Benzinas yra labai lakiųjų skystų junginių mišinys, susidedantis iš įvairios sudėties ir struktūros lengvųjų angliavandenilių. Tai yra pagrindinė žaliava vidaus degimo variklių degalams gauti, varantis apie 40% automobilių Lietuvoje. Benzino fizinės ir cheminės savybės labai skiriasi, įskaitant normalius ir šakotos grandinės alkanus, cikloalkanus, alkenus ir aromatinius junginius. Jis yra lengvoji naftos distiliavimo frakcija, bespalvis, lengvai garuojantis ir nesunkiai užsiliepsnojantis skystis.
Įprasto benzino masę sudaro homogeninis mažų, palyginti lengvų angliavandenilių mišinys, turintis nuo 4 iki 12 anglies atomų vienoje molekulėje. Tai parafinų (alkanų), olefinų (alkenų) ir cikloalkanų (naftenų) mišinys. Skystame benzine paprastai yra alkanų, aromatinių medžiagų ir alkenų. Benzinas susideda iš 3-10% arenų, 12-30% naftenų, 60-80% alkanų, 1-2% alkenų, iki 2% sieros.
Pagrindinės benzino fizinės ir cheminės savybės
- Fizinė būklė: Bespalvis, lengvai garuojantis skystis.
- Virimo temperatūra: Svyruoja nuo 35 iki 195ºC.
- Stingimo temperatūra: Žemesnė nei -60ºC.
- Pliūpsnio temperatūra: Žemesnė nei 0ºC.
- Tankis: 700-780 kg/m³.
- Šilumingumas: Qž = 49,3-44,8 MJ/kg.
- Sudėtis: Angliavandenilių mišinys (alkanai, alkenai, cikloalkanai, arenai), sieros junginiai.
- Priedai: Į degalus įmaišoma iki 1% antidetonatorių, kurie padidina oktaninį skaičių 15-20 vienetų. Taip pat benzine gali būti dervų, rūgščių, mechaninių priemaišų ir vandens.
- Nuodingumas: Benzinas, ypač etiliuotas, yra nuodingas. Leistina garų koncentracija ore iki 300 mg/m³.
Oktaninis skaičius: esminis benzino rodiklis
Svarbiausias rodiklis, nusakantis benzino antidetonacines savybes, yra oktaninis skaičius. Jis parodo, kiek izooktano (kurio oktaninis skaičius lygus 100) yra izooktano ir n-heptano (kurio oktaninis skaičius yra 0) mišinyje, kurio detonacinės savybės yra tokios pat kaip ir benzino. Kuo didesnis oktaninis skaičius, tuo geriau benzinas atlaiko suspaudimą variklio cilindre be detonacijos. Dažniausiai naudojamas 92, 95 ir 98 oktaninio skaičiaus benzinas.
Benzino gamybos būdai
Benzinas gaminamas iš naftos, rečiau - iš dujų, kieto kuro (akmens anglių, degiųjų skalūnų, durpių, medienos) arba sintezės būdu. Pagrindiniai benzino gavimo būdai yra:
- Naftos tiesioginė distiliacija: Tai pirminis naftos perdirbimo būdas, kurio metu atskiriamos įvairios frakcijos pagal virimo temperatūrą.
- Terminis ir katalizinis krekingas: Tai antrasis naftos ir jos produktų perdirbimas, kurio metu didelės molekulinės masės angliavandeniliai skyla į mažesnes molekules, susidarant benzinui.
- Destrukcinis hidrinimas: Žemarūšio kuro (akmens anglių, skalūnų, mazuto) perdirbimas, prisotinant jį vandenilio.
- Riformingas: Benzininių ir ligroininių naftos frakcijų perdirbimo būdas, pagrįstas aliciklinių junginių dehidrinimu (aromatizacija). Šiuo būdu gaunama daugiausia aukštaoktanio benzino.
Naftos perdirbimo procesas | kaip rafinuojama nafta? | 3D animacija |
Kaip atpažinti krekingo būdu gautą benziną?
Benzino partijos cheminė sudėtis yra unikali dėl kintamos naftos pradinių medžiagų sudėties ir specifinių perdirbimo metodų. Nors plika akimi atskirti krekingo būdu gautą benziną nuo kitų rūšių praktiškai neįmanoma, jo cheminės savybės ir sudėtis skiriasi.
Vienas pagrindinių bruožų - aukštesnis oktaninis skaičius. Katalizinis krekingas leidžia gauti benziną su aukštesniu oktaniniu skaičiumi, lyginant su tiesioginės distiliacijos benzinu. Tai reiškia, kad variklis su tokiu benzinu bus atsparesnis detonacijai.
Be oktaninio skaičiaus, krekingo būdu gautas benzinas pasižymi kitokia angliavandenilių sudėtimi. Krekingo metu susidaro daugiau alekenų (olefinų) ir aromatinių junginių (arenų) lyginant su tiesioginės distiliacijos benzinu. Tiesioginės distiliacijos benzine dominuoja alkanai. Gamyklų laboratorijose atliekami įvairūs cheminiai, fizikiniai ir mišrūs metodai, leidžiantys nustatyti reikiamus analizuojamo produkto rodiklius, įskaitant angliavandenilių grupinę sudėtį ir nesočiųjų angliavandenilių kiekį. Būtent šios sudėties analizės leistų patikimai nustatyti, ar benzinas gautas krekingo būdu.
Benzino rūšys ir žymėjimas
Benzinas būna dviejų rūšių: automobilinis ir aviacinis. Automobilinis benzinas būna įvairių markių, žymimas skaičiais (92, 95, 98), kurie rodo benzino oktaninį skaičių.
Šalia pasikeitusio žymėjimo (E5, E10) vairuotojai taip pat gali rasti ir ankstesnį ženklinimą: kai benzinas žymimas žodžiu „Benzinas“ ir oktaniniu skaičiumi (92, 95 ir 98). Šalia nurodytas oktaninis skaičius parodo benzino atsparumą detonacijai. Kuo degalų oktaninis skaičius didesnis, tuo jie atsparesni detonacijai. Į kuro baką reikia pilti ne mažesnio oktaninio skaičiaus benziną nei nurodė automobilio gamintojas. Kuo didesnis benzino oktaninis skaičius, tuo tokius degalus brangiau pagaminti, taigi jų kaina vartotojui taip pat bus didesnė.
Benzino naudojimas
Benzinas naudojamas ne tik kaip degalai vidaus degimo varikliams, bet ir kaip tirpiklis lakams, dažams ir dervoms, eterinių aliejų ekstrahentas. Juo valomi drabužiai ir plaunamos detalės.
Degalų tikrinimo svarba
Reguliarus degalų tikrinimas yra gyvybiškai svarbus, nes taip užtikrinama, kad tiekiamas ir naudojamas kuras yra tinkamas pagal paskirtį.
tags: #kaip #atpazinti #benzina #gauta #krekingo #budu