Бензин
-
История и производство бензина
- Бензин был изобретен с появлением двигателей внутреннего сгорания.
- Первые двигатели использовали угольный газ, затем перешли на более летучие углеводороды.
- В 1891 году был разработан процесс крекинга для улучшения качества бензина.
-
Химический состав и производство
- Бензин состоит из углеводородов с 4-12 атомами углерода.
- Состав зависит от нефтеперерабатывающего завода и сырья.
- Основные потоки: прямогонный бензин, риформат, бензин каталитического крекинга, гидрокрекат, алкилат, изомерат.
-
Физические свойства и стабильность
- Плотность бензина колеблется от 0,71 до 0,77 кг/л.
- Бензин плавает на воде и не тушится водой.
- Качественный бензин стабилен до шести месяцев, затем портится.
- Хранение в герметичном контейнере при низкой температуре предотвращает образование смол и твердых частиц.
-
Использование и ограничения
- Бензин используется в двигателях внутреннего сгорания.
- В Европе предельная концентрация бензола установлена на уровне 1% по объему.
- Бензин может содержать органические эфиры и загрязняющие вещества.
-
Хранение и стабилизация
- Бензин должен храниться в герметичном контейнере при низкой температуре.
- Добавление стабилизатора топлива продлевает срок службы бензина.
- Стабилизаторы топлива используются для небольших двигателей, особенно сезонных.
-
Хранение и использование бензина
- Заполнять емкости с бензином более чем наполовину и плотно закрывать крышками.
- Избегать хранения при высоких температурах.
- Перед хранением дать двигателю поработать 10 минут для циркуляции стабилизатора.
- Периодически запускать двигатель для удаления остатков топлива.
-
Требования к стабильности бензина
- Установлены стандартом ASTM D4814.
- Описывают характеристики и требования к автомобильным топливам.
-
Содержание энергии при сгорании
- Бензин выделяет около 46,7 МДж/кг и 33,6 МДж/л энергии.
- Смеси бензинов различаются по содержанию энергии.
- Из барреля сырой нефти можно получить около 46% бензина.
-
Топливо с высоким октановым числом
- Обладает более низкой выходной мощностью при высокой степени сжатия.
- Высокая степень сжатия повышает эффективность двигателя.
- Сжиженный газ имеет более низкую энергоемкость по объему жидкости.
-
Октановое число
- Измеряется относительно смеси 2,2,4-триметилпентана и н-гептана.
- В разных странах октановое число варьируется.
- В США октановое число варьируется от 85 до 94 RON.
-
Добавки
- Тетраэтилсвинец использовался для предотвращения детонации.
- В 1996 году США запретили продажу этилированного топлива.
- В Европе этилированный бензин был запрещен в 1990-х годах.
- В августе 2021 года этилированный бензин был ликвидирован во всем мире.
-
Заменяющий свинец бензин
- Разработан для транспортных средств, несовместимых с неэтилированным топливом.
- Содержит соединения калия или MMT для смягчения выпускных клапанов.
- LRP был выведен из употребления через 8-10 лет после появления неэтилированного бензина.
-
Использование этилированного бензина
- В 1980-х и начале 1990-х годов автомобили работали на этилированном бензине.
- К 2003 году многие автозаправочные станции сняли LRP с продажи из-за сокращения числа таких автомобилей.
-
ММТ и его использование
- ММТ используется в Канаде и США для повышения октанового числа.
- В США его использование ограничено, но разрешено.
- В ЕС его использование ограничено статьей 8a Директивы о качестве топлива.
-
Стабилизаторы топлива
- Клейкие отложения смолы образуются при окислении бензина.
- Антиоксиданты и дезактиваторы металлов предотвращают образование отложений.
- Бензины также обрабатываются дезактиваторами металлов для связывания солей металлов.
-
Моющие средства
- Бензин содержит присадки для снижения нагара и улучшения сгорания топлива.
- В бензинах высшего класса содержится большое количество моющих средств.
-
Этанол в бензине
- В ЕС допускается добавление 5% этанола.
- В Бразилии требуется 27,5% этанола.
- В Австралии и США этанол добавляется в бензин в количестве до 10%.
- В Индии этанол добавляется в бензин в количестве 5-10%.
-
Красители и насыщенные кислородом смеси
- Бензин окрашивается для указания состава и областей применения.
- Насыщенные кислородом смеси уменьшают количество угарного газа и несгоревшего топлива.
- В США прекращен выпуск МТБЭ из-за загрязнения грунтовых вод.
-
Безопасность бензина
- Бензин содержит опасные химические вещества, включая бензол и толуол.
- Бензин токсичен и может вызвать проблемы со здоровьем при проглатывании, вдыхании или контакте.
- Вдыхание паров бензина вызывает серьезные повреждения органов и другие последствия.
-
Проблемы с ингаляционными препаратами в Канаде и Австралии
- В Канаде и Австралии существуют проблемы со злоупотреблением ингаляционными препаратами среди детей.
- В Австралии нюхание бензина распространено среди аборигенов в отдаленных общинах.
-
Воспламеняемость и токсичность бензина
- Бензин легко воспламеняется и содержит вредные вещества, такие как CO и углеводороды.
- CO вызывает гипоксию и другие симптомы отравления, а углеводороды могут быть токсичными при высоких концентрациях.
-
Экологические последствия использования бензина
- Сжигание бензина приводит к выбросам углекислого газа и фотохимическому смогу.
- Утечки бензина могут загрязнять почву, воду и воздух, что опасно для здоровья.
-
Влияние на здоровье и климат
- Использование бензина приводит к высокому уровню преждевременной смертности и заболеваний.
- Выбросы CO2 от бензина составляют значительную часть глобальных выбросов.
-
Регулирование и ценообразование
- Международное энергетическое агентство рекомендует повышать налоги на топливо для снижения выбросов.
- В Европе цены на бензин выше, чем в США, из-за более высоких налогов.
- В США цены на бензин колеблются, но в целом выше, чем в Европе.
-
Выбор топлива для автомобиля
- Журнал Consumer Reports рекомендует использовать обычное топливо, если производитель не требует премиум-класса.
- Associated Press советует использовать премиум-бензин только при указании производителя.
- Автомобили с турбонаддувом и высокой степенью сжатия предпочитают премиум-бензин для снижения детонации.
-
Различия между летним и зимним бензином
- Летний бензин имеет более низкое давление паров (RVP), что предотвращает чрезмерное испарение при высоких температурах.
- Зимнее топливо имеет более высокое RVP для нормальной работы двигателя при низких температурах.
-
Производство и сравнение топлива
- Бензин производится в различных странах и имеет разные характеристики.
- В таблице сравниваются плотность энергии и удельная энергия различных видов топлива.
-
Дополнительные ресурсы
- Приведены ссылки на различные источники, включая книги и статьи.
- Включены ссылки на международные цены на топливо и экологические аспекты.