Kaip gaminamas benzinas? Kas yra oktaninis įvertinimas?

Benzinas susideda iš sudėtinio mišinio angliavandeniliai. Dauguma jų yra alkanai, kurių molekulėje yra 4–10 anglies atomų. Mažesni kiekiai aromatiniai junginiai yra. Alkenai benzino taip pat gali būti alkinų.

Benziną dažniausiai gamina frakcinis distiliavimas apie naftos, dar žinomas kaip žalia nafta (ji taip pat gaminama iš anglių ir naftos skalūnų). Nevalytas aliejus pagal skirtingas virimo temperatūras yra padalijamas į frakcijas. Šis frakcinio distiliavimo procesas kiekvienam žalios naftos litrui suteikia maždaug 250 ml tiesiogiai valomo benzino. Benzino išeiga gali būti padvigubinta, pavertus aukštesnės arba žemesnės virimo temperatūros frakcijas į angliavandenilius, esančius benzino diapazone. Du pagrindiniai procesai, naudojami šiai konversijai atlikti, yra krekingas ir izomerizacija.

Krekingo metu didelės molekulinės masės frakcijos ir katalizatoriai kaitinami iki taško, kuriame nutrūksta anglies-anglies jungtys. Reakcijos produktai yra mažesnės molekulinės masės alkenai ir alkanai, nei buvo pradinėje frakcijoje. Krekingo reakcijos alkanai pridedami prie tiesiogiai valomo benzino, kad padidėtų benzino išeiga iš žalios naftos. Įtrūkimų reakcijos pavyzdys:

alkano C₁₃H₂₈ (l) → alkanas C₈H₁₈ (l) + alkenas C₂H₄ (g) + alkenas C₃H₆ (g)

Viduje konors izomerizacijos procesas, tiesiosios grandinės alkanai yra paverčiami šakotosiomis grandinėmis izomerai, kurios dega efektyviau. Pavyzdžiui, pentanas ir katalizatorius gali reaguoti, gaudami 2-metilbutaną ir 2,2-dimetilpropaną. Krekingo proceso metu taip pat vyksta tam tikra izomerizacija, o tai padidina benzino kokybę.

Vidaus degimo varikliuose suslėgto benzino ir oro mišiniai turi tendenciją užsidegti per anksti, o ne sklandžiai degti. Tai sukuria variklį belsti, būdingas barškinantis ar pritrenkiantis garsas viename ar keliuose cilindruose. oktaninis skaičius benzino yra jo atsparumo trankyti matas. Oktaninis skaičius nustatomas palyginus benzino savybes su izooktanu (2,2,4-trimetilpentanu) ir heptanas. Izooktanui priskiriamas oktaninis skaičius 100. Tai labai šakotas junginys, kuris dega sklandžiai, šiek tiek beldžiantis. Kita vertus, heptano oktaninis laipsnis yra lygus nuliui. Tai yra netvirtas junginys ir blogai kimba.

Tiesiai naudojamo benzino oktaninis skaičius yra apie 70. Kitaip tariant, tiesioginio valymo benzinas turi tas pačias trankymo savybes kaip 70% izooktano ir 30% heptano mišinys. Krekingo, izomerizacijos ir kiti procesai gali būti naudojami oktanui padidinti benzino įvertinimas iki maždaug 90. Norint dar labiau padidinti oktaninį rodiklį, gali būti pridedami antidempingo agentai. Tetraetilo švinas, Pb (C2H5) 4, buvo vienas iš tokių agentų, įpiltų į dujas greičiu iki 2,4 g vienam galonui benzino. Norint išlaikyti bešvinį benziną, reikėjo pridėti brangesnių junginių, tokių kaip aromatiniai ir labai šakoti alkanai, kad būtų išlaikytas didelis oktaninis skaičius.

Benzino siurbliai paprastai nurodo oktaninį skaičių kaip dviejų skirtingų verčių vidurkį. Dažnai oktaninis įvertinimas gali būti nurodytas kaip (R + M) / 2. Viena reikšmė yra tyrimų oktaninis skaičius (RON), kuris nustatomas bandomajam varikliui veikiant mažu 600 aps / min greičiu. Kita vertė yra variklio oktaninis skaičius (MON), kuris nustatomas bandomajam varikliui veikiant didesniu 900 aps / min greičiu. Jei, pavyzdžiui, benzino RON yra 98, o MON - 90, tada paskelbtas oktaninis skaičius būtų dviejų verčių vidurkis arba 94.

Didesnio oktaninio skaičiaus benzinas nėra pranašesnis už įprastą oktaninį benziną, nes jis neleidžia susidaryti variklio nuosėdoms, juos pašalinti ar valyti variklio. Tačiau šiuolaikiniai degalai su dideliu oktaniniu skaičiumi gali turėti papildomų ploviklių, padedančių apsaugoti variklius, kurių kompresija yra aukšta. Vartotojai turėtų pasirinkti mažiausią oktaninio lygio, pagal kurį automobilio variklis veikia be klavišų. Retkarčiais atliekamas lengvas smūgis ar pingvinimas nepakenks varikliui ir nereiškia didesnio oktaninio skaičiaus poreikio. Kita vertus, stiprus ar nuolatinis smūgis gali sugadinti variklį.

• Amerikos naftos institutas - API atstovauja JAV naftos ir gamtinių dujų pramonei.
• Automobilio benzino DUK - Tai Bruce'o Hamiltono labai gerai nurodytas straipsnis, kurį Kyle'as Hamar'as pavertė HTML.
• Benzinas DUK 1 dalis - Bruce'o Hamiltono („Industrial Research Limited“) išsamių klausimų apie benziną atspirties taškas.
• DUK apie benziną - pateikiama išsami informacija apie oktaną.
• „HowStuffWorks“: kaip veikia automobilio varikliai - Jei nežinote, kaip tai veikia, tai yra straipsnis jums! Grafika yra puiki, tačiau taip pat galima spausdinti straipsnio versiją.
• „HowStuffWorks“: ką reiškia oktanas? - Tai yra Maršalo Braino atsakymas į klausimą.