Бензины автомобильные ГОСТ Р 51866-2002
Бензины автомобильные бензин гост бензин плотность бензина авто бензины ГОСТ Р 51866-2002
Авто бензины. Понятие.
Требования, предъявляемые к качеству топлива
Прокачиваемость. Бензины должны надёжно прокачиваться по топливной системе машин, трубопроводам, насосам, системам регулирования и другим агрегатам и коммуникациям при любых условиях окружающей среды – низкой и высокой температурах, различных давлениях, запылённости и влажности.
Оптимальная испаряемость. В условиях хранения и транспортирования испарение должно быть минимальным. При применении в двигателе бензина должны иметь такую испаряемость, чтобы обеспечить надёжное воспламенение и горение топлива с оптимальной скоростью в камерах сгорания двигателей.
Высокая стабильность в условиях хранения и применения. Топлива в течение длительного времени не должны изменять физико-химические и эксплуатационные свойства.
Нетоксичность. Продукты сгорания также должны быть нетоксичными.
Свойства автомобильных бензинов
Основными показателями бензина являются детонационная стойкость, давление насыщенных паров, фракционный состав, химическая стабильность и др. Ужесточение в последние годы экологических требований к качеству нефтяных топлив ограничило содержание в бензинах ароматических углеводородов и сернистых соединений.
Детонационная стойкость
ОЧ изооктана принято за 100 пунктов, а н-гептана – за 0. Для автомобильных бензинов (кроме А–76) ОЧ измеряется двумя методами: моторным и исследовательским. Октановое число определяется на специальных установках УИТ (см. фото) путём сравнения характеристик горения испытуемого топлива и эталонных смесей изооктана с н-гептаном. Испытания проводят в двух режимах: жёстком — исследовательское ОЧ (ОЧИ) (частота вращения коленчатого вала 900 об/мин, температура всасываемой смеси 149 0С, переменный угол опережения зажигания) и мягком — моторное (ОЧМ)(600 об/мин, температура всасываемого воздуха 52 0С, угол опережения зажигания 13 град.). Разности между ОЧМ и ОЧИ называется чувствительностью и характеризует степень пригодности бензина к разным условиям работы двигателя. Среднее арифметическое между ОЧМ и ОЧИ называют октановым индексом и приравнивают к дорожному октановому числу, которое нормируется стандартами некоторых стран (например, США) и указывается на бензоколонках как характеристика продаваемого топлива.
При производстве бензинов смешением фракций различных процессов важное значение имеют так называемые ОЧ смешения (ОЧС), которые отличаются от расчётных значений. ОЧС зависят от природы нефтепродукта, его содержания в смеси и ряда других факторов. У парафиновых углеводородов ОЧС выше действительных на 4 пункта, у ароматических зависимость более сложная. Различие может быть существенным и превышать 20 пунктов. Октановое число смешения важно также учитывать при добавлении в топливо оксигенатов.
Бензины, применяющиеся в летнее время, имеют более низкое ДНП. Для обеспечения необходимых пусковых свойств товарного бензина, в его состав включают лёгкие компоненты: изомеризат, алкилат, бутан, фр. н.к. – 62 0С.Химическая стабильность (ХС)В процессе хранения, транспортирования и применения бензинов возможны изменения в их химическом составе, обусловленные реакциями окисления и полимеризации. Окисление приводит к понижению октанового числа бензинов и повышению его склонности к нагарообразованию. Для оценки ХС используют показатели содержания фактических смол, индукционного периода окисления.Содержание сернистых и ароматических соединенийАктивные сернистые соединения, содержащиеся в бензинах, вызывают сильную коррозию топливной системы и транспортных емкостей; полнота очистки бензинов от этих веществ контролируется анализом на медной пластинке. Неактивные сернистые соединения коррозию не вызывают, но образующиеся при их сгорании газы вызывают быстрый абразивный износ деталей двигателя, снижают мощность, ухудшают экологическую обстановку.
Среди ароматических соединений наиболее опасными для здоровья и жизни человека являются бензол и полициклические. Их токсическое действие объясняется возможностью его окисления в организме. В связи с этим в последних нормативных документах ограничено допустимое содержание серы, бензола и ароматических соединений в бензинах.Классификация автомобильных бензиновСуществует несколько видов классификации автомобильных бензинов. Основные из них (наиболее часто применяемые): по испаряемости, по фракционному составу, по значению октанового числа.Классификация по испаряемостиВ зависимости от климатического района применения автомобильные бензины подразделяют на пять классов (см. табл. 1.1). Наряду с определением температуры перегонки при заданном объёме предусмотрено и определение объёма испарившегося бензина при заданной температуре. Введён также показатель «индекс испаряемости» (ИИ). ИИ бензина характеризует испаряемость бензина и его склонность к образованию паровых пробок при определённом сочетании давления насыщенных паров и объёма испарившегося бензина при температуре 70 0С. ИИ рассчитывают по формуле:где ДНП – давление насыщенных паров, кПа; V70 – объём испарившегося бензина при температуре 70 0С, %.Классификация автомобильных бензинов по испаряемости
Показатель | Класс | ||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | |
Давление насыщенных паров, кПа | 35-70 | 45-80 | 55-90 | 60-95 | 80-100 |
Фракционный состав: | |||||
начало кипения, 0С, не ниже | 35 | 35 | не нормируется | ||
10 %, 0С, не выше | 75 | 70 | 65 | 60 | 55 |
50 %, 0С, не выше | 120 | 115 | 110 | 105 | 100 |
90 %, 0С, не выше | 190 | 185 | 180 | 170 | 160 |
конец кипения, 0С, не выше | 215 | 215 | 215 | 215 | 215 |
Количество испарившегося бензина, % (об.) при 70 0С | 10-45 | 15-45 | 15-47 | 15-50 | 15-50 |
Индекс испаряемости, не более | 900 | 1000 | 1100 | 1200 | 1300 |
Классификация по фракционному составу
В зависимости от фракционного состава автомобильные бензины разделяют на зимние и летние: для зимнего все температуры выкипания ниже, чем для летнего. Это значительно облегчает запуск двигателей при низких температурах в случае зимних и снижает риск возникновения паровых пробок в тёплое время года в случае летних.
Классификация по октановому числу
В зависимости от октанового числа по исследовательскому методу устанавливают четыре марки бензинов: «Нормаль-80», «Регуляр-92», «Премиум-95» и «Супер-98» (см. табл. 1.2). Бензин «Нормаль-80» предназначен для грузовых автомобилей наряду с бензином АИ-80. Бензин «Регуляр-92» предназначены для эксплуатации автомобилей вместо этилированного А-93. Автомобильные бензины «Премиум-95» и «Супер-98» полностью отвечают европейским требованиям и конкурентоспособны на нефтяном рынке и предназначены в основном для зарубежных автомобилей, эксплуатируемых в России.
Классификация автомобильных бензинов по октановому числу
Метод исследования | Марки | |||
«Нормаль-80» | «Регуляр-92» | «Премиум-95» | «Супер-98» | |
Октановое число, не менее: | ||||
моторный метод | 76,0 | 83,0 | 85,0 | 88,0 |
исследовательский | 80,0 | 92,0 | 95,0 | 98,0 |
Характеристики автомобильных бензинов. Нормы и требования к их качеству. Средние компоненты состава
Все бензины, вырабатываемые по ГОСТ 2084–77, в зависимости от показателей испаряемости делят на летние и зимние. Зимние бензины предназначены для применения в северных и северо-восточных районах в течение всех сезонов и в остальных районах с 1 октября до 1 апреля. Летние — для применения во всех районах кроме северных и северо-восточных в период с 1 апреля по 1 октября; в южных районах допускается применять летний бензин в течение всех сезонов.
Характеристики автомобильных бензинов
Показатели | АИ-80 | АИ-92 | АИ-95 |
Детонационная стойкость: октановое число, не менее: | |||
моторный метод | 76 | 85 | 85 |
исследовательский метод | 93 | 95 | |
Массовое содержание свинца, г/дм3, не более | 0,013 | 0,013 | 0,013 |
Фракционный состав: температура начала перегонки бензина, °С, не ниже: | |||
летнего | 35 | 35 | 30 |
зимнего | |||
10 % бензина перегоняется при температуре, °С, не выше: | |||
летнего | 70 | 70 | 75 |
зимнего | 55 | 55 | 55 |
50 % бензина перегоняется при температуре, °С, не выше: | |||
летнего | 115 | 115 | 120 |
зимнего | 100 | 100 | 105 |
90 % бензина перегоняется при температуре, °С, не выше: | |||
летнего | 180 | 180 | 180 |
зимнего | 160 | 160 | 160 |
Конец кипения бензина, °С, не выше: | |||
летнего | 195 | 205 | 205 |
зимнего | 185 | 195 | 195 |
Остаток в колбе, %, не более | 1,5 | 1,5 | 1,5 |
Остаток и потери, %, не более | 4 | 4 | 4 |
Давление насыщенных паров бензина, кПа: | |||
летнего, не более | 66,7 | 66,7 | 66,7 |
зимнего | 66,7-93,3 | 66,7-93,3 | 66,7-93,3 |
Кислотность, мг КОН/100 см3, не более | 1 | 0,8 | 2 |
Индукционный период на месте производства бензина, мин, не менее | 1200 | 1200 | 900 |
Массовая доля серы, %, не более | 0,1 | 0,1 | 0,1 |
Источник: ГОСТ 2084 – 77
Параметры автомобильных бензинов, вырабатываемых по ГОСТ 2084–77, существенно отличаются от принятых международных норм, особенно в части экологических требований. В целях повышения конкурентоспособности российских бензинов и доведения их качества до уровня европейских стандартов разработан ГОСТ Р 51105–97 “Топлива для двигателей внутреннего сгорания. Неэтилированный бензин. Технические условия”, который вводится в действие с 01.01.99 г. Этот стандарт не заменяет ГОСТ 2084–77, которым предусмотрен выпуск как этилированных, так и неэтилированных бензинов. В соответствии с ГОСТ Р 51105–97 будут вырабатываться только неэтилированные бензины (максимальное содержание свинца не более 0,01 г/дм3).
Нормы и требования к качеству автомобильных бензинов и характеристики испаряемости по ГОСТ Р 51105–97 приведены в таблице.
Нормы и требования к качеству автомобильным бензинам
Показатели | Марка | ||||
ОЧ (ММ), не менее | 76 | 82,5 | 85 | 88 | |
ОЧ (ИМ), не менее | 80 | 91 | 95 | 98 | |
Содержание свинца, г/дм3, не более | 0,01 | ||||
Содержание марганца, мг/дм3, не более | 50 | 18 | — | — | |
Содержание фактических смол, мг /100 см3, не более | 5 | ||||
Индукционный период бензина, мин, не менее | 360 | ||||
Массовая доля серы, %, не более | 0,05 | ||||
Объемная доля бензола, %, не более | 5 | ||||
Испытание на медной пластине | Выдерживает, класс 1 | ||||
Внешний вид | Чистый, прозрачный | ||||
Плотность при 15 °С, кг/м3 | 700-750 | 725-780 | 725-780 | 725-780 |
Источник: ГОСТ Р 51105-97
По составу автомобильные бензины представляют собой смесь компонентов, получаемых в результате различных технологических процессов: прямой перегонки нефти, каталитического риформинга, каталитического крекинга и гидрокрекинга вакуумного газойля, изомеризации прямогонных фракций, алкилирования, ароматизации термического крекинга, висбрекинга, замедленного коксования. Компонентный состав бензина зависит, в основном, от его марки и определяется набором технологических установок на нефтеперерабатывающем заводе.
Базовым компонентом для выработки автомобильных бензинов являются обычно бензины каталитического риформинга или каталитического крекинга. Бензины каталитического риформинга характеризуются низким содержанием серы, в их составе практически отсутствуют олефины, поэтому они высокостабильны при хранении. Однако повышенное содержание в них ароматических углеводородов с экологической точки зрения является лимитирующим фактором. К их недостаткам также относится неравномерность распределения детонационной стойкости по фракциям. В составе бензинового фонда России доля компонента каталитического риформинга превышает 50 %.
Бензины каталитического крекинга характеризуются низкой массовой долей серы, октановыми числами по исследовательскому методу 90–93 единицы. Содержание в них ароматических углеводородов составляет 30–40 %, олефиновых — 25–35 %. В их составе практически отсутствуют диеновые углеводороды, поэтому они обладают относительно высокой химической стабильностью (индукционный период 800–900 мин.). По сравнению с бензинами каталитического риформинга для бензинов каталитического крекинга характерно более равномерное распределение детонационной стойкости по фракциям. Поэтому в качестве базы для производства автомобильных бензинов целесообразно использовать смесь компонентов каталитического риформинга и каталитического крекинга.
Бензины таких термических процессов, как крекинг, замедленное коксование имеют низкую детонационную стойкость и химическую стабильность, высокое содержание серы и используются только для получения низкооктановых бензинов в ограниченных количествах.
При производстве высокооктановых бензинов используются алкилбензин, изооктан, изопентан и толуол. Бензины АИ-95 и АИ-98 обычно получают с добавлением кислородсодержащих компонентов: метил-трет-бутилового эфира (МТБЭ) или его смеси с трет-бутанолом, получившей название фэтерол. Введение МТБЭ в бензин позволяет повысить полноту его сгорания и равномерность распределения детонационной стойкости по фракциям. Максимально допустимая концентрация МТБЭ в бензинах составляет 15 % из-за его относительно низкой теплоты сгорания и высокой агрессивности по отношению к резинам.
Для достижения требуемого уровня детонационных свойств этилированных бензинов к ним добавляют этиловую жидкость (до 0,15 г свинца/дм3 бензина). К бензинам вторичных процессов, содержащим непредельные углеводороды, для их стабилизации и обеспечения требований по индукционному периоду разрешается добавлять антиокислители Агидол-1 или Агидол-12. В целях обеспечения безопасности в обращении и маркировки этилированные бензины должны быть окрашены. Бензин АИ-80 окрашивается в желтый цвет жирорастворимым желтым красителем К, бензин АИ-91 — в оранжево-красный цвет жирорастворимым темно-красным красителем Ж. Этилированные бензины, предназначенные для экспорта, не окрашиваются.
Академия Конъюнктуры Промышленных Рынков