Co je to bezolovnatý benzín? — DRIVE2

Na rozdíl od všeobecného přesvědčení není benzín monolátka s jasnou strukturou. Ve skutečnosti se jedná o směs uhlovodíků, které mají v závislosti na značce a názvu různé molekulární struktury. Vlastnosti různých značek, složení benzínu pod různými obchodními názvy, jsou právě tím určeny.

Stručně o výrobě – „odkud všechno pochází“

Pro získání tohoto paliva se provádějí různé manipulace s ropou (která je hlavní surovinou pro výrobu benzínu, i když ji lze vyrábět z břidlic a dokonce i z uhlí, ale tyto metody jsou dražší), například nízkoteplotní (reforming) a vysokoteplotní (krakování) zpracování surovin. Benzín získaný v důsledku těchto různých metod se poté smíchá do komerční formy. Složení benzínu je tedy vícesložkové. Zjednodušeně řečeno, proces výroby tohoto paliva vypadá takto:

1. Atmosférická vakuová destilace pro výrobu nejsnáze extrahovatelného benzínu.
2. Těžba síry a solí, které výrazně zhoršují kvalitu benzinu. Ruská ropa je mimochodem velmi bohatá na síru, takže je na světových trzích ceněna ještě níže než například ázerbájdžánská ropa. Výjimkou je sachalinská ropa s velkým počtem lehkých frakcí.
3. Zbývající ropné frakce se částečně odesílají na sekundární destilaci, částečně na katalytické krakování. Ze sekundární destilace jdou frakce na katalytické reformování.
4. V důsledku krakování zbývajících těžkých frakcí během zahřívání (někdy až do 700 °C) se molekulární řetězce rozruší a vzniká sekundární benzín. Pokud během nízkoteplotního procesu výtěžek benzínu z ropy nepřesáhne 20 %, pak je v důsledku vysokoteplotního krakování benzínu z ropy možné získat až 70 %.
5. Frakce těžkého oleje z atmosféricko-vakuové destilace, sekundární destilace a katalytického reformingu se přivádějí do sekce „jednotky pro frakcionaci plynu“. Odtud, stejně jako z katalytické krakovací jednotky, se do směsi, kterou je vlastně benzín, přidávají další složky. A poté se ze směsi oddělují jakosti a třídy AI-92, AI-95, Euro-3 atd.

Označení benzínu

Jaké chemické vlastnosti benzinu se používají při jeho prodeji spotřebitelům? Aby benzin fungoval jako motorové palivo, je důležité následující:

1. Vypařování.
2. Hořlavost a v důsledku toho i schopnost hořet.
3. Tvorba usazenin (uhlíkových usazenin) – kterých by mělo být co nejméně.
4. Korozivní činnost.
5. Detonační potenciál.

Značení benzinů prodávaných na čerpacích stanicích v Rusku je nyní následující: AI-92, AI-95 a AI-98. Benzíny A-72 a AI-80, které se dříve vyráběly pro nákladní automobily, byly v souladu s přechodem na evropské normy zrušeny kvůli velkému množství toxických látek obsažených v benzinu a ve výfukových produktech.

Co znamenají písmena „A“ a „I“ v názvu paliva?

Metodou pro stanovení oktanového čísla je motorová metoda, označená písmenem „A“, a/nebo výzkumná metoda, označená písmenem „I“. Motorová metoda měří detonační vlastnosti výbušné směsi vzduchu a benzínu vstupující z karburátoru nebo vstřikovačů do spalovací komory a to za normálních provozních režimů motoru. Výzkumná metoda měří oktanové číslo při maximálních, nucených nebo jednoduše zvýšených otáčkách a zatíženích. Protože se studie provádějí oběma metodami, používají se při značení benzinu obě písmena – „AI“.

Oktanové číslo – co to je?

Nyní k samotné podstatě pojmu. Vzhledem k tomu, že složení benzinu je převážně směsí isooktanu a heptanu s jejich odlišnou schopností detonovat ve spalovacích komorách motorů, pak se měření jejich schopnosti detonovat v okamžiku zapálení provádí na speciálním motoru pro testování benzinových směsí.

V tomto případě, pokud převládá isooktan, detonace se zvyšuje. Pokud převládá heptan, detonace klesá na nulu, ale teplota spalování se zvyšuje, což vede k opotřebení všech částí obsahujících silikon a pryž (těsnění), tvrdnou a drtí se; ventily a stěny válců hoří. Ve většině případů (s výjimkou speciálních) se oktanové číslo shoduje s procentuálním obsahem isooktanu v benzinu.

Environmentální požadavky na palivo

Příroda Země je vyvážený systém interakce mezi flórou a faunou, a to jak na souši, tak v oceánu. Její znečištění vede k úhynu mnoha živých tvorů, a tedy k vyčerpání rozmanitosti genofondu planety. A přesně takto – v planetárním měřítku – musíme uvažovat, pokud chce lidstvo přežít a zachovat veškerou rozmanitost přírody. Ale!

Produkty spalování ropy, zejména bez řádného stupně čištění podle parametrů přijatých v poslední době mezinárodními pravidly, jsou ve velkém množství smrtelně nebezpečné pro životní prostředí. Toxické však nejsou jen produkty spalování, ale i samotná ropa a všechny její deriváty a antidetonační přísady. Například tetraethylolovo. Nebo přítomnost uhlovodíků s dvojnými vazbami v benzinu, která je typická ve složení benzinu sekundární destilace po katalytickém krakování ropy.

Environmentální požadavky na paliva se však rok od roku zpřísňují, což slouží alespoň jako určitá záruka čistého životního prostředí. K ochraně životního prostředí přispívají i daně, které dopadají na kapsu spotřebitele za údržbu a nákup automobilů se starými environmentálními normami.

Zvláště stojí za zmínku benziny třídy Euro označené 3, 4, 5 a 6. Jedná se o obzvláště ekologické benziny, při jejichž spalování se uvolňuje o 10-12 % méně oxidu uhelnatého a oxidu uhličitého, obsah benzenu se snižuje jeden a půl až dvakrát (maximálně 1,00 %), síry ne více než 1,00 ppm, aromatických uhlovodíků o 42, 35, 35 a 24 %, přítomnost detergentních přísad je povinná a emise oxidů dusíku se snižují o 5,0 u Euro 3, 3,2 u Euro 4, 2,0 u Euro 5 a 0,46 u Euro 6.

Ani Rusko se nenechává stranou globálního trendu: Lukoil uvedl na trh benzín EKTO100. Palivo prošlo zkouškou švýcarské společnosti Intertek a získalo vysoké hodnocení za svou třídu ekologické šetrnosti. Podle recenzí spotřebitelů, pokud je na víčku palivové nádrže uvedeno, že palivo by nemělo být nižší než AI95, a jezdili s AI98, pak jsou vlastnosti benzínu EKTO100 takové, že tankování s ním pouze zlepšilo výkon motoru.

Sezónní benzín

Mezi řidiči přetrvává mýtus, že za silného mrazu (mínus 20 stupňů a méně) byste měli tankovat benzín s nižším oktanovým číslem, o jeden stupeň nižším, než je doporučeno. Například AI-92 místo „nativního“ AI-95. Jaký je důvod? Nižší teplota vznícení, a tedy i jeho spolehlivost při vznícení ve válcích motoru za silného mrazu.

No dobře. Nalil jsi tam 10 litrů AI-92 místo doporučeného AI-95, když venku bylo minus 20. A přes den mráz klesl na minus 10, vlastnosti benzínu se liší od vypočítaných – a ventily a válce začaly zvonit od “náhle” vzniklé detonace! Výměna motoru pak bude stát nesrovnatelně víc než úspora v haléři.

Navíc takovou výměnu lze provést, pokud je v návodu k obsluze vašeho vozu výslovně uvedeno, že taková výměna paliva s nižším oktanovým číslem je obecně přípustná.

Málokdo ví, že všechny velké firmy vyrábějí benzín v závislosti na ročním období, takže existuje zimní a letní složení, právě za účelem spolehlivějšího provozu motoru v různých obdobích roku.

Při výběru paliva pro zimní výlety je tedy třeba věnovat pozornost nikoli oktanovému číslu, ale takovému ukazateli, jako je „tlak nasycených par“ – SVP, měřený v kilopascalech (kPa). Čím vyšší je SVP, tím lepší je hořlavost směsi vzduchu a benzínu.

U zimního benzínu by měl být stupeň elasticity směsi 80-90 kPa místo 100 kPa.

Běžný „letní“ benzín se přidáním butanu přemění na „zimní“ benzín. Pokud je technologie míchání provedena správně, výsledkem je směs, která je v mrazivém počasí snadno hořlavá.

Ale kolik čerpacích stanic se s takovou péčí o spotřebitele obtěžuje? Velké, značkové – ano. Rána na jejich prestiži může vést k mnohamilionovým ztrátám, zvláště pokud po kompetentním vyšetření a mediálně rozkřiknutém příběhu motorista prokáže, že ztráty byly způsobeny vinou giganta mezi čerpacími stanicemi. Malí producenti jsou však vůči úplatkům často imunní. Pokud se jejich petrolejárna zavře, znovu se narodí pod jiným jménem a jiným příjmením. Například milovaná tchyně. A teď si představte stejnou manipulaci se jménem a změnu skutečného majitele značky Lukoil?

Další ukazatele. Oktan není všechno!

S poměrem isooktanu a heptanu, který ovlivňuje antidetonační vlastnosti benzínu, se zdá být vše jasné. Na čem dalším závisí účinnost spalování paliva zvaného „benzín“?

Složité uhlovodíky, které tvoří jeho složení, mají různý stupeň odpařování a varu a tyto ukazatele přímo ovlivňují provoz motoru. Kvalita benzinu závisí na poměru frakcí, které vaří při různých teplotách. Rozdíly ve složení všech AI a Euro jsou tedy určeny procentuálním poměrem snadno a těžko vroucích frakcí.

Proč se do složení benzinu zavádějí právě takové frakce? Bez zabředávání do složitostí termodynamiky a procentuálního chemického složení paliva je obrázek následující:

• Nízkovroucí oleje (od 27 °C) se používají k primárnímu zapalování při startování studeného motoru;
• Var až do 100⁰С – pro stabilní provoz motoru za jízdy;
• Var až na 200 stupňů v konečné fázi pohybu a při vypnutí motoru – aby nepokračoval v práci i při vypnutí zapalování, protože části motoru jsou horké (žhavící zapalování).

Kromě toho existují také rozdíly v druzích benzinu. Jsou olovnaté a bezolovnaté. Ty jsou bez přísad ethylolovnaté. Hlavní rozdíl mezi těmito druhy benzinu je ale možná letecký a automobilový.

Stručně o leteckém benzínu

Letecký benzín je palivo používané pro pístové letecké motory. Není to palivo pro proudová letadla, která jako palivo používají letecký petrolej.

Zvláštností leteckého motoru, na rozdíl od motoru automobilu, je, že ve většině případů se používá nucené vstřikování paliva do válců motoru.

Letecké benziny jsou na rozdíl od automobilových AI označeny písmenem „B“. V současné době byl v Rusku místo dříve vyráběných benzinů B-91-115 a B-95-139 vyvinut a uveden do výroby univerzální benzin B-92, který nemá indikátor „stupeň bohaté směsi“, což umožnilo při normálním provozu ve všech režimech prodloužit životnost motoru a výrazně snížit obsah tetraethylolova v benzinu.

Kromě paliva B-92 se v Rusku vyrábí i letecký B-70, ale nejčastěji se používá jako rozpouštědlo benzínu ve výrobě a pro domácí potřeby.

Doslov

Pokud se jako zdroj pro získávání paliva použijí neropné zdroje, pak vyhlídky jak pro životní prostředí, tak pro samotnou existenci palivově-energetického komplexu nevypadají tak depresivně jako dnes.

Mezi alternativní technologie, které lze použít, patří zpracování zkapalněných plynů, rostlinných olejů nepotravinářské kvality, alkoholů na bázi ethylu a především vodíku, který nezanechává CO a CO2.

Samostatnou oblastí je tvorba úsporných a kompaktních baterií a elektromotoru, který s nimi pracuje v tandemu.

Prozatím probíhá chemické zdokonalování benzinů, environmentální požadavky na ně se zpřísňují, ale v důsledku toho rostou i ceny. To, spolu s nárůstem populace planety a přístupem stále většího počtu lidí na všech kontinentech k výhodám civilizace, mezi které nepochybně patří univerzální motorizace, zůstávají vyhlídky tohoto odvětví nejisté.

Když jsem otevřel víko nádrže svého nového auta, uviděl jsem nápis:
„Pouze bezolovnatý benzín“
nebyl tam žádný obvyklý nápis s aktanovým číslem a mě zajímalo co
co znamená tento nápis a tady je to, co jsem našel.

CO JE OLOVANÝ BENZÍN
Tento typ paliva byl v minulém století široce používán k pohonu automobilů. Olovnatý benzín má špatné výkonové charakteristiky a obsahuje tetraethyl olovo, látku, která i v malých množstvích může způsobit smrt nebo vážné poškození zdraví. Nebezpečí tetraethylolova Jedním z nejčastějších problémů, kterým čelí výrobci benzínových motorů, je samovznícení benzínu.

Pokud by standardní rychlost čela plamene během spalování neměla překročit 30 m/s, pak při samovznícení dosáhne 2500 m/s, přičemž se uvolní obrovské množství volné energie. V důsledku toho je narušena tepelná rovnováha uvnitř motoru, což vede k nevratným následkům a jednotka rychle selže. V roce 1921 učinili američtí vědci velmi důležitý objev – došli k závěru, že tetraetylolovo, toxická syntetická látka, je schopna zvýšit odolnost i toho nejnižšího a nejlevnějšího benzínu proti samovznícení.

Tato látka vzbudila velký zájem několika velkých korporací, které vyráběly palivo pro automobily. Společně vybudovali závod, který začal vyrábět tetraetylolovo v průmyslovém měřítku. Výrobci raději mlčeli o tom, co to bylo, a neinformovali spotřebitele, že látka je vysoce toxická. Tetraetylolovo se však začíná vypařovat již při nulové teplotě vzduchu, což má extrémně negativní vliv na centrální nervový systém a také na mozkovou kůru. Nebezpečí této látky spočívá také v tom, že může proniknout do lidského těla i přes neporušenou kůži. Hlavními příznaky otravy tetraetylolovem jsou těžké záchvaty paniky a silné halucinace.

Navzdory všem nebezpečím výroby této látky fungoval závod mnoho let. Dokonce i v roce 1978 byla hladina olova v krvi téměř všech obyvatel USA výrazně vyšší, než je norma. Závod byl na příkaz příslušných úřadů uzavřen až o šestnáct let později.

Důvod pro rozsáhlé použití olovnatého paliva

Široké používání tetraetylolova přineslo obrovské zisky velkým společnostem vyrábějícím automobilový benzin. Dosáhli toho tím, že ušetřili značné množství peněz na kvalitě paliva. Proč kupovat drahý benzín, když si můžete koupit nejlevnější variantu a obohatit ho o levné tetraetylolovo, které se vyrábí ve vlastní režii? To byla metoda, kterou bylo možné získat olovnatý benzín, který byl svými vlastnostmi téměř zcela shodný s dražšími typy benzínu.

Tento benzín je téměř stejně nebezpečný jako tetraetylolovo. To je důvod, proč je zakázán ve všech evropských zemích a v naprosté většině států USA. V Rusku je olovnatý benzín stále rozšířený a nesmí se prodávat pouze v Moskvě a Petrohradu. Nebezpečí tohoto paliva spočívá v tom, že jej nelze pouhým okem rozeznat od bezolovnatého paliva.

Nebezpečí používání olovnatého benzínu vedlo vědce k vývoji jeho syntetického analoga – biobenzinu. Od olovnatého benzínu se liší tím, že se do něj místo tetraethylolova přidává ethylalkohol. Tato látka je také toxická, ale není schopna se hromadit v těle a produkty rozkladu ethylalkoholu jsou absolutně neškodné. Tento typ benzinu je velmi běžný ve Finsku a Německu.

JAKÝ JE ROZDÍL MEZI BEZOLOVNOVATÝM A OLOVINOVANÝM BENZÍNEM?

Abyste pochopili, proč je nesmírně důležité natankovat do auta pouze bezolovnatý benzín, musíte si zapamatovat svůj školní program chemie a konkrétněji, jaké je oktanové číslo. Tato charakteristika znamená, že při určitém stupni stlačení se palivo začne samovolně vznítit. Čím vyšší je úroveň tohoto indikátoru, tím větší je stupeň komprese potřebný k detonaci benzínu. V ideální situaci by se benzin neměl vznítit, dokud se píst umístěný ve středu motoru nedostane co nejblíže k nejvyššímu bodu jeho zdvihu. V tomto okamžiku bude dodána jiskra a benzín se vznítí, načež se píst posune dolů a dojde k hlavnímu pohybu.

Pokud se palivo vznítí dříve, než píst dosáhne maximální úrovně, zkrátí se délka zdvihu pístu a následně se zhorší výkon. Proto je naléhavým úkolem všech výrobců benzinu usilovat o to, aby ke vznícení benzinu došlo až tehdy, když píst dosáhne svého nejvyššího bodu. Vzhledem k tomu, že použití tetraethylolova jako přísady do benzínu je v evropských zemích a Spojených státech zakázáno, zůstává nejlepším způsobem výroba vysoce čistého benzínu. V první řadě je nutné jej očistit od sirných nečistot a dalších látek, které negativně ovlivňují kvalitu paliva. Této úrovně čištění je dosaženo pomocí moderního vybavení a vysoce kvalitní destilace.

Je tedy zřejmé, jaký je rozdíl mezi bezolovnatým a olovnatým benzínem. Není žádným tajemstvím, že olovnatý benzín je škodlivý nejen pro zdraví řidičů, cestujících a ostatních účastníků silničního provozu. Je to destruktivní i pro samotné auto. Kyslíkové senzory se pod vlivem produktů rozpadu postupně pokrývají olověným povlakem, který výrazně ovlivňuje jejich normální provoz. Směs vzduchu a paliva se nevytvoří správně a začnou problémy s provozem motoru. Nejhorší vliv má použití bezolovnatého benzínu na katalyzátor, který se vlivem škodlivých látek rychle stává nepoužitelným.

Jak poznáte pouhým okem rozdíl mezi bezolovnatým benzínem a škodlivým olovnatým benzínem? V souladu s mezinárodními bezpečnostními požadavky jsou výrobci olovnatého paliva povinni jej tónovat speciálními barvivy, která by jej pomohla odlišit od neškodného paliva. V praxi jsou však takové požadavky často opomíjeny, přestože za takové porušení hrozí trestní odpovědnost, včetně odnětí svobody. Velké společnosti nebudou riskovat své jméno a pověst a nebudou prodávat olovnatý benzín pod rouškou standardu. Nejlepší způsob, jak se chránit před podvody, je tedy tankovat na certifikovaných čerpacích stanicích. Pokud natankujete soukromé palivo, vždy existuje riziko, že vám namíchají levné palivo s tetraetylolovem a nabídnou ho jako AI 95 nebo AI 92.

Bezolovnatý alkohol samozřejmě obsahuje i nebezpečné prvky, které při spalování tvoří škodlivé látky, které se uvolňují do ovzduší. Jejich obsah je ale redukován na minimum. Kromě toho se technologie čištění benzínu každým rokem zlepšují a kvalita paliva musí splňovat požadavky GOST R 51105-97.