В статье рассказываем, что такое автомобильный бензин и дизельное топливо, их отличие, технология производства, какие бывают виды автомобильного бензина и дизельного топлива.
Топливо
Автомобильный бензин (АИ) и дизельное топливо (ДТ) два разных вида топлива, которые используются для двигателей внутреннего сгорания. Автомобильный бензин и дизельное топливо – это нефтепродукты, представляющие собой горючую смесь из углеводородов.
Автомобильный бензин
Автомобильный бензин - это вид бензина, производимый на нефтеперерабатывающих заводах (НПЗ) путем компаундирования (смешивания) компонентов, которые получены в процессе атмосферной перегонки нефти, крекинга нефтяных фракций и риформинга бензиновых фракций, предназначенный для двигателей внутреннего сгорания (ДВС) легковых и грузовых автомобилей.
Дизельное топливо
Дизельное топливо - это жидкий нефтепродукт, производимый на нефтеперерабатывающих заводах путем компаундирования компонентов, которые получены в процессе атмосферной перегонки нефти и крекинга нефтяных фракций, используемый в качестве горючего для дизельных двигателей внутреннего сгорания.
Отличия автомобильного бензина от дизельного топлива
Состав - молекулярная масса углеводородов в автомобильном бензине значительно ниже, чем в дизельном топливе.
Плотность - плотность автомобильного бензина меньше плотности дизельного топлива, плотность автомобильного бензина при температуре пятнадцати градусов C составляет 725–780 кг/м3, плотность дизельного топлива при температуре пятнадцати градусов C составляет 820–845 кг/м3.
Энергоэффективность - автомобильный бензин выделяет больше тепла при сгорании, чем дизельное топливо, дизельное топливо является более энергоэффективным.
Стойкость к низким температурам - в условиях низких температур дизельное топливо более чувствительно по сравнению с автомобильным бензином. В условиях низких температур дизельное топливо становится более вязким и хуже воспламеняется, автомобильный бензин не теряет вязкость.
Воспламенение в двигателе внутреннего сгорания - воспламенение воздушно-топливной смеси (смесь бензина и воздуха) происходит только от искры внутри цилиндра в момент подачи высокого напряжения на свечи зажигания. Дизельное топливо воспламеняется при смешивании с нагретым и сжатым воздухом внутри цилиндра, при этом, свечи зажигания для воспламенения воздушно-топливной смеси не требуются.
Более подробная информация о дизельных и бензиновых двигателях внутреннего сгорания представлена в предыдущей статье
Технологический процесс
Автомобильный бензин и дизельное топливо – это топливо, которое является одним из продуктов получаемый в процессе очистки и переработки нефти.
Добытая сырая нефть транспортируется на нефтеперерабатывающие заводы, транспортировка может осуществляться разными способами в зависимости от расположения нефтеперерабатывающего завода от места добычи нефти:
- Трубопроводным транспортом
- Автомобильным транспортом
- Железнодорожным транспортом
- Нефтяными танкерами
Доставленная на нефтеперерабатывающий завод нефть, перекачивается в специальные резервуары для предварительной очистки от лишних примесей и только после этого нефть транспортируется по трубопроводам нефтеперерабатывающего завода в сложную технологическую систему обработки нефти.
Обработка нефти
Процесс обработки нефти и получения из нее автомобильного бензина и дизельного топлива можно разделить на следующие этапы:
- Атмосферно-вакуумная перегонка
- Крекинг
- Риформинг (данный этап не участвует в производстве дизельного топлива)
- Компаундирование
Атмосферно-вакуумная перегонка
Атмосферно-вакуумная перегонка - это процесс перегонки нефти для получения из нефти дистиллятов (продукты перегонки) бензина, керосина, дизельного топлива, масляных фракций, гудрона, газа, газойля. Иными словами, на этапе атмосферно-вакуумной перегонки нефть разделяется на несколько нефтепродуктов, которые в зависимости от дальнейшей переработки трансформируются в готовую продукцию с различными товарными видами и химико-физическими свойствами.
Крекинг
Часть нефтепродуктов после атмосферно-вакуумной обработки поступает в систему крекинга.
Крекинг - это многоэтапный химический процесс глубокой переработки нефтяных фракций для получения фракций газа, бензина, тяжелого и легкого газойля.
В процессе крекинга происходит расщепление крупных молекул углеводородов на более мелкие.
Существует два вида крекинга - термический крекинг и каталитический крекинг. При термическом крекинге термопереработка углеводородов осуществляется при температуре 500–540 градусов Цельсия в отсутствии воздуха. При каталитическом крекинге воздействие на углеводороды осуществляется при температуре 450–530 градусов Цельсия и с применением катализаторов, которые сокращают параметры воздействия на сырье.
В результате крекинга получаются следующие фракции:
- Газа
- Бензина
- Тяжелого газойля
- Легкого газойля
Фракции газа, могут быть использованы для получения этилена и пропилена, фракции бензина служат качественным компонентом автомобильного бензина, фракции легкого газойля является хорошим компонентом дизельного топлива, фракции тяжелого газойля используются как компонент мазута.
Риформинг
Риформинг – это процесс каталитической переработки бензиновых фракций, в результате которого получается высокооктановый компонент автомобильного бензина. На этапе риформинга бензиновых фракций повышается октановое число.
Октановое число бензина - это показатель, который характеризует детонационную устойчивость топлива, применяемого в двигателях внутреннего сгорания.
Октановые числа указываются в маркировке автомобильного бензина в следующем виде:
- АИ-92
- АИ-95
- АИ-98
- АИ-100
Буквенные обозначения АИ, А – автомобильный бензин, И - тестирование октанового числа проводилось исследовательским способом, цифирные обозначения 92, 95, 98 и 100 – октановое число автомобильного бензина. Чем выше октановое число, тем лучше топливо сопротивляется детонации, что важно для предотвращения повреждений двигателей внутреннего сгорания.
Компаундирование
Компаундирование компонентов, полученных в результате крекинга и риформинга - это процесс смешивания компонентов для получения товарных автомобильных бензинов и дизельного топлива для двигателей внутреннего сгорания.
Все необходимые компоненты, полученные в результате крекинга и риформинга смешиваются на блоке компаундирования, которая является частью сложной технологической системы обработки нефти на нефтеперерабатывающих заводах.
При компаундировании на нефтеперерабатывающих заводах могут применяться топливные присадки для улучшения свойств автомобильного бензина и дизельного топлива.
Например, для улучшения характеристик автомобильного бензина может применяться МТБЭ (метил-трет-бутиловый эфир), который повышает октановое число автомобильного бензина, для улучшения характеристик дизельного топлива могут также применяться специальные присадки позволяющие достичь необходимого значения цетанового числа (параметр воспламеняемости).
Рассмотрим некоторые виды присадок для автомобильного бензина и дизельного топлива.
Присадки для автомобильного бензина
- Чистящие присадки - удаляют из системы отложения компонентов топлива, очищают поршневые кольца, впускные клапаны
- Присадки осушители - удаляют влагу из топлива, конденсат, который скапливается в бензобаке автомобиля
- Присадки октан-корректоры - повышают октановое число топлива
Присадки для дизельного топлива
- Цетаноповышающие присадки - улучшают воспламеняемость дизельного топлива, облегчают запуск двигателя в зимнее время, снижают расход дизельного топлива
- Противоизносные присадки - используют для защиты топливной системы от преждевременного износа
- Депрессорные присадки - понижают температуру застывания дизельного топлива
Виды топлива в зависимости от сезона
Очевидно, что заправляя автомобиль на автозаправочной станции редко кто задумывается о существовании летних и зимних видов автомобильного бензина и дизельного топлива.
Но на самом деле в зависимости от географического расположения региона, погодных условий и политики конкретной сети автозаправочных станций, на автозаправочных станциях автомобильный бензин и дизельное топливо может быть зимним и летним.
Летний и зимний автомобильный бензин
Одной из характеристик автомобильного бензина является давление насыщенных паров, для летнего вида бензина давление насыщенных паров составляет 35 - 80 кПа, а для зимнего вида бензина 35 - 100 кПа.
У зимних видов автомобильных бензинов фракционный состав легче чем у летних видов автомобильных бензинов.
Летний вид бензина не будет испаряться в нужном количестве при крайне низких температурах и соответственно он не сможет обеспечить бесперебойную работу двигателя внутреннего сгорания, а зимний вид бензина при использовании в теплое время года, будет создавать избыточное испарение, которое может привести к образованию паровых пробок в топливной системе или повреждению топливного бака при полной заправки автомобиля.
Летнее и зимнее дизельное топливо
У зимних видов дизельного топлива фракционный состав легче чем у летних видов дизельного топлива.
Летнее дизельное топливо обладает повышенной вязкостью, содержит меньше присадок чем зимнее дизельное топливо, зимнее дизельное топливо характеризуется повышенным содержанием депрессорных присадок, для того чтобы топливо не замерзало при низких температурах. Зимнее дизельное топливо менее вязкое в отличии от летнего, в зимнем дизельном топливе содержится меньше парафинов.
Источники
ГОСТ 32513-2013
ГОСТ 32513-2023
ГОСТ 32511-2013
ГОСТ 305-2013
ГОСТ Р 55475-2013
ГОСТ 2177-99
ТР ТС 013/2011