Автомобильные бензины используются в поршневых двигателях внутреннего сгорания с принудительным воспламенением. Назначение данного нефтепродукта наложило отпечаток и на особенности его классификации. На сегодняшний день выделяют автомобильные и авиационные бензины. Но пусть это не вводит в заблуждение. Даже несмотря на принадлежность к разным классификационным группам, эти топлива обладают общими показателями качества, которые и определяют физико-химические и эксплуатационные свойства.

Современные автомобильные бензины должны отвечать целому ряду требований. В первую очередь необходимо обеспечить экономную и надежную работу двигателя. К другим важным свойствам стоит отнести:

• групповой углеводородный состав;
• хорошая воспламеняемость;
• неизменность состава и свойств при длительном хранении;
• безвредное влияние на детали топливной системы, резинотехнические изделия, резервуары и т.д.

Именно экологические свойства в последние годы стали выходить на первый план.

Автомобильные бензины: качество и ассортимент

ГОСТ 2084-77 проводит разделение бензинов в зависимости от их октанового числа на:

• автобензин А-72;
• автобензин А-76;
• автобензин АИ-91;
• автобензин АИ-93;
• автобензин АИ-95.

Цифры в конце первых двух марок показывают октановое число, определенное по моторному методу. В случае остальных марок – по исследовательскому. Сначала перекос в сторону какой-либо из марок не был явным, но с увеличением количества легкового транспорта большим спросом стали пользоваться высокооктановые автомобильные бензины, и меньшим – низкооктановые. На сегодня практически прекращен выпуск бензина А-72, поскольку техники, работающей на нем, не осталось. Наиболее востребованным является топливо марки А-92, хотя доля бензина А-76 тоже остается весьма существенной. Есть и марки А-80 и А-96, но в самой России они практически не используются и производятся в основном для экспорта.

Также бензины делят на летние и зимние. Топливо первого типа применяется во всех района, кроме северных и северо-восточных, в период с 1 апреля по 1 октября; в южных районах эксплуатировать такой бензин можно во время всех сезонов. Топливо второго типа предназначено для использования в северных и северо-восточных районах в течение всех сезонов, а в остальных районах – с 1 октября по 1 апреля.

Отметим, что большинство автомобильных бензинов, выпускаемых в России, во многом отличаются от международных норм, особенно в части экологических требований.

Определение октанового числа по исследовательскому методу позволяет выделить четыре марки бензинов: Нормаль-80, Регуляр-91, Премиум-95 и Супер-98. Рассмотрим область применения данных бензинов детальнее.

Нормаль-80 может использоваться в грузовых автомобилях наряду с бензином А-76. Регуляр-91 был разработан для эксплуатации вместо этилированного А-93. Премиум-95 и Супер-98 используются преимущественно при работе двигателей автомобилей, ввозимых из-за границы. Чтобы ускорить переход на неэтилированные бензины вместо этиловой жидкости допускается использование марганцевого антидетонатора для марок Нормаль-80 (не более 5 мг/дм³) и Регуляр-91 (не более 18 мг/дм³). С целью постепенного перехода к европейским нормам и требованиям по ограничению содержания бензола в России был введен показатель «объемная доля бензола», который не должен превышать 5%. Также была установлена норма по показателю «плотность при 15ºС» и ужесточены требования к массовой доле серы (до 0,05%).

Состав автомобильных бензинов

Состав автомобильных бензинов – это совокупность компонентов, получаемых при таких процессах, как прямая перегонка нефти, каталитический риформинг, каталитический крекинг, гидрокрекинг вакуумного газойля, изомерация прямогонных фракций, алкилироание, висбрекинг, замедленное коксование и т.д.

В каждом конкретном случае состав автомобильного бензина определяется его маркой и зависит от оборудования, которым располагает нефтеперерабатывающий завод. В качества базового сырья для производства товарного продукта используются бензины каталитического риформинга или каталитического крекинга. Первые содержат мало серы, практически не содержат олефинов, что способствует стабильности при хранении. Но с точки зрения экологии они не очень желательны, поскольку содержат много ароматических углеводородов. К недостаткам бензинов каталитического риформинга также относят неравномерность распределения детонационной стойкости по фракциям. Во втором случае имеем низкую массовую долю серы и октановое число, определенное при помощи исследовательского метода, равное 90-93 единицам. В бензинах каталитического крекинга содержится 30-40% ароматических и 25-35% олефиновых углеводородов. Поскольку диеновые углеводороды отсутствуют, то такое сырье обладает относительно высокой химической стабильностью. У бензинов каталитического крекинга детонационная стойкость распределяется более равномерно по фракциям. Как видим, оба вида сырья обладают как определенными преимуществами, так и недостатками, поэтому на практике для получения автомобильных бензинов рекомендуется использовать смесь компонентов каталитического риформинга и каталитического крекинга.

Крекинг и замедленное коксования применяются преимущественно при получении низкооктановых бензинов в ограниченных количествах. При производстве высооктановых топлив применяют алкилбензин, изопентан и толуол. Например, марки автомобильный бензин АИ-95 и АИ-98 выпускается с добавлением специальных кислородсодержащих компонентов:

• метил-трет-бутилового спирта (МТБЭ);
• смеси МТБЭ с трет-бутанолом (фэтерола).

Добавление МТБЭ повышает полноту сгорания топлива и равномерность распределения детонационной стойкости по фракциям. Но не стоит добавлять МТБЭ в количестве более 15%, поскольку он отличается низкой теплотой сгорания и агрессивен в отношении резиновых изделий.

С целью достижения требуемых детонационных свойств этилированными бензинами в них добавляют этиловую жидкость. Чтобы обеспечить необходимый уровень безопасности и маркировку, необходимо окрашивать этилированные бензины.

А-76 окрашивают в желтый цвет жирорастворимым желтым красителем К, АИ-91 – в оранжево-красный жирорастворимым темно-красным красителем Ж. Если этилированный бензин предназначается для экспорта, то его не окрашивают.

Производство бензинов

В последние годы автомобильные бензины заметно расширили свой ассортимент, чему способствовал резкий рост производства неэтилированного и сокращение производства неэтилированного горючего. Кроме того, существенно улучшилась техническая оснащенность нефтеперерабатывающих заводов. В первую очередь тут стоит отметить установки типа УСБ.

Установка УСБ на производстве

Они позволяют получать высококачественные товарные смесевые бензины из недорогих компонентов. Суть работы данного оборудования базируется на обеспечении смесительного процесса в гидродинамическом смесителе. При этом все исходные компоненты одновременно подаются в общий коллектор. После завершения процесса готовые высококачественные товарные бензины Аи-92, Аи-92Ек, Аи-95, Аи-95Ек, Аи-98 и Аи-98Ек подаются в резервуар, предназначенный для хранения нефтепродуктов.

В качестве исходных компонентов для получения перечисленных бензинов могут использоваться:

• низкооктановые бензины;
• прямогонные бензины;
• газовые стабильные бензины;
• спирты;
• биологические компоненты моторных топлив;
• присадки, повышающее октановое число бензина.

Главным преимуществом технологии, реализованной в установках типа УСБ торговой марки GlobeCore, является точный контроль дозирования каждого компонента бензина, а также значительное сокращение смесительного цикла и отказ от использования смесительных емкостей для обеспечения гомогенизации готового продукта.

Высокий уровень гомогенизации полученной смеси позволяет получать топлива, которые не расслаиваются при длительном хранении.