Jak powstaje benzyna? Jakie są oceny oktanowe?

Benzyna składa się ze złożonej mieszaniny węglowodory. Większość z nich to alkany o 4-10 atomach węgla na cząsteczkę. Mniejsze ilości związki aromatyczne są obecni. Alkenes a alkiny mogą być również obecne w benzynie.

Benzyna jest najczęściej produkowana przez destylacja frakcyjna z ropa naftowa, znany również jako ropa naftowa (jest również produkowany z węgla i łupków bitumicznych). Surowy olej rozdziela się według różnych temperatur wrzenia na frakcje. W wyniku tego procesu destylacji frakcyjnej otrzymuje się około 250 ml prostej benzyny na każdy litr ropy naftowej. Wydajność benzyny można podwoić, przekształcając frakcje o wyższej lub niższej temperaturze wrzenia w węglowodory w zakresie benzyny. Dwoma głównymi procesami stosowanymi do przeprowadzenia tej konwersji są kraking i izomeryzacja.

W pękaniu frakcje o wysokiej masie cząsteczkowej i katalizatory są podgrzewane do punktu, w którym pękają wiązania węgiel-węgiel. Produkty reakcji obejmują alkeny i alkany o niższej masie cząsteczkowej niż były obecne w pierwotnej frakcji. Alkany z reakcji krakowania są dodawane do benzyny surowej w celu zwiększenia wydajności benzyny z ropy naftowej. Przykładem reakcji pękania jest:

alkan C₁₃H.₂₈ (l) → alkan C₈H.₁₈ (l) + alken C.₂H.₄ (g) + alken C.₃H.₆ (sol)

w proces izomeryzacji, alkany o prostym łańcuchu są przekształcane w łańcuch o rozgałęzionym łańcuchu izomery, które spalają się wydajniej. Na przykład pentan i katalizator mogą reagować z wytworzeniem 2-metylobutanu i 2,2-dimetylopropanu. Ponadto podczas procesu krakowania zachodzi pewna izomeryzacja, co podnosi jakość benzyny.

W silnikach spalinowych sprężone mieszanki benzyna-powietrze mają tendencję do przedwczesnego zapalania się, a nie do płynnego spalania. To tworzy silnik pukanie, charakterystyczny dźwięk grzechotania lub pingowania w co najmniej jednym cylindrze. The liczba oktanowa benzyny jest miarą jej odporności na pukanie. Liczbę oktanową określa się przez porównanie właściwości benzyny z izooktanem (2,2,4-trimetylopentan) i heptan. Izooktan ma przypisaną liczbę oktanową 100. Jest to silnie rozgałęziony związek, który pali się płynnie, z niewielkim pukaniem. Z drugiej strony heptan otrzymuje zerową liczbę oktanową. Jest nierozgałęzionym związkiem i mocno puka.

Prosta benzyna ma liczbę oktanową około 70. Innymi słowy, prosta benzyna ma takie same właściwości pukające jak mieszanina 70% izooktanu i 30% heptanu. Kraking, izomeryzacja i inne procesy mogą być wykorzystane do zwiększenia liczby oktanowej ocena benzyny do około 90. W celu dalszego zwiększenia liczby oktanowej można dodać środki przeciwstukowe. Ołów tetraetylowy, Pb (C2H5) 4, był jednym z takich środków, który dodano do gazu w ilości do 2,4 grama na galon benzyny. Przejście na benzynę bezołowiową wymagało dodania droższych związków, takich jak związki aromatyczne i silnie rozgałęzione alkany, aby utrzymać wysoką liczbę oktanową.

Pompy benzynowe zazwyczaj podają liczby oktanowe jako średnio dwie różne wartości. Często możesz zobaczyć liczbę oktanową podaną jako (R + M) / 2. Jedną wartością jest badanie liczby oktanowej (RON), który określa się, gdy silnik testowy pracuje z małą prędkością 600 obr / min. Inną wartością jest liczba oktanowa silnika (MON), co określa się, gdy silnik testowy pracuje z większą prędkością 900 obr./min. Jeśli na przykład benzyna ma RON 98, a MON 90, wówczas liczba oktanowa będzie średnią z dwóch wartości lub 94.

Benzyna wysokooktanowa nie przewyższa zwykłej benzyny oktanowej w zapobieganiu tworzeniu się osadów w silniku, usuwaniu ich lub czyszczeniu silnika. Jednak nowoczesne paliwa wysokooktanowe mogą zawierać dodatkowe detergenty, które pomagają chronić silniki o wysokim sprężeniu. Konsumenci powinni wybrać najniższą liczbę oktanową, przy której silnik samochodu pracuje bez pukania. Okazjonalne lekkie pukanie lub pingowanie nie zaszkodzi silnikowi i nie wskazuje na potrzebę wyższej liczby oktanowej. Z drugiej strony silne lub trwałe stukanie może spowodować uszkodzenie silnika.

• Amerykański Instytut Paliw - API reprezentuje amerykański przemysł naftowy i gazowy.
• Często zadawane pytania dotyczące benzyny samochodowej - To bardzo dobrze cytowany artykuł Bruce'a Hamiltona, przekonwertowany na HTML przez Kyle'a Hamara.
• Często zadawane pytania dotyczące benzyny Część 1 - Punktem wyjścia dla obszernych pytań na temat benzyny Bruce'a Hamiltona (Industrial Research Limited).
• Często zadawane pytania dotyczące benzyny - szczegółowe informacje na temat ocen oktanowych.
• HowStuffWorks: Jak działają silniki samochodowe - Jeśli nie wiesz, jak to działa, to jest ten artykuł dla Ciebie! Grafika jest fajna, ale dostępna jest również wersja artykułu do wydruku.
• HowStuffWorks: Co oznacza liczba oktanowa? - To jest odpowiedź Marshall Brain na pytanie.