Benzinas yra labai lakiųjų skystų junginių mišinys, susidedantis iš įvairios sudėties ir struktūros lengvųjų angliavandenilių. Tai pagrindinė žaliava vidaus degimo variklių degalams, varanti apie 40% automobilių Lietuvoje. Nors šiandien benzinas yra įprasta kasdienybės dalis, jo istorija prasidėjo Žemėje maždaug prieš 360 milijonų metų, kai, pasak mokslininkų, jis egzistavo dumblių ir planktono pavidalu. Šiandien nafta yra vienas svarbiausių pasaulio išteklių, iš kurio gaminama daugybė produktų, o degalai yra pagrindinė ir geriausiai žinoma jos perdirbimo produktų grupė, apimanti benziną, dyzeliną ir aviacinį kurą. Akivaizdu, kad medžiaga, kuri pilama į automobilių bakus, labai skiriasi nuo žalios naftos, atsiradusios išnykus dumbliams ir planktonui.
Naftos perdirbimo procesas: Nuo žalios naftos iki benzino
Benzinas gaminamas iš naftos, rečiau - iš dujų, kieto kuro (akmens anglių, degiųjų skalūnų, durpių, medienos) arba sintezės būdu. Naftos perdirbimas prasideda nuo jos išgavimo iš žemės gelmių ar jūros platformų, o paskui žaliava siunčiama į naftos perdirbimo gamyklas. Naftos perdirbimo procesas yra daugiasluoksnis, apimantis pažangias technologijas ir griežtą kontrolę, siekiant atskirti įvairius komponentus ir pašalinti priemaišas. Galutinis produktas, atsiduriantis degalinėje, yra modifikuotas, išvalytas ir pritaikytas naudojimui.
Pirminis perdirbimas: Frakcinė distiliacija
Naftos perdirbimas prasideda nuo frakcinės distiliacijos - pirminio naftos perdirbimo būdo, kurio metu atskiriamos įvairios frakcijos pagal virimo temperatūrą. Nafta įkaitinama iki aukštos temperatūros distiliacijos kolonoje, dėl ko ji išgaruoja ir kondensuojasi į skirtingus komponentus. Rafinavimo procese įvairūs žalios naftos komponentai atskiriami pagal jų virimo temperatūrą. Pirmiausia atskiriami mažiausi ir lengviausi angliavandeniliai, tokie kaip metanas, etanas ir propanas.
Benzinas paprastai gaminamas iš vidutinio diapazono angliavandenilių, kurių virimo temperatūra yra nuo 100 iki 400 laipsnių Celsijaus. Po distiliacijos gautas produktas dar nėra tinkamas naudoti.
Antrinis perdirbimas: Molekulių transformacija
Kai benzinas išgaunamas iš žalios naftos, jis toliau rafinuojamas, kad būtų pašalintos bet kokios priemaišos ir pakoreguotos jo savybės. Tam naudojami įvairūs antriniai perdirbimo būdai:
Krekingas
Terminis ir katalizinis krekingas yra antrinis naftos ir jos produktų perdirbimas, kurio metu didelės molekulinės masės angliavandeniliai skyla į mažesnes molekules, susidarant benzinui. Katalizinis krekingas leidžia gauti benziną su aukštesniu oktaniniu skaičiumi.
Destrukcinis hidrinimas
Tai žemarūšio kuro (akmens anglių, skalūnų, mazuto) perdirbimo būdas, prisotinant jį vandenilio.
Riformingas
Riformingas yra benzininių ir ligroininių naftos frakcijų perdirbimo būdas, pagrįstas aliciklinių junginių dehidrinimu (aromatizacija). Šiuo būdu gaunama daugiausia aukštaoktanio benzino.
Rafinavimo procese pašalinamos tokios priemaišos kaip siera, kuri kenkia aplinkai. Šis procesas taip pat apima cheminių medžiagų pridėjimą, siekiant pagerinti benzino oktaninį skaičių - jo atsparumo "trankymui" arba išankstiniam variklio uždegimui matą. Nors abu gaminami iš tos pačios žaliavos, dyzelinas ir benzinas ženkliai skiriasi savo tankiu, energijos kiekiu ir degimo savybėmis.
UŽDARYTA NAFTOS PERDIRBIMO GAMYKLA – VAIDUOKLIŲ FABRIKA
Benzino cheminė sudėtis ir fizinės savybės
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. Jo sudėtis yra kompleksinė:
- 3-10% arenų (aromatinių junginių)
- 12-30% naftenų (cikloalkanų)
- 60-80% alkanų (parafinų)
- 1-2% alkenų (olefinų)
- Iki 2% sieros junginių (po valymo šis kiekis sumažinamas)
Be angliavandenilių ir sieros, benzine gali būti dervų, rūgščių, mechaninių priemaišų ir vandens. Lakiosios benzino frakcijos patenka į atmosferą pildant benzinu varomus automobilius bei visuose produkto formavimo, transportavimo ir rinkodaros grandinės etapuose.
Pagrindinės fizinės ir cheminės savybės
Benzinas yra lengvoji naftos distiliavimo frakcija, pasižyminti šiomis savybėmis:
- 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.
- Nuodingumas: Benzinas, ypač etiliuotas, yra nuodingas. Leistina garų koncentracija ore iki 300 mg/m³.
Oktaninis skaičius: Antidetonacinės savybės
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. Į degalus taip pat įmaišoma iki 1% antidetonatorių, kurie padidina oktaninį skaičių 15-20 vienetų.
Benzino rūšys ir žymėjimas
Benzinas būna dviejų pagrindinių rūšių: automobilinis ir aviacinis. Automobilinis benzinas būna įvairių markių, žymimas raidėmis (K, E), skaičiais (92, 95, 98) ir žodžiais, kurie rodo benzino paskirtį, oktaninį skaičių ir priedus. Šiuolaikinis degalų žymėjimas apima informaciją apie priedus, sezoniškumą ir atitiktį standartams.
- Sezoniškumas: Benzinas skirstomas į vasarinį ir žieminį, kurie skiriasi garumo laipsniu, pritaikytu skirtingoms oro sąlygoms.
- Priedai: Jis gali būti etiliuotas (su švino priedais - šiuo metu retai naudojamas dėl aplinkosaugos) ir neetiliuotas. Pavyzdžiui, 95K ir 92K rūšies benzinas turi švino pakaitalo ir kalio priedų, skirtas senesnio modelio automobiliams. Žymėjimas raide E (95E, 98E) nurodo, kad kuras skirtas automobiliams su katalizatoriais.
- Biologinis kuras ir standartai: Taip pat gali būti žymimas biologinis kuras (BD) arba nurodomi standartai (LST, EN, GOST), atspindintys produkto kokybę ir sudėtį.
Pramoninis benzinas: Specifika ir panaudojimas
Pramoninis benzinas yra kuro rūšis, kuri dažniausiai naudojama įvairioms pramoninėms mašinoms, transporto priemonėms ir kitai įrangai maitinti. Tai rafinuotas naftos kuras, panašus į automobiliuose naudojamą benziną, tačiau paprastai gaminamas su didesniu oktaniniu skaičiumi ir jame yra mažiau priedų. Nors pramoninis benzinas pirmiausia naudojamas pramoniniais tikslais, jis taip pat gali būti naudojamas kitoms reikmėms, pavyzdžiui, žemės ūkio įrangoje, valtyse ir generatoriuose.
Pramoninio benzino panaudojimo sritys
Pramoninis benzinas naudojamas įvairiai pramonės sektoriaus įrangai ir transporto priemonėms varyti:
- Maitinimo generatoriai: Dažnai naudojamas generatoriams maitinti atokiose vietose, kur elektros nėra lengvai prieinama (statybvietėse, žemės ūkio operacijose).
- Ūkininkavimo įrangos maitinimas: Traktoriams, kombainams ir kitai žemės ūkio įrangai. Didelis oktaninis skaičius leidžia šiems varikliams veikti esant aukštai temperatūrai ir slėgiui be išankstinės detonacijos.
- Valčių varikliai: Valtims ir kitiems vandens transporto priemonėms, kuriems dažnai reikia didesnio oktaninio skaičiaus degalų efektyviam veikimui.
- Statybinės įrangos maitinimas: Buldozeriams, ekskavatoriams ir kitoms sunkiosioms mašinoms. Dėl didelės galios ir oktaninio skaičiaus jis idealiai tinka šioms reikmėms.
- Šakinių krautuvų ir medžiagų krovimo įrangos maitinimas: Sandėliuose ir kituose pramoniniuose objektuose, kur reikalingos didelės galios ir efektyvaus degimo charakteristikos.
Pramoninio benzino privalumai
Pramoninis benzinas turi keletą pagrindinių pranašumų, palyginti su kitomis degalų rūšimis, todėl jis yra idealus pasirinkimas daugeliui pramonės sričių:
- Didelė galia: Idealiai tinka sunkioms mašinoms ir įrangai bei didelio našumo varikliams.
- Efektyvus degimas: Sukurtas taip, kad efektyviai degtų vidaus degimo varikliuose, išskirdamas mažiau išmetamųjų teršalų ir generuodamas daugiau galios.
- Suderinamumas su esama įranga: Plačiai naudojamas kuras, suderinamas su daugybe pramoninių mašinų ir įrangos.
- Platus prieinamumas: Lengvai gaunamas ir transportuojamas, idealiai tinka atokioms vietoms ar atvejams, kur prieiga prie kitų kuro rūšių gali būti ribota.
Galimi pramoninio benzino pavojai
Nors pramoninis benzinas yra vertingas degalai, jis taip pat gali kelti tam tikrą pavojų, jei netinkamai tvarkomas ir laikomas:
- Degumas: Pramoninis benzinas yra labai degus ir gali užsidegti esant santykinai žemai temperatūrai, todėl jį reikia tvarkyti ir laikyti atsargiai.
- Toksiškumas: Jame yra nuodingų medžiagų, kurios gali kelti pavojų sveikatai įkvėptos arba prarijus. Būtinos tinkamos apsaugos priemonės.
- Poveikis aplinkai: Deginant pramoninį benziną susidaro išmetamųjų teršalų, kurie gali prisidėti prie oro taršos ir klimato kaitos. Turi būti įdiegtos tinkamos išmetamųjų teršalų kontrolės priemonės.
Bendras benzino naudojimas ir saugojimas
Kiti benzino panaudojimo būdai
Benzinas naudojamas ne tik kaip degalai vidaus degimo varikliams, bet ir turi įvairių pritaikymų pramonėje bei buityje. Jis yra veiksmingas tirpiklis lakams, dažams ir dervoms, taip pat eterinių aliejų ekstrahentas. Be to, benzinas naudojamas drabužiams valyti ir detalėms plauti.
Benzino tinkamumo laikas ir gedimo priežastys
Benzinas turi galiojimo laiką. Paliktas automobilio bake, jis gali sugesti vos per 4 savaites. Tinkamomis sąlygomis kurą galima laikyti kanistruose nuo 3 iki 6 mėnesių. Kai kurie iš šių priedų sukelia problemas dėl benzino laikymo. Pavyzdžiui, etanolis, kuris dedamas į mišinį dėl didelio oktaninio skaičiaus ir kenksmingų išmetamo anglies dvideginio kiekio sumažinimo, gali pradėti traukti iš oro vandens garus. Olefinai, reaguodami su deguonimi, yra jautrūs oksidacijai, kas taip pat gali sukelti gedimą. Be to, kadangi kurą sudaro tik lengviausi žalios naftos angliavandeniliai, per ilgą saugojimo laikotarpį kai kurios molekulės iš tiesų gali išgaruoti, taip keisdamos benzino sudėtį ir savybes.
tags: #kaip #is #naftos #gaunamas #benzinas