Бензин – основний вид моторного палива

     Кисеньмісткі  антидетонаційні присадки дещо підвищують октанове число і зменшують токсичність відпрацьованих газів за рахунок зменшення у них продуктів неповного згоряння. Найбільше застосування отримала присадка метилтретбутилового ефіру та деякі пакети на її основі. До того ж підвищення вмісту оксигенатів збільшує викиди альдегідів, зокрема, формальдегіду, який є канцерогенною речовиною. Тому згідно з директивами ЄС 85/536/ЄС і 87/441/ЄС граничний вміст кисневмісних з'єднань у бензинах обмежують. Кисневмісні присадки розчиняють воду, яка знижує властивості бензинів під час їх збереження. Це обмежує сферу їх застосування: їх використовують переважно для виробництва високооктанових бензинів.

     Єдина система позначень марок автомобільних  бензинів відсутня.

     Зазвичай, бензин маркірують літерами і цифрами: А, АІ (АИ), іноді словом Нормаль, PREMIUM та ін. Цифрами позначають детонаційну стійкість бензинів. У марках бензинів, що виробляються в Європі, цифрами, як правило, позначають октанове число за дослідним методом. Виключення становлять бензини з низьким октановим числом А-72 та А-76, в яких цифрами позначають октанове число за моторним методом.

     У США нормується октановий індекс бензинів, який дорівнює половині суми октанових чисел за моторним і дослідним методами [5, c.271-273] 

     1.7 Авіаційні бензини

     Авіаційні бензини призначені для використання в поршневих авіаційних двигунах. До них, порівняно з автомобільними, висувають жорсткіші вимоги, що зумовлено конструктивними особливостями авіаційних двигунів та умовами їх роботи. Для виробництва бензинів використовують окремі високоякісні фракції первинної і вторинної (каталітичного риформінгу, алкілування, ароматизації, ізомеризації тощо) переробки нафти. Пальне для авіаційних двигунів, що експлуатуються в різних режимах: звичайному (крейсерському) і форсованому (режимі злету літака), повинно зберігати свою стійкість як на бідних, так і на багатих сумішах. Детонаційна стійкість авіаційного бензину при роботі на бідній суміші оцінюється октановим числом, а при роботі на багатій суміші — сортністю. Сортністю бензину називається число, що показує, яку потужність може розвивати двигун на випробному паливі в порівнянні з ізооктаном, сортність якого прийнята за 100. Наприклад, Б-95/130, Б-100/130.

     Основні марки авіаційних бензинів є етиловані - вони містять 2-3,2 г/кг бензину тетраетилсвинцю (ТЕС). Також існують малоетиловані (менше 1г/кг) і неетиловані бензини.

     У країнах СНД використовують здебільшого  авіаційні бензини за ГОСТ 1012-72, а також за ТУ виробників. В інших країнах бензини відповідають вимогам ASTM D 910 (марок 80, 100 і 100LL), національним стандартам та європейським специфікаціям. У США розроблена одна марка неетилованого бензину 82UL за ASTM D 06227, яка не замінює бензини з ТЕС, а використовується у спеціально розроблених авіаційних двигунах.

     Єдина система позначення марок авіаційних бензинів відсутня.

     Авіаційні бензини, що виробляють у країнах СНД, позначають літерою Б і дробом, у чисельнику якого наводять октанове число за моторним методом, а в знаменнику - сортність на збагаченій суміші (наприклад, Б-91/115, Б-100/130). Бензини, в яких показник сортності на збагаченій суміші не регламентовано, маркіруються лише октановим числом за моторним методом (Б-70, Б-92). В інших країнах застосовують цифрову систему позначень, згідно з якою вказують октанове число за моторним методом (наприклад, марки 80 і 100), або комбіновану, яка складається з літер і цифр (наприклад, малоетилований (Low Lead) бензин – 100LL, а неетилований (Unleaded) – 82UL).

     Цю  групу бензинів забарвлюють зеленим (Б-91/115, Б-92), жовтим (95/130) або блакитним (Б-100/130) кольорами. Бензини за АSTM D 910 також забарвлюють червоним (80), зеленим (100) і жовтим (100LL) кольорами. Неетилований бензин   Б-70 не забарвлюють, його основне призначення – розчинник [5, c.272-273]. 
 

           2. Дизельне паливо

          Дизельне паливо, як і бензин, являє собою суміш парафінових, нафтенових і ароматичних вуглеводів і є продуктом прямої перегонки нафти з додаванням (не більше 20%) компонентів каталітичного крекінгу (виходить з гасово-газойлевих фракцій прямої перегонки нафти). Щільність дизельного палива 0,79— 0,97 г/см³, температура спалаху 35—80°С, температура помутніння для літніх сортів не вище -5°С, а для зимових — від -25 до -30°С. Температура застигання повинна бути на 5—10°С нижча температури помутніння. Дизельне паливо використовується в двигунах, установлених на великовантажних автомобілях, тракторах і дорожніх машинах, на водному і залізничному транспорті, у різних енергетичних установках і випускається двох видів: легке, малов'язке паливо — для швидкохідних дизелів і важке, високов'язке паливо — для тихохідних дизелів. Це паливо призначено також для швидкісних дизелів, газотурбінних двигунів наземного і водного транспорту, а також двигунів, що працюють стаціонарно.

     Дизельне паливо, на відміну від карбюраторного, містить більш важкі фракції вуглеводнів: гасові, газойлезі і солярові, які не схильні до детонації. Фізико-хімічні властивості дизельного палива характеризуються теплотою згорання, займистістю, фракційним складом і температурою спалаху, в'язкістю, температурою помутніння, початку кристалізації і застигання, вмістом сірки та інших шкідливих домішок. Для реактивних авіаційних двигунів як паливо використовується гас і лігроїн прямої перегонки нафти, а також газойлеві фракції дистилятів окремих нафт із продуктами вторинного походження і прямогонні дистиляти [6, c. 104-107].

     Один  з основних показників якості дизельного палива є загорання, що характеризує здатність палива займатися без джерела запалювання й оцінюється цетановим числом. Цетановим числом називається умовна одиниця, чисельно рівна відсотку (по об'єму) цетану в суміші, що складається з цетану (займистість 100),             α-метилнафталіну, який рівнозначний займистостості 0. Температура самозапалювання дизельного палива знижується зі збільшенням цетанового числа.

     Від фракційного складу дизельного палива залежить якість утворення паливно-повітряної суміші і повнота її згоряння, димність вихлопу та інші показники роботи двигуна, а також температура спалаху пальної суміші при піднесенні вогню. Температура спалаху характеризує вогненебезпечність палива для застосування, транспортування і збереження.

     В'язкість  є важливою експлуатаційною властивістю і визначає рухливість дизельного палива (тобто опір, який роблять частки рідини одна одній при переміщенні під дією сили), ступінь його розпилення й однорідність пальної суміші. При зниженій в'язкості відбувається надмірне розпилення палива, його підтікання через зазори, знижується тиск упорскування, погіршуються його властивості змащування, при підвищеній в'язкості збільшується опір при русі палива по трубопроводах, погіршуються процеси розпилення і сумішоутворення, паливо цілком не згоряє, підвищуються його витрати. Дизельне паливо звичайно характеризується кінематичною в'язкістю, що становить питомий коефіцієнт внутрішнього тертя рідини. В'язкість дизельного палива залежить від температури і підвищується при її зниженні: у паливах для швидкохідних дизелів вона визначається при 20°С, а для тихохідних — при 50°С. Кінематичну в'язкість установлюють за часом витікання через капіляр віскозиметра заданої кількості палива при температурі 20°С. В'язкість дизельного палива для швидкохідних двигунів 1,8—8,0 мм²/с, а для тихохідних — до 36 мм²/с. У холодну пору року необхідно застосовувати зимові сорти дизельного палива, що мають менші показники в'язкості.

     На  роботу двигуна при низькій температурі  впливають також температура помутніння, початку кристалізації і застигання палива, що залежить від його фракційного складу. Температурою помутніння називається така температура, при якій паливо втрачає свою форму і однорідність. Це називається процесом кристалізації.

     Температура повної втрати рухливості палива є  температурою застигання.

     Вміст сірки в дизельному паливі завжди вищий, ніж у бензині. Сірка і сірчасті сполуки викликають корозію деталей двигунів, особливо швидкохідних. Корозійна активність дизельного палива залежить також від вмісту водно-розчинних кислот і лугів, кисневих сполук, механічних домішок, води. Для поліпшення властивостей дизельного палива до нього додають присадки, що підвищують цитанове число, інгібітори корозії, дезактиватори металів тощо [5, c.274-275].

     Комплекс  експлуатаційних вимог до дизельного палива забезпечується шляхом підбору його оптимального фракційного та вуглеводневого складу. Проте можливості використання прямих фракцій обмежені високим вмістом сірки, тому для виробництва товарних марок, які відповідають сучасним вимогам, застосовують гідроочищені фракції або їх суміш із прямими фракціями. Гідроочищені фракції отримують з прямих фракцій та їх сумішей з продуктами вторинних процесів (легкий газойль каталітичного крекінгу та ін.). Палива з підвищеними екологічними характеристиками отримують з повністю гідроочищених фракцій. Для поліпшення експлуатаційних характеристик до палив товарних марок вводять присадки або їх пакети.

     Залежно від температури навколишнього  середовища виготовляють літні (summer) та зимні (winter) сорти дизельних палив. У деяких країнах виготовляють міжсезонні (intermediate), а в країнах із холодним кліматом арктичні (arctic) марки дизельного палива. Виробництво зимового палива обходиться дорожче, але без попереднього підігріву неможливо використовувати літнє паливо при -20 ° C, наприклад. Ще однією проблемою є підвищений вміст води в дизельному паливі. Вода відшаровується при зберіганні дизпалива і збирається внизу, оскільки щільність дизпалива менше 1 кг / л. Водяна пробка в магістралі повністю блокує роботу двигуна.

     Загальноприйнята  система позначень марок дизельного палива відсутня.

     Залежно від умов застосування промисловість випускає дизельне паливо трьох марок:

• Л (літнє) — для експлуатації при температурі навколишнього повітря 0°С і вище; масова частка сірки - до 0,2%; щільність- 860 кг/м³, температура спалаху – 40°С (45°С); температура застигання - -10°С. 
• З (зимове) — для експлуатації при температурі навколишнього повітря — 20°С і вище; масова частка сірки - до 0,2%; щільність - 840 кг/м³, температура спалаху - 40°С , температура загустіння -  -35°С .
• А (арктичне) — для експлуатації при температурі навколишнього повітря — 50°С і вище ), масова частка сірки - до 0,4 %; щільність -  830 кг/м³, температура спалаху – 35°С [3, c.184-190].

      Норма цитанового числа для всіх трьох марок дизельного палива встановлена не менше 40. За вмістом сірки дизельні палива поділяються на види: І — не більше 0,2% і II — не більше 0,5% (для марок А — не більше 0,4%). У маркірування палива Л входять вміст сірки і температура спалаху; палива 3 — вміст сірки і температура застигання; палива А — вміст сірки.

     Дизельне  паливо використовується в двигунах, установлених на великовантажних автомобілях, тракторах і дорожніх машинах, на водному і залізничному транспорті, у різних енергетичних установках. Основні споживачі дизельного палива — залізничний транспорт, вантажний автотранспорт і сільськогосподарська техніка.  Випускається воно двох видів: легке, малов'язке паливо — для швидкохідних дизелів і важке, високов'язке паливо — для тихохідних дизелів.

     Останнім  часом в рамках боротьби за екологію жорстко нормовано вміст сірки у дизельному паливі. Під сіркою тут розуміється вміст сірчистих з'єднань — меркаптанів, сульфідів, дисульфідів, тіофенів, тіофанів тощо, а не елементарна сірка як така. Пониження вмісту сірки в дизпаливі, як правило, приводить до зменшення його змащуючих властивостей, тому для дизельних палив з ультранизьким вмістом сірки обов'язковою умовою є наявність додатків.

     Альтернативою дизельному паливу є біодизель і емульговане дизельне паливо. Біодизель має цетанове число не менше 51 (зазвичай 42-45), температуру спалаху більше 150 °C, має кращі змащувальні характеристики. Головний недолік — обмежений термін зберігання після виготовлення — 3 місяці. Виготовляється з суміші рослинного масла (зазвичай рапсового або соєвого) і метилового спирту на простих і компактних технологічних установках. Альтернативою звичайному дизельному паливу є додавання в звичайне дизельне паливо 20 % води і 1 % емульгатора – емульговане дизельне паливо. Суміш можна використовувати в звичайних дизелях без їх переробки. Колір суміші — каламутно білий. Термін зберігання після приготування — близько трьох місяців. Технологія застосовується в Німеччині [15]