Бензин. Бензиннің негізгі қасиеті

Пән: Мұнай, Газ
Жұмыс түрі: Материал
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 13 бет
Таңдаулыға:

КІРІСПЕ

Бензин (французша: benzіne) - 30 - 205°С аралығында қайнайтын, құрамы әр түрлі жеңіл көмірсутек тердің қоспасы; түссіз не арнайы боялған сұйық. Судан жеңіл, тығыздығы 0, 70 - 0, 78 г/см3, өзіне тән иісі бар, 60°С-та қатады. Бензин тез буланғыш, оңай тұтанғыш зат, буының ауамен қоспасы қопарылғыш келеді. Бензин алудың негізгі кең тараған әдістері: мұнайды тікелей айдау, мұнайдың ауыр фракцияларын крекингілеу, көмірсутек газдарынан бөліп алу, тас көмірді гидрогендеу және көмірсутек газдарын (изобутан, бутан, пропан) алкилдеу, т. б. Бензинді іштен жанатын қозғалтқыштарда отын, майды, шайырды, каучукті еріткіш ретінде, т. б. қолданады.

Бензин дегеніміз - от шаша отырып, күштеп тұтандыратын поршеньді іштен жанғыш двигательдерге арналған мотор отыны.

Қолданылу аймағына байланысты автомобиль және авиация бензині болып бөлінеді.

Қолданылу жағдайындағы айырмашылықтарға қарамастан автомобиль және авиациялық бензиндердің физико- химиялық және эксплуатациялық қасиеттері бірдей сапа көрсеткіштерімен сипатталады. Қазіргі заманауи автомобильдік және авиациялық бензиндер қозғалтқыштың үнемді және сенімді жұмыс істеуі үшін және эксплуатация талаптарына сай мынадай талаптарды қанағаттандыруы керек:

Жақсы булану қасиеті болуы керек, әртүрлі температурада біртекті оптималдік құрамды отын алу үшін;

Топтық көмірсутектік құрамы болуы керек, барлық жұмыс режимінде двигательдің детонациясын туғызбау үшін.

Ұзақ уақыт сақтағанда, сорып алғанда, тасымалдағанда бензиннің құрамы мен қасиеті аса өзгеріске ұшырамауы керек.

Бензиннің экологиялық қасиеттері

Қасиеттері

Детонациялық тұрақтылығы. Бұл көрсеткіш автомобильдік және авиациялық бензиндердің сығылу кезінде детонация туғызбай өзіндік қалыпты жану қабілетін көрсетеді.

Жоғары детонациялық тұрақтылық қозғалтқыштың эксплуатациясының барлық режимдерінде қалыпты жануды қамтамасыз етеді.

Қозғалтқышта отынның жану үрдісі радикалды қасиетке ие.

Жұмыс істейтін қоспаны сығу кезінде температура мен қысым жоғарылайды және көмірсутектердің қышқылдануы басталады.

Егер отынның жанбай қалған бөлігіндегі көмірсутектер қышқылдануға жеткіліксіз тұрақты болса, жүйелі қышқылдық қоспалар жинала бастайды, содан кейін олардың жарылуына әкеледі.

Қышқылдық қоспалардың жоғары концентрациясы кезінде онынның өзіндік тұтануына әкелетін жылулық жарылу болады.

Жұмыстық қоспаның жалын алдындағы өзіндік тұтануы детонациялық жану деп аталатын отынның қалған қалдығының жарылуына әкеледі.

Детонациялық толқындар көп рет соғылып жану камерасының қабырғасынан шағылысады, осылайша металдық дыбыс шығарады.

Осы толқындар қалыпты жану үрдісін бұзады, двигатель детальдарын қозғалтып, тозуын жылдамдатады, шыққан газдың түсі қарайып, отын толық жанбайды, ыстық газдар жылу беру коэффициентін арттырып, двигательдің қызуына әкеледі.

Бензиннің детонациялық жануға бейімділігі октан санымен бағаланады. Оны анықтау үшін сыналатын отынды детонациялық тұрақтылығына байланысты эталонды отынмен салыстырады, ал эталонды отын изооктан мен, н-гептан қоспасынан тұрады. Октан саны эталонды отында қанша % изооктан бар екенін көрсетеді, ол детонациялық тұрақтылығы бойынша сыналынатын отынға тең болады.

Зертхана жағдайында октан санын бір цилиндрлі моторлы қондырғы УИТ-85 немесе УИТ-65 қондырғыларында анықтайды.

Сыналатын отынның детонацияға бейімділігі оны эталонды отынмен салыстырып бағаланады. Октан саны 2 әдіспен анықталады: моторлы (ГОСТ 511-82) және зерттеу ( ГОСТ 8226-82) .

Зерттеу әдісі бойынша табылған бензиннің октан саны моторлық әдіспен анықталған октан санынан жоғары болады, сол арасындағы айырымды «сезімталдық» деп атайды.

Ал авиациялық бензиндер үшін моторлық әдіспен анықталған бензиндер жарамды болады, ал автомобиль бензиндері үшін А-76 басқа, екі әдіспен анықталған октан санды бензиндер жарамды. .

Детонациялық тұрақты авиациялық бензиндердің маңызды көрсеткіштері қымбат қоспада сортталған, бір цилиндрлі моторлық ИТ9-1 (ГОСТ 3338-68) қондырғысында сынау кезінде анықталады.

Жанармайдың сұрыптылығы эталонды жанармай сұрыптылығымен тең, ол стандартты жағдайда, детонация басталу режимінде бір цилиндрлі двигательмен сынақ кезінде тексерілген. Ол сыналып отырған жанармайдың индикаторлық қысымымен де тең.

Жанармайдың сұрыптылығы жоғары болған сайын, оның авиациялық двигательдің жұмыс жағдайындағы бай қоспада дайындалған детонациялық тұрақтылығы да жоғары болады.

Авиациялық бензинді маркалау кезінде есептегіште моторлық әдіс бойынша анықталған октан саны көрсетіледі, ал бөлгіште - бай қоспадағы сұрыптылығы көрсетіледі.

Автомобильдік және авиациялық бензиндердің детонациялық тұрақтылығы олардың көмірсутектік құрамымен анықталады.

Қалыпты қатардағы алкандар біршама төмен детонациялық тұрақтылыққа ие, ал жоғарғысы - ароматты көмірсутектер. Циклоалкандардың детонациялық тұрақтылығы алкандарға қарағанда жоғары, ал молекуласындағы көмірсутектері бірдей арендерге қарағанда төмен.

Қалыпты қатардағы алкандардың детонациялық тұрақтылығы олардың молекулалық массасы ұлғайған кезде бірден төмендейді.

Изопарафиндердің детонациялық тұрақтылығы қалыпты қатардағы алкандарға қарағанда біршама жоғары.

Олефинді көмірсутектер көмірсутек атомдары өзара бірдей алкандармен салыстырғанда ДТ жоғары. Алкендердің ДТ жоғарылауына оның ортасында орналасқан қос байланысты молекулалары әсер етеді. диолефиндердің ішінде жоғары ДТ қосбайланыспен байланысқан көмірсутектер жатады.

Қалыпты қатардағы циклоалкандардың бүйір тізбегінің болуы және ұзаруы олардың ДТ төмендеуіне әкеледі. Бүйір тізбектерінің тізбектелуі және олардың санының өсуі нафтендердің ДТ жоғарылатады.

Арендердің ДТ, басқа көмірсутектердің класына қарағанда төмендемейді, керісінше көмірсек атомдарының өсуімен біраз жоғарылайды. Олардың ДТ тізбек және симметриялық қатарының төмендеуімен жақсарады, сонымен қатар алкилді қатардағы қос байланыстың болуымен.

Жоғары компонентті жоғары октанды авиа және автобензиндерге изопарафиндер және белгілі бір мөлшердегі ароматты көмірсутектер жатады.

Әртүрлі технологиялық процесстермен алынған бензиндердің антидетонациондық қасиеттері, олардың құрамына кіретін көмірсутектермен анықталады.

Ең төменгі детонациялық тұрақтылыққа тура айдау кезінде алынған қалыпты қатардағы парафинді көмірсутектерден тұратын бензиндер жатады, ол ысытудың соңында температураның жоғарылауымен төмендейді.

Тура айдау фракциясындағы моторлық әдіспен анықталған октан саны 180 °С қа дейін қыздырылатын, 40-50ед құрайды.

Фракциясы 85 °С температурасындағы ДТ 65-70 ед біршама жоғары. Көбінесе нафтенді негіздегі мұнайдан (сахалинді, азербайджанды және т. б. ), тура айдау арқылы алынған бензиндер құрайды, олардың октан саны 71-73ед. құрайды. Бірақ бұл мұнайлар ресурсы біршама шектелген.

Термиялық процесстегі (крекинг, кокстеу) бензиндер 60 % олефинді көмірсутектерден және ДТ тура айдалған бензиндерден: ОЧИ = 68-75, ОЧМ = 62-69 тұрады.

Каталитикалық крекингтегі бензиндер олефинді көмірсутектерден басқа, ароматты және изопарафинді көмірсутектерден тұрады. Олардың ДТ термиялық процесте алынған бензинге қарағанда жоғары.

Тауарлық бензинді тиімді және арзан, бірақ экологиялық тиімсіз жолмен ДТ жоғарылатудың жолы - присадка - антидетонатор қою болып табылады.

Антидетонациялық құрамдық қасиетке: қорғасын қосылыстары, қалайы, таллий, висмут, селен, теллур, марганец, темір, кобальт, никель, мыс, хром, және т. б. металлдар жатады. Металл алкилі, карбонил, ішкі тұздар антидетонатор ретінде қарастырылған.

Ұзақ уақыттар бойы жоғары тиімді антидетонатор ретінде тетраэтилсвинец қолданылды. Бірақ оның кемшілігі - улағыштығы.

Метилтретбутилді эфир қазіргі кезде кең таралғаны антидетонатор саналады.

Жану жылуы

Бұл көрсеткіш двигательдің қуатын және экономикалық көрсеткішін анықтайды. Ол әсіресе авиациялық бензиндер үшін маңызды, жанармайдың салыстырмалы шығынына және ұшақтың ұшу ұзақтығына әсер етеді. Жану жылуы жоғары болған сайын жанармайдың салыстырмалы шығыны азаяды және ұшақтың ұшу ұзақтығы көбейеді.

Авиациялық бензинге төмен жану жылуы регламенттеледі.

Жану жылуы бензиннің көмірсутектік құрамына байланысты, ал өз кезегінде басқа көмірсутектерге көміртек - сутек қатысымен анықталады. Осы қатынас жоғары болған сайын жану жылуы төмен болады.

Ең жоғары жану жылуын парафинді көмірсутектер және тура айдау арқылы алынған бензин және алкилбензин жатады, ал ең төменгі жану жылуын - ароматты көмірсутектер және каталитикалық риформингтегі бензиндер құрайды.

Жану жылуы экспериментальды калометриялы анықталады .

Химиялық тұрақтылығы

Бұл көрсеткіш бензинді тасымалдағанда, айдағанда, двигательдің жіберу жүйесінде қыздырғанда өз қасиетін сақтау қабілетін және ұзақ сақтау кезіндегі құрамын жоғалтпауын сипаттайды.

Тасымалдау немесе сақтау жағдайларындағы бензиндегі химиялық өзгерулер оның құрамындағы көмірсутектердің қышқылдануымен байланысты.

Демек, бензиннің химиялық тұрақтылығы қышқылдану реакциясының жылдамдығымен анықталады, ол процесс жағдайымен және қышқылданған көмірсутектер қатарына тәуелді.

Бензинді қышқылдау кезінде қышқылдану полимеризациясы және қышқылдану өнімдерінің конденсациясы нәтижесінде олардың құрамындағы шайырлы заттардың жиналу процесі жүреді.

Бастапқы стадияларда бензиннің құрамындағы шайырлы заттарды қышқылдау жоғары болмайды, олар бензиннің құрамында ериді. Қышқылдау процесін қатайтқан кезде шайырлы заттардың құрамы жоғарылайды, және олардың бензинде еріп кетуі төмендейді.

Бензиннің құрамына қышқылдану өнімдерінің жиналуы оның эксплуатациялық қасиеттерін жоғалтады. Шайырлы заттар жанармайдан резервуарларда, құбыр желісінде қалдықтар түзе отырып, түсіп қалуы мүмкін.

Двигательдің жіберу жүйесіндегі тұрақсыз бензиндерді қышқылдау оның элементтерінде қалдық түзілуіне әкеледі, сонымен қатар клапандарда, жану камерасында және тұтану жарығында күйе түзілуін туғызады. Жанармайды қышқылдандыру процесі қиын әрі көпсатылы бос радикалды процесс, ол кислородтың қатысында жүреді.

Көмірсутектерді қышқылдандыру реакциясының жылдамдығы температураның жоғарылауымен тез өседі. Металлмен әрекеттесуі қышқылдану процесіне каталитикалық әсер етеді.

Төменгі химиялық тұрақтылыққа олефинді көмірсутектер жатады, әсіресе, қосбайланысты диолефиндер жатады. Ал жоғары реакциялық қабілетке бүір тізбектерінде қос байланысы бар ароматты көмірсутектер жатады. Қышқылдануға көбінесе тұрақты қалыпты қатардағы парафинді көмірсутектер және ароматты көмірсутектер жатады

Әрекеттесуге қабілетті олефинді немесе алкенді ароматты көмірсутектер химиялық тұрақты көмірсутектердің қышқылдану процесін инициирлейді.

Тауарлық бензиндердің және олардың құрамының химиялық тұрақтылығын 100 °С температура және қышқыл қысымы ГОСТ 4039-88 стандартына сәйкес тездеткіш қышқылдаудың стандартты әдісімен бағаланады.

ГОСТ 22054-76 стандартымен «қышқылдану өнімдерінің бағасы» көрсеткіші анықталады. Бұл әдіс көбінесе зерттеу мақсатында және квалификациялық сынауларда қолданылады.

Бензиндердің химиялық тұрақтылығы бензинде шекті емес көмірсутектердің болу көрсеткіші болып табылатын йод санымен сипатталады. Йод саны авиациялық бензиндер үшін нормаланады.

Қалдық және күйе түзуге бейімділігі

Этилденген автомобильдік бензиндерді қолдану двигательдің қосу жүйесінде, жанармай багында, енгізу клапанында және поршенді доңғалақта қалдық түзілуімен, сонымен қатар, жану камерасында күйе түзілуімен сипатталады.

Ең көп қалдық түзілу карбюратордың бөлшектерінде: дроссельді жапқышта және бос жүріс жиглерінде болады.

Көрсетілген детальдарда қалдық түзілуі карбюратор жұмысының бұзылуына, қуаттылығының төмендеуіне және двигательдің жұмысының үнемділігінің бұзылуына, өңделген газдардың улағыштығының жоғарылауына әкеледі.

Жанармай жүйесінде қалдық түзілуі бензин құрамында шайыр заттарының, тұрақсыз көмірсутектердің, бензиннің жуғыш қасиетін анықтайтын фракциялық және топтық құрамдағы көмірсутексіз қоспаларға байланысты.

Двигательдің жіберетін жүйесінде қалдықтар түзілуімен күресудің ең тиімді әдісі арнайы жуғыш немесе көпфункциялы присадкаларды қолдану болып табылады. Бұндай присадкалар шет елдерде кеңінен қолданылады.

Эксплутациялық талаптар

Автомобильдік және авиациялық бензиндер химиялық бейтарап болуы керек және металдар мен ыдыстарда коррозия туғызбауы керек, ал олардың жану өнімдері двигатель детальдарына коррозия туғызбауы керек.

Бензиндердің және оның жану өнімдерінің коррозиялық активтілігі ортақ және меркаптанды күкірттің құрамына, су қатысында суда еритін қышқылдардың және сілтілердің құрамына байланысты

Бұл көрсеткіштер бензинге арналған нормативті-техникалық құжаттамада нормаланады. Бензин мыс пластинкасындағы сынаққа төтеп беруі керек.

Автомобильдік және авиациялық бензиндерді квалификациялық сынау кезінде олардың ГОСТ 18597-73 стандартына сәйкес су қатысындағы коррозиялық активтілігі анықталады.

Жанармай аппаратурасын коррозиядан қорғаудың тиімді әдісі бензиндердің құрамына арнайы антикоррозиялық немесе көпфункциялы присадканы қосу болып табылады.

Құрамында спирт және эфирлер жоқ бензиндердің компонентті құрамына қарамастан, бензин төмен температуралы қасиетке ие және эфирлердің лайланулары олардың температурасын төмендетеді.

Нормативтік-техникалық құжаттамада авиациялық бензиндерге кристаллизация басталу температурасы нормаланады. Жанармай төмен температурада ұшқан кезде жанармай фильтрін бітеп қалатын мұз кристалдарын түзбеуі керек, сондықтан авиабензиндерде кристалдану басталу температурасы -60°С тан төмен болмауы керек.

Экологиялық талаптар

Этилденбеген бензиндердің жану өнімдерінің арасында ең қауіптісі оксид және көмірсутек оксиді, азот оксиді, күкірт оксиды, көмірсутектер және қатты бөлшектер.

Этилденбеген бензиндердің жану өнімдерінің улылығы олардың құрамындағы ароматты көмірсутектердің, әсіресе бензолдың, олефинді көмірсутектердің және күкірттің болуымен анықталады.

Ароматты көмірсутектер парафинді көмірсутектерге қарағанда улағыштығы жоғары.

Егер ГОСТ 12. 1. 005-88 стандартына сәйкес парафиндер 4-ші классты қауіптілікке жатса, бензол 2ші классқа жатады, ал толуол 3ші классқа жатады.

Олардың жануы кезінде, канцерогенді қасиеттері бар полициклді ароматты көмірсутектер түзіледі.

Бензинде неғұрлым ароматты көмірсетектер қоспасы жоғары болса, оның жану температурасы және өңделген газдағы азот қышқылының құрамы жоғары болады.

... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.