Физико-химические свойства бензина
Вторая Мировая война
Германия[править | править код]
Нефть и продукты её переработки, особенно высокооктановый авиационный бензин, являлись одним из основных ресурсов, позволявших Германии вести войну. Фактически весь авиационный бензин изготавливался в Германии на заводах по синтезу нефти, он гидрогенезировался из угля и угольных смол. Этот способ был изобретен в 1930-х для того, чтобы добиться независимости от поставок топлива. В то время существовало 2 сорта топлива: В-4 или голубого сорта и С-3 или зелёного, которые составляли 3 четверти от общего производства. В-4 был равен 89 октановому топливу, а С-3 приблизительно соответствовал 100-октановому американскому. Захваченные союзниками немецкие самолёты дали возможность произвести анализ топлива, союзники узнали, какой бензин производится в Германии, и это породило октановую гонку, целью которой было получить преимущество в функционировании боевых машин. В дальнейшем в течение войны С-3 был улучшен и равнялся американскому 150 октановому топливу
США[править | править код]
В начале 1944 года Президент Американского Института Нефти и председатель Военного Совета Нефтяной Промышленности сказал: «Союзники может быть приплыли к победе на волне нефти в Первой Мировой войне, но в этой, безусловно, более масштабной Второй Мировой войне мы несемся к победе на крыльях топлива.» В декабре 1941 года у США было 385 000 функционирующих скважин, производящих 1,4 миллиарда баррелей нефти в год, 100-октановый авиационный бензин производился с запасом 40 000 баррелей в день. К 1944 году Соединенные Штаты производили 1,5 миллиарда баррелей в год (67 % от мировой доли), нефтяная промышленность получила 122 завода по производству 100-октанового авиационного бензина с мощностью 400 000 баррелей в день, с ростом производства более чем в 10 раз
|
|
|
Применение
В конце XIX века единственным способом применения бензина было использование его в качестве антисептического средства, средства для чистки (например, тонких кружев) и топлива для примусов (использование керосина в качестве топлива для примусов было категорически запрещено ввиду пожарной опасности, с этой целью ограничивалась снизу температура кипения керосина). В основном из нефти отгоняли только керосин, а всё остальное утилизировали. После появления двигателя внутреннего сгорания, работающего по циклу Отто, бензин стал одним из главных продуктов нефтепереработки. Однако по мере распространения дизельных двигателей на первый план стало выходить дизельное топливо, благодаря более высокому КПД.
Бензин применяется как топливо для карбюраторных и инжекторных двигателей, высокоимпульсное ракетное топливо (Синтин), при производстве парафина, как растворитель[17], как горючий материал, сырьё для нефтехимии прямогонный бензин или бензин газовый стабильный (БГС).
|
|
|
Нафта (бензины для нефтехимии)
Лигроин (иначе — нафта) представляет собой фракцию нефти с пределами выкипания до 180 градусов Цельсия, состоит преимущественно из нормальных парафинов С5-С9. Получают прямой перегонкой нефти с добавлением небольшого количества вторичных фракций. Применяется как сырьё пиролиза для получения этилена на нефтехимических предприятиях, для блендинга и для экспорта. В РФ известны следующие товарные названия таких нефтепродуктов:
· Бензин газовый стабильный (БГС)
· Бензин для химической промышленности
· Бензин прямогонный (БП)
· Дистиллят газового конденсата лёгкий (ДГКл)
· Прочие продукты-аналоги
Влияние на здоровье человека
Бензин, использующийся в двигателях внутреннего сгорания, оказывает влияние на окружающую среду и является источником выбросов углекислого газа на планете. Он может проникать в окружающую среду как в виде жидкостей, так и в виде пара во время утечки, а также производства, транспортировки и доставки (например, из резервуаров для хранения). В качестве примера можно упомянуть подземные резервуары, которые используются для предотвращения таких утечек. Бензин содержит бензол и другие канцерогены.
|
|
|
Отравление
Вдыхание паров бензина очень опасно для человека, может вызывать острые и хронические отравления.
При вдыхании небольших концентраций паров бензина наблюдаются симптомы, похожие на алкогольную интоксикацию: психическое возбуждение, эйфория, головокружение, тошнота, слабость, рвота, покраснение кожных покровов, учащение пульса. В более тяжёлых случаях могут отмечаться галлюцинации, обморочные состояния, судороги, повышенная температура[29][30].
Хроническое отравление бензином выражается в повышенной раздражительности, головокружении, поражении печени и ослаблении сердечной деятельности[30].
Попадание бензина в лёгкие, при засасывании его в шланг, используемый как сифон с целью слива из бака, может привести к развитию «бензиновой пневмонии»: появляются боли в боку, одышка, кашель с ржавой мокротой, повышение температуры.
При попадании бензина внутрь появляются обильная и повторная рвота, головная боль, боли в животе, жидкий стул. Иногда отмечаются увеличение печени и её болезненность, желтушность склер
|
|
|
Бензиновая токсикомания
Бензиновая токсикомания заключается во вдыхании паров бензина с целью получения непродолжительного опьянения. Чаще всего бензиновая токсикомания встречается у подростков. Однако в последнее время она стала серьёзной проблемой среди австралийских аборигенов[31].
При бензиновой токсикомании быстро развивается зависимость[32][33], которая ведёт к тяжёлым поражениям центральной нервной системы, психоорганическому синдрому, необратимому падению интеллекта, влекущему за собой инвалидизацию
Физико-химические свойства бензина
Свойства бензина различаются по количеству углеродов и водородов в составе. Он замерзает при шестидесяти градусах ниже нуля, но можно добиться цифры ниже (- 71). Испаряется при тридцати градусах, а повышение температуры лишь ускоряет этот процесс. Бензин производится с помощью перегонки нефтепродукта путем выборки отдельных фракций. Это самый старый способ. В двадцатом веке появились такие методы как крекинг и риформинг (преобразование в алканы и другие соединения).
Бензины легко воспламеняются, не имеют конкретного цвета, а также обладают летучестью. Кипение достигается на отрезке от тридцати до двухсот градусов. Застывает при температуре ниже шестидесяти градусов. В процессе сгорания появляется диоксид углерода и вода. Формула бензина это подтверждает (C3H11O2). Характеристики бензина, относящегося к автомобильному виду, следующие:
· смесь должна быть однородной;
· плотность равная 690-750 кг.м2 при плюс двадцати градусах;
· малая вязкость, не препятствующая протеканию топлива;
· способность испаряться. Соединение может осуществлять переход в газообразное состояние из жидкого. В автомобиле это обязательно, так как обеспечивает облегченный запуск двигателя, особенное в зимнее время года;
· состояние давления паров. Высокие показатели давления обеспечивают интенсивность конденсации. Слишком высокое давление способно образовывать паровые пробки, которые приводят к утере мощности транспорта;
· низкотемпературные качества, то есть свойство выдержки при низких температурах;
· процесс сгорания смеси. Понимается скоростная реакция углеводорода и кислорода.
Химический состав бензина
Состав бензина имеет в себе соединения углерода и водорода. Но этим не ограничивается. Популярное топливо включает в себя и другие молекулы бензина. Химический состав бензина дополняют: кислород, сера, азот и свинец. Сырье дополняется присадками, которые повышают конечный продукт. Количественные составляющие этих микроэлементов определяют видовое разнообразие топлива: 92 марка, 95 марка, 98.
Нефть является основополагающим сырьем для выработки бензина. Нефть добывается из природы, содержит примеси углеводородов и других соединений. Считается ценным ископаемым. Углеводород – важный компонент нефтепродукта и природного газа. Химические составляющие нефти разнообразные и постоянно изменяются в зависимости от парафиновых. В природе известные промежуточные и смешанные типы.
Парафиновые отличаются тем, что имеют большее содержание бензина, а сера, наоборот, в меньшем количестве. Нафтеновый вид сырого нефтепродукта разительно отличается от предыдущего типа. Он содержит бензин в ограниченном количестве, а сера, мазут и асфальт превалируют.
Один из способов получения бензина – прямая перегонка нефти. Проходя через ряд теплообменников, нефть подогревается, очищается и попадает в ректификационную колонку высотой 15-30 метров. Различные фракции выкипают в разных интервалах температур и конденсируются на разной высоте. Бензин выкипает при температурах 95 - 180 0С.
Для получения высококачественного топлива и присадок проводят и вторичную перегонку нефти.
Основными методами деструктивной переработки нефти и получения высококачественного бензина(получение присадок) являются:
·
Термический крекинг – переработка сырья при температуре 450 - 5000С и давлении 2-5 МПа.
·
Каталитический крекинг – протекает при температуре 470-5300С и давлении 70-370 МПа в присутствии катализатора для получения желательных углеводородов.
·
Каталитический риформинг – это процесс облагораживания низкокачественного бензина путем его каталитической переработки под давлением водорода в присутствии катализатора. В результате каталитического риформинга получается высокооктановый компонент автомобильных бензинов в результате каталитических превращений низкооктановых фракций, вырабатываемых при прямой перегонке и крекинге.
·
Гидрокрекинг – это каталитическая переработка нефтяных фракций и остаточных продуктов дистилляции нефти (мазута, гудрона) под давлением водорода для получения бензина. Гидрокрекинг протекает при температуре 260-4500С и давлении 5-20 МПа на целиотсодержащих катализаторах.
·
Гидроочистка проводится для повышения качества и стабильности светлых дистиллятов при температуре 250-4200С и давлении 2-5МПа в присутствии катализаторов.[1]
Известны особые случаи, когда для производства бензинов применяется и иное углеводородное сырьё. Возможен отгон бензиновых фракций из смолполукоксования и коксования (утилизация тяжелых остатков крекинга с целью получения дистиллята широкого фракционного состава) с дополнительной их очисткой (например, в Эстонской ССР бензин производился из горючих сланцев). Производятся бензины и из синтез-газа (продукт газификации угля, конверсии метана) при помощи синтин-процесса (синтез Фишера — Тропша).
Синтезирование применяют для получения индивидуальных углеводородов, обладающих высокими антидетонационными свойствами и используемых в качестве добавок к бензинам. Процесс осуществляется в присутствии катализаторов.
Существуют и другие процессы получения высокооктановых компонентов бензина (алкилирование, изомеризация).
Дата добавления: 2021-01-20; просмотров: 151; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!