Дизель, бензин и керосин Avio: путешествие внутрь нефтепродуктов

В современном мире сырая нефть представляет собой важнейший ресурс для мировой экономики. Из этого черного и плотного сырья получают самые разные продукты, в том числе ископаемое топливо, на котором работают наши транспортные средства: дизельное топливо, бензин и авиационный керосин. В этом сообщении блога мы углубимся в процесс переработки нефти, чтобы лучше понять происхождение этих трех видов топлива, их отличительные характеристики и влияние на окружающую среду.

Теперь давайте сделаем краткий обзор того, как производится топливо.

1. Процесс переработки:

Переработка сырой нефти начинается сразу после добычи с обработки химическими веществами и нагреванием для удаления воды и твердых частиц, а также для отделения остаточного природного газа. Далее он складируется в сортировочных емкостях, откуда по непрерывным трубопроводам (трубопроводам) транспортируется на нефтеперерабатывающие заводы или оборудованными судами (танкерами или нефтеналивными танкерами) или специальным автотранспортом (танкерами) и железнодорожными вагонами (вагонами-цистернами) на нефтеперерабатывающие заводы. .

Нефтеперерабатывающий завод – это перерабатывающее предприятие, на котором из сырой нефти производят товарную продукцию. Нефтеперерабатывающий завод представляет собой крупный завод, разделенный на три отдельных блока:

1. резервуары для хранения сырой нефти;
2. башни ситилирования для различных процессов;
3. резервуары для хранения продуктов нефтепереработки.

Эти три части соединены друг с другом пучками труб, что обеспечивает непрерывный цикл обработки: в первых резервуарах уровень постоянно снижается, поскольку сырая нефть поступает в установки. В перерабатывающих башнях масло нагревается, охлаждается, снова нагревается, сжимается, фильтруется и т. д., поэтому оно впоследствии разделяется на различные составляющие его продукты. В последних емкостях уровень постоянно повышается, поскольку в них перетекают дистиллированные продукты. Дистилляция сырой нефти Первая обработка осуществляется сырой нефтью и называется фракционной перегонкой: фактически нефть представляет собой смесь жидких углеводородов (керосин, бензин, дизельное топливо и т. д.).

Для разделения различных компонентов нефти используется дистилляция, то есть процесс, включающий испарение и конденсацию. Это делается в самой высокой башне нефтеперерабатывающего завода. Дистилляционная башня. Это башня высотой около 80 м, внутри множество этажей, сложенных из стальных пластин. Каждое блюдо хранится при определенной температуре, которая по мере подъема на высоту становится все ниже. Каждая пластина содержит множество отверстий, оборудованных дымоходом и раструбом. Пары определенного типа при соприкосновении с колпаком, соответствующим температуре их конденсации, становятся жидкими. Остальные пары, однако, барботируют через дистиллят и продолжают подниматься вверх.

Путем постепенного нагревания и различных фаз разделения получаются разные продукты в зависимости от их температуры кипения:

• Газ: LPG (сжиженный нефтяной газ)
• Бензин: используется для бензиновых двигателей.
• Нафта: сырье для химической промышленности
• Дизельное масло: используется для дизельных двигателей.
• Керосин: используется в самолетах.
• Мазут: используется для производства энергии и отопления.

2. Дизель:

Дизельное топливо, также известное как газойль или дизельное топливо, представляет собой топливо, получаемое в результате перегонки сырой нефти. Он имеет более высокую плотность, чем бензин, и более высокую температуру кипения. Его основное применение – дизельные двигатели, которые отличаются эффективностью и высоким крутящим моментом.

Производство:

Дизельное топливо получают из той части нефти, которая кипит при температуре от 200°C до 350°C. Процесс переработки может включать дополнительные обработки для улучшения свойств, такие как десульфуризация для снижения выбросов серы.

Характеристики:

• Высокая плотность энергии
• Хороший крутящий момент
• Низкий расход топлива
• Выбросы CO2 ниже, чем у бензина

Текучесть

Важным требованием к автомобильному дизельному топливу являются его холодные свойства, выражающиеся в температуре, при которой топливо начинает мутнеть и обеспечивает большее сопротивление течению внутри данного фильтра. По этой причине нормативная спецификация EN 590 предусматривает наличие в зимний период в некоторых районах дизельного топлива, называемого «арктическим», полностью эффективного до температуры -21 °C.

Горение

Цетановое число указывает на задержку между впрыском и началом сгорания. Высокое цетановое число указывает на то, что дизельное топливо сгорает более эффективно и, следовательно, имеет более высокие характеристики. Минимальное цетановое число, требуемое сегодня для автомобильного дизеля, составляет 51.

Из соображений безопасности и регулярности сгорания важно, чтобы в нем не было легких или тяжелых фракций, ответственных за образование нагара и неполное сгорание. Плотность 835 кг/м³, теплотворная способность около 40,9 МДж/кг (или 10200 ккал/кг).

3. Бензин:

Бензин — летучее и легковоспламеняющееся топливо, используемое в основном в бензиновых двигателях. Он состоит из смеси легких углеводородов с разными октанами, которые определяют его устойчивость к самовоспламенению.

Производство:

Бензин получают в результате перегонки сырой нефти при температуре от 40°C до 200°C. Затем его состав оптимизируется за счет добавления присадок для улучшения его характеристик и стабильности.

Характеристики:

• Высокая волатильность
• Высокая теплотворная способность
• Хорошее ускорение
• Выбросы CO2 выше, чем у дизельного топлива

Антидетонационная способность

Бензин не должен детонировать, взрываться, как только его сжимает поршень двигателя внутреннего сгорания, поскольку это не гарантирует хорошего сжатия и, следовательно, высокого энерговыделения. Чем ниже детонация, тем выше качество бензина. Последние данные измеряются октановым числом (NO). Это эталонный индекс по одной шкале, где чистый изооктан равен 100 (слабо детонирующий), а н-гептан равен 0 (сильно детонирующий). Для улучшения антидетонационных свойств бензина в прошлом использовались присадки на основе соединений свинца, применение которых из-за их загрязняющего воздействия привело к рождению так называемого зеленого, не содержащего свинца бензина. При этом предыдущий антидетонатор (тетраэтилсвинец) заменен в основном бензолом, но также используются метил-трет-бутиловый эфир (МТБЭ) и этил-трет-бутиловый эфир (ЭТБЭ). Директива ЕС запретил продажу этилированного бензина на всей территории Европейского Союза с 2000 года.

Использование МТБЭ недавно было запрещено в Соединенных Штатах Америки из-за его сильного загрязняющего воздействия на водоносные горизонты и канцерогенности. В последнее время ЭТБЭ стал уделяться больше внимания, поскольку он частично происходит из возобновляемого источника. Фактически он представляет собой продукт реакции между изобутиленом и этанолом, который может иметь сельскохозяйственное происхождение.

Бензин настолько легко воспламеняется, что может воспламениться от простой искры даже на расстоянии. Ее определяют как одну из самых опасных легковоспламеняющихся жидкостей; на самом деле в прошлом он причинил большой ущерб из-за пожаров и взрывов.

4. Авиационный керосин:

Авиационный керосин, также известный как Джет А-1, представляет собой специфическое топливо для реактивных самолетов. Он имеет более высокую температуру вспышки, чем бензин, и лучшую стабильность при низких температурах.

Производство:

Авиационный керосин получают в результате перегонки сырой нефти при температуре от 150°C до 250°C. Затем он подвергается более строгому процессу очистки, чтобы обеспечить чистоту и высокое качество, необходимые для авиации.

Характеристики:

• Высокая термическая стабильность
• Низкая точка замерзания
• Хорошая устойчивость к горению
• Значительные выбросы CO2 и NOx

5. Процент от нефти:

Процент дизельного топлива, бензина и авиационного керосина, получаемого из сырой нефти, варьируется в зависимости от типа сырой нефти и используемого процесса переработки. В среднем перегонка сырой нефти дает:

• Дизель: 20-30%
• Бензин: 20-30%
• Авиационный керосин: 5-10%

6. Заключительные соображения:

Другими побочными продуктами переработки являются сжиженные нефтяные газы, используемые на транспорте, мазут, который можно использовать дальше или перерабатывать самостоятельно, а также битум — твердый остаток, используемый для дорожного строительства. Кроме того, существует ряд побочных продуктов, полезных в деятельности химической промышленности.

---

---

Статья «Дизель, бензин и керосин Авио: путешествие в нефтепродукты» взята из «Экономических сценариев» .

---

Это автоматический перевод публикации, опубликованной в журнале Scenari Economici по адресу https://scenarieconomici.it/gasolio-benzina-e-kerosene-avio-viaggio-allinterno-dei-derivati-del-petrolio/ в Sat, 23 Mar 2024 07:30:53 +0000.