Бензин по составу


Страница не найдена

wordmap

Данная страница не найдена или была удалена.

Только что искали:

холмок 1 секунда назад

роектцн 6 секунд назад

герой 6 секунд назад

суглинок 7 секунд назад

янетта 8 секунд назад

избыточный 15 секунд назад

еще бы нет 15 секунд назад

добродетельный 16 секунд назад

ширас 16 секунд назад

нишакилеш 16 секунд назад

вулканисты 20 секунд назад

преступность 27 секунд назад

ранечто 28 секунд назад

искомкал 28 секунд назад

обручение 34 секунды назад

Последние игры в словабалдучепуху

Имя Слово Угадано Время Откуда
Игрок 1 превысокомногорассмотрительствующий 20 слов 1 час назад 212.35.171.190
Игрок 2 квинтэссенция 93 слова 2 часа назад 212. 35.171.190
Игрок 3 параллелограмм 132 слова 2 часа назад 212.35.171.190
Игрок 4 микобактерия 124 слова 4 часа назад 95.29.166.181
Игрок 5 микроавтобус 244 слова 4 часа назад 95.29.166.181
Игрок 6 микроавтобус 171 слово 6 часов назад 91.132.23.36
Игрок 7 позывистость 15 слов 7 часов назад 82.119.138.59
Играть в Слова!
Имя Слово Счет Откуда
Игрок 1 обмин 31:35 18 минут назад 5. 138.195.151
Игрок 2 пирог 48:54 34 минуты назад 5.138.195.151
Игрок 3 косач 48:55 47 минут назад 5.138.195.151
Игрок 4 таран 64:56 56 минут назад 31.144.217.195
Адам слово 53:48 2 часа назад 89.109.196.236
Игрок 6 черен 56:46 3 часа назад 176.98.51.142
Игрок 7 мурло 48:47 3 часа назад 176.109.36.76
Играть в Балду!
Имя Игра Вопросы Откуда
Муся На одного 10 вопросов 3 часа назад 176. 59.115.122
С На одного 15 вопросов 10 часов назад 185.154.73.27
Как На одного 10 вопросов 10 часов назад 213.87.154.94
Марк На одного 10 вопросов 12 часов назад 188.162.80.159
Лиза На одного 5 вопросов 12 часов назад 188.162.80.159
Очко На одного 10 вопросов 23 часа назад 188.17.180.249
Л На одного 10 вопросов 1 день назад 185.154.73.27
Играть в Чепуху!

СИНТЕТИЧЕСКИЙ БЕНЗИН | Наука и жизнь

Без нефтяного моторного топлива - бензина, керосина, дизельного топлива - современную цивилизацию представить себе просто невозможно. На нем работают двигатели автомобилей, самолетов, ракет. Однако запасы нефти в недрах земли ограничены, и совсем скоро человечество столкнется со всеобщей нехваткой бензина. Но впадать в отчаяние рано: закат нефтяной эры вовсе не означает гибель современной цивилизации. Альтернатива нефтяным моторным топливам есть: ученые разработали методы получения высококачественного моторного топлива из природного газа, угля и другого ненефтяного сырья. Об этом шла речь в докладе вице-президента РАН, директора Института нефтехимического синтеза им. А. В. Топчиева РАН академика Николая Альфредовича Платэ "Некоторые аспекты создания экологически чистых топлив XXI века", с которым он выступил в июле текущего года на Первом московском международном химическом саммите. Саммит организован Российским союзом химиков, компанией "RCC Group" и Российским союзом промышленников и предпринимателей и был посвящен проблемам и перспективам развития химической и нефтехимической промышленности.

Генератор получения синтез-газа из природного газа, построенный в Институте высоких температур РАН совместно с Институтом нефтехимического синтеза РАН.

Генератор синтез-газа.

Вице-президент РАН, директор Института нефтехимического синтеза им. А. В. Топчиева РАН академик Николай Альфредович Платэ в дни работы Первого московского международного химического саммита.

Смесь окиси углерода и водорода (синтез-газ), из которого в промышленности синтезируют топливные углеводороды, можно получить пропусканием водяного пара через раскаленный кокс (газификация угля) и конверсией природного газа - метана.

Получение моторного топлива из ненефтяного углеводородного сырья.

Процесс синтеза топливных углеводородов через диметиловый эфир (ДМЭ).

Схема химического реактора для получения синтез-газа при горении смеси метана и воздуха при высоких температурах. Подобные реакторы конструируются по принципу ракетного двигателя.

Открыть в полном размере

Промышленная добыча нефти началась более 150 лет назад. За прошедшие с тех пор полтора века человечество уже израсходовало более половины нефтяных запасов. Вначале нефть использовалась в качестве источника тепловой энергии, теперь это стало экономически невыгодно. С наступлением автомобильной эры продукты фракционирования нефти в основном применяются в качестве моторного топлива. К 2010 году запасы нефтяных месторождений в значительной степени истощатся, соответственно возрастет стоимость добычи нефти и мир вплотную столкнется с проблемой использования альтернативных (ненефтяных) источников получения бензина и других видов топлива.

По своему химическому составу нефть - смесь углеводородов (алканов и циклоалканов). Кроме того, она содержит метан и некоторые сернистые и азотистые примеси. Бензин - легкокипящая фракция нефти, содержащая короткоцепочечные углеводороды с 5-9 атомами. Это основной вид моторного топлива для легковых автомобилей и небольших самолетов. Керосины более вязкие и тяжелые, чем бензин: они состоят из углеводородов с 10-16 атомами углерода. Керосин стал основным видом топлива для реактивных самолетов и ракетных двигателей. Газойль - более тяжелая фракция, чем керосин. Дизельное топливо для двигателей, установленных на тепловозах, грузовиках, тракторах, содержит смесь фракций керосина и газойля. Истощение природных нефтяных месторождений вовсе не грозит человечеству тотальным дефицитом моторного топлива. Вещества, по химическому составу похожие на бензин, керосин или дизельное топливо, вполне можно получить из углеродного сырья ненефтяного происхождения. Химики решили эту задачу еще в 1926 году, когда немецкие ученые Ф. Фишер и Г. Тропш открыли реакцию восстановления монооксида углерода (СО) при атмосферном давлении. Оказалось, что в присутствии катализаторов можно синтезировать в зависимости от соотношения водорода и монооксида углерода в газовой смеси жидкие и даже твердые углеводороды, по химическому составу близкие к продуктам фракционирования нефти. Смесь монооксида углерода и водорода, получившую название "синтез-газ", довольно легко получить из природного сырья: пропусканием водяного пара над углем (газификация угля) или конверсией природного газа (состоящего в основном из метана) водяным паром в присутствии металлических катализаторов. Синтез-газ образуется не только из угля и метана. Очень перспективны биотехнологические методы: термохимическая или ферментативная переработка отходов растительного сырья (биомассы) и конверсия газа, полученного путем разложения органических отходов, так называемого биогаза.

Интересно, что во время Второй мировой войны синтетическое топливо, полученное из угля, практически полностью покрывало потребности немецкой авиации. Работы по получению бензина из бурого угля до войны велись и в Советском Союзе, но до промышленного производства дело не дошло. В послевоенные годы цены на нефть упали, и потребность в синтетическом бензине и других топливных углеводородах на какое-то время отпала. Теперь же в связи с уменьшением нефтяных запасов планеты исследования в этой области химии переживают свое "второе рождение".

Качественного природного угля на планете осталось не так уж много. Внимание ученых привлек природный и попутный газ, огромное количество которого при нефтедобыче просто уходит в атмосферу. Производство синтетического жидкого топлива из природного газа очень выгодно экономически, поскольку газ трудно транспортировать: на его перевозку обычно затрачивается от 30 до 50% стоимости готового продукта. Превращение газа прямо на месторождении в жидкие компоненты значительно снизит объем капиталовложений, затрачиваемых на его переработку.

Существующие технологии позволяют перерабатывать природный газ в высококачественные бензин и дизельное топливо через стадию образования метанола. Производство по такой схеме довольно удобно, поскольку все реакции протекают в одном реакторе. Но эта цепочка химических превращений требует больших затрат энергии. В результате полученный синтетический бензин в 1,8-2,0 раза дороже "нефтяного".

Российские ученые из московского Института нефтехимического синтеза РАН разработали более рентабельную схему. Они предлагают получать синтетический бензин не через стадию образования метанола, а из другого промежуточного вещества - диметилового эфира (ДМЭ). Это нетрудно сделать, увеличив долю окиси углерода в синтез-газе. Важно то, что ДМЭ можно использовать как экологически чистое топливо для двигателей внутреннего сгорания. Он хорош тем, что полностью укладывается в рамки самых жестких европейских требований по содержанию твердых частиц в автомобильных выхлопах. По теплотворной способности ДМЭ уступает традиционному дизельному топливу - пропану и бутану, но его цетановое число гораздо выше: для обычного дизельного топлива оно 40-55, а для ДМЭ - 55-60. Так что преимущество ДМЭ перед дизельным топливом при запуске холодного двигателя очевидно. Кроме того, для горения ДМЭ необходимо меньше кислорода, чем для горения дизельного топлива.

В присутствии специально разработанных катализаторов ДМЭ превращается в очень неплохой бензин с октановым числом 92. Вредных примесей в нем меньше, чем в нефтяном топливе. Такой синтетический бензин вполне конкурентоспособен даже на европейском рынке. Новый способ получения синтетического топлива намного экономичнее и эффективнее классического "метанольного". В Институте высоких температур совместно с Институтом нефтехимического синтеза РАН создан генератор синтез-газа, представля ющий собой немного модифицированный дизельный двигатель. На входе - природный газ метан, который в генераторе превращается в синтез-газ. Далее синтез-газ в присутствии специально разработанных катализаторов преобразуется в топливные углеводороды. Поворотом крана можно запустить производство необходимого конечного продукта и по желанию получить на выходе метанол, ДМЭ, смесь углеводородов, аналогичных дизельному топливу, синтетический бензин. Экономическую выгоду от промышленного внедрения такого процесса трудно переоценить.

Чем выше температура реакции превращения метана в синтез-газ, тем выше производительность реактора. Обычные технологии не могут справиться с задачей проведения реакции при высоких температурах. Тут на помощь приходят ракетные технологии. Наиболее перспективной разработкой последних лет можно назвать новый высокотемпературный генератор синтез-газа, созданный при участии Института нефтехимического синтеза РАН в Приморске на опытном полигоне ракетно-космической корпорации "Энергия". Генератор создан по образу и подобию ракетного двигателя, поэтому его оболочка устойчива к воздействию высоких температур. Полученный в реакторе синтез-газ последовательно преобразовывается по новой эффективной схеме, описанной выше, в ДМЭ и бензин.

Моторные топлива, полученные из природного газа, не дороже продуктов переработки нефти, а по качеству даже их превосходят. Так что после окончательного истощения нефтяных месторождений "пробки" на дорогах не уменьшатся.

Иллюстрация "Генератор синтез-газа".
Генератор синтез-газа для окисления природного газа при высоких температурах, построенный на опытном полигоне ракетно-космической корпорации "Энергия" в Приморске при участии Института нефтехимического синтеза им. А. В. Топчиева РАН по технологии, используемой при строительстве ракетных двигателей.

Иллюстрация "Получение моторного топлива из ненефтяного углеводородного сырья".
Получение моторного топлива из ненефтяного углеводородного сырья: угля, биомассы, биогаза и природного газа. Схемы переработки сырья близки: на первой стадии происходит превращение в синтез-газ (смесь монооксида углерода и водорода), затем синтез-газ перерабатывают в метанол (традиционная схема) или в диметиловый эфир (ДМЭ) (схема, разработанная в Институте нефтехимического синтеза РАН), которые превращаются в моторное топливо (бензин, дизельное топливо).

Иллюстрация "Процесс синтеза топливных углеводородов через диметиловый эфир (ДМЭ)".
Синтетический бензин, полученный по традиционной схеме промышленной переработки природного газа в топливные углеводороды через стадию образования метанола, в два раза дороже "нефтяного". Процесс синтеза топливных углеводородов через диметиловый эфир (ДМЭ), разработанный в Институте нефтехимического синтеза РАН, намного эффективнее и экономичнее традиционной "метанольной" схемы производства синтетических моторных топлив.

C&EN: ЧТО ЭТО ЗА МАТЕРИАЛ? БЕНЗИН

   
  21 февраля, 2005 г.
Том 83, номер 8
стр. 37
 

ЧТО ЭТО ЗА МАТЕРИАЛ?

  БЕНЗИН
Большинство людей не задумываются о топливе для автомобилей, но это довольно сложная смесь углеводородов
 
СТИВ РИТТЕР
   
 
 
ФОТО ДЭВИДА ХАНСОНА
Поскольку в прошлом году цена на бензин в США достигла рекордного уровня, некоторые люди, возможно, стали больше интересоваться тем, что именно они заправляли в свои автомобили. В двух словах, бензин представляет собой смесь углеводородов от С 4 до С 12 , специально смешанную с несколькими присадками для удовлетворения потребностей автомобильных двигателей.

Звучит несложно, но на самом деле бензин довольно сложен и состоит из нескольких сотен соединений. Состав бензина может широко варьироваться в зависимости от спецификаций смешивания, требуемых для разных регионов в зависимости от климата и экологических норм. Хитрость, как выразился один источник, заключается в том, чтобы разработать бензин, который «не вызывает детонации двигателей, не вызывает паровых пробок летом, но легко заводится зимой, не образует смол и отложений, сгорает чисто, не образуя копоти или остатков, а также не растворяет и не отравляет автомобильный катализатор или владельца».

Сырьем для бензина, по крайней мере, на данный момент, является сырая нефть, которая может содержать до 100 000 соединений, начиная от метана и заканчивая соединениями с 85 атомами углерода. На нефтеперерабатывающем заводе некоторые из основных фракций сырой нефти, получаемые при начальной перегонке, представляют собой «легкие фракции», такие как пропан и бутан; прямогонный бензин, который в основном состоит из алканов С 5 и С 6 , более высококипящая часть которого иногда называется нафтой; керосин; дизельное топливо; топочный мазут; и смазочные масла. Есть также некоторые неперегоняемые остатки.

Несколько процессов нефтепереработки следуют за дистилляцией для производства компонентов смешивания, используемых для производства бензина. Некоторые из более тяжелых фракций подвергаются каталитическому крекингу с псевдоожиженным слоем для расщепления более крупных соединений на более мелкие соединения, обычно разветвленные алканы. Гидрокрекинг — это несколько иной процесс, при котором к ненасыщенным углеводородам добавляется водород при их крекинге. Каталитическая десульфурация и деазотирование используют водород для удаления серы и азота, обычно из ароматических соединений.

Другие реакции, обычно проводимые с нафтовой фракцией, включают дегидрирование, деалкилирование, циклизацию и изомеризацию. При последовательном проведении эти реакции в совокупности известны как риформинг, а продукт, называемый риформатом, богат ароматическими соединениями и разветвленными алканами.

Алкилирование, противоположное крекингу, представляет собой каталитический процесс, при котором алкан присоединяется к олефину, например изобутан к пропилену или бутену. Продукт, называемый алкилатом, в основном представляет собой смесь триметилпентанов и диметилгексанов. Реакции полимеризации также используются для соединения пропенов и бутенов с образованием пентанов и гексанов.

Бензин

в США обычно представляет собой смесь прямогонного бензина, риформата, алкилата и некоторого количества бутана. Приблизительный состав: 15 % C 4 C 8 алканов с прямой цепью, от 25 до 40 % C 4 C 10 алканов с разветвленной цепью, 10 % циклоалканов, менее 25 % ароматических соединений (бензол менее 1,0). %), и 10% линейных и циклических алкенов.

Двумя важными показателями для бензина являются давление паров по Рейду и октановое число. Бензин должен быть достаточно летучим, чтобы испаряться и смешиваться с воздухом для сгорания, но одна проблема заключается в том, что давление паров может повышаться или понижаться при изменении температуры или высоты. Если давление пара слишком высокое, может возникнуть паровая пробка, препятствующая протеканию бензина; если он слишком низкий, двигатель может плохо работать в холодную погоду. Одним из способов регулирования давления пара является добавление большего или меньшего количества бутана.

Октановые числа

являются важным компонентом бензина, поскольку они помогают обеспечить более плавное сгорание в цилиндрах автомобиля и предотвращают детонацию. Стук — стук, иногда слышимый в двигателе, — вызван неравномерными волнами давления внутри цилиндра, возникающими из-за неравномерного сгорания. Неконтролируемый стук может привести к поломке головок цилиндров или поршней и выходу двигателя из строя.

В 1920-х годах было обнаружено, что алканы с прямой цепью вызывают более сильную детонацию, чем алканы с разветвленной цепью, и для уменьшения детонации были введены тетраэтилсвинец и другие соединения. Производство тетраэтилсвинца было прекращено в США к 1986, отчасти потому, что опасения вызывала токсичность свинца для окружающей среды, но также и потому, что каталитические нейтрализаторы загрязнялись свинцом. Алкилат в значительной степени заменил тетраэтилсвинец в качестве усилителя октанового числа.

Октановое число по исследовательскому методу (RON) и октановое число по моторному топливу (MON) — это две меры октановой активности, которые изменялись с течением времени. Они основаны на том, насколько хорошо двигатель работает в тестах с различными соотношениями 2,2,4-триметилпентана (изооктана) и н -гептана; чем выше число, тем лучше топливо ведет себя как изооктан, которому было присвоено октановое число 100. Поскольку рейтинги измеряются в разных условиях вождения, используется среднее значение RON и MON, известное как антидетонационный индекс. . В США индекс обычно колеблется от 87 до 9.5, это цифры, которые вы видите на бензонасосе.

Каталитические нейтрализаторы были введены в автомобили в 1970-х годах, чтобы помочь уменьшить выбросы несгоревшего топлива, угарного газа и оксидов азота. Начиная с 1995 г., бензин с измененным составом, содержащий оксигенаты, такие как метил--трет--бутиловый эфир (МТБЭ) или этанол, был введен для обеспечения более полного сгорания в соответствии с национальными стандартами качества воздуха.

Токсичность МТБЭ вызывает озабоченность, поэтому его использование постепенно прекращается. Бензин, соответствующий стандартам, можно получить, увеличив количество алкилата и не добавляя МТБЭ или этанол. Но федеральные правила, вероятно, по-прежнему будут требовать оксигенатов в некоторых областях.

Наконец, несколько присадок используются для улучшения характеристик и стабильности бензина. К ним относятся антиоксиданты, дезактиваторы металлов, антикоррозийные присадки и ингибиторы коррозии, противогололедные присадки, противоизносные смазочные материалы, моющие средства и красители.

В общем, бензин — самый важный продукт, выпускаемый нефтеперерабатывающим заводом. В США это сердце бизнеса нефтяной компании, и примерно половина каждого 42-галлонного барреля нефти превращается в бензин. Напротив, нефтеперерабатывающие заводы в Европе производят вдвое меньше газа на баррель, потому что дизельные автомобили более распространены.

 
     
  Новости химии и техники
ISSN 0009-2347
Copyright © 2005
 

Бензин - Энергетическое образование

Energy Education

Меню навигации

ИСТОЧНИКИ ЭНЕРГИИ

ЭНЕРГОПОТРЕБЛЕНИЕ

ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЕ ВОЗДЕЙСТВИЕ

ИНДЕКС

Поиск

Рис. 1. Бензонасос с пятью октановыми числами, представленными пятью различными номерами на насосе. [1]

Бензин , также известный как бензин [2] — энергоемкое вторичное топливо, которое можно рассматривать как энергетическую валюту. Он используется для питания многих тепловых двигателей, и, что наиболее важно, он служит топливом для большей части автомобилей. Бензин производится, когда сырая нефть разбивается на различные нефтепродукты в процессе фракционной перегонки. Затем готовый продукт по трубопроводам распределяется по заправочным станциям.

Бензин необходим для работы большинства автомобилей с двигателями внутреннего сгорания. Из-за этого бензин является одним из наиболее широко используемых нефтепродуктов. Бензин составляет около половины всех используемых нефтепродуктов. Напротив, дизельное топливо составляло ~ 20%, а керосин (или реактивное топливо) ~ 8%. [3] Цены на бензин резко различаются по всему миру, и это влияет на стоимость эксплуатации автомобиля. Кроме того, мировая экономика все больше переплетается с добычей нефти и ценами, что влияет на потребительскую корзину. [4]

Состав

Точный химический состав бензина варьируется в зависимости от его сорта или октанового числа, но в целом это смесь горючих углеводородов. Это октановое число описывает качество топлива, и значение основано на соотношениях двух соединений в бензине, в частности изооктана , соединения с той же химической формулой, что и октан, но с немного другой структурой и свойствами. и нормальный гептан . [5] Чем выше октановое число топлива, тем больше октановое число и выше качество топлива. Это более высокое качество топлива гарантирует, что воспламенение топлива происходит вовремя в результате искры от свечи зажигания, а не раньше в результате сжатия поршня.

В последнее время бензин смешивают с биотопливом, известным как этанол. В Канаде бензин с октановым числом 87 может содержать до 10% этанола, поскольку это самый высокий процент этанола, на котором может работать обычный автомобильный двигатель. [6]

Кроме того, особый состав бензина обеспечивает высокую плотность энергии. Эта высокая плотность энергии делает бензин таким ценным топливом, поскольку относительно небольшой объем топлива может обеспечить большое количество полезной энергии.

Плотность энергии (МДж/л) 34,2 [7]
Плотность энергии (кВтч/гал) 36,1 [8]
Удельная энергия (МДж/кг) 44,4 [9]

Воздействие на окружающую среду

Сжигание бензина является значительным источником антропогенного диоксида углерода (CO 2 ). Как и в случае сжигания любого ископаемого топлива, образование этого углекислого газа негативно влияет на климат Земли и способствует глобальному потеплению и изменению климата. Общее количество углекислого газа, выделяющегося при сгорании бензина, зависит от массы используемого топлива. Таким образом, автомобиль, потребляющий меньше бензина, выбрасывает в окружающую среду меньше выбросов. Поэтому крайне важно проектировать автомобили как можно более экономичными, чтобы снизить затраты и ограничить выбросы. Повышение эффективности использования топлива (миль на галлон автомобиля) экономит деньги и снижает выбросы. Например, за 10-летний период вождение автомобиля с расходом топлива 30 миль на галлон вместо автомобиля с расходом топлива 24 миль на галлон позволяет сэкономить более 4000 долларов на топливе, при условии, что стоимость топлива остается неизменной на уровне 1,20 доллара за литр. Он также выбрасывает на 8000 кг меньше CO 2 .

Для получения дополнительной информации о выбросах CO 2 при сжигании углеводородного топлива нажмите здесь

Для дальнейшего чтения

  • Ископаемое топливо
  • Природный газ
  • Сланец
  • Нефтяной пласт
  • Первичная энергия
  • Или просмотрите случайную страницу

Ссылки

  1. ↑ «Пять октановых чисел на АЗС» от Первоначальный загрузчик был Bobak в en. wikipedia — перенесено из en.wikipedia; передача была сделана пользователем: Matt.T.. Лицензия CC BY-SA 2.5 через Wikimedia Commons - http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Gas_Station_Pump_Five_Octane_Ratings.jpg#mediaviewer/File:Gas_Station_Pump_Five_Octane_Ratings.jpg
  2. ↑ Авторы этой энциклопедии канадцы, поэтому мы называем бензин бензином. Прошу прощения за наш региональный диалект.
  3. ↑ Агентство по охране окружающей среды. (10 апреля 2020 г.). Каковы продукты и использование нефти? [Онлайн]. Доступно: https://www.eia.gov/tools/faqs/faq.php?id=41&t=6
  4. ↑ Тони Гринхэм. (21 июня 2015 г.) Экономика зависимости от нефти: стеклянный потолок на пути к восстановлению [онлайн]. Доступно: http://www.neweconomics.org/publications/entry/the-economics-of-oil-dependence-a-glass-ceiling-to-recovery.
  5. ↑ Петро-Канада. (29 июня 2015 г.). Октан и другие основы бензина [онлайн]. Доступно: http://retail.petro-canada.ca/en/independent/2069.

    Learn more

    
Оцените статьюПлохая статьяСредненькая статьяНормальная статьяНеплохая статьяОтличная статья (проголосовало 13 средний балл: 5,00 из 5)