходимо будет выключить зажигание.

После этого понадобится наблюдать за показаниями монометра в течении 5-10 секунд. Если его стрелка опустилась в нижнюю сторону больше чем на треть, то, вероятно, утечка произошла в системе подачи горючего. После этого нужно будет снять топливную рампу с форсунками и расположить ее в месте, доступном для осмотра.

Каждую из форсунок необходимо будет поместить в прозрачную емкость. При этом стоит подсоединить бензопровод и электрические соединения. После этого потребуется снова включить зажигание. После того, как в системе питания давление станет нормальным, нужно будет выключить зажигание и проследить за каждой из форсунок на подтекание топлива.

Повреждение в поршневой системе

Если масло пахнет бензином, то причина этого может заключаться и в неисправной поршневой системе. Восстановление этой системы является дорогостоящим и сложным мероприятием. Если водитель использует некачественное горючее или смазочный материал, то на поршнях может образовываться нагар, а поршневые кольца могут закоксовываться.

Другими словами можно сказать, что канавки, в которых располагаются кольца, забиваются сажей, в результате чего упругость колец пропадает. Между стенками поршня и цилиндра образуется зазор, через который может теряться часть топлива.

Если поршень потерял герметичность, то выявить это можно будет очень просто. Понадобится вывернуть свечу и заткнуть отверстие при помощи пробки из бумаги. Далее понадобится провернуть двигатель стартером. Если пробка отлетит, значит, что компрессия присутствует.

Определить наличие коксования можно при помощи компрессометра. Этот прибор представляет собой манометр, который установлен на специальную трубку с обратным клапаном и резиновым наконечником. Проверку лучше производить с напарником.

На карбюраторных двигателях понадобится снять свечи. После этого нужно будет присоединить компрессометр к любому цилиндру и поворачивать двигатель стартером до того момента, пока стрелочка не завершит движение в сторону увеличения показаний.

Полученное значение будет показывать компрессию цилиндра. Данная операция повторяется на каждом из цилиндров. Если значения будут отличаться больше чем на 10 процентов от тех, которые установил производитель, автомобилисту необходимо будет задуматься об устранении неисправности. Устранить закоксовывание в двигателеможно при помощи специальной жидкости. При ее использовании стоит следовать рекомендациям производителя. После того, как неисправность будет устранена, потребуется заменить масло.

КАКОЙ БЕНЗИН ЗАЛИВАТЬ В АВТОМОБИЛЬ

Данному вопросу и посвящена вся наша статья. Ведь дело не в том, какой состав бензина АИ 95, а в том, насколько он подходит автомобилю конкретной марки и модели. Состав бензина следует учитывать прежде, чем принять решение немного сэкономить на топливе и залить в бак материал с более низким октановым числом.

Но состав бензина 95 не подойдет к большинству новых авто, и даже ко многим относительно старым моделям. Повышенная способность к детонации будет приводить к разрушениям цилиндро-поршневой системы, а в дальнейшем – деталей двигателя. Хотя какое-то время автомобиль, возможно, и будет ездить на топливе АИ 92 точно так же, как и на 95-м бензине.

Определить какое октановое число является оптимальным для автомобиля довольно просто. На большинстве машин данное значение указано. Его можно увидеть на внутренней стороне крышки бензобака.

Если указано значение 95, то можно заливать топливо и с более высоким числом, но никак не меньшим. Состав бензина 92 не предназначен для нормальной работы систем такого авто.

Добытый из недр

Всем известно, что бензин делают из нефти – это смесь, которая таит в себе множество соединений и химических элементов, она имеет жидкий вид и добывается из недр земли. Это ценное полезное ископаемое, которое имеет огромное влияние на экономику стран.

Сырая нефть, то есть необработанная – это совокупность сложных веществ, которые составляют C, H, S, O и N. Когда нефть извлекают из скважины, она имеет резкий запах, имеющая зеленовато-коричневый цвет, при этом она легко воспламеняется.

Основа нефти и природного газа это углеводороды. Самый простой из них это метан, который образует природный газ.

Бензин получают несколькими путями:

  1. перегонка нефти и отбор нужных фракций – такой метод был популярен, когда только появлялись первые автомобили на топливе;
  2. крекинг;
  3. риформинг.

Цепочки и соединения алканов образуют бензин, а при последних двух способах образуются алканы и ароматические соединения. Крекинг и риформинг наиболее часто применимы при производстве бензина и позволяют получить качественное и высокооктановое горючее (АИ-92, АИ-95).

Рассмотрим подробнее способы, при которых образуется бензин. При перегонке нефти в змеевике образуются разогретые продукты, которые попадают на промежуточные уровни. В процессе нефть проходит череду ванн с жидкостью, в результате чего поднимаются пары, а вниз стекает конденсат. При обратном стекании назад в колонну образуются такие компоненты как бензин, керосин и другие светлые горючие дистилляты.

При крекинге происходит разложение фракций нефти во время кипения, углеродные связи подвергаются разрушению, водород разделяется с молекулами углеводорода. А в результате этих процессов, происходит разделение нефти на газы, бензин и остаточные продукты. Порой крекинг происходит при участии катализаторов.

Схема производства бензина

Другой процесс получения бензина – риформинг представляет собой получение линейных углеводородов, они имеют более высокое октановое число и потому образуют более качественное. Риформинг бывает термический и каталитический.

Соответственно, в первом случае бензин образуется в результате действия высоких температур, а во втором при воздействии катализаторов. Термический более распространенный способ, он менее эффективен, но больше изучен, тем не менее, в развитых странах большее предпочтение отдается каталитическому риформингу.

Само название бензина указывает на его характеристики, где буквенное обозначение подразумевает под собой:

  • А – моторный;
  • АИ – исследовательский.

Цифра определяет октановое число в топливе, оно означает стойкость к детонации, притом, что это значение относительно. В роли образца здесь выступает изооктан, который имеет детонационную стойкость около 100, в настоящее время октановое число может быть и выше этих цифр. Сама градация октановых чисел появились в конце прошлого столетия, она определялась уровнем содержания изооктана в смеси топлива.

Оцените статью
Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Илья Коршунов
Наш эксперт
Написано статей
134
Добавить комментарий