Как понизить октановое число бензина

История

Нефтеперегонный куб братьев Дубининых

Нефтеперегонные устройства конца XIX века

Керосиновый завод в Баку, 1890 год

Очередь за керосином. Москва, 1920-е годы

До середины XIX века для освещения сжигали всевозможные жиры или светильный газ. Однако жиры давали меньше света, больше копоти, неприятно пахли, оставляли большой нагар и засоряли лампы отложениями. Промышленная добыча китовой ворвани для осветительных целей привела к катастрофическому уменьшению поголовья китов. Светильный газ был неудобен и не получил значительного распространения. Появление керосина оценили по достоинству, и он быстро вытеснил жиры.

Сведения о дистилляции нефти начинаются с X века н. э. Однако широкого применения продукты дистилляции не находили, несмотря на сведения об использовании нефти в масляных лампах. В 1733 году врач Иоганн Лерхе, посетив бакинские нефтепромыслы, записал наблюдения о перегонке нефти:

В 1746 году рудознатец Ф. С. Прядунов поставил нефтеперегонный завод на реке Ухте на естественном источнике нефти. Однако удалённость от цивилизации затруднила работу завода, который не смог обеспечить прибыльность и четверть века спустя был заброшен. В 1823 году крепостные крестьяне братья Дубинины построили нефтеперегонный куб на Северном Кавказе, недалеко от Моздока, возле аула Акки-Юрт. Это предприятие проработало более 20 лет, поставляя несколько сот пудов продуктов перегонки нефти в год для аптечных и осветительных целей. По видимому, это первая промышленная установка перегонки нефти, сведения об устройстве которой дошли до наших дней. Получавшиеся при этом бензин и мазут имели крайне ограниченное применение. Например, бензин применялся в аптекарских и ветеринарных целях, а также в качестве бытового растворителя, и поэтому большие его запасы нефтепромышленники попросту выжигали в ямах или сливали в водоёмы. Мазут ограниченно применяли как заменитель угля в паровых машинах, а также для получения смазочных масел.

Начало массовому промышленному использованию светлых нефтепродуктов в освещении было положено в 1840-х — 1850-х годах. Разными людьми было продемонстрировано получение из угля, битума, нефти светлой малопахучей горючей жидкости путём нагрева этих веществ и отгонки продуктов. Был получен ряд патентов.

Название «керосин» предложил канадский физик и геолог , в 1846 году продемонстрировавший полученное нагреванием угля осветительное масло, не дававшее копоти. Метод Геснера не позволял получить дешёвый продукт, но дал толчок дальнейшим исследованиям.

В 1851 году вступила в строй первая промышленная перегонная установка в Англии.

В 1853 году во Львове И. Лукасевичем и Я. Зехом была изобретена безопасная керосиновая лампа. В 1854 году была зарегистрирована торговая марка «керосин». Начался процесс трансформации масляных ламп в керосиновую лампу.
Именно развитие керосинового освещения в середине XIX века привело к повышению спроса на нефть и к развитию способов её добычи. С этого момента начинается бурное развитие керосинового промысла, потянувшее за собой нефтедобычу. В 1857 году Василий Кокорев в Сураханах близ Баку построил нефтеперегонный завод начальной мощностью 100 тыс. пудов керосина в год. К концу века в России производили уже около 100 млн пудов керосина в год.

В дореволюционной России керосин входил в состав денежно-натуральной формы заработка заводских рабочих.

Востребованность керосина в быту в конце XIX — начале XX веков повысилась в связи с появлением приборов для приготовления пищи — примуса и керосинки. На территории России и СССР последняя, заменив дровяные плиты, пользовалась популярностью с середины 1920-х годов до конца 1950-х.

В начале XX века керосин уступил своё лидирующее положение на мировом рынке нефтепродуктов бензину из-за распространения двигателей внутреннего сгорания и электрического освещения. Вновь значение керосина начало возрастать только с 1950-х годах, ввиду развития реактивной и турбовинтовой авиации, для которой именно этот вид нефтепродуктов (авиакеросин) оказался практически идеальным топливом.

Литература

  • Чертков Я. Б., Спиркин В. Г. Применение реактивных топлив в авиации, М., 1974;
  • Технология переработки нефти и газа, ч. 3. Черножуков Н. И.,
  • Очистка и разделение нефтяного сырья, производство товарных нефтепродуктов, 6 изд., М., 1978;
  • Химмотология в гражданской авиации. Справочник, М., 1983, с. 56-64. В. Г. Спиркин.
  • Топлива, смазочные материалы, технические жидкости. Ассортимент и применение: Справочник. 2-е изд. Под ред. В. М. Школьникова. М.: Химия, 1999
  • А. Г. Ахмадуллина, А. И. Самохвалов, Л. Н. Шабалина, В. А. Булгаков, Г. М. Нургалиева, А. С. Шабаева. Демеркаптанизация керосиновой фракции на полифталоцианиновом катализаторе. Химия и технология топлив и масел, № 2, 1998, с.43.

Как заправляют самолёты

Топливо заливают в самолёт прямо на стоянке в аэропорту. Баки расположены в крыльях и в центре, иногда ещё есть бак в хвосте. Часть из них служит запасными баками: все они соединены между собой топливными шлангами, по которым при необходимости можно перекачать керосин из одного в другой. Изготовлены они из пластичного, но крепкого резинового материала, поэтому устойчивы к перегрузкам и ударам.

К лайнеру подъезжает цистерна, оборудованная шлангами, их вставляют в горловины баков, и начинается заправка. Керосин автоматически распределяется равномерно по всем имеющимся бакам, чтобы не нарушилась центровка самолёта.

Пока самолёт не заправят, пассажиров на его борт не пустят.

Количество необходимого топлива определяет командир экипажа, затем техник запрашивает нужный объём. Перед заправкой керосин проверяют на присутствие в нём воды, а после заправки сливают конденсат или воду со дна бака через специальное сливное отверстие.

Как из 92 бензина сделать 80-й

По первой формуле, узнаем количество керосина в литре получаемого 80-го:

K= (92-80) / (92-45) = 12 / 47 ≈ 0.255 л

По третьей формуле вычисляем какое количество керосина нужно добавить в 10 литров 92-го бензина:

Kк= (10 ⋅ 0.255) / (1-0.255) = 2.55/0.745 ≈ 3.42 л

Итог: чтобы получить 80-й бензин из 10-ти литров 92-го нужно во второй налить 3.42 литра керосина.

Очень часто меня спрашивают чем мы заправляли двигатели Побед в время медиаэкспедиции в 2020 году. Действительно, если на просторах нашей родины еще можно было найти 80-й, то в Европе, особенно в еврозоне даже 92-го нет, редко встречается 95-й, в основном 98-й, 100 и 102-й. Напомню двигатель Победы М20 имеет степень сжатия 6,2 и рассчитан на работу на 66-м бензине. О том как решить эту проблему мы долго совещались перед поездкой, были варианты форсировать двигатели, заказывать новые распредвалы с фазами газораспределения под высокооктановое топливо, менять клапана на клапана с натром, уменьшать степень сжатия за счет уменьшения камеры сгорания и т, д. Все это оказалось трудоемким и долгим по времени, так же достаточно затратно по финансам. В конце концов было принято решение использовать специальную присадку в топливо. Итак за время поездки в наших Победах ( все 4 машины) мы использовали присадку в топливо, так называемый тетраэтилсвинец.На фото бутылочка с ней.

Производство в России

Объём производства реактивного топлива в 2007 году составил 9012,1 тыс. тонн. Из них 7395,04 тыс. тонн были поставлены на внутренний рынок, остальное — на экспорт. Производством авиакеросина в России занимается 20 нефтеперерабатывающих заводов:

  • ОАО НК «Роснефть»:

    • Комсомольский НПЗ (ТС-1)
    • Сызранский НПЗ (РТ)
    • Новокуйбышевский НПЗ (ТС-1, РТ)
    • Ачинский НПЗ (ТС-1)
    • Ангарская НХК (ТС-1)
    • Рязанский НПЗ (ТС-1)
  • ОАО «Лукойл»:

    • Волгограднефтепереработка (ТС-1, РТ)
    • Пермнефтеоргсинтез (РТ)
    • Нижегороднефтеоргсинтез (ТС-1, РТ)
    • Ухтанефтепереработка (РТ)
  • ОАО «Газпром нефть»:

    • Московский НПЗ (ТС-1)
    • Омский НПЗ (ТС-1)
  • ОАО «Сургутнефтегаз»

    ПО Киришинефтеоргсинтез (ТС-1)

  • ООО «Газпром переработка»

    Филиал «Сургутский завод стабилизации конденсата им. В. С. Черномырдина» (ТС-1)

  • ОАО «НГК „Славнефть“»

    Ярославнефтеоргсинтез (ТС-1)

  • ОАО НК «РуссНефть»

    Орскнефтеоргсинтез (РТ)

  • НК «Альянс»

    Хабаровский НПЗ (ТС-1)

  • ОАО «ТАИФ-НК»
  • Ново-Уфимский НПЗ (ТС-1)
  • Нижнекамский НПЗ (ТС-1, РТ)
  • Краснодарэконефть (ТС-1, Т-1)
  • ПАО «Татнефть»

О производстве топлива Т-6 и Т-8В данных нет. Ранее керосин Т-6 производился Ангарской НХК и на Орскнефтеоргсинтез.

Любое авиационное топливо, выходящее с нефтеперерабатывающего завода, проходит проверку и приёмку военным представителем.

Экология для кукурузника

Вместе с учеными из Всероссийского научно-исследовательского института по переработке нефти специалисты компании в 2014 году занялись разработкой рецептуры неэтилированного топлива с октановым числом 91, и к настоящему моменту эта работа уже завершена. Ее итогом стало появление даже не одного, а двух составов. Первый получил обозначение Б-92 / 115 — для российского рынка. По своим характеристикам он полностью соответствует ГОСТовскому этилированному топливу Б-91 / 115. Второй — аналог неэтилированного авиабензина 91UL (ASTM D 7547), под который сейчас разрабатывают дви- гатели многие ведущие производители, — такие, например, как один из мировых лидеров в этом сегменте, австрийский Rotax.

Петр Дегтярев, директор дирекции нефтепереработки «Газпром нефти»:

«По 91-му бензину работы выполнены, поданы заявки на три патента, по одной уже пришло подтверждение, две других еще на стадии экспертизы, — рассказал главный специалист управления технической политики и инновационной деятельности департамента развития нефтепереработки и нефтехимии „Газпром нефти“ Валерий Головачев. — Российская и европейская нормали не сильно отличаются по составу, поэтому производство всего объема планируется разместить на одной площадке Омского НПЗ».

Однако разработать топливо — полдела. Даже самый лучший бензин, соответствующий всем стандартам, невозможно продать, если его не сертифицировали для использования в своей продукции производители авиадвигателей. Этим сейчас и занимаются в дирекции переработки «Газпром нефти» и ВНИИ НП, начав, разумеется, с предприятий, выпускающих моторы для Ан-2 в России и Польше. Ведутся переговоры в этом направлении и с Rotax. Однако на 91-м авиабензине способна работать лишь половина поршневой авиатехники, зарегистрированной в стране. Это отражают и статистические данные: 54% продаж специализированного топлива для поршневых авиадвигателей приходится на бензин 100LL. Поэтому в компании уже началась подготовка к новому проекту, в рамках которого планируется разработать неэтилированный аналог 100-го авиабензина, а ОНПЗ в качестве индустриального партнера подал заявку на участие в тендере Министерства образования и науки РФ на разработку такого топлива.

Стандарты на авиационный бензин

Согласно ГОСТ 1012–2013 авиационные бензины выпускаются в следующих марках:

— авиационный бензин Б-91 / 115. Предназначен для эксплуатации двигателей АШ-62ИР, АИ-26В, М-14Б, М-14П и М-14В-26.

— авиационный бензин Б-92. Поставляется по государственному оборонному заказу. Разработан в результате большого комплекса испытаний как единый бензин без нормирования показателя «сортность на богатой смеси», в определенных условиях может применяться взамен бензина Б-91 / 115.

В настоящее время в России наиболее широко применяется импортный бензин с пониженным содержанием свинца марки Avgas 100LL. Это основное топливо для зарубежной авиатехники, в том числе для таких распространенных вертолетов, как R-22, R-44, самолетов Cessna-172 и других типов.

Реактивные топлива

Основная статья: Авиакеросин

Керосин — фракция нефти, выкипающая в основном в интервале температур 200—300°С.
Реактивное топливо, топливо для авиационных реактивных двигателей — это как правило, керосиновые фракции, получаемые прямой перегонкой из малосернистых (например, Т-1) и сернистых (ТС-1) нефтей. В настоящее время прямоперегонного авиационного топлива мало, широко применяется гидроочистка и добавка присадок.

Керосин применяется для бытовых целей как печное и моторное топливо, растворитель лаков и красок. Реактивное топливо применяется в качестве горючего для газотурбинных двигателей самолётов и вертолётов гражданской и военной авиации, и кроме того, топливо на борту воздушного судна также может использоваться в качестве теплоносителя или хладагента (топливно-воздушные и топливно-масляные радиаторы), и в качестве рабочей жидкости гидросистем (например, управление сечением реактивного сопла двигателя). Также реактивные топлива широко применяются как растворитель при техническом обслуживании воздушных судов, при очистке от загрязнений ручным либо машинным способом (например, в ультразвуковой установке для очистки фильтров в качестве рабочей жидкости применяется авиакеросин). Авиационные реактивные топлива проходят в общей сложности до 8 ступеней контроля качества, а в Российской Федерации, кроме того, и приёмку военным представителем.

Для реактивных топлив основными показателями качества являются:

  • массовая и объёмная теплота сгорания
  • термостабильность топлива
  • давление насыщенных паров
  • кинематическая вязкость
  • совместимость с конструкционными и уплотнительными материалами
  • нагарные и противоизносные свойства
  • электропроводность
  • серность
  • кислотность

Реактивные топлива вырабатываются в основном из среднедистиллятных фракций нефти, выкипающих при температуре 140—280 С° (лигроино-керосиновых). Широкофракционные сорта реактивных топлив изготовляются с вовлечением в переработку бензиновых фракций нефти. Для получения некоторых сортов реактивных топлив (Т-8В, Т-6) в качестве сырья применяются вакуумный газойль и продукты вторичной переработки нефти.

Реактивные топлива на 96—99 % состоят из углеводородов, в составе которых различают три основные группы:

  • парафиновые
  • нафтеновые
  • ароматические.

Кроме углеводородов в реактивных топливах в незначительных количествах присутствуют сернистые, кислородные, азотистые, металлорганические соединения и смолистые вещества. Их содержание в реактивных топливах Регламентируется стандартами.

В России и странах СНГ, эксплуатирующих советскую авиатехнику, используются следующие типы авиационного топлива:

ТС-1 в РФ производится по ГОСТ 10227-86 с изм. 1-6. — прямогонная фракция 150—250 С°, либо смесь прямогонных и гидроочищенных фракций (основным ограничением является содержание общей серы и меркаптановой не более 0,2 % и 0,003 %). Самый массовый вид авиационного топлива на территории РФ и постсоветском пространстве, предназначенный для всех старых типов турбовинтовых и дозвуковых турбореактивных двигателей, также на нём эксплуатируются самолёты зарубежных производителей. По своим характеристикам и области применения примерно соответствует зарубежному керосину Jet-A. Является резервным по отношению к топливу РТ.

РТ — высококачественное топливо, нефтяная фракция 135—280 С° с полной гидроочисткой. Содержание серы: общей — 0,1 %, меркаптановой — 0,001 %. В связи с гидрокрекингом топливо «сухое», то есть имеет низкие смазывающие свойства. В процессе производства в него вводятся антиокислительная и антиизносная присадки. Предназначено для турбореактивных дозвуковых и некоторых сверхзвуковых самолётов (Су-27, Ту-22М3 и др.), а также в качестве резерва топлива ТС-1. Зарубежных аналогов для данного топлива нет.

Т-6 и Т-8В — термостойкое реактивное топливо для двигателей некоторых сверхзвуковых самолётов (например, МиГ-25). Производятся по очень сложной технологии с гидроочисткой и введением присадок. Эти топлива производятся только для нужд Министерства обороны РФ.

Безопасные маневры

Сама заправка — процесс, где также немало нюансов, связанных с безопасностью. Автомобиль заправляют с помощью пистолета, снабженного специальным клапаном. Клапан срабатывает, когда бак заполнен, защищая АЗС от разлива топлива. Осечек пистолет не дает. Но, если топливо по какой-то причине все-таки разлилось, заправку машин останавливают, людей эвакуируют, разлив заливают воздушно-механической пеной из огнетушителя, засыпают сорбентом или песком и убирают.

Заправка самолета — более сложный процесс. На современных лайнерах топливо по бакам, которые находятся в крыльях, распределяется автоматически, с помощью бортового компьютера

Здесь очень важно соблюдать баланс, поскольку это влияет на центровку воздушного судна, а ее нарушение может привести к самым печальным последствиям — вплоть до катастрофы. Также важно следить за массой топлива, чтобы не перегрузить самолет

Большинство самолетов заправляют топливозаправщики с цистернами (ТЗ). Внешне они напоминают бензовозы, но это гораздо более сложная техника с большим количеством электроники. А сама заправка — сложный маневр в узком пространстве. В этот момент вокруг судна, как правило, работают разные машины наземных служб. И расстановка каждой из них четко регламентирована.

Когда заправщик занимает свое место на перроне, он проводит обязательную процедуру выравнивания электрических потенциалов. Дело в том, что топливо перемещается по заправочному рукаву под высоким давлением, при этом из-за трения вырабатывается статическое электричество. Чтобы исключить вероятность возгорания, топливозаправщик и судно заземляют, соединяя специальным тросом, который образует единый контур.

Топливо в систему подается с давлением, которое не должно превышать 3,5 атмосферы. Его регулируют специальные клапаны

Это очень важно, поскольку повышенное давление при заправке может создать риск гидроудара, что чревато повреждением сложной топливной системы самолета

Подачу топлива в воздушное судно контролирует оператор. А оператора контролирует специальное устройство Deadman — кнопка, которую человек нажимает каждые 30 секунд, чтобы дать понять системе, что он в порядке и все у него под контролем. Форс-мажоров может быть много: человек может упасть в обморок, отвлечься, умереть… Если он не нажмет кнопку Deadman, система автоматически остановит заправку.

Остается добавить, что стандартная заправка самолета производится без пассажиров на борту, хотя в некоторых случаях (особенно в малых аэропортах) от этого правила могут отступать. Кстати, что касается автомобилей: когда-то существовало требование проводить заправку без пассажиров, чтобы не подвергать их риску. Позже для легковых автомобилей эту норму отменили, но для всех других видов транспорта (автобусов, грузовых машин, тракторов) она актуальна до сих пор.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Adblock
detector