Бензин
БЕНЗИН
Бензин — смесь лёгких углеводородов с температурой кипения от 30 до 200 °C. Плотность около 0,7 г/см?. Теплотворная способность примерно 10500 ккал/кг. Горючая жидкость. Предназначен для применения в качестве топлива. Получается путём перегонки нефти, гидрокрекингом и, при необходимости дальнейшей ароматизации — каталитическим крекингом и риформингом. Для специальных бензинов характерна дополнительная очистка от нежелательных компонентов и смешение с полезными добавками.
Известны особые случаи, когда для производства бензинов применяется и иное углеводородное сырьё. Возможен отгон бензиновых фракций из смол полукоксования и коксования с дополнительной их очисткой (например в Эстонской ССР бензин производился из горючих сланцев). Производятся бензины и из синтез-газа (продукт газификации угля, конверсии метана) при помощи синтин-процесса (синтез Фишера — Тропша), продукты такой технологии — синтин и когазины.
«Классическая» технология производства автомобильного бензина на современных НПЗ предполагает его компаудирование (смешение) из нескольких составляющих, главными из которых являются:
- прямогонный бензин (легкая нафта)
- изомеризат (продукт изомеризации предыдущего)
- риформат (продукт риформинга тяжелой нафты)
- бензин каталитического крекинга (продукт разложения тяжелых фракций первичной перегонки)
- алкилат (продукт алкилирования предыдущего)
- бензин гидрокрекинга (продукт разложения наиболее тяжелых жидких фракций, уцелевших после атмосферной, а затем вакуумной перегонки)
- модифицирующие присадки
Простейшая схема получения автомобильного бензина включает отбор легких фракций при грубой перегонке нефти кустарным способом (в т. н. «самоварах») с последующим повышением октанового числа введением большого количества присадок («бодяжничество»).
Бензин применяется как топливо для карбюраторных и инжекторных двигателей, высокоимпульсное ракетное топливо (Синтин), при производстве парафина, как растворитель, как горючий материал.
Топливные бензины
Моторные бензины
АЗС в США.
Основными качественными показателями моторных бензинов являются:
1.Испаряемость и смесеобразование
2.Детонационная стойкость
3.Склонность к неуправляемому воспламенению (калильное зажигание)
4.Нагарообразование и склонность к отложениям
5.Химическая стабильность (индукционный период)
6.Коррозионная активность
7.Экологичность
8.Токсичность
Основными характеристиками влияющим на данные показатели являются:
Фракционный состав бензина, определяемый температурами начала и конца кипения, выкипания 10, 50 и 90 % бензина
Углеводородный состав (учитывая и их строение)
Содержание серы, кислородсодержащих соединений, растворённых смол, металлов
Моторные бензины подразделяются на автомобильные (А) и авиационные (Б). Авиационные бензины отличаются тем, что включают больше лёгких фракций. Различают также летние и зимние сорта. В зимних сортах больше легкокипящих фракций, что улучшает холодный пуск двигателя. В основу классификации бензинов положено так называемое октановое число. Бензины с большим числом обладают более высокой стойкостью к детонации и позволяют использовать двигатели с более высокой степенью сжатия.
Прямогонный бензин, полученный путём перегонки нефти, не обладает детонационной стойкостью, необходимой для работы современного двигателя. Бензин марки А-72 и ниже использовался только в моторах, разработанных до 1950 года.
Основные компоненты высококтановых бензинов получают каталитическим крекингом и риформингом. Дополнительно используются различные присадки и антидетонаторы. Их использование ограничено стандартами, ограничено содержание свинца (токсичный тетраэтилсвинец), марганца и железа (нагарообразующие трикарбонилмарганец и ферроцен), смолообразующего монометиланилина (до 1,3%), ограничено содержание коррозионного и менее теплотворного МТБЭ (до 15%).
В России применяются следующие марки автомобильных бензинов:
АИ-80 (А-76) («стандарт»)
АИ-92 («регуляр»)
АИ-93 («регуляр»)
АИ-95 («премиум»)
АИ-98 («супер»)
На Российском рынке встречаются различные по качествам бензины, например на МНПЗ по техническим условиям выпускаются бензины марок АИ-92ЭК, АИ-95ЭК с повышенными экологическими показателями. Отмечаются факты, когда заправщики самостоятельно изготавливают топливо более дешёвого состава с довольно низкими качествами.
В США широкое применение получили смеси бензинов с этанолом до 20 % (марка Е20) (см. биоэтанол). А в Бразилии 20 % содержание этанола является общепринятым и довольно распространены смеси до чистого спирта, применяемые на автомобилях с адаптированными двигателями.
Обозначение бензинов: «А» — автомобильный бензин; «Б» — авиационный бензин; «76» — числовой индекс — октановое число; «И» — метод определения октанового числа (исследовательский). Если буква И отсутствует — моторный метод.
Бензины-растворители.
Нашли применение узкие легкокипящие продукты каталитического риформинга (БР-2) или прямой перегонки малосернистых нефтей (БР-1) (ГОСТ 443-76) в качестве растворителя для приготовления резиновых клеев при производстве печатных красок, мастик; для обезжиривания электрооборудования, тканей, кожи, поверхностей металлов перед нанесением металлических покрытий; для промывки подшипников, арматуры перед консервацией, в производстве искусственных мехов; для изготовления быстросохнущих масляных красок и электроизоляционных лаков; для извлечения канифоли из древесины, приготовления спирто-бензиновой смеси для промывки печатных плат в электротехническом производстве.
Экстракционные бензины (температура кипения 70-95°С) прямой перегонки малосернистых нефтей применяются для экстракции растительных масел, извлечения жира из костей, никотина из махорочного листа, как растворитель в резиновой и лакокрасочной промышленности.
Малосернистый деароматизированный экстракционный бензин (температура кипения 70-85°С) применяется для выработки масел в районах с жарким климатом (высокой испаряемостью).
Получаемый из рафината каталитического риформинга (температура кипения 105—125°С) растворитель БЛХ содержащий в основном парафиновые углеводороды линейного и изомерного строения производится специально для лесохимической промышленности и применяется для извлечения канифоли из древесной щепы, иногда при приготовлении резиновых клеев и лаковых рецептур типографских красок.
Узкую фракцию прямой перегонки (температура кипения 110—185°С) (озокеритовый растворитель) применяют для экстракции озокерита из руд.
Широкое применение получил Нефрас С 50/170 (ГОСТ 8505-80) (широкая фракция прямой перегонки малосернистых нефтей или рафината каталитического риформинга), в качестве растворителя при производстве искусственных кож, для химической чистки тканей, промывке деталей перед ремонтом, для смывания с деталей противокоррозийных покрытий и др.
Ксилольный рафинат каталитического риформинга и толуола с содержанием ароматики до 30 % — Нефрас САР применяется при производстве монолитных конденсаторов.
Особенно распространён бензин-растворитель для лакокрасочной промышленности — Уайт-спирит.
Нефрас С 150/200 узкой фракции прямой перегонки сернистых нефтей, близок по свойствам и применяется также как и Уайт-спирит, однако содержит больше серы и имеет более резкий запах.
В народе легкокипящие бензины растворители бытового применения часто называют «Калоша», кроме того на российском рынке встречается продукт Нефрас С2 80/120 схожий по составу с БР1 и товарным наименованием «Калоша».
Производство, потребление и экспорт из России
В структуре производства на 2000-е (35 млн. т.) основную долю занимает АИ-92 — около 18 млн. т. (51%), АИ-80 — около 10 млн. т. (29%), на АИ-95 приходится до 4 млн. т. (11%), прямогонный бензин около 3 млн. т. (8%), на АИ-98 приходится меньше процента всего производства. В том числе производство МТБЭ составляет около 700 тыс. т.
На 2007 год внутреннее потребление бензина в стране составляет около 29 млн. т. в год, рост потребления несмотря на существенный рост автомобильного парка (8%) составляет около 1,5% в год. Структура потребления повторяет структуру производства с меньшими долями экспортных прямогонного и 80 бензинов: АИ-92 — 62%, АИ-80 — 24%, АИ-95 — 14%. Причём прирост потребления отмечается прежде всего за счёт высокооктановых (АИ-95) бензинов, происходит постепенное замещение ими низкооктановых. Основным потребителем АИ-80 является грузовой, малотоннажный и внутригородской пассажирский (в т.ч. ГАЗель) транспорт.
Значительную часть экспорта составляет полуфабрикатный прямогонный, а также бензин марки АИ-80 экспортный.
В 2005 году 5,9 млн тонн бензина на $2,5 млрд [1].
В 2006 6,3 млн тонн — на $3,4 млрд [2].
В 2007 5,9 млн тонн — на $3,4 млрд [3].
Цены на бензин.
Российские цены на бензин, на конец периода, руб./л. [4] 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008
АИ-80 6.52 7.58 9.06 12.46 14.32 15.75 17.01
АИ-92 7.88 9.80 11.29 14.41 16.79 18.68 20.31
АИ-95 9.16 10.97 12.49 15.54 18.02 20.15 21.90
Значительную составляющую цены автомобильного бензина составляют налоги. Только акцизная составляющая в 2008-2009 годах[5] c учетом обложения акциза НДС АИ>80 около 3,1 руб/л, АИ =80 около 2,2 руб. Актуальная цена — 20,50 (АИ-92, дек.2008)
Для сравнения в Германии акциз (на 2007 год) составляет €0.6545 за литр (около 23 руб./л.), ставка НДС 19% — акцизная нагрузка около 27 руб/л. Цена 40,14 р/л (АИ-92, 11.дек.2008)[6]
В США средняя полная налоговая нагрузка (на 2007 год) на бензин включая акциз и разновидности налога с продаж (НДС в США нет) составляет около 47 центов за галлон (3,5 руб/л). Цена 12,31 р/л (АИ-92, 11.дек.2008) [7]
*** БЕНЗИН, жидкость, получаемая от перегонки каменного угля, растворяющая жировые и смолистые вещества.