Бензин - це суміш легких вуглеводнів з температурою кипіння від 30 ° С до 200 ° C. Щільність бензину становить близько 0,7 г / смsup3-. Теплотворна здатність горючої речовини приблизно відповідає 10500 ккал / кг.
Виходить бензин шляхом перегонки нафти, Гідрокрекінгом і, при необхідності подальшої ароматизації - каталітичним крекингом і риформингом. Для спеціальних бензинів характерна додаткове очищення від небажаних компонентів і змішення з корисними добавками.
Відомі особливі випадки, коли для виробництва бензинів застосовується і інше вуглеводневу сировину. Можливий відгін бензинових фракцій із смол напівкоксування і коксування з додатковою їх очищенням (наприклад в Естонській РСР бензин проводився з горючих сланців). Виробляються бензини і з синтез-газу (продукт газифікації вугілля, конверсії метану) за допомогою синтин-процесу (синтез Фішера - Тропша), продукти такої технології - синтин і когазіни.
«Класична» технологія виробництва автомобільного бензину на сучасних НПЗ передбачає його компаундує (змішання) з декількох складових, головними з яких є:
- прямогонний бензин (легка нафта);
- ізомеризат (продукт ізомеризації попереднього);
- риформат (продукт риформінгу важкої НАФТА);
- бензин каталітичного крекінгу (продукт розкладання важких фракцій первинної перегонки);
- алкілат (продукт алкілування попереднього);
- бензин гідрокрекінгу (продукт розкладання найбільш важких рідких фракцій, уцілілих після атмосферної, а потім вакуумної перегонки);
- модифікують присадки.
Найпростіша схема отримання автомобільного бензину включає відбір легких фракцій при грубій перегонці нафти кустарним способом (у т. Зв. «Самоварах») з наступним підвищенням октанового числа введенням великої кількості присадок («бодяжнічество»).
Бензин - це найлегша з рідких фракцій нафти. Цю фракцію отримують в числі інших в процесі сублімації нафти з метою отримання різних нафтопродуктів. Звичайний вуглеводневий склад бензину - молекули довжиною від C 5 до C 10. Але бензини відрізняються один від одного, як за складом, так і за властивостями, адже їх отримують не тільки як продукт первинної сублімації нафти. Бензин отримують з попутного газу (газовий бензин) і з важких фракцій нафти (крекінг-бензин).
Бензин газовий являє собою продукт переробки попутного нафтового газу, що містить граничні вуглеводні з числом атомів вуглецю не менше трьох. Розрізняють стабільний (БГС) і нестабільний (БГН) варіанти газового бензину. БГС буває двох марок - легкий (БЛ) і важкий (БТ). Застосовується в якості сировини в нафтохімії, на заводах органічного синтезу, а також для компаундирования автомобільного бензину (отримання бензину із заданими властивостями шляхом його змішування з іншими бензинами).
Крекінг-бензин являє собою продукт додаткової переробки нафти. Звичайна перегонка нафти дає всього 10-20% бензину. Для збільшення його кількості більш важкі або висококиплячі фракції нагрівають з метою розриву великих молекул до розмірів молекул, що входять до складу бензину. Це і називають крекингом. Крекінг мазуту проводять при температурі 450-550 ° С. Завдяки крекінгу можна отримувати з нафти до 70% бензину.
Піроліз - це крекінг при температурах 700-800 ° С. Крекінг і піроліз дозволяють довести сумарний вихід бензину до 85%. Необхідно відзначити, що першовідкривачем крекінгу і творцем проекту промислової установки в 1891 році був російський інженер В.Г.Шухов.
Бензини крім автомобільної класифікації за октановим числом мають і інші свої різновиди та класифікації, що застосовуються не тільки для виробництва моторного палива, але і в промисловості, і навіть у побуті. Крім уже перерахованих видів до них відносять: ББЦ (бензин для побутових цілей), абсорбент, олігомерізат, бензин вторинних процесів виробництва, БПЦ (бензин для промислових цілей) і деякі інші.
Бензин різних марок: А-76, Н-80, Аі-92, Аі-95 і Аі-98, - нафтопереробні заводи отримують змішуванням компонентів, отриманих в результаті різних технологічних процесів виробництва. Процес компаундування (змішування) повинен бути чітко регламентований, а продукт відповідати ГОСТу, тоді на виході виходить бензин зі стабільним і точним октановим числом.
Октанове число - показник детонаційних властивостей моторного палива. Бензин при цьому порівнюється з сумішшю изооктана (умовно прийнятого за 100 одиниць) і нормального гептану (прийнятого за 0). Якщо октанове число бензину одно 95, то це означає, що він детонує як суміш 95% изооктана і 5% гептана. Октанове число бензину після первинної перегонки нафти зазвичай не перевищує 70.
Для підвищення якості низькосортних бензинів крім компаундирования використовують антидетонатори (до 0,3%). На жаль, до цих пір найбільш поширеною добавкою є тетраетилсвинець Рb (C 2 H 5) 4 в суміші з C 2 H 5 Вr. Але при їх горінні утворюється летючий бромід свинцю, що викидається в атмосферу. Для зниження викидів свинцю і, як наслідок, впливу на здоров'я людини і середу, сьогодні все частіше застосовують інші антидетонатори. Найбільш відомий з них - ефір метил-трет-бутиловий (МТБЕ), який має масу переваг і позбавлений головного недоліку - величезної токсичності, властивої свинцю.
Для визначення октанового числа існують деякі методи:
Моторний метод. Придуманий фірмою UNOCAL-76, яка є піонером виробництва Аі-76. Суть методу - визначення детонації на однопоршневими двигуні при імітації досить напруженою їзди. Саме тому октанове число при такому визначенні може вийти злегка заниженими.
Дослідницький метод. Також проводиться на однопоршневими двигуні, але без імітації напруженої їзди. Октанове число при цьому іноді виходить трохи завищеними.
Хроматографічний метод. Зазвичай використовується на додаток до інших методів для виявлення змісту регламентованих домішок (наприклад, бензолу).
Але все частіше для вимірювання октанового числа застосовуються портативні прилади розміром з книжку, щоб виправдати контроль якості продукції на місцях їх споживання. При відступі від нормального технологічного процесу (наприклад, при значному підвищенні октанового числа тільки за рахунок присадок) бензин досить часто стає нестабільним, тобто змінює з часом своє октанове число. Це особливо важливо для машин, що використовують бензин з октановим числом 95 або 98, тому зниження октанового числа зі швидкістю 0,5 за день може сильно нашкодити автомобілю. Тому заправлятися бажано там, де контроль і гарантії якості продукції знаходяться на відповідному рівні.
Всі види бензинів і дизельного палива сімейства «Євро» виробляються у промислових умовах на установці, розташованій на нафтобазі "Струмки". Сировиною є товарні бензини: Аі-92 (Регуляр-92), Аі-95 (Преміум-95) і дизельне паливо (в залежності від сезону літній або зимовий), що надходять з Кіришської НПЗ. В якості присадки використовуються сполуки, що належать до класу каталізаторів горіння.