Состав бензина: что такое бензин, марки, фракционный и химический состав

Самое распространённое топливо в России и мире — бензин, представляющий собой смесь углеводородов, свойства которой меняются в зависимости от марки. Это не просто однородная жидкость, а горючий нефтепродукт, куда нередко добавляют присадки. В нашем материале  разберёмся, что входит в  состав бензина, какие принципы его производства и особенности разных марок.

Что такое бензин?

Если говорить чисто химически, то бензин это смесь легких углеводородов и продуктов переработки углеводородов. В него входят вещества, растворенные в нефти, а также углеводороды в жидкой фазе, выделившиеся при конденсации природных газов.

Основная сфера применения — топливо для транспорта. Реже он используется в качестве компонента химической промышленности или растворителя в лакокрасочных материалах.

Известно, что соотношение углеводородов и примесей в разных марках отличается. Легкие и тяжелые фракции могут смешиваться в разных пропорциях. Качество топлива напрямую зависит от свойств исходной нефти: чем больше в сырье серы и других нежелательных компонентов, тем тщательнее должна быть очистка.

В мире производятся разновидности бензинов для автомобилей, авиации, а также сезонные марки — летние и зимние, о котрых мы уже писали в наших статьях.

Состав бензина

Разберем подробнее состав бензина и его основные примеси, а также затронем вопрос о точке выкипания.

В состав бензина входят:

• предельные углеводороды с одинарными связями;
• непредельные углеводороды с открытой цепью и двойными/тройными связями;
• циклически насыщенные углеводороды;
• арены с одним или несколькими бензольными кольцами.

Основные примеси:

• соединения, содержащие кислород;
• сера (в минимальных количествах, соответствующих ГОСТ и Евро-5);
• азот;
• бензол (в небольшом объёме).

Углеводороды в составе выкипают при температурах от +30 °C. Лёгкие фракции обеспечивают быстрый запуск двигателя, поэтому зимние марки имеют более лёгкий состав. Температура начала кипения:

• до +55 °C — для зимнего бензина,
• до +70 °C — для летнего.

Особое значение имеет интервал от точки выкипания 90% до завершения процесса: чем меньше разница температур, тем меньше конденсата и износа. Конец кипения соответствует +205 °C.

Присадки должны иметь спиртовую или сложную эфирную основу. Чаще всего они нужны для увеличения октанового числа. Их общий объём не превышает 15%, а компоненты со свинцом (включая тетраэтилсвинец) запрещены.

Марки бензина

Самые известные марки — АИ-92, АИ-95, АИ-98. Остановимся сначала на обозначениях:

• А — бензин для автомобилей (для авиации используется буква Б);
• И — октановое число определено исследовательским методом;
• 92, 95, 98 — октановое число, характеризующее устойчивость к детонации.

Автомобили заправляют бензином от АИ-92 и выше. Топливо с октановым числом 100+ применяется в спортивной технике.

АИ-98 считается самым качественным среди распространённых марок, поскольку полностью лишён свинцовых добавок.

Фракционный состав бензина

Фракционный состав отражает содержание в топливе фракций с разной температурой кипения.

3 основные фракции:

• пусковая — 10% сырья, лёгкие углеводороды;
• рабочая — 90% объёма;
• концевая — остаток дистиллята.

Главные температурные точки кипения — начало процесса и температуры испарения 10%, 50%, 90% и завершения.

Испаряемость отражает плавность перехода жидкой фазы в газовую и важна для лёгкого запуска двигателя.

Химический состав бензина

Если говорить о единой формуле бензина, то ее нет: параметры зависят от условий производства и хранения. Определить можно только состав отдельных компонентов.

Для углеводородов характерны формулы:

• СnH2n–6 — ароматические углеводороды;
• CnH2n+2 — предельные углеводороды;
• СnH2n — циклоалканы и циклоалкены (n — число атомов C);
• СnH2n — непредельные соединения.

В бензинах преобладают цепочки от C7H16 до C11H24, отличающиеся низкой температурой кипения.

Кроме углеводородов, присутствуют соединения углерода, серы, азота, кислорода и органические вещества с альдегидной группой. Присадки также вносят собственные элементы и вещества.

Производство бензина

Основные технологии производства бензина в мире:

• прямая перегонка — фракции отделяются при нагреве до +95 °C, тяжёлые компоненты идут на ректификацию;
• крекинг — переработка при температурах от +250 °C позволяет увеличить выход бензина и получить газы и битум.

В ходе прямой перегонки удаляются насыщенные липидные углеводороды, а при необходимости проводится перестройка молекул без изменения количества атомов.

Автомобильный бензин

Ключевые параметры самого популярного и востребованного топлива — автомобильного:

• октановое число — устойчивость к самовоспламенению;
• испаряемость — скорость перехода в газовую фазу.

Качество определяется сырьём и правильно подобранными присадками. На рынке есть экологичные варианты, например ЭКТО, соответствующие Евро-5.

Снижение качества вызывают повышенная концентрация серы (более 0,015%) и наличие свинца. Поэтому важно выбирать надёжные АЗС.

Авиационный бензин

Авиационные марки (буква Б) применяются в поршневых двигателях самолётов. Топливо подаётся инжектором.

Кроме питания двигателей, такие бензины используются как герметизирующие и охлаждающие составы.

Октановое число авиационных марок — 91–100, при этом топливо с ОЧ 100 обычно содержит минимальное количество тетраэтилсвинца и производится по европейским нормам.

Основные требования:

• устойчивость к перепадам температур;
• низкое давление насыщенных паров, предотвращающее образование паровых пробок.
  
  

Бензин — растворитель

Растворительный бензин получают прямой перегонкой при температурах до +180 °C, иногда добавляют вторичные фракции. Такой состав называют нефрасом.

Он широко используется как растворитель ЛКМ и в производстве очищающих масел.

Маркировка в России: БГС, БР-2, БР-1 и другие. БР-1 и БР-2 входят в состав растворителя Нефрас С2-80/120, где лёгкие фракции кипят с +80 °C, а при +120 °C испаряется не менее 95% объема.

Присадки для бензина

Все автомобильные бензины содержат присадки. Их перечень указан в паспорте топлива.

Основные типы присадок:

1. Осушающие присадки

• Убирают влагу, предотвращают конденсат и замерзание. Но если вода уже попала в бак, присадка не спасёт — топливо нужно слить.

2. Чистящие присадки

• Снижают образование нагара и смол, продлевают ресурс форсунок. Не заменяют полноценную чистку системы после каждых 50 тыс. км.

3. Присадки для повышения октанового числа

• Наиболее эффективен трет-бутил-метиловый эфир. Также применяется N-метиланилин, но он ускоряет износ двигателя.
• Октан-корректоры из розницы повышают ОЧ всего на ~2 пункта и экономически бессмысленны — лучше изначально заливаться качественным бензином.

Купить бензин самого высокого качества по оптовым ценам в Твери и ЦФО Вы сможете в ООО "Брэндойл".



Фото: ralphrishi / grizzlybear / John Rourke / Marek Studzinski   on Unsplash 
Источник: card-oil.ru