Как производится бензин? Что такое октановые рейтинги?

Бензин состоит из сложной смеси углеводороды. Большинство из них - алканы с 4-10 атомами углерода на молекулу. Меньшее количество ароматические соединения присутствуют. алкенов и алкины также могут присутствовать в бензине.

Бензин чаще всего производится фракционная перегонка из нефтьтакже известный как сырая нефть (также добывается из угля и горючего сланца). Сырая нефть разделяется в зависимости от температуры кипения на фракции. Этот процесс фракционной перегонки дает приблизительно 250 мл прямогонного бензина на каждый литр сырой нефти. Выход бензина может быть удвоен путем преобразования фракций с более высокой или более низкой температурой кипения в углеводороды в диапазоне бензина. Двумя основными процессами, используемыми для этого преобразования, являются крекинг и изомеризация.

В крекинге, высокомолекулярных фракциях и катализаторы нагреваются до точки, где углерод-углеродные связи разрываются. Продукты реакции включают алкены и алканы с более низкой молекулярной массой, чем присутствовали в исходной фракции. Алканы из реакции крекинга добавляют к прямогонному бензину для увеличения выхода бензина из сырой нефти. Примером реакции крекинга является:

алкан С₁₃ЧАС₂₈ (л) → алкан С₈ЧАС₁₈ (л) + алкен С₂ЧАС₄ (г) + алкен С₃ЧАС₆ (г)

в процесс изомеризациилинейные алканы превращаются в разветвленные изомеры, которые горят эффективнее. Например, пентан и катализатор могут реагировать с образованием 2-метилбутана и 2,2-диметилпропана. Кроме того, в процессе крекинга происходит некоторая изомеризация, что повышает качество бензина.

В двигателях внутреннего сгорания сжатые смеси бензин-воздух имеют тенденцию преждевременно воспламеняться, а не гореть плавно. Это создает двигатель постучатьхарактерный грохочущий или звенящий звук в одном или нескольких цилиндрах. октановое число бензина является мерой его устойчивости к детонации. Октановое число определяется путем сравнения характеристик бензина с изооктаном (2,2,4-триметилпентаном) и гептан. Изооктану присваивается октановое число 100. Это сильно разветвленное соединение, которое горит плавно, с небольшим стуком. С другой стороны, гептан получает октановое число ноль. Это неразветвленное соединение и сильно валит.

Прямогонный бензин имеет октановое число около 70. Другими словами, прямогонный бензин обладает такими же свойствами детонации, что и смесь 70% изооктана и 30% гептана. Крекинг, изомеризация и другие процессы могут быть использованы для повышения октана рейтинг бензина примерно до 90. Антидетонационные агенты могут быть добавлены для дальнейшего повышения октанового числа. Тетраэтилсвинец, Pb (C2H5) 4, был одним из таких агентов, который добавляли в газ со скоростью до 2,4 г на галлон бензина. Переход на неэтилированный бензин потребовал добавления более дорогих соединений, таких как ароматические углеводороды и высокоразветвленные алканы, для поддержания высоких октановых чисел.

Бензиновые насосы обычно публикуют октановые числа как среднее из двух разных значений. Часто вы можете увидеть октановое число, указанное как (R + M) / 2. Одним из значений является октановое число исследования (RON), что определяется с помощью тестового двигателя, работающего на низкой скорости 600 об / мин. Другое значение является Моторное октановое число (MON), который определяется с помощью тестового двигателя, работающего на более высокой скорости 900 об / мин. Если, например, бензин имеет RON 98 и MON 90, то опубликованное октановое число будет средним из двух значений или 94.

Высокооктановый бензин не превосходит обычный октановый бензин в предотвращении образования отложений в двигателе, при их удалении или при очистке двигателя. Однако современные высокооктановые топлива могут содержать дополнительные моющие средства для защиты двигателей с высокой степенью сжатия. Потребители должны выбрать самый низкий уровень октанового числа, при котором двигатель автомобиля работает без стука. Случайные легкие удары или пинг не повредят двигатель и не указывают на необходимость повышения октанового числа. С другой стороны, сильный или постоянный удар может привести к повреждению двигателя.

• Американский нефтяной институт - API представляет нефтегазовую отрасль США.
• FAQ по автомобильным бензинам - Это очень полезная статья Брюса Гамильтона, преобразованная в HTML Кайлом Хамаром.
• Бензин FAQs Часть 1 - Отправная точка для всеобъемлющих часто задаваемых вопросов о бензине Брюса Хэмилтона (Industrial Research Limited).
• Часто задаваемые вопросы о бензине - предоставляется подробная информация о октановых числах.
• HowStuffWorks: как работают автомобильные двигатели - Если вы не знаете, как это работает, то эта статья для вас! Графика классная, но версия для печати также доступна.
• HowStuffWorks: что означает октан? - Это ответ Маршалла Брэйна на вопрос.