Бензин - это смесь лёгких углеводородов с температурой кипения от 30°С до 200°C. Плотность бензина составляет около 0,7 г/см³. Теплотворная способность горючего вещества примерно соответствует 10500 ккал/кг.
Получается бензин путём перегонки нефти, гидрокрекингом и, при необходимости дальнейшей ароматизации — каталитическим крекингом и риформингом. Для специальных бензинов характерна дополнительная очистка от нежелательных компонентов и смешение с полезными добавками.
Известны особые случаи, когда для производства бензинов применяется и иное углеводородное сырьё. Возможен отгон бензиновых фракций из смол полукоксования и коксования с дополнительной их очисткой (например в Эстонской ССР бензин производился из горючих сланцев). Производятся бензины и из синтез-газа (продукт газификации угля, конверсии метана) при помощи синтин-процесса (синтез Фишера — Тропша), продукты такой технологии — синтин и когазины.
«Классическая» технология производства автомобильного бензина на современных НПЗ предполагает его компаундирование (смешение) из нескольких составляющих, главными из которых являются:
- прямогонный бензин (легкая нафта);
- изомеризат (продукт изомеризации предыдущего);
- риформат (продукт риформинга тяжелой нафты);
- бензин каталитического крекинга (продукт разложения тяжелых фракций первичной перегонки);
- алкилат (продукт алкилирования предыдущего);
- бензин гидрокрекинга (продукт разложения наиболее тяжелых жидких фракций, уцелевших после атмосферной, а затем вакуумной перегонки);
- модифицирующие присадки.
Простейшая схема получения автомобильного бензина включает отбор легких фракций при грубой перегонке нефти кустарным способом (в т. н. «самоварах») с последующим повышением октанового числа введением большого количества присадок («бодяжничество»).
Бензин – это самая легкая из жидких фракций нефти. Эту фракцию получают в числе других в процессе возгонки нефти с целью получения различных нефтепродуктов. Обычный углеводородный состав бензина – молекулы длиной от C 5 до C 10. Но бензины отличаются друг от друга, как по составу, так и по свойствам, ведь их получают не только как продукт первичной возгонки нефти. Бензин получают из попутного газа (газовый бензин) и из тяжелых фракций нефти (крекинг-бензин).
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).
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.
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.
Бензины помимо автомобильной классификации по октановому числу имеют и другие свои разновидности и классификации, применяемые не только для производства моторного топлива, но и в промышленности, и даже в быту. Помимо уже перечисленных видов к ним относят: ББЦ (бензин для бытовых целей), абсорбент, олигомеризат, бензин вторичных процессов производства, БПЦ (бензин для промышленных целей) и некоторые другие.
Бензин различных марок: А-76, Н-80, Аи-92, Аи-95 и Аи-98, - нефтеперерабатывающие заводы получают смешиванием компонентов, полученных в результате различных технологических процессов производства. Процесс компаундирования (смешивания) должен быть четко регламентирован, а продукт соответствовать ГОСТу, тогда на выходе получается бензин со стабильным и точным октановым числом.
Октановое число – показатель детонационных свойств моторного топлива. Бензин при этом сравнивается со смесью изооктана (условно принятого за 100 единиц) и нормального гептана (принятого за 0). Если октановое число бензина равно 95, то это означает, что он детонирует как смесь 95% изооктана и 5% гептана. Октановое число бензина после первичной перегонки нефти обычно не превышает 70.
Для повышения качества низкосортных бензинов помимо компаундирования используют антидетонаторы (до 0,3%). К сожалению, до сих пор наиболее распространенной добавкой является тетраэтилсвинец Рb(C 2 H 5 ) 4 в смеси с C 2 H 5 Вr. Но при их горении образуется летучий бромид свинца, выбрасываемый в атмосферу. Для снижения выбросов свинца и, как следствие, воздействия на здоровье человека и среду, сегодня все чаще применяют другие антидетонаторы. Наиболее известный из них - эфир метил-трет-бутиловый (МТБЭ), который имеет массу преимуществ и лишен главного недостатка – огромной токсичности, свойственной свинцу.
Для определения октанового числа существуют некоторые методы:
Моторный метод. Придуман фирмой UNOCAL-76, которая является пионером производства Аи-76. Суть метода – определение детонации на однопоршневом двигателе при имитации довольно напряженной езды. Именно поэтому октановое число при таком определении может получиться слегка заниженным.
Исследовательский метод. Также проводится на однопоршневом двигателе, но без имитации напряженной езды. Октановое число при этом иногда получается чуть завышенным.
Хроматографический метод. Обычно используется в дополнение к другим методам для выявления содержания регламентированных примесей (например, бензола).
Но всё чаще для измерения октанового числа применяются портативные приборы размером с книжку, чтобы оправдать контроль качества продукции на местах их потребления. При отступлении от нормального технологического процесса (например, при значительном повышении октанового числа только за счет присадок) бензин довольно часто становится нестабильным, т.е. изменяет со временем свое октановое число. Это особенно важно для машин, использующих бензин с октановым числом 95 или 98, т.к. снижение октанового числа со скоростью 0,5 за день может сильно навредить автомобилю. Поэтому заправляться желательно там, где контроль и гарантии качества продукции находятся на соответствующем уровне.
Все виды бензинов и дизельного топлива семейства «Евро» производятся в промышленных условиях на установке, расположенной на нефтебазе "Ручьи". Сырьем является товарные бензины: Аи-92 (Регуляр-92), Аи-95 (Премиум-95) и дизельное топливо (в зависимости от сезона летнее или зимнее), поступающие с Киришского НПЗ. В качестве присадки используются соединения, принадлежащие к классу катализаторов горения.
Источники информации:
- О бензине
- Бензин, применение, цены на бензин и т.д.
- Что такое бензин