Kuinka bensiiniä valmistetaan? Mitkä ovat oktaaniarvostelut?

Bensiini koostuu monimutkaisesta seoksesta hiilivedyt. Suurin osa näistä on alkaaneja, joissa on 4-10 hiiliatomia molekyyliä kohti. Pienemmät määrät aromaattiset yhdisteet ovat läsnä. alkeenit ja alkyylejä voi olla läsnä myös bensiinissä.

Bensiiniä tuottaa useimmiten jakotislaus of maaöljy, joka tunnetaan myös nimellä raakaöljy (sitä valmistetaan myös hiilestä ja öljyliuskeesta). Raakaöljy erotetaan eri kiehumispisteiden mukaan fraktioiksi. Tämä jakotislausprosessi tuottaa noin 250 ml suoravirtaista bensiiniä kutakin raakaöljy litraa kohden. Bensiinin saanto voidaan kaksinkertaistaa muuttamalla korkeammat tai matalammat kiehumispistejakeet hiilivedyiksi bensiinin alueella. Kaksi tämän muunnoksen suorittamiseen käytetyistä pääprosesseista on krakkaus ja isomerointi.

Krakkauksessa suurimolekyylipainoiset fraktiot ja katalyyttejä kuumennetaan pisteeseen, jossa hiili-hiili-sidokset murtuvat. Reaktion tuotteisiin sisältyvät alkeenit ja alkaanit, joiden molekyylipaino on pienempi kuin alkuperäisessä fraktiossa. Krakkausreaktion alkaanit lisätään suoravirtaiseen bensiiniin lisäämään raakaöljyn bensiinisatoa. Esimerkki krakkausreaktiosta on:

alkaani C₁₃H₂₈ (l) → alkaani C₈H₁₈ (l) + alkeeni C₂H₄ (g) + alkeeni C₃H₆ (G)

vuonna isomerointiprosessi, suoraketjuiset alkaanit muutetaan haarautuneiksi ketjuiksi isomeerit, jotka palavat tehokkaammin. Esimerkiksi pentaani ja katalyytti voivat reagoida, jolloin saadaan 2-metyylibutaania ja 2,2-dimetyylipropaania. Krakkausprosessin aikana tapahtuu myös jonkin verran isomeroitumista, mikä parantaa bensiinin laatua.

Polttomoottoreissa paineistetulla bensiini-ilma-seoksella on taipumus syttyä ennenaikaisesti sen sijaan, että se palaa tasaisesti. Tämä luo moottorin koputtaa, ominaista koliseva tai pingistävä ääni yhdessä tai useammassa sylinterissä. oktaaniluku bensiinin määrä on mittaus sen kestävyydestä kolhulle. Oktaaniluku määritetään vertaamalla bensiinin ominaisuuksia isoktaaniin (2,2,4-trimetyylipentaani) ja heptaani. Isoktaanille on annettu oktaaniluku 100. Se on hyvin haarautunut yhdiste, joka palaa tasaisesti, vähän kolhuin. Toisaalta heptaanille annetaan oktaaniluku nolla. Se on haarautumaton yhdiste ja koputtaa pahasti.

Suoraan käytetyn bensiinin oktaaniluku on noin 70. Toisin sanoen suoravirtaisella bensiinillä on samat kolkutusominaisuudet kuin seoksella, jossa on 70% isoktaania ja 30% heptaania. Krakkaamista, isomerointia ja muita prosesseja voidaan käyttää oktaanin lisäämiseen bensiinin luokitus noin 90: een. Koputuskestäviä aineita voidaan lisätä oktaaniluvun lisäämiseksi edelleen. Tetraetyylijohto, Pb (C2H5) 4, oli yksi tällainen aine, jota lisättiin kaasuun nopeudella 2,4 grammaa / gallona bensiiniä. Siirtyminen lyijyttömään bensiiniin on vaatinut kalleampien yhdisteiden, kuten aromaattisten ja erittäin haarautuneiden alkaanien, lisäämistä korkeiden oktaanilukujen ylläpitämiseksi.

Bensiinipumput postittavat oktaaniluvut tyypillisesti kahdesta eri arvosta. Usein saatat nähdä oktaaniarvon lainaamalla (R + M) / 2. Yksi arvo on tutkimus oktaaniluku (RON), joka määritetään testimoottorilla, joka käy alhaisella nopeudella 600 rpm. Toinen arvo on moottorin oktaaniluku (MON), joka määritetään testimoottorilla käydessä suuremmalla nopeudella 900 rpm. Jos esimerkiksi bensiinin RON on 98 ja MON 90, niin postitettu oktaaniluku olisi näiden kahden arvon keskiarvo tai 94.

Korkean oktaanipitoisuuden omaava bensiini ei ylitä tavanomaista oktaanipitoista bensiiniä estämällä moottorin saostumien muodostumista, poistamalla niitä tai puhdistamalla moottoria. Nykyaikaiset korkean oktaanipitoisuuden polttoaineet voivat kuitenkin sisältää lisäpuhdistusaineita korkean puristusmoottorin suojelemiseksi. Kuluttajien tulee valita alin oktaaniluku, jolla auton moottori käy ilman kolhiutumista. Satunnainen kevyt koputus tai pingotus ei vahingoita moottoria eikä osoita korkeamman oktaaniarvon tarvetta. Toisaalta voimakas tai jatkuva koputus voi johtaa moottorin vaurioihin.

• American Petroleum Institute - API edustaa Yhdysvaltain öljy- ja maakaasuteollisuutta.
• Auton bensiini UKK - Tämä on Bruce Hamiltonin hyvin viitattu artikkeli, jonka Kyle Hamar on kääntänyt HTML: ksi.
• Bensiini UKK, osa 1 - Lähtökohta Bruce Hamiltonin (Industrial Research Limited) kattavalle bensiinin UKK: lle.
• Bensiiniä koskevat usein kysytyt kysymykset - Tarkat tiedot oktaaniarvoista annetaan.
• HowStuffWorks: Kuinka auto moottorit toimivat - Jos et tiedä miten se toimii, tämä on artikkeli sinulle! Grafiikat ovat hienoja, mutta myös artikkelin tulostettava versio on saatavana.
• HowStuffWorks: Mitä oktaani tarkoittaa? - Tämä on Marshall Brainin vastaus kysymykseen.