Бензин и его свойства.
Топливо для бензиновых двигателей и его характеристики
Для бензиновых двигателей применяют бензин – легкое топливо, представляющее собой светлую жидкость, быстро испаряющуюся на воздухе и хорошо воспламеняющуюся. С химической точки зрения бензин является смесью лёгких углеводородов, получаемых из нефти и нефтепродуктов.
Температура кипения бензина может варьировать в достаточно широких пределах — от 33 до 205 °C (в зависимости от содержания примесей).
Бензин несколько легче дизельного топлива – его плотность составляет 0,71…0,74 г/см³, тогда как у дизтоплива этот показатель может достигать 0,85 г/см³.
При сжигании бензина выделяется значительная тепловая энергия – его теплотворная способность может превышать 10 тыс. ккал/кг.
Замерзает бензин (в отличие от дизельного топлива) при достаточно низкой температуре – примерно -70…-74 °C.
Наиболее важными свойствами бензина являются
***
Испаряемость бензина
Испаряемость бензина характеризует условия смесеобразования и состав горючей смеси во впускной системе двигателя, склонность бензина к образованию паровых пробок в топливной системе автомобиля, а также полноту сгорания бензина и степень разжижения моторного масла бензиновыми фракциями.
Испаряемость бензина оценивается следующими комплексными и единичными показателями, определяемыми лабораторными методами: фракционным составом, давлением насыщенных паров, склонностью к образованию паровых пробок (соотношение пар-жидкость).
Испаряемость бензина должна обеспечивать оптимальный состав топливовоздушной смеси на всех режимах работы двигателя независимо от способа ее приготовления (карбюрация, впрыск).
С испаряемостью бензина связаны такие характеристики двигателя, как пуск при низких температурах, вероятность образования паровых пробок в системе питания в летний период, приемистость автомобиля, скорость прогрева двигателя, а также износ цилиндропоршневой группы и расход топлива.
Содержание тяжелых фракций бензина ограничивают, так как в определенных условиях эксплуатации они могут испаряться не полностью и попадать в цилиндры двигателя в жидком состоянии. При этом топливо в цилиндрах смывает масляную пленку, из-за чего увеличивается износ, разжижается масло, повышается расход топлива.
Давление насыщенных паров — фактор, влияющий на надежность работы топливной системы, а также на потери от испарения, загрязняющие атмосферу при хранении, транспортировании и применении бензина.
***
Детонационная стойкость бензина
Детонационная стойкость – свойство бензина, определяющее возможную степень сжатия двигателя.
Детонация представляет собой особый вид сгорания горючей смеси, протекающего с явлениями взрыва отдельных объемов смеси при чрезвычайно высоких скоростях распространения фронта пламени в камере сгорания (
е. в 50…100 раз меньше, чем при детонационном сгорании. Детонационное сгорание топлива сопровождается значительным повышением давления в зоне детонации.
При детонационном сгорании смеси в двигателе слышны резкие металлические стуки, объясняемые ударами волн высокого давления о стенки камер сгорания, цилиндров и днищ поршней и возникновением вибрации деталей.
Кроме того, наблюдаются дымный выпуск с искрами вследствие неполного сгорания топлива и закипания жидкости в системе охлаждения из-за усиленной теплоотдачи стенкам камер сгорания и цилиндров.
В результате неполного сгорания топлива, усиленной теплоотдачи и увеличения механических потерь мощность и экономичность двигателя резко снижаются.
Длительная работа двигателя при детонационном сгорании может привести не только к повышенному износу его деталей, но и к образованию крупных дефектов в виде трещин и деформации деталей или даже их разрушения. Детонация обычно возникает в случае применения топлива несоответствующего сорта, а также при перегрузке и перегреве двигателя.
Возникшая в двигателе детонация при работе автомобиля, не имеющая систематического характера, может быть устранена уменьшением нагрузки на двигатель (путем перехода на низшую передачу) и прикрытием дроссельной заслонки карбюратора.
Систематическая детонация при работе двигателя с правильно установленным зажиганием свидетельствует о недостаточно высоких антидетонационных свойствах используемого топлива.
Показателем, характеризующим антидетонационные свойства бензина, является его октановое число.
***
Октановое число бензина
Октановое число бензина определяют на специальной установке, представляющей собой одноцилиндровый двигатель с изменяемой степенью сжатия, сравнением антидетонационных свойств испытуемого бензина со свойствами эталонного топлива – приготовляемой в разных пропорциях смеси сильнодетонирующего топлива (гептана) и стойкого против детонации топлива (изооктана) – эквивалентной смеси.
При одинаковых антидетонационных свойствах эквивалентной смеси и испытуемого бензина октановое число бензина принимают равным процентному содержанию изооктана в эквивалентной смеси.
Чем больше октановое число бензина, тем меньше он детонирует при сжатии и тем большую степень сжатия может иметь двигатель, работающий на этом бензине.
Для повышения октанового числа бензина и уменьшения возможности его детонации в двигателях с повышенной степенью сжатия в некоторых сортах бензина используют специальные добавки – антидетонаторы. Наиболее сильным из применяемых антидетонаторов является этиловая жидкость, добавляемая к бензину в небольших количествах. Бензин с добавками этиловой жидкости называют этилированным. Этилированный бензин ядовит, поэтому в него добавляют красящее вещество для отличия от обычного бензина.
Обращаться с этилированным бензином следует очень осторожно, соблюдая правила техники безопасности. В последнее время производство этилированного бензина в России запрещено.
Для автомобилей с карбюраторными двигателями применяют бензин марок: АИ-92, АИ-95, АИ-98. Буква «А» в маркировке бензина означает «автомобильный», буква «И» — метод определения октанового числа (исследовательский), цифры – октановое число бензина.
***
Оптимальный состав горючей смеси
Процесс смесеобразования заключается в смешивании бензина в распыленном состоянии с воздухом в определенной пропорции. Горючая смесь должна удовлетворять двум основным требованиям:
- при воспламенении в цилиндре двигателя смесь должна сгорать очень быстро (в течение короткого промежутка времени), чтобы обеспечить соответствующее давление газов на поршень в начале рабочего хода;
- бензин, входящий в состав горючей смеси, должен сгорать полностью, чтобы выделялось наибольшее количество теплоты, и работа двигателя была наиболее экономичной.
Неполное сгорание топлива ведет к его выбросу в систему выпуска отработавших газов, что приводит к его неоправданному перерасходу. Кроме того, двигатель сильно дымит, а на стенках цилиндров интенсивно откладывается копоть и сажа.
Неполное сгорание топлива ведет к его выбросу в систему выпуска отработавших газов, что приводит к его неоправданному перерасходу. Кроме того, двигатель сильно дымит, а на стенках цилиндров интенсивно откладывается копоть и сажа.Подробнее процессы горения топлива рассматриваются на отдельной странице сайта.
Для быстрого и полного сгорания горючей смеси необходимо, чтобы бензин с воздухом смешивались в строго определенной массовой пропорции, было очень мелко распылен и хорошо перемешан с воздухом. В этом случае каждая мельчайшая частица бензина будет окружена частицами кислорода в требуемом для полного окисления количестве. Не следует забывать, что горение – это процесс окисления топлива, т. е. его химическое взаимодействие с кислородом, сопровождающееся выделением тепловой энергии.
Состав горючей смеси в зависимости от соотношения топлива и воздуха в ней характеризуют специальным показателем – коэффициентом избытка воздуха α, представляющим собой отношение действительного количества воздуха в смеси (в кг), приходящегося на 1 кг топлива, к теоретически необходимому количеству, обеспечивающему полное сгорание 1 кг топлива.
Как указывалось в предыдущей статье, в зависимости от соотношения масс бензина и воздуха различают нормальную, обедненную, обогащенную и богатую горючую смесь.
Нормальной называют смесь, в которой на 1 кг бензина приходится 15 кг воздуха – теоретически необходимое количество воздуха для полного сгорания бензина. Коэффициент α для нормальной горючей смеси равен единице.
Соотношение 1:15 является примерным (обычно системы питания бензиновых двигателей регулируются на нормальный состав 1:14,7), поскольку с точки зрения химии количество кислорода в смеси должно обеспечивать окисление водорода и углерода, содержащихся в данной марке бензина. В процессе сгорания участвует не только кислород воздуха, но и кислород, в том или ином количестве содержащийся в самом топливе. Если учесть этот факт, а также то, что в разных марках и сортах бензина может содержаться разное массовое количество водорода и углерода (основных теплотворных компонентов топлива), то можно понять, что состав нормальной смеси для разных сортов бензина будет несколько отличаться.
Обедненной (α = 1,1…1,15) называют смесь, в которой имеется незначительный избыток воздуха по сравнению с нормальной смесью, а бедной (α > 1,2) – смесь, в которой воздуха существенно больше, чем необходимо для полного сгорания бензина.
Обогащенная смесь (α = 0,85…0,9) имеет недостаток воздуха – до 13 кг на 1 кг топлива. Скорость сгорания обогащенной смеси возрастает, в результате чего давление газов в цилиндрах двигателя увеличивается. Такая смесь позволяет развить двигателю максимальную мощность, но при этом общий расход топлива увеличивается из-за неполноты его сгорания.
Богатая смесь имеет значительный недостаток воздуха (α < 0,85). В такой смеси из-за нехватки кислорода бензин сгорает не полностью, что вызывает снижение мощности двигателя при значительном расходе топлива.
В результате догорания несгоревшего топлива в выпускном трубопроводе возникают хлопки, что является внешним признаком сильного обогащения рабочей смеси.
При чрезмерно обогащенной смеси, когда содержание воздуха достигает 5 кг на 1 кг бензина (α < 0,4), смесь совсем не воспламеняется.
Анализируя свойства горючей смеси разных составов, можно сделать следующие выводы:
Если двигатель по условиям работы не должен развивать полно мощности (при средних нагрузках), то самой выгодной является обедненная смесь, поскольку расход топлива при этом значительно снижается. Некоторое уменьшение мощности двигателя в этом случае при его работе с неполной нагрузкой значения не имеет.
При больших нагрузках целесообразно работать на обогащенной смеси, так как двигатель при этом развивает наибольшую мощность. Несколько повышенный расход топлива вследствие кратковременности работы двигателя на данном режиме не вызывает заметного увеличения общего расхода топлива за большой период времени.
Работа двигателя на бедной или богатой смесях, вызывающих снижение мощности и экономичности двигателя, недопустима.
***
Принцип работы простейшего карбюратора
Главная страница
- Страничка абитуриента
Дистанционное образование
- Группа ТО-81
- Группа М-81
- Группа ТО-71
Специальности
- Ветеринария
- Механизация сельского хозяйства
- Коммерция
- Техническое обслуживание и ремонт автотранспорта
Учебные дисциплины
- Инженерная графика
- МДК. 01.01. «Устройство автомобилей»
- Карта раздела
- Общее устройство автомобиля
- Автомобильный двигатель
- Трансмиссия автомобиля
- Рулевое управление
- Тормозная система
- Подвеска
- Колеса
- Кузов
- Электрооборудование автомобиля
- Основы теории автомобиля
- Основы технической диагностики
- Основы гидравлики и теплотехники
- Метрология и стандартизация
- Сельскохозяйственные машины
- Основы агрономии
- Перевозка опасных грузов
- Материаловедение
- Менеджмент
- Техническая механика
- Советы дипломнику
Олимпиады и тесты
- «Инженерная графика»
- «Техническая механика»
- «Двигатель и его системы»
- «Шасси автомобиля»
- «Электрооборудование автомобиля»
Состав бензина, физические и химические свойства
В качестве топлива для большинства легковых автомобилей применяется бензин.
Это смесь углеводородов, имеющих температуру кипения от 30 до 205 градусов Цельсия. Помимо углеводородов в составе бензина имеются примеси, содержащие азот, серу и кислород.
В зависимости от количества тех или иных соединений автомобильный бензин делится на разные марки, имеющие несколько различные эксплуатационные свойства:
- АИ-92;
- АИ-95;
- АИ-98.
С ужесточением экологических требований бензины, имеющие более низкое октановое число, такие как А-76 или АИ-80, а, следовательно, более «грязный» химический состав, в настоящее время не производятся.
Содержание
- Основные свойства
- Октановое число
- Химическая стабильность
Основные свойства
Основные свойства бензина – его химический состав, способности к испарению, горению, воспламенению, образованию отложений, а также коррозионная активность и стойкость к детонации.
Физико-химические свойства бензина варьируются в зависимости от того, какие углеводороды и в каких пропорциях в нем содержатся.
Температура замерзания бензина достигает –60 градусов по Цельсию, в случае применения специальных присадок можно понизить это значение до –71 градуса. Бензин активно испаряется при температуре выше 30 градусов, и с повышением температуры испарение происходит интенсивнее. Когда концентрация его паров в воздухе достигает 74 – 123 граммов на кубический метр, образуется взрывоопасная смесь.
Фракционный состав бензина напрямую влияет на эксплуатационные свойства. При производстве важно добиться правильного соотношения легких и тяжелых фракций, чтобы, с одной стороны, обеспечить достаточно высокую испаряемость при низких температурах, а с другой – не допустить перебоев в работе мотора из-за образования паровых пробок в топливопроводе, которые могут возникнуть вследствие интенсивного испарения большого количества легких фракций. В связи с этим бензины, применяющиеся в местах с жарким климатом и в районе полярного круга, имеют разный химический состав для того, чтобы обеспечить необходимые эксплуатационные свойства.
Получить бензин можно несколькими способами: прямой перегонкой нефти и отбором определенных фракций (такой способ применялся в начале эры автомобилизации), в середине прошлого века стали применять крекинг и риформинг. Основная составляющая бензина, полученного путем прямой перегонки, – цепочки алканов. При крекинге и риформинге они преобразуются в разветвленные алканы и ароматические соединения.
Два последних способа позволяют получить высокооктановое топливо марок АИ-92, 95 и выше.
Октановое число
Название марки бензина состоит из буквенно-цифрового обозначения. Буквы А или АИ указывают на метод определения октанового числа:
- моторный (А)
- исследовательский (АИ)
а цифра определяет октановое число (92, 95 и т.д.).
Значение октанового числа указывает на такое свойство, как стойкость бензина к детонации. Цифра эта относительная. В качестве эталона принимается изооктан, детонационная стойкость которого очень высока и принимается равной 100.
Шкала октанового числа была предложена в начале прошлого века. Оно определялось содержанием изооктана в смеси с нормальным гептаном (его детонационная стойкость очень низкая и принимается равной нулю). Соответственно, бензин марки АИ-92 эквивалентен по своей устойчивости к детонации 92-процентной смеси изооктана с гептаном, АИ-95 – 95% и так далее. Октановое число может быть и больше 100, если антидетонационные свойства топлива еще выше, чем у чистого изооктана.
Это значение очень важно, поскольку детонация приводит к быстрому разрушению цилиндро-поршневой группы. Объясняется это скоростью распространения фронта пламени – до 2,5 км/с, тогда как в нормальных условиях пламя распространяется со скоростью не более 60 м/с.
Чтобы повысить антидетонационные свойства, можно либо добавить присадки, содержащие соединения свинца (тетраэтилсвинец), либо изменить фракционный состав при получении. Первый способ получает с легкостью получить из бензина АИ-92 АИ-95, или 98, однако в настоящее время от него отказались.
Поскольку, хотя такие присадки значительно повышают эксплуатационные свойства топлива и имеют низкую себестоимость, они так же весьма ядовиты и на экологию оказывают куда более губительное воздействие, чем чистый бензин, а также разрушают каталитический нейтрализатор автомобиля (температура сгорания этилированного бензина выше, чем у неэтилированного, в результате керамические элементы нейтрализатора попросту спекаются, и устройство выходит из строя).
В качестве присадок могут быть использованы и другие соединения, менее токсичные, такие как этиловый спирт или ацетон. Например, если добавить 100 мл спирта в литр бензина АИ-92, то октановое число увеличится до 95. Однако применение таких присадок экономически невыгодно.
Химическая стабильность
Рассматривая химические свойства бензина, следует основной упор сделать на то, насколько долго состав углеводородов останется неизменным, поскольку при длительном хранении более легкие соединения испаряются, и эксплуатационные свойства сильно ухудшаются.
Особенно остро эта проблема стоит в том случае, если из топлива с меньшим октановым числом (например, АИ-92) получили бензин более высокой марки (АИ-95) путем добавления в его состав пропана или метана. Их антидетонационные свойства выше, чем у изооктана, но и испаряются они очень быстро.
Государственный стандарт требует, чтобы химический состав бензина любой марки, будь то АИ-92, 95 или 98 оставался неизменным не менее пяти лет при соблюдении правил хранения. Однако на деле зачастую даже только что купленное горючее уже имеет октановое число ниже заявленного (например, не 95, а 92). Виной тому недобросовестность продавцов, добавляющих сжиженный газ в резервуары с топливом, срок хранения которого истек, и состав не соответствует ГОСТу. Как правило, к одному и тому же бензину добавляют разное количество газа, чтобы получить октановое число, равное 92 или 95. Очевидным подтверждением подобных ухищрений служит сильный запах газа на АЗС. Вполне вероятно, что эксплуатационные свойства такого бензина заметно ухудшатся прямо на глазах, до того времени, как опустеет топливный бак.
ICSC 1400 — БЕНЗИН
ICSC 1400 — БЕНЗИН« back to the search result list(ru)
Chinese — ZHEnglish — ENFinnish — FIFrench — FRHebrew — HEHungarian — HUItalian — ITJapanese — JAKorean — KOPersian — FAPolish — PLPortuguese — PTRussian — RUSpanish — ES
| БЕНЗИН | ICSC: 1400 (Октябрь 2001) |
| CAS #: 86290-81-5 |
| UN #: 1203 |
| EINECS #: 289-220-8 |
| ОСОБЫЕ ОПАСНОСТИ | ПРОФИЛАКТИЧЕСКИЕ МЕРЫ | ТУШЕНИЕ ПОЖАРА | |
|---|---|---|---|
| ПОЖАР И ВЗРЫВ | Очень легко воспламеняется. Смеси паров с воздухом взрывоопасны. |
НЕ использовать открытый огонь, НЕ допускать образование искр, НЕ КУРИТЬ. Замкнутая система, вентиляция, взрывозащищенное электрическое оборудование и освещение. Предотвращать образование электростатического заряда (например, используя заземление). | Использовать порошок, пленкообразующую пену типа AFFF, пену, двуокись углерода. В случае пожара: охлаждать бочки и т.д. распыляя воду. |
| СИМПТОМЫ | ПРОФИЛАКТИЧЕСКИЕ МЕРЫ | ПЕРВАЯ ПОМОЩЬ | |
|---|---|---|---|
| Вдыхание | Помутнение сознания. Кашель. Головокружение. Сонливость. Вялость. Головная боль. | Применять вентиляцию, местную вытяжку или средства защиты органов дыхания. | Свежий воздух, покой. Обратиться за медицинской помощью. |
| Кожа | МОЖЕТ АБСОРБИРОВАТЬСЯ! Сухость кожи. Покраснение. | Защитные перчатки. Защитная одежда. | Снять загрязненную одежду. Ополоснуть и затем промыть кожу водой с мылом. |
| Глаза | Покраснение. Боль. | Использовать защитные очки или средства защиты глаз в комбинации со средствами защиты органов дыхания.. | Прежде всего промыть большим количеством воды в течение нескольких минут (снять контактные линзы, если это возможно сделать без затруднений), затем обратится за медицинской помощью. |
| Проглатывание | Тошнота. Рвота. См. вдыхание. | Не принимать пищу, напитки и не курить во время работы. | Прополоскать рот. НЕ вызывать рвоту. Дать выпить один или два стакана воды. Обратиться за медицинской помощью . |
| ЛИКВИДАЦИЯ УТЕЧЕК | КЛАССИФИКАЦИЯ И МАРКИРОВКА |
|---|---|
Покинуть опасную зону! Проконсультироваться со специалистом! Удалить все источники воспламенения. Накрыть разлитый материал сухой землей песком другим негорючим материалом. НЕ сливать в канализацию. НЕ допускать попадания этого химического вещества в окружающую среду. Индивидуальная защита: автономный дыхательный аппарат. |
Согласно критериям СГС ООН Транспортировка |
| ХРАНЕНИЕ | |
| Обеспечить огнестойкость. | |
| УПАКОВКА | |
| Загрязняет морскую среду. |
| БЕНЗИН | ICSC: 1400 |
| ФИЗИЧЕСКИЕ И ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА | |
|---|---|
|
Агрегатное Состояние; Внешний Вид
Физические опасности
Химические опасности
|
|
| ВОЗДЕЙСТВИЕ НА ОРГАНИЗМ И ЭФФЕКТЫ ОТ ВОЗДЕЙСТВИЯ | |
|---|---|
|
Пути воздействия
Эффекты от кратковременного воздействия
|
Риск вдыхания
Эффекты от длительного или повторяющегося воздействия
|
| Предельно-допустимые концентрации |
|---|
| TLV: 300 ppm как TWA; 500 ppm как STEL; A3 (подтвержденный канцероген для животного, влияние которого на человека неизвестно) |
| ОКРУЖАЮЩАЯ СРЕДА |
|---|
Вещество опасно для водных организмов. |
| ПРИМЕЧАНИЯ |
|---|
| В зависимости от степени воздействия, рекомендуется периодическое медицинское обследование. The product may contain additives which may alter the health and environmental effects. |
| ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ИНФОРМАЦИЯ |
|---|
|
Классификация ЕС Символ: T; R: 45-65; S: 53-45; Примечание: H, P |
| (ru) | Ни МОТ, ни ВОЗ, ни Европейский Союз не несут ответственности за качество и точность перевода или за возможное использование данной информации. © Версия на русском языке, 2018 |
Химический анализ топлива и исследование свойств | Transportation and Mobility Research
NREL стремится глубже понять, как свойства топлива влияют на работу двигателя.
эффективность и выбросы. Мы достигаем этого, связывая свойства топлива с химическим составом топлива.
и молекулярная структура.
Благодаря фундаментальной кинетике, высокопроизводительному компьютерному моделированию и высокой точности моделирование горения, мы обеспечиваем решающую связь между свойствами топлива и молекулярная структура, чтобы производители топлива могли ориентироваться на разработку и производство топлива с правильным химическим составом для предполагаемого применения.
Типы химических анализов топлива
Мы оцениваем ряд видов топлива, включая бензин, дизельное топливо, реактивное и морское топливо.
Анализ бензинового топлива
- Октановое и моторное октановое число по исследовательскому методу
- Давление паров по Рейду
- Теплота парообразования (HOV) с помощью нового внутреннего метода
- Перегонка
- Устойчивость к окислению
- Детальный анализ углеводородов (DHA)
Анализ дизельного топлива
- Цетановое число
- Точка помутнения + родственные методы
- Имитация перегонки
- Вязкость
- Устойчивость к окислению
Анализ реактивного топлива
- Точка замерзания
- Имитация перегонки
- Цетановое число
- Теплота сгорания
- Поверхностное натяжение
- Вязкость
- Точка воспламенения
- Плотность
См.
информацию о наших исследованиях экологичного авиационного топлива.
Анализ судового топлива
- Кислотный номер
- Плотность
- Температура вспышки
- Температура застывания
- Суммарные отложения (осадки)
- Вязкость
- Стабильность топливной смеси
См. информацию о наших исследованиях судового топлива.
Подробный анализ углеводородов
Индекс твердых частиц (PMI), полученный с помощью DHA, является широко используемым показателем для
ранжирование склонности бензинов к образованию твердых частиц, в том числе бензинов
содержащие биотопливо. Твердые частицы состоят из мелких частиц, имеющих отрицательное
воздействия на здоровье человека.
Их выбросы от легковых и грузовых автомобилей регулируются правительством.
агентств по всему миру.
PMI рассчитывается на основе DHA с учетом свойств каждого отдельного компонента. Исследования NREL в области химии топлива и сгорания в двигателе показали, что образование частиц оксигенатов, полученных из биомассы, PMI не точно предсказывает, потому что некоторые оксигенаты имеют пути реакции с низким энергетическим барьером к образованию сажи. Чтобы получить больше информации, см. исследование сгорания двигателя.
Кроме того, спирты, такие как этанол, имеют гораздо более высокое значение HOV, чем бензин, и когда
при смешивании с бензином повышенное испарительное охлаждение может привести к тому, что больше частиц
образуются из ароматических соединений в бензине при некоторых условиях. ДГК также может
использоваться для расчета HOV сложных смесей, таких как смеси бензина и этанола.
Исследования изучают, как предсказать кривую перегонки бензина из ДГК.
а также другие свойства.
Для получения дополнительной информации прочитайте Обзор и перспективы индексов твердых частиц, связывающих состав топлива с Выбросы твердых частиц, SAE International Journal of Fuels and Lubricants (2022).
Новый метод измерения теплоты испарения бензина
NREL разработала метод измерения HOV по мере испарения топлива с использованием дифференциального прибор сканирующей калориметрии/термогравиметрического анализа (ДСК/ТГА). Метод имеет применялись к образцам товарного бензина, а также к смесям спиртов в бензине, и был модифицирован для обеспечения HOV компонентов дизельного диапазона кипения. Высокое давление ДСК используется для получения энтальпийных диаграмм реактивного топлива.
Наши комбинированные возможности ДСК/ТГА и ДСК высокого давления могут быть использованы для получения этих
данные, включая измерения теплоемкости при постоянном давлении в зависимости от температуры.
Публикации
Ознакомьтесь с соответствующими исследованиями и просмотрите все публикации NREL о химическом анализе топлива и его свойствах.
Обзор и перспектива индексов твердых частиц, связывающих состав топлива с Выбросы твердых частиц, Международный журнал топлива и смазочных материалов SAE (2022)
Прогнозы состава на основе моделей для дифференциальной сканирующей калориметрии/термогравиметрии Система анализа и масс-спектрометрии, используемая для измерения теплоты испарения, Fuel (2022)
Теплота парообразования и выделение частиц при испарении бензина Измеряется ДСК/ТГА/МС для смесей спиртов с C1 по C4 в смесях коммерческих бензинов , Международная встреча SAE Powertrains Fuels & Lubricants (2019)
Контактная информация
Сравнительный анализ физико-химических свойств бензина кустарной очистки и обычного автомобильного бензина.
транспортные средства (Дэвид и др., 2018). Бензин пользуется большим спросом в развивающихся странах из-за увеличения населения, что приводит к увеличению автомобильной и промышленной деятельности. Кроме того, нефтеперерабатывающие заводы производят меньше установленной мощности или вообще не работают, что привело к невозможности перерабатывать бензин в количестве, достаточном для удовлетворения местного потребления. Объем кустарной переработки в дельте Нигера растет (Yabrade and Tanee, 2016). При кустарной переработке сырую нефть кипятят при температуре окружающей среды; образующиеся пары конденсируются и собираются в баках и используются локально в качестве автомобильного топлива. Считается, что этот местный навык переработки был основан на местных технологиях (Goodnews and Wordu, 2019).). Кустарные нефтеперерабатывающие заводы, работающие в ручьях дельты реки Нигер, хотя и являются незаконными, обеспечивают занятость местных жителей, а также устраняют пробелы в наличии и поставках нефтепродуктов в нефтеносных сообществах региона (Brandes and Möller, 2008).
; Goodnews and Wordu, 2019; Addeh, 2020). NNPC в своем отчете заявила, что Нигерия в настоящее время не занимается переработкой сырой нефти и поэтому корпорация распространяет в стране только импортные нефтепродукты. Хотя бензин, произведенный кустарными нефтеперерабатывающими предприятиями, не проходит достаточно тщательных испытаний, чтобы удостоверить его соответствие каким-либо местным или международным установленным параметрам; это все еще смягчает эффект нехватки бензина. Импровизированные технологии используются кустарными нефтепереработчиками при переработке сырой нефти, через термический крекинг , в полезные продукты. Эти процедуры могут быть простыми и не очень безопасными, однако они могут быть эффективными. Нефтяные фракции, получаемые местными переработчиками, скептически называют «бункеровочной нефтью» или фальсифицированными продуктами. Местные инновации и изобретательность в использовании наших природных ресурсов должны цениться, регулироваться, а продукты должны оцениваться, если они соответствуют местным и международным требованиям.
Также необходимо оценить уровень соответствия качества раздаваемых на территории образцов бензина для предотвращения загрязнения окружающей среды и выхода из строя двигателя. Согласно Vempatapu and Kanaujia (2017), физико-химические свойства, такие как профиль дистилляции, октановое число по исследовательскому методу (RON), октановое число по моторному топливу (MON) и давление паров по Рейду, часто используются для определения фальсификации и качества бензина. Именно поэтому данное исследование было разработано для сравнения физико-химических свойств обычного автомобильного бензина и бензина местной очистки и их соответствия стандартам ASTM.
Материалы и методы
Сбор проб
Пять проб кустарного рафинированного бензина (ARG) и обычного автомобильного бензина (RAG) были случайным образом отобраны в ручье Восточный Оболо и Мкпат-Энин, штат Аква-Ибом, дельта реки Нигер, Нигерия. Для отбора проб бензина использовали маркированные бутылки янтарного цвета (2,5 л) со стеклянными пробками.
На каждой станции отбора проб бутыль с пробой промывалась отбираемой пробой бензина. Проба была помещена в бутыль для проб 9.0131 через носик дозатора, маркируется и транспортируется в лабораторию для обработки и анализа. Стандарты ASTM использовались в качестве эталонных стандартов, и все образцы анализировались в соответствии с методами испытаний ASTM.
Определение октанового числа по исследовательскому методу (RON) и моторного октанового числа (MON)
Образцы бензина по 300 мл впрыскивались в карбюратор, включался датчик детонации и селекторный клапан работал в течение нескольких минут, чтобы достичь равновесия. Высота цилиндра показаний измерителя детонации была отрегулирована между 45 и 47 и, наконец, до 50 после определения уровня топлива для максимальной детонации. Исследовательское октановое число дало максимальный коэффициент детонации топлива и стандартную интенсивность детонации. Октановое число по исследовательскому методу определялось при низкой скорости вращения 600 об/мин, а моторное октановое число определялось при более высокой скорости вращения 9 об/мин.
00 об/мин. Это было проведено в соответствии со стандартной процедурой ASTM-D2699 с использованием измерителя детонации модели ZX101C. Исследовательское октановое число было получено путем изменения сравнительного соотношения оцениваемого образца бензина до тех пор, пока в измерителе детонации не наблюдалась детонация. Смесь изооктана и н-гептана (94,20:5,8) использовалась для запуска двигателя до тех пор, пока двигатель снова не застучал. Тогда октановое число оцениваемого бензина составило 94,20.
Антидетонационный показатель был рассчитан с использованием:
Антидетонационный индекс (AKI)=R+M2
, где , R = октановое число по исследовательскому методу, M = октановое число по моторному методу (Надкарним Кишор Р.А., 2000).
Определение перегонки при атмосферном давлении
Определение начальной и конечной температуры кипения образцов бензина проводили с использованием установки перегонки при атмосферном давлении модели 11860-3U в соответствии со стандартным методом испытаний ASTM-D86 (ASTM, 2006b).
Образец бензина (100 мл) добавляли в круглодонную колбу, содержащую гранулы, препятствующие вздутию. Включали дистилляционную машину и доводили температуру до 300°С. Температуру начала кипения (ТТК) образцов бензина регистрировали сразу после попадания первой капли бензина в мерный цилиндр. Температуру дистилляционной машины повышали, чтобы измерить конечную точку кипения (FBP). Также регистрировали температуру полного восстановления (TR).
Анализ давления паров по Рейду (RVP)
Анализ давления паров по Рейду для образцов проводили в соответствии с методом испытаний ASTM D323 с использованием анализатора давления паров по Рейду (модель P-700-1.00). Образец бензина (50 мл) вводили в машину давления паров Рейда и погружали в водяную баню давления паров Рейда. Температуру доводили до 38°С. Через 30 мин испаряли легкую фракцию пробы бензина и регистрировали давление выходящих паров.
Определение удельного веса (S.G) и плотности по API
В мерном цилиндре (100 мл) взболтали небольшую часть испытуемого образца, высушили и добавили 50 мл испытуемого образца.
Ареометр, калиброванный от 0,50 до 0,85, погружали в образец и регистрировали удельный вес (S.G). Кроме того, в мерный цилиндр вставляли термометр, регистрировали конечную температуру образца и корректировали до °F. Это было сделано в соответствии с методом испытаний ASTM D129.8 (АСТМ, 2006а). Плотность в градусах API рассчитывали по следующей формуле:
APIGravity=141,5S.G-131,5
Определение содержания серы
Содержание серы определяли с использованием метода никеля Ренея. Этот метод эффективен и дает надежные результаты (Hendsbee et al., 2006; Nejad and Miran Beigi, 2015), когда анализатор серы или оборудование для ИСП-ГХ-МС недоступны. Никель-алюминиевый катализатор в количестве 0,6 г отвешивали в перегонную колбу. Добавляли десять мл NaOH (2,5 н.), после чего смеси давали полностью прореагировать (интенсивная реакция). Реакционную смесь накрыли алюминиевой фольгой и оставили на ночь. В колбу для перегонки добавляли другой никель-алюминиевый катализатор, трижды промывали дистиллированной водой и промывали 10 мл изопропилового спирта для удаления всех проб воды.
Навеску образца (100 мл) добавляли в колбу, запивая 10 мл ИПС. Колбу ставили на нагреватель и нагревали. В скруббер добавляли по пятнадцать мл ацетона и NaOH (1 н.) (Common Sulphur Test Methods, 2007). Через образец пропускали газообразный азот и оставляли для десульфурации в течение 20 минут. В скруббер, содержащий ацетон и 1 н. раствор NaOH, добавляли три капли дитизона до получения розового окрашивания. Через воронку в колбу вводили 10 мл HCl (1 н.) с последующим добавлением ацетата ртути до полного исчезновения окраски. Были сняты окончательные показания ацетата ртути (ASTM, 2008).
Массовый % серы = A×TW
, где A = чистый объем ацетата ртути, T = значение титра ацетата ртути, W = вес образца в граммах.
Определение температуры вспышки
Температуры вспышки для образцов определяли с помощью прибора для определения температуры вспышки (закрытая модель K16270) для верхней температуры и прибора для определения температуры застывания/помутнения (модель PP-F3B4) для нижней температуры в соответствии с Стандартная процедура ASTM-D86.
Образец бензина (100 мл) помещали в круглодонную колбу, содержащую гранулы, препятствующие вздутию. Включали дистилляционную машину и доводили температуру до 300°С. Температуру начала кипения (ТТК) регистрировали сразу после попадания первой капли пробы в мерный цилиндр. Были определены температуры 10% ASTM D86 и температуры вспышки были рассчитаны с использованием уравнения, приведенного ниже.
1TFP=-0,014568-2,8497T1-1,903×10-3lnT1
где , T FP = температура вспышки (в закрытом тигле Пенски-Мартенса ASTM D93) бензина.
T 1 = ASTM 10% температура для бензина или нормальная точка кипения.
Следует отметить, что температура вспышки и температура 10% по ASTM для бензина измеряются в градусах Ренкина. 1R = 196,7F.
Результаты и обсуждение
Исследование октанового числа, октанового числа двигателя и антидетонационных индексов (AKI)
Среднее исследовательское октановое число (RON) RAG составляло 94,20% в пределах стандартного диапазона ASTM (ASTM D2700-19, 2019) (таблица 1).
И наоборот, среднее исследовательское октановое число ARG было на 82,9% ниже минимального предела ASTM (таблица 2), что означает, что очищенный кустарным способом бензин может вызывать детонацию двигателя. Низкое октановое число ARG может быть результатом плохих рабочих условий очистки. Октановое число по исследовательскому методу и октановое число по моторному топливу используются для измерения октанового числа бензина. RON измеряет способность бензина детонировать или гудеть в двигателе. Стук — это металлический шум, возникающий в двигателе с искровым зажиганием при использовании бензина с низким октановым числом (Onyinye and Okoye, 2015). Октановое число бензина определяет склонность бензина сопротивляться преждевременному воспламенению при сжатии в цилиндре двигателя (David et al., 2018). Антидетонатор — это присадка к бензину, которая уменьшает детонацию двигателя за счет повышения октанового числа топлива. Это происходит за счет повышения температуры и давления самовоспламенения (Шит, 2011).
Антидетонационный индекс (ANI) RAG и ARG составил 9.1,15 и 83,05 соответственно (табл. 2). Антидетонационный индекс представляет собой среднее значение RON и MON. В США требуется антидетонационный индекс 91 AKI или выше для бензина премиум-класса и 87 AKI для обычных бензиновых цилиндров (David et al., 2018). Бензин с более высоким показателем AKI приводит к более высокой экономии топлива автомобиля и лучшей производительности. Летучесть и октановое число бензина имеют первостепенное значение для определения качества бензина (Chikwe et al., 2016). Алканы с прямой цепью имеют большую склонность к детонации по сравнению с алканами с разветвленной цепью. Антидетонаторы, такие как тетраэтилсвинец, действуют как ингибиторы цепи свободных радикалов и, таким образом, останавливают распространение взрывной цепи, тем самым уменьшая детонацию.
Таблица 1 . Исследуйте октановое число обычного автомобильного бензина (RAG) и кустарного рафинированного бензина (ARG).
Таблица 2 .
Моторное октановое число для обычного автомобильного бензина (RAG) и бензина кустарной переработки (ARG).
Профиль дистилляции при атмосферном давлении
Начальная температура кипения RAG составляла 48°C, что было выше диапазона ASTM 35–39°C, тогда как конечная точка кипения RAG составляла 185°C, ниже диапазона ASTM из 195°–204°C (ASTM, 2006b) (табл. 3). Начальная температура кипения АРГ составляла 38°С и находилась в диапазоне 35–39°С по ASTM. Кроме того, конечная точка кипения ARG была на 184°C ниже диапазона ASTM 195–102°C (таблица 3). В аналогичном исследовании, проведенном (Onyinye and Okoye, 2015), были зарегистрированы 39 ± 0,817 и 204 ± 0,817°C для начальной и конечной точек кипения. Диапазон температур, в котором кипит бензиновая смесь, известен как профиль перегонки (David et al., 2018). Американский стандарт испытаний и материалов (ASTM) для бензина требует, чтобы извлечение 10 мл не превышало 60°C (таблица 3). Температура кипения 10 мл – это диапазон, при котором свеча зажигания впервые воспламеняется (Onojake et al.
, 2012). Точно так же, в соответствии с эталонным пределом ASTM, выход 50 мл и конечная точка кипения не должны превышать 110° и 19°.5°–204°С соответственно (табл. 3). По сравнению с эталонным пределом ASTM температура извлечения 10 мл RAG была на 71°C выше рекомендуемой 60°C (Таблица 3). Температура извлечения 10 мл ARG составляла 51°C в пределах контрольного предела. Кроме того, температуры извлечения 50 мл для RAG и LRG составляли 100° и 84°C соответственно и находились в пределах ASTM 110°C (таблица 3). Исследование также показало, что конечные точки кипения RAG и ARG составляют 185° и 184°C соответственно и находятся в допустимых пределах ASTM (195°–204°С). Что касается перегонки при атмосферном давлении, RAG был немного фальсифицирован по сравнению с ARG. Это связано с тем, что температура извлечения 10 мл 71°C (таблица 3) превышала предел ASTM 60°C. RAG мог быть плохо рафинирован, фальсифицирован или плохо смешан (David et al., 2018).
Таблица 3 . Дистилляция при атмосферном давлении.
Давление паров по Рейду (RVP)
Давление паров по Рейду RAG составляло 0,53 кг/см 2 в пределах допустимого диапазона 0,45–0,60, рекомендованного Американским стандартом испытаний и материалов (таблица 4). Давление паров по Рейду (RVP) измеряет давление паров бензиновой смеси при температуре 100 градусов по Фаренгейту (°F) (David et al., 2018). Это мера летучести бензина при использовании в автомобильных двигателях. Высокое ДПР бензиновой смеси приводит к тому, что некоторые компоненты бензина улетучиваются при контакте с атмосферой (David et al., 2018). Наоборот, ДВП LRG был 0,36 кг/см 2 ниже минимального предела ASTM 0,45 кг/см 2 (Таблица 4) (Чилингар и др., 2005). Peretomode (2018) в аналогичной работе сообщил, что RVP составляет 0,37–0,41 фунта на квадратный дюйм. Низкий RVP образцов ARG означает, что при использовании в автомобильном двигателе запуск двигателя при низких температурах может быть проблемой (David et al., 2018).
Это также свидетельствует о том, что образец содержал тяжелую углеводородную фракцию, которая могла быть результатом плохих условий работы нефтеперерабатывающего завода или фальсификации (Onojake et al., 2013). В более жарком климате используются компоненты бензина с более высокой молекулярной массой и, следовательно, с более низким ДПР, очень высокое ДПР приводит к «паровым пробкам». Очень низкая RVP в холодном климате приводит к тому, что автомобильные двигатели не запускаются, а в жарком климате чрезмерная летучесть приводит к тому, что известно как «паровая пробка».
Таблица 4 . Давление паров по Рейду (RVP) (кг/см 2 ) при 37,8°C для RAG и LRG.
Удельный вес
Результаты определения удельного веса обычного автомобильного бензина и образцов бензина местной очистки представлены в Таблице 5. Удельный вес обычного автомобильного бензина составил 0,7708 в пределах диапазона ASTM 0,75–0,85. Что касается удельного веса, образцы RAG не будут представлять проблемы для пользователей.
И наоборот, результат удельного веса бензина местной очистки составил 0,6832, что ниже минимального стандарта ASTM. Значения находятся в пределах приемлемого диапазона ASTM 0,75–0,85; это может привести к повреждению при использовании в автомобильном двигателе. Образцы бензина с удельным весом >0,75 будут иметь высокую скорость горения и, следовательно, потребуются в больших количествах. Это также может привести к полной детонации (стуку) двигателя с искровым зажиганием (Alang et al., 2018).
Таблица 5 . Удельный вес РАГ и АРГ.
Температура вспышки
Результаты температуры вспышки Пенски-Мартенса и Абеля-Пенского для РАГ составили -25° и -33°C соответственно (таблица 6). Точно так же температуры вспышки по Пенски (Мартенс и Абель-Пенски) для АРГ составляли -27° и -35,36°С соответственно. Температуры вспышки RAG и ARG были выше стандарта ASTM, равного −43°C (ASTM, 2007). Это означает, что исследуемые образцы бензина могут легко воспламениться, поскольку чем выше температура вспышки, тем выше скорость воспламенения и взрыва (Brandes and Möller, 2008).
Это также означает, что исследуемые образцы бензина могут представлять опасность при хранении, обращении и транспортировке (Абдельхалик и др., 2018). Температура вспышки — это самая низкая температура жидкости, при которой пар образца воспламеняется в присутствии источника воспламенения и пламя распространяется по поверхности образца (Brandes and Möller, 2008; Abdelkhalik et al., 2018). ). Температура вспышки важна для безопасного обращения, хранения и транспортировки бензина.
Таблица 6 . Температура вспышки (Пенский Мартенс o С, Абель-Пенский в закрытом тигле o С) РАГ и АРГ.
Содержание серы
Содержание серы в исследуемых образцах обычного автомобильного бензина и бензина местной очистки составило 0,0143 и 0,0238% соответственно (табл. 7). Для сравнения, содержание серы в образцах бензина местной очистки было выше, чем в образцах обычного автомобильного бензина (ASTM D452-18a, 2018). Значения содержания серы в двух образцах бензина находились в допустимом диапазоне ASTM 0,0100–0,0500%.
Европейские страны разрешают содержание серы в бензине до 0,001% (Assi, 2008). Уровни элементарной серы всего 2-3 мкг/г могут быть достаточными, чтобы вызвать коррозию элементов датчиков уровня из серебряного сплава в топливных баках. Кроме того, выбросы выхлопных газов от транспортных средств являются важными источниками вредных загрязнителей, таких как оксид серы (IV) (SO 2 ), образующийся при сгорании серосодержащих соединений в бензине. Оксид серы (IV) представляет собой кислый газ, связанный с опасностью для здоровья при вдыхании. Автомобильный бензин с низким содержанием серы рекомендуется из экологических соображений. Элементарная сера присутствует в бензине в основном в виде колец S8 с меньшим количеством S6 и S7 (Pauls, 2010).
Таблица 7 . Содержание серы в обычном автомобильном бензине (RAG) и кустарном очищенном бензине (ARG).
Сравнительные физико-химические свойства RAG и ARG приведены в Таблице 8. Результаты показывают значения различных физико-химических свойств обычного автомобильного бензина и бензина кустарной очистки по сравнению со стандартами ASTM.
Способ увеличить или уменьшить значения RAG и ARG, чтобы они соответствовали ASTM и другим международным стандартам, заключается в строгом соблюдении стандартных процессов переработки нефти. Несоблюдение стандартных процессов очистки может быть причиной отклонения некоторых значений.
Таблица 8 . Резюме сравнительных физико-химических свойств РАГ и АРГ.
Заключение
Результаты этого исследования показали, что октановое число по исследовательскому методу, октановое число по моторному топливу, давление паров по Рейду, содержание серы и удельный вес обычного автомобильного бензина соответствовали спецификациям ASTM, в то время как начальная температура кипения и температура вспышки отклонялись от ASTM. диапазон. В кустарном рафинированном бензине только атмосферная перегонка и содержание серы соответствовали приемлемым стандартам ASTM. Октановое число по исследовательскому методу, октановое число по моторному топливу, давление паров по Рейду и удельный вес бензина местной очистки отличались от стандартов ASTM.
Основываясь на этих выводах, очищенный кустарным способом бензин мог быть плохо очищенным или фальсифицированным и мог создавать проблемы в автомобильных двигателях при использовании. Качество кустарного бензина можно повысить за счет улучшения условий работы НПЗ и введения присадок к бензину. Нигерии необходимо развивать местные технологии, чтобы достичь самодостаточности в нефтяном секторе. Федеральное правительство должно принять законодательную базу для регулирования деятельности кустарных нефтеперерабатывающих заводов. Это обеспечит защиту окружающей среды, создаст доверие среди переработчиков, будет способствовать развитию местных технологий, а также обеспечит занятость и экономическую устойчивость.
Заявление о доступности данных
Необработанные данные, подтверждающие выводы этой статьи, будут предоставлены авторами без неоправданных оговорок.
Вклад авторов
Все перечисленные авторы внесли существенный, непосредственный и интеллектуальный вклад в работу и одобрили ее для публикации.
Конфликт интересов
IC работал в компании Nigerian National Petroleum Corporation.
Остальные авторы заявляют, что исследование проводилось в отсутствие каких-либо коммерческих или финансовых отношений, которые могли бы быть истолкованы как потенциальный конфликт интересов.
Ссылки
Абдельхалик А., Эльсайед Х., Хассан М., Нур М., Шехата А. Б. и Хелми М. (2018). Использование методов термического анализа для определения температуры вспышки некоторых смазочных и базовых масел. Египет. Дж. Бензин. 27, 131–136. doi: 10.1016/j.ejpe.2017.02.006
CrossRef Full Text | Google Scholar
Addeh, E. (2020) Нигерийские нефтеперерабатывающие заводы не смогли произвести нефтепродукты за девять месяцев . Газета новостей этого дня.
Аланг, М.Б., Нди-контар, М.К., Сани, Ю.М., и Ндифон, П.Т. (2018) Характеристика синтеза биосмазки из косточкового масла камерунской пальмы с использованием базового катализатора местного производства из кожуры подорожника.
Зеленый сустейн. Химия . 8, 275–287. doi: 10.4236/gsc.2018.83018
Полный текст CrossRef | Google Scholar
Асси, Р. (2008). Национальный семинар по поэтапному отказу от свинца. Национальная экологическая программа ООН. Амман Джордан «Взаимосвязь между качеством бензина, октановым числом и окружающей средой».
ASTM (2006a). «Стандартный метод определения плотности, относительной плотности (удельного веса) или плотности в градусах API сырой нефти и жидких нефтепродуктов методом ареометра D1298», в Ежегодном сборнике стандартов ASTM , Vol. 05:01 (Западный Коншохокен, Пенсильвания: ASTM International).
ASTM (2006b). «Стандартный метод испытаний для перегонки нефтепродуктов при атмосферном давлении D86», в Ежегодном сборнике стандартов ASTM , Vol. 05:01 (Западный Коншохокен, Пенсильвания: ASTM International).
ASTM (2007 г.). «Стандартная спецификация для автомобильного бензина D439», в Annual Book of ASTM Standards , Vol.
01:05 (Западный Коншохокен, Пенсильвания: ASTM International).
ASTM (2008). «Стандартный метод определения серы в бензине с помощью энергодисперсионной рентгенофлуоресцентной спектрометрии, D 4294», в Annual book of ASTM Standards , vol. 05:02.
ASTM D2700-19 (2019). Стандартный метод определения октанового числа моторного топлива для двигателей с искровым зажиганием . Западный Коншохокен, Пенсильвания: ASTM International.
ASTM D452-18a (2018). Стандартный метод определения плотности, относительной плотности и плотности в градусах API жидкостей с помощью цифрового плотномера. Западный Коншохокен, Пенсильвания: ASTM International.
ASTM D975-07 (2007). Стандартные технические условия на дизельное топливо . Западный Коншохокен, Пенсильвания: ASTM International.
Брандес, В., и Мёллер, В. (2008). «Характеристики безопасности» в Легковоспламеняющиеся жидкости и газы , Том. 1, 2nd Edn, ed Fachverlag NW in Cal Ed Schunemann KG (Бремерхафен: Wirtschaftsverlag NW), 1–8.
Чикве, Т. Н., Осуджи, Л. К., и Окойе, И. П. (2016). Разбавление ПМС (бензина) конденсатами: влияние на параметры обеспечения качества. J. Chem. соц. Нигерия 41, 113–117.
Google Scholar
Чилингарь Г.В., Буряковский Л.А., Еременко Н.А. (2005). Геология и геохимия нефти и газа , 1-е изд. Эльзевир.
Google Scholar
Общие методы испытаний серы (2007). Диапазон применимости и применимость класса топлива ASTM D975 .
Дэвид К., Тамм Г. Н., Девениш Д. Р. и Финельт Кальт А. Л. (2018). Анализ затрат на октановое число бензина . Управление энергетической информации США, Baker and O’Brien, Inc. 1333 West Loop South Suite 1350 Houston, Texas 77027.
Goodnews, MM, and Wordu, SA (2019). Анализ тенденций и возникающих факторов кустарной переработки в районе дельты реки Нигер в Нигерии. Междунар. Дж. Инновация. Экологичность человека. Нац. Стад. 7, 43–55.
Хендсби, Дж. А., Тринг, Р. В., и Дик, Д.
Г. (2006). Никель Ренея для десульфурации бензина FCC. Дж. Кан. Бензин. Тех. 45, 1–4. doi: 10.2118/06-11-06
Полный текст CrossRef | Google Scholar
Надкарним Кишор, Р. А. (2000). Руководство по методам испытаний ASTM для анализа нефтепродуктов и смазочных материалов . Ист-Брансуик, Нью-Джерси: Millennium Analytics, Inc., 36–79. дои: 10.1520/MNL44-EB
Полнотекстовая перекрестная ссылка | Google Scholar
Неджад Ф. и Миран Бейги А. А. (2015). Эффективное обессеривание бензинового топлива с использованием экстракции ионной жидкостью в качестве дополнительного процесса к адсорбционному обессериванию. Пет. Наука . 12, 330–339. doi: 10.1007/s12182-015-0020-2
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Онодзяке М.К., Атако Н. и Осудзи Л.К. (2013). Влияние фальсификации спирта Premium Motor (PMS) на автомобильные двигатели. Пет. науч. Технол . 31, 1–6. doi: 10.1080/10916466.2010.524466
CrossRef Full Text | Google Scholar
Оноджаке, М.
К., Лео, К., и Осудзи Атако, Н. (2012). Поведенческие характеристики фальсифицированного Premium Motor Spirit (PMS). Египетская нефтяная компания Res. Институт 21, 135–138. doi: 10.1016/j.ejpe.2012.11.004
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Onyinye, I.C., и Okoye, NH (2015). Анализ автомобильного спирта премиум-класса (PMS), распространяемого в Метрополисе Лагоса, Нигерия. Ближний Восток J. Sci. Рез. 23, 1321–1326. doi: 10.5829/idosi.mejsr.2015.23.07.9434
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Pauls, RE (2010). Определение элементарной серы в бензине методом газовой хроматографии с инжекцией на колонке и пламенно-ионизационным детектированием после дериватизации трифенилфосфином. Ж. Хроматогр. Наука . 48, 238–288. doi: 10.1093/chromsci/48.4.283
PubMed Abstract | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google
Перетомоде, Э. Дж. (2018). Сравнительный анализ физико-химических свойств бензина, произведенного на местном нефтеперерабатывающем заводе в ручьях дельты реки Нигер и на государственной нефтеперерабатывающей компании в районе дельты реки Нигер в Нигерии.
Азожете 14, 244–248.
Google Scholar
Лист, EAE (2011). Новые антидетонационные присадки для повышения октанового числа бензина. Дж. Петролеум Рез. Стад. 3, 1–12.
Google Scholar
Vempatapu, B.P., and Kanaujia, P.K. (2017). Мониторинг фальсификации нефтяного топлива: обзор аналитических методов. Анализ тенденций. хим. 92, 1–11. doi: 10.1016/j.trac.2017.04.011
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Ябраде М. и Тани Б. Г. (2016). Оценка воздействия кустарной переработки нефти на растительность и качество почвы: тематическое исследование юго-западной соли Уорри водно-болотных угодий в штате Дельта, Нигерия. Рез. Дж. Окружающая среда. Токсикол . 10, 205–212. doi: 10.3923/rjet.2016.205.212
Полный текст CrossRef | Google Scholar
ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ВОЕННЫХ ТОПЛИВ
Посетите NAP.edu/10766, чтобы получить дополнительную информацию об этой книге, купить ее в печатном виде или загрузить в виде бесплатного PDF-файла.
« Предыдущая: ВВЕДЕНИЕ
Страница 13 Делиться Цитировать
Рекомендуемое цитирование: «ФИЗИЧЕСКИЕ И ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ВОЕННЫХ ТОПЛИВ.» Национальный исследовательский совет. 1996. Допустимые уровни воздействия некоторых паров военного топлива . Вашингтон, округ Колумбия: Издательство национальных академий. дои: 10.17226/9133.
×
Сохранить
Отменить
2 Физические и химические свойства военных топлив J Топливо и судовое дизельное топливо (ДФМ) представляют собой сложные смеси углеводородов, получаемые путем перегонки сырой нефти. Они содержат сотни углеводородов, а также множество добавок. Фактический состав любого данного топлива варьируется в зависимости от источника сырой нефти, процессов нефтепереработки и технических характеристик продукта.
Углеводороды в реактивном и дизельном топливе менее летучи, чем в бензине. JP-5 — реактивное топливо с высокой температурой вспышки, разработанное ВМС. JP-5 — это специально очищенный тип керосина, состоящий из C9-парафины C16 (53%), циклопарафины (31%), ароматические соединения (16%) и олефины (0,5%). Содержание ароматических соединений в JP-5 может варьироваться от менее чем 2,5% до более чем 22% по объему. Содержание бензола в JP-5 обычно составляет менее 0,02% (Dollarhide, 1992), и в JP-5 может присутствовать небольшое количество полициклических ароматических углеводородов. Поскольку загрязнение авиационного топлива водой представляет собой серьезную проблему, в топливо добавляют ингибитор обледенения топливной системы, чтобы предотвратить образование льда в топливе.
Делиться
Цитировать
Рекомендуемое цитирование: «ФИЗИЧЕСКИЕ И ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ВОЕННЫХ ТОПЛИВ.
» Национальный исследовательский совет. 1996. Допустимые уровни воздействия некоторых паров военного топлива . Вашингтон, округ Колумбия: Издательство национальных академий. дои: 10.17226/9133.
×
Сохранить
Отменить
авиационных систем. JP-8 аналогичен коммерческому реактивному топливу A-1. JP-8 был разработан для ВВС как безопасное топливо для реактивных двигателей на основе керосина, обладающее достаточной надежностью и приемлемой температурой замерзания. ДФМ представляет собой смесь дизельного топлива, по сути аналогичного керосину, в который добавлены высококипящие фракции и высококипящие остаточные масла. Дизельное топливо состоит в основном из C9-углеводороды С20. Для DFM это примерно 13% парафинов, 44% ароматических соединений и 44% нафталинов. DFM также может содержать менее 10% полициклических ароматических углеводородов.
При рассмотрении потенциальной токсичности паров топлива важно отметить, что многие компоненты топлива не существуют в парах (Bishop, 1982).
В этом отчете рассматривается токсичность более летучих фракций топлива, а не токсичность всего топлива. Ожидается, что состав паров трех рассматриваемых видов топлива будет одинаковым, поскольку топливо производится путем смешивания керосина с различным количеством низкокипящих дистиллятов.
Ниже описаны физические и химические свойства военных топлив JP-5, JP-8 и DFM.
Страница 15 Делиться Цитировать
Рекомендуемое цитирование: «ФИЗИЧЕСКИЕ И ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ВОЕННЫХ ТОПЛИВ.» Национальный исследовательский совет. 1996. Допустимые уровни воздействия некоторых паров военного топлива . Вашингтон, округ Колумбия: Издательство национальных академий. дои: 10.17226/9133.
×
Сохранить
Отменить
ТОПЛИВО ДЛЯ РЕАКТИВНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ 5Молекулярный вес: | ≈185 |
Синонимы: | Реактивное топливо JP-5, MIL-T-5624M, AVCAT |
Точка замерзания, максимум: | -46°С |
Температура кипения: | 156-293°С |
Начальная точка: | 182°С (156-191°С) |
10% выпаренный: | 199°С ( 180-211°С) |
20% испаряемый: | 207°С (199-213°С) |
50 % испарения: | 220°С (212-229°С) |
90% испарения: | 246°С (236-275°С) |
Конечная точка: | 166°С (248-293°С) |
Температура вспышки, минимальная: | 60°С |
Давление паров: | 0,52 мм рт. |
Удельный вес, кг/л, 15°С, Минимум: | 0,788 |
Максимум: | 0,834 |
Теплотворная способность, БТЕ/фунт, минимум: | 18 300 |
Температура самовоспламенения: | 246°С |
Вязкость, максимальная при -20°C: | 8,5 |
Состав: | С 9 –С 16 парафины, об. циклопарафины, об. % ≈ 31%; ароматические соединения, об. % ≈ 16%; олефинов, об. % ≈ 0,5%. Ароматические соединения, типичные для крекинг-бензина и керосина, включают бензол, алкилбензолы, толуол, ксилол, индены, нафталины. Содержание бензола = 0,02%. |
Коэффициенты пересчета при стандартной температуре и давлении: | 1 ч/млн = 8,3 мг/м 3 1 мг/м 3 = 0,12 частей на миллион |
ст. (10°C) 1,8 мм рт.ст. (28°C)
% ≈ 53%;Страница 16 Делиться Цитировать
Рекомендуемое цитирование: «ФИЗИЧЕСКИЕ И ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ВОЕННЫХ ТОПЛИВ.» Национальный исследовательский совет.
1996. Допустимые уровни воздействия некоторых паров военного топлива . Вашингтон, округ Колумбия: Издательство национальных академий. дои: 10.17226/9133.
×
Сохранить
Отменить
ТОПЛИВО ДЛЯ РЕАКТИВНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ 8Молекулярный вес: | ≈180 |
Синонимы: | Реактивное топливо JP-8, MIL-T-83133B, АВТУР |
Точка замерзания, максимум: | -47°С |
Температура кипения: | 175-300°С |
10% восстановлено, максимум: | 205°С |
Конечная точка, максимум: | 300°С |
Температура вспышки, минимальная: | 38°С |
Давление паров: | 0,52 мм рт. |
Удельный вес, кг/л, 15°С, Минимум: | 0,775 |
Максимум: | 0,840 |
Теплотворная способность, БТЕ/фунт, минимум: | 18 400 |
Вязкость, максимальная при -20°C: | 8 |
Состав: | C 8 –C 9 алифатические углеводороды, об. углеводородов, об. % ≈ 65%; С 15 –С 17 алифатические углеводородов, об. % ≈ 7%; ароматических соединений, об. % ≈ 18%. Ароматические соединения, типичные для крекинг-бензина и керосина, включают бензол, алкилбензолы, толуол, ксилол, индены, нафталины. |
Коэффициенты пересчета при стандартной температуре и давлении: | 1 ppm = 8,0 мг/м 3 1 мг/м 3 = 0,12 частей на миллион |
ст. (10°C) 1,8 мм рт.ст. (28°C)
% ≈ 9% C 10 –C 14 алифатическиеСтраница 17 Делиться Цитировать
Рекомендуемое цитирование: «ФИЗИЧЕСКИЕ И ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ВОЕННЫХ ТОПЛИВ.
» Национальный исследовательский совет. 1996. Допустимые уровни воздействия некоторых паров военного топлива . Вашингтон, округ Колумбия: Издательство национальных академий. дои: 10.17226/9133.
×
Сохранить
Отменить
ДИЗЕЛЬНОЕ ТОПЛИВО СУДОВОЕМолекулярный вес: | 198-202 |
Синонимы: | ДМФ, дизельное топливо, бензин, дизельное топливо №. 4, дистиллят |
Точка замерзания, максимум: | нет данных |
Температура кипения, 760 мм рт. | 220-400°С |
Восстановление 90%, Минимум: | 282°С |
Максимум: | 338°С |
Удельный вес, кг/л, 15°С: | 0,87 |
Вязкость, 40°C: | 1,9-4,1 |
Плотность пара (воздух = 1): | 8 |
% летучих по объему при 38°C: | Незначительная |
Температура вспышки: | 52°С |
Температура самовоспламенения: | 257°С |
Состав: | C 9 –C 20 парафины, об. , об. % ≈ 44%; нафталины, об. % ≈ 44%; может содержать некоторое количество (< 10%) полициклические ароматические углеводород. |
Коэффициенты пересчета при стандартной температуре и давлении: | 1 ppm = 8,9 мг/м 3 1 мг/м 3 = 0,11 частей на миллион |
ст.:
% ≈ 13%;Страница 13 Делиться Цитировать
Рекомендуемое цитирование: «ФИЗИЧЕСКИЕ И ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ВОЕННЫХ ТОПЛИВ.» Национальный исследовательский совет. 1996. Допустимые уровни воздействия некоторых паров военного топлива .
Вашингтон, округ Колумбия: Издательство национальных академий. дои: 10.17226/9133.
×
Сохранить
Отменить
Страница 14 Делиться Цитировать
Рекомендуемое цитирование: «ФИЗИЧЕСКИЕ И ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ВОЕННЫХ ТОПЛИВ.» Национальный исследовательский совет. 1996. Допустимые уровни воздействия некоторых паров военного топлива . Вашингтон, округ Колумбия: Издательство национальных академий. дои: 10.17226/9133.
×
Сохранить
Отменить
Страница 15 Делиться Цитировать
Рекомендуемое цитирование: «ФИЗИЧЕСКИЕ И ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ВОЕННЫХ ТОПЛИВ.