Бензин

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск
Автомобильный 80-й бензин в стеклянной банке, подкрашен зелёным пигментом

Бензи́н — горючая смесь лёгких углеводородов с температурой кипения от 33 до 205 °C (в зависимости от примесей). Плотность около 0,71 г/см³. Теплотворная способность примерно 10 200 ккал/кг (46 МДж/кг, 34,5 МДж/литр). Температура замерзания −71 °C в случае использования специальных присадок.

Получение[править | править исходный текст]

Долгое время бензин получали путём ректификации (перегонки) и отбора фракций нефти, выкипающих в определённых температурных пределах (до 100 °C — бензин I сорта, до 110 °C — бензин специальный, до 130 °C — бензин II сорта). В первой половине XX века для повышения октанового числа начали применять крекинг и риформинг, которые преобразуют линейные цепочки нормальных алканов — основной[1] составляющей прямогонного бензина — в разветвлённые алканы и ароматические соединения соответственно.

Повышение качества автомобильного бензина[править | править исходный текст]

Повысить качество автомобильных бензинов можно за счёт следующих мероприятий:

  • применяя свинцовые соединения;
  • снижения содержания в бензине серы до 0,05 %, а в перспективе до 0,003 %;
  • снижения содержания в бензине ароматических углеводородов до 45 %, а в перспективе до 35 %;
  • нормирования концентрации фактических смол в бензинах на месте применения на уровне не более 5 мг на 100 см³;
  • деления бензинов по фракционному составу и давлению насыщенных паров на 8 классов с учётом сезона эксплуатации автомобилей и температуры окружающей среды, характерной для конкретной климатической зоны. Наличие классов позволяет выпускать бензин со свойствами, оптимальными для реальных температур окружающего воздуха, что обеспечивает работу двигателей без образования паровых пробок при температурах воздуха до +60 °С, а также гарантирует высокую испаряемость бензинов и лёгкий пуск двигателя при температурах ниже −35 °С;
  • введения моющих присадок, не допускающих загрязнения и осмоления деталей топливной аппаратуры. Наиболее массовые отечественные бензины А-76, АИ-93 (ГОСТ 2084-77) и АИ-92 (ТУ 38.001165-97) не отвечают указанным требованиям по содержанию свинца (для этилированных бензинов), массовой доли серы, отсутствию регламентации содержания бензола и моющих присадок.

Применение[править | править исходный текст]

В конце XIX века единственным способом применения бензина было использование его в качестве антисептического средства и топлива для примусов. 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[2], как горючий материал, сырье для нефтехимии прямогонный бензин или бензин газовый стабильный (БГС).

Разновидности бензина[править | править исходный текст]

Автомобильные бензины[править | править исходный текст]

В России автомобильные бензины выпускаются по ГОСТ 2084-77, ГОСТ Р 51105-97 и ГОСТ Р 51866-2002.

Автомобильные бензины подразделяются на летние и зимние (в зимних бензинах содержится больше низкокипящих углеводородов).

Основные марки автомобильных бензинов ГОСТ Р 51105-97:

  • Регуляр-92 — с октановым числом по исследовательскому методу не менее 92;
  • Премиум-95 — с октановым числом по исследовательскому методу не менее 95;
  • Супер-98 — с октановым числом по исследовательскому методу не менее 98

Маркировка автомобильных бензинов[править | править исходный текст]

В соответствии с ГОСТ Р 54283-2010, во избежании путаницы, устанавливается единая маркировка автомобильных бензинов. А именно, она состоит из трёх групп знаков, разделённых дефисом. Первая группа это всегда буквы АИ (бензин Автомобильный, октановое число измерено по Исследовательскому методу); вторая группа — цифры, показывающие непосредственно октановое число (80, 92, 95, 98); третья цифра — экологический класс бензина (2, 3, 4, 5), примерно соответствующий нормам ЕВРО-2, ЕВРО-3 и т. д. Например: АИ-92-4 это автомобильный бензин с октановым числом по исследовательскому методу, равным 92, и соответствующий четвёртому экологическому классу. Поскольку с 2003 года в России официально прекращено производство вредного этилированного бензина, то все бензины считаются неэтилированными, и данный факт в маркировке никак не отображается.

Физико-химические и эксплуатационные показатели автомобильных бензинов[править | править исходный текст]

Автомобильные бензины должны изготавливаться в соответствии с требованиями ГОСТ Р 51313–99 «Бензины автомобильные. Общие технические требования»(этот ГОСТ утратил свою силу) по технологической документации, утверждённой в установленном порядке.

Физико-химические и эксплуатационные показатели автомобильных бензинов[3].

Наименование показателя Нормаль-80 Регуляр-92 Премиум-95 Супер-98
ОЧММ 76 83 85 88
ОЧИМ 80 92 95 98
Концентрация Pb, г/л, не более 0,01
Концентрация Mn, мг/л, не более 50 нет
Концентрация фактических смол, мг/100 см³, не более 5
Индукционный период бензина, мин, не менее 360
Массовая доля серы, %, не более 0,05
Объемная доля бензола, %, не более 5
Испытания на медной пластине Выдерживает, класс 1
Внешний вид Чистый, прозрачный
Плотность при 15°C 700-750 725-780 725-780 725-780

Авиационные бензины[править | править исходный текст]

Авиационный бензин отличается от автомобильного более высокими требованиями к качеству, обычно имеет более высокое октановое число (что характеризует его детонационную стойкость на бедной смеси) и подразделяется по «сортности» (что характеризует его детонационную стойкость на богатой смеси).

Для авиабензина основными показателями качества являются:

  • детонационная стойкость (определяет пригодность бензина к применению в двигателях с высокой степенью сжатия рабочей смеси без возникновения детонационного сгорания)
  • фракционный состав (говорит об испаряемости бензина, что необходимо для определения его способности к образованию рабочей топливовоздушной смеси; характеризуется диапазонами температур выкипания (40—180(°)С) и давлений насыщенных паров (29—48 кПа))
  • химическая стабильность (способность противостоять изменениям химического состава при хранении, транспортировке и применении)

Основной способ производства авиационных бензинов — прямая перегонка нефти, каталитический крекинг или риформинг без добавки или с добавкой высококачественных компонентов, этиловой жидкости и различных присадок.

Классификация авиационных бензинов основывается на их антидетонационных свойствах, выраженных в октановых числах и в единицах сортности. Сорта российских авиационных бензинов маркируются по ГОСТ 1012-72, как правило, дробью: в числителе — октановое число или сортность на бедной смеси, в знаменателе — сортность на богатой смеси, например, Б-91/115 и Б-95/130. Встречается маркировка авиационных бензинов и по одним октановым числам, например, Б-70 (изготовляется по ТУ 38.101913-82) и Б-92 (изготовляется по ТУ 38.401-58-47-92).[4]

Бензины Б-91/115, Б-95/130 и Б-92 этилированные, а бензин Б-70 — нет (он используется в основном как растворитель).

Бензины-растворители[править | править исходный текст]

Нашли применение узкие легкокипящие продукты каталитического риформинга (БР-2) или прямой перегонки малосернистой нефти (БР-1) (ГОСТ 443-76) в качестве растворителя для приготовления резиновых клеев при производстве печатных красок, мастик; для обезжиривания электрооборудования, тканей, кожи, поверхностей металлов перед нанесением металлических покрытий; для промывки подшипников, арматуры перед консервацией, в производстве искусственного меха; для изготовления быстросохнущих масляных красок и электроизоляционных лаков; для извлечения канифоли из древесины, приготовления спирто-бензиновой смеси для промывки печатных плат в электротехническом производстве.

Экстракционные бензины (температура кипения 70-95 °C) прямой перегонки малосернистой нефти применяются для экстракции растительных масел, извлечения жира из костей, никотина из махорочного листа, как растворитель в резиновой и лакокрасочной промышленности.

Малосернистый деароматизированный экстракционный бензин (температура кипения 70-85 °C) применяется для выработки масел в районах с жарким климатом (высокой испаряемостью).

Получаемый из рафината каталитического риформинга (температура кипения 105—125 °C) растворитель БЛХ, содержащий в основном парафиновые углеводороды линейного и изомерного строения, производится специально для лесохимической промышленности и применяется для извлечения канифоли из древесной щепы, иногда при приготовлении резиновых клеев и лаковых рецептур типографских красок.

Узкую фракцию прямой перегонки (температура кипения 110—185 °C) (озокеритовый растворитель) применяют для экстракции озокерита из руд.

Широкое применение получил Нефрас С 50/170 (ГОСТ 8505-80) (широкая фракция прямой перегонки малосернистой нефти или рафината каталитического риформинга) в качестве растворителя при производстве искусственных кож, для химической чистки тканей, промывки деталей перед ремонтом, для смывания с деталей противокоррозийных покрытий и др.

Ксилольный рафинат каталитического риформинга и толуола с содержанием ароматики до 30 % — Нефрас САР применяется при производстве монолитных конденсаторов.

Особенно распространён бензин-растворитель для лакокрасочной промышленности — Уайт-спирит.

Нефрас С 150/200 узкой фракции прямой перегонки сернистой нефти, близок по свойствам и применяется так же, как и уайт-спирит, однако содержит больше серы и имеет более резкий запах.

В народе легкокипящие бензины-растворители бытового применения часто называют «Калоша», кроме того, на российском рынке встречается продукт Нефрас С2 80/120 схожий по составу с БР1 и товарным наименованием «Калоша».

Нафта (бензины для нефтехимии)[править | править исходный текст]

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 нафты:

  • Бензин газовый стабильный (БГС)
  • Бензин для химической промышленности
  • Бензин прямогонный (БП)
  • Дистиллят газового конденсата лёгкий (ДГКл)
  • Прочие продукты-аналоги

Производство, потребление и экспорт из СНГ[править | править исходный текст]

Динамика производства бензина в Российской Федерации в 1992—2008 годах, в млн тонн

В структуре производства на 2000-е (35 млн т) основную долю занимает АИ-92 — около 18 млн т (51 %), АИ-80 — около 10 млн т (29 %), на АИ-95 приходится до 4 млн т (11 %), прямогонный бензин около 3 млн т (8 %), на АИ-98 приходится меньше процента всего производства. В том числе производство МТБЭ составляет около 700 тыс. т.

На 2007 год внутреннее потребление бензина в стране составляет около 29 млн т в год, рост потребления, несмотря на существенный рост автомобильного парка (8 %), составляет около 1,5 % в год. Структура потребления повторяет структуру производства с меньшими долями экспортных прямогонного и 80-го бензинов: АИ-92 — 62 %, АИ-80 — 24 %, АИ-95 — 14 %. Причём прирост потребления отмечается прежде всего за счёт высокооктановых (АИ-95) бензинов, происходит постепенное замещение ими низкооктановых. Основным потребителем АИ-80 является грузовой, малотоннажный и внутригородской пассажирский транспорт.

Значительную часть экспорта составляет полуфабрикатный прямогонный, а также бензин марки АИ-80 экспортный.

Влияние на здоровье человека[править | править исходный текст]

Отравление[править | править исходный текст]

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.[8][9]

Хроническое отравление бензином выражается в повышенной раздражительности, головокружении, поражении печени и ослаблении сердечной деятельности.[9]

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[править | править исходный текст]

Бензиновая токсикомания
МКБ-10 F18.218.2

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[10].

При бензиновой токсикомании быстро развивается зависимость[11][12], которая ведёт к тяжёлым поражениям центральной нервной системы, психоорганическому синдрому, необратимому падению интеллекта, влекущему за собой инвалидизацию[11].

См. также[править | править исходный текст]

Примечания[править | править исходный текст]

Ссылки[править | править исходный текст]