Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
6 енергоносії.doc
Скачиваний:
0
Добавлен:
01.05.2025
Размер:
452.61 Кб
Скачать

4.1. Пальне для карбюраторних двигунів

Бензин. Є найціннішою частиною нафти. Його вихід (залежить від сорту нафти та рівня технологій переробки) при перегонці складає 20-25% і може бути доведений до 65% при вторинних каталітичних (з використанням каталізаторів - пришвидшувачів, активаторів хімічних процесів тощо) способах переробки. Бензини - найпоширеніший нафтопродукт, що виробляється і споживається у розвинених країнах. У торгівлі у групі бензинів розрізняють вищі і звичайні сорти (етиловані і без свинцю) бензинів та газохол (суміш бензину і спирту). В останні 20 років у розвину­тих країнах проводиться значна робота на державному рівні щодо обме­ження токсичності вихлопних газів. Вихлопні гази - продукти згоряння пального у двигунах внутрішнього згорання; залежно від виду пального мають різний хімічний склад і містять токсичні, отруйні і шкідливі для людини і довкілля речовини; є великою економічною проблемою людства, оскільки їх загальна річна кількість у масштабах планети вимірюється мільйонами тонн. Це стало причиною зміщення потреб у сторону безсвинцевих (неетилованих) бензинів. Напр., на ринку США частка таких бензинів складала у середині 1980-х р.р. менше 50%, а у середині 1990-х - майже 80%. Одночасно на світовому ринку зростає збут автомобілів, що працюють на безсвинцевих бензинах.

Вимоги до бензинів стосуються їх екологічних і експлуатаційних характеристик і залежать від призначення. Стосовно автомобільних бензинів це:

а) детонаційна стійкість (антидетонаційна здатність) - здатність протистояти детонаційному (вибухоподібному) горінню; суміш бензину і повітря повинна бути максимально економічною, утворюватись своєчасно, згорати плавно (нормальною вважається швидкість розповсюдження фронту полум’я 25-35 м/с; при детонації вона досягає 1500-200м/с). Детонація спричиняє нестійку роботу двигуна, зменшує його потужність, збільшує зношування, підвищує витрати пального, викликає металеве стукотіння, сприяє перегріванню. Детонаційна здатність пального залежить від будови вуглецевих ланцюгів в молекулах вуглеводнів, які є у складі пального: ізомери з нерозгалуженим ланцюгом добре детонують; ізомери з сильно розгалуженим ланцюгом детонують дуже важко. Детонаційна стійкість карбюраторного пального характеризується октановим числом (ОЧ), яке визначають порівнянням досліджуваного та еталонних видів пального на здатність до детонації. Еталонами є ізооктан (С8Н18) - антидетонаційна здатність - 100 одиниць та гептан (С7Н16) - 0 одиниць; змішуванням цих двох рідких вуглеводів отримують еталонні суміші з різним ОЧ в межах від 0 до 100. Таким чином, ОЧ бензину (чи іншого рідкого палива) - це частка (у % за об’ємом) ізооктану в еталонному паливі, яке за антидетонаційною здатністю рівноцінне досліджуваному зразку палива. ОЧ входить у маркування бензинів. Потрібне ОЧ бензинів досягають двома шляхами: збільшенням вмісту ізопарафінових (ізооктану, ізопентану) або ароматичних вуглеводнів у процесі виробництва бензину; додаванням специфічних антидетонаторів -бензолу, ізооктану, тетраетилсвинцю (ТЕС - Pb(С2Н5) - важка, масляниста безколірна і дуже отруйна рідина, густина - 1,65 г/см3, хімічно дуже активна (призводить до корозії систем живлення двигуна, відкладення сполук свинцю у двигуні, токсичності вихлопних газів і забруднення довкілля)). Додають ТЕС у розчині з брометилом, диброметаном та ін. сполуками; їх вміст складає 1,5-4 мл/л. Такі бензини називають етилованими, вони завжди забарвлені (А76 - жовтий; АІ93 - оранжево-червоний; АІ98 - зелений; Б91/115 - зелений; Б95/130 - жовтий; В100/130 - оранжевий; А72, Б70 - неетиловані безколірні; позначення означають: А - автомобільні, Б - авіаційні, І - октанове число, визначене дослідним методом; /130 – збільшення потужності двигуна на 30%). Збільшення ОЧ економічно вигідне, оскільки потужність двигуна зростає без збільшення його маси, а витрати пального зменшуються. Сучасне виробництво орієнтоване на високооктановий неетилований бензин;

б) фракційний склад забезпечує потрібний ступінь випаровування і своєчасність утворення економічної горючої суміші; виражається часткою (% від об’єму) пального, яке починає кипіти і випаровується при певній температурі; нормуються температури для 10, 50, 70, 90 і 98% об’єму пального. Вміст летких складових необхідний для швидкого запуску двигуна (тому у етилових марках їх вміст дещо вищий);

в) температура початку кипіння бензину, не менше - для літніх 35С, для зимових - не нормується;

г) температура перегонки бензину, не більше (55-115 С залежно від марки і сезону);

д) температура завершення кипіння, не більше 195-205С залежно від марки і сезону;

е) тиск насичених парів, мм рт. ст., 50-700 – залежно від марки і сезону);

є) кислотність, мг КОН/100 мл;

ж) вміст сірки, % (0,1 - 0,15);

з) колір.

Авіаційні бензини характеризуються тими ж показниками, що і автомобільні, та деякими додатковими:

а) мінімальна теплота згорання, Ккал/кг (10300);

б) температура початку кристалізації, градусів Цельсія (-60С);

в) вміст механічних домішок і води (не допускаються).

Ринкова пропозиція бензинів залежить від сортової структури виробництва нафтопереробних заводів (можливості виробити бензини певних сортів та сезонного перепрофілювання виробництва: потреби у бензині значно збільшуються влітку, а у паливі для обігрівання приміщень – взимку); наявних потужностей для зберігання; вартості сирої нафти; міжнародних політичних подій; заходів з державного регулювання.

У розвинених країнах майже 75% бензинів застосовують користувачі приватних транспортних засобів; більше 90% бензинів використовуються у транспорті в цілому; приблизно 5% - у будівництві та сільському господарстві. Напр., добове споживання бензину у США - 8 млн. бар/добу і має яскраво виражений сезонний характер: пік споживання припадає на час відпусток у літній час.

Вартість бензинів на світовому ринку практично повністю корелюється з вартістю сирої нафти і значно піддається сезонним коливанням; напр., у США протягом року межа коливань може досягати 29 центів/галон (від $0,8 до $1, або 20%).

Так, Спеціальні правила контракту NYMEX на неетилований (безсвинцевий) бензин (Unleaded Gasoline) передбачають подібні до нафти ринкові та певні якісні характеристики, що складають окрему графу вимог біржового стандарту - сорти і специфікація якості (Grade and Quality Specifications). Поставлені за контрактами сорти бензину повинні відповідати Генеральним вимогам промислових стандартів до другої фази комплексної моделі реформованого бензину (Generally conforms to industry standards for Phase II Complex Model Reformulated Gasoline). Конкретні вимоги базуються на комплексній моделі 2000 (Phase II Complex Model 2000) і стосуються лише двох характеристик: мінімальний вміст кисню повинен становити 1,7 % за вагою, а максимальний вміст бензолу – 1,3 % за об’ємом. Торговельні символи цього товару у біржовій торгівлі (Trading Symbols): ф’ючерси – HU, опціони – GO.