Классификация топлив и их краткая характеристика

Жидкие топлива подразделяются на:

• карбюраторные топлива (авиационные и автомобильные);

• реактивное топливо;

• топливо для дизелей – дизельное топливо (зимние, летние,

арктические), моторное топливо, соляровое масло;

• котельные топлива (мазут флотский, топочный мазут).

Карбюраторные топлива состоят из низко- и среднекипящих фракций нефти (фракции, выкипающие при температурах 35–200°С) и легких продуктов вторичной переработки. В качестве топлив для карбюраторных двигателей используются также сжиженные углеводородные газы.

Топлива для авиационных карбюраторных двигателей представляют собой смесь бензиновых фракций каталитического крекинга и риформинга (фракции, выкипающие при температурах 40–180°С), алкилата и других высокооктановых компонентов с добавкой антидетанационных и антиокислительных присадок. Выпускаются авиационные бензины марок Б–100/130, Б–95/130, Б91/115 (в числителе – октановое число, в знаменателе – сортность). Октановое число определяется по моторному методу. Сортность – это тоже октановое число, оно оценивает прирос т мощности по сравнению с чистым изооктаном.

Реактивные топлива (авиационные керосины) получают, как правило, прямой перегонкой нефти (фракции, выкипающие при температурах 200–300°С). Выпускаются топлива для летательных аппаратов с дозвуковой скоростью полета (Т–1,Т–2,ТС–1) и для сверхзвуковых самолетов (Т–6,Т–8). В реактивном двигателе процесс сгорания топлива происходит иначе, чем в двигателях внутреннего сгорания. В реактивном двигателе топливо подается непрерывно, сгорание происходит в потоке воздуха, двигающегося со скоростью 135 м/с. Поэтому главным фактором для нормальной работы является скорость и полнота сгорания топлива.

Дизельные топлива, применяемые в двигателях с воспламенением от сжатия, подразделяются на три группы: топливо для быстроходных дизелей (ДЗ, ДЛ, ДС), топлива для автотракторных, судовых дизелей (А, С); топлива для среднеоборотных дизелей (ДТ, ДМ). Дизельные топлива состоят из средних фракций нефти, перегоняющихся в пределах 180–350°С, легких газойлей каталитического и термического крекинга и гидрокрекинга.

Автомобильные бензины

Маркировка. Как известно еще с прежних времен, буква "А" в маркировке бензина означает, что он автомобильный, а следующие за ней цифры октановое число, показывающее детонационную стойкость топлива. Известно и то, что октановое число определяется двумя методами - моторным и исследовательским. В последнем случае к "А" добавляют "И". (Именно прописную, большую.) Самые распространенные у нас бензины - А-76 (с октановым числом по моторному методу) и АИ-93 (по исследовательскому). При этом число 93 по исследовательскому соответствует числу 85 по моторному и, стало быть, разница между "девяносто третьим" и "семьдесят шестым" бензинами составит 9, а не 17 единиц, как это может показаться человеку несведущему. При этом строгой математической зависимости или каких-либо переводных коэффициентов между двумя методами не существует, поскольку каждая марка бензина имеет свой фракционный состав, а каждая фракция при различных методах испытаний ведет себя по-разному. Дальнейшее нам разъяснили во Всероссийском научно-исследовательском институте по переработке нефти (ВНИИ НП). В России до сих пор действует ГОСТ 2084-77, регламентирующий основные показатели бензина, согласно которому марки А-72 и А-76 имеют детонационную стойкость (октановое число) по моторному методу соответственно 72 и 76, а АИ-93 и АИ-95 - 85, и что по исследовательскому методу первые два не нормируются, а вторые имеют числа "93" и "95". Из документа также следует, что все неэтилированные марки бензинов должны содержать свинца в одном кубическом дециметре не более 0,13 грамма, а все этилированные - не более 0,17. Изменение №5, введенное в указанный ГОСТ, исключило производство и продажу этилированного "девяносто третьего" (имевшего содержание свинца 0,37 г на куб. дм) и ввело неэтилированный АИ-91 (по моторному методу - 82,5) с содержанием свинца не более 0,013 г на куб. дм.

В настоящее время разрабатывается новый Федеральный стандарт, который намечено ввести в действие во втором квартале следующего года. Он предусматривает выпуск и использование неэтилированных бензинов АИ-80, АИ-91, АИ-95 и АИ-98 (как видим, октановые числа в них указаны только по исследовательскому методу). На них при разработке технологий должны ориентироваться все заводы. Стандарт также установит нижние предельные значения чисел. Скажем, АИ-91 сможет иметь октановое число и 92, и 93, но ниже 91 - нет. К слову, эта марка заменит привычный нам "девяносто третий", как АИ-80 - А-76, октановое число по моторному методу останется тем же (т. е. 76-м), но правильно именовать его уже нужно будет АИ-80, а не А-80, как в старых ТУ.

О бензинах, привозимых из-за рубежа. Их маркируют в основном по тому же исследовательскому методу, тогда никакой разницы в обозначении марок нет. Но иногда используют и другой показатель - "октановый индекс", вычисляемый по формуле "моторный" плюс "исследовательский", разделенный на два. По этому параметру американский бензин А-90, например, соответствует нашему АИ-95 (85+95 и разделить на два.

Получение топлив для двигателей внутреннего сгорания – сложный процесс, включающий получение первичных его компонентов, их смешивание и улучшение присадками до товарных показателей качества в соответствии с требованиями стандартов. Смешение прямогонных фракций с компонентами вторичных процессов и присадок называется компаундирование.

Базовым компонентом для выработки автомобильных бензинов являются обычно бензины каталитического риформинга или каталитического крекинга. Бензины каталитического риформинга характеризуются низким содержанием серы, в их составе практически отсутствуют олефины, поэтому они высокостабильны при хранении. Однако повышенное содержание в них ароматических углеводородов с экологической точки зрения является лимитирующим фактором. К их недостаткам также относится неравномернос ть распределения детонационной с тойкости по фракциям. В составе бензинового фонда России доля компонента каталитического риформинга превышает 50 %.

Бензины каталитического крекинга характеризуются низкой массовой долей серы, октановыми числами по исследовательскому методу 90–93 единицы. Содержание в них ароматических углеводородов составляет 30–40 %, олефиновых – 10–25 %. Они обладают относительно высокой химической стабильностью (индукционный период 800–900 мин.). По сравнению с бензинами каталитического риформинга для бензинов каталитического крекинга характерно более равномерное распределение детонационной стойкости по фракциям. Поэтому в качестве базы для производства автомобильных бензинов используется смесь компонентов каталитического риформинга и каталитического крекинга.

Автомобильные бензины включены в номенклатуру продукции, подлежащей обязательной сертификации. Согласно ГОСТ Р 51105–97, производят четыре сорта топлива– «Нормаль-80», «Регуляр-92», «Премиум-95» и «Супер-98». Настоящий стандарт распространяется на неэтилированные бензины для автомобильного транспорта, применяемые в качестве топлива для автомобильных и мотоциклетных двигателей, а также двигателей другого назначения, рассчитанных на использование этилированного и неэтилированного бензина. При производстве автомобильных бензинов допускается применять кислородсодержащие компоненты, другие высокооктановые добавки, а также антиокислительные и моющие присадки, улучшающие экологические показатели бензинов и допущенные к применению. По физико-химическим и эксплуатационным показателям автомобильные бензины должны соответствовать нормам и требованиям (октановое число по исследовательскому и по моторному методам, концентрация свинца, марганца, фактических смол, индукционный период бензина, массовая доля серы, объемная доля бензола, испытания на медной пластине, внешний вид, плотность при 15^оС).