Спросим у физиков: что тяжелее — вода или бензин и другие продукты переработки нефти?

Плотности, удельные веса бензина, дизельного топлива и других нефтепродуктов | Deif

Сравнительные плотности некоторых нефтепродуктов приведены в таблице.

Вид топливаПлотность, г/см³
Бензин сорта А920,76
Бензин сорта А950,75
Бензин сорта А980,78
Керосин авиационный0,81
Сжиженный газ0,53
Биодизельное горючее0,87

Пониженная плотность автомобильных бензинов определяется присутствием легких фракций, начинающих выкипать при 50°С. При этом жидкость остается текучей при охлаждении до -55°С, кристаллизация начинается при -60°С. Плотность моторного топлива для двигателей с искровым зажиганием оговаривается стандартом ГОСТ 32513-2013, замер параметра производится при температуре окружающей среды 15°С. Замер плотности производится по методике теоретического расчета или при помощи ареометра, который погружается в емкость с топливом.

Используемые ареометры производятся в соответствии со стандартом ГОСТ 18481-81, конструкция рассчитана на эксплуатацию в зимнее и летнее время. Производители выпускают приборы, предназначенные для исследования бензинов или тяжелых сортов топлива (включая мазут). Оборудование имеет погрешность, например, прибор АНТ-1 определяет параметры с точностью до 500 г/м³. Ареометр опускается в резервуар, параметр определяется по глубине погружения изделия в жидкость. Показания считываются по нижней отметке градуированной шкалы.

Косметология

Мир декоративной и удодовой косметики сделал серьезный шаг вперёд с появлением парабенов, этиленгликоля, церезина, парафина и других компонентов, использование которых позволяет дольше хранить, улучшает свойства средств по уходу. Все эти добавки — результат нефтепереработки.

Лаки для ногтей, карандаши для век, губная помада, мыло, шампуни, средства гигиены – ничто из этого не обходится без парабена и пропиленгликоля, являющихся производными нефти. Все эти компоненты нужны, чтобы увеличить срок годности, добиться нужной вязкости, дополнительно увлажнить кожные покровы.

Минеральные масла имеют в своём составе практически все средства по уходу за телом, детские — не исключение. Масла для массажа, гигиенические бальзамы для губ, кремы, тональные средства и множество подобных содержат нефтяные производные.

Очистка и улучшение свойств прямогонных нефтепродуктов

К примеру, чтобы удалить сернистые, азотистые, кислородные, органические и металлические примеси, а также непредельные углеводородные соединения, образовавшиеся в процессе прямой перегонки сырья,  применяют метол гидроочистки. В ходе этого процесса все соединения, в которых содержатся сера, кислород или  азот, с помощью реакции с водородом, содержащимся в воде,  переводятся в газообразное состояние, а затем эти новые соединения легко удалить и обрабатываемого продукта. Гидроочистка проходит  при температурах от 350-ти до 420-ти градусов и под давлением давлении от 1,7 до 4-х мегапаскалей, с использованием специальных веществ – катализаторов.  Гидроочистка хорошо подходит для  обессеривания дизельных видов нефтяного топлива, для очистки масляных дистиллятов, а также для  подготовки прямогонного сырья перед использованием его в некоторых процессах вторичной нефтепереработки.

Суть этого процесса заключается в том, что  в очищаемый дистиллят добавляют щелочную смесь, а затем удаляют получающиеся водные растворы вновь образованных веществ совместно со щелочными остатками.

При получении прямогонных топливных и масляных дистиллятов с высокой температурой кипения в них, как правило, остается значительное количество  химических соединений, которые застывают при довольно высоких температурных значениях.

Например, при изготовлении зимних марок дизельных топлив, широко применяется  способ карбамидной депарафинизации. Эта методика основана на свойстве карбамида (простым языком – мочевины) в процессе реакции с парафинами образовывать комплексные соединения, которые достаточно легко  отделить от прочих, необходимых топливу углеводородов. Масляные дистилляты очищают от парафинов при помощи охлаждения их до достаточно низких температурных значений, что позволяет в дальнейшем отделить образующиеся твердые углеводородные кристаллы с помощью специальных  фильтр-прессов.

Стоит сказать, что прямая перегонка нефтяного сырья дает сравнительно малый выход топливных фракций. К тому качество этих дистиллятов оставляет желать лучшего и на практике они почти не применяются. Этот процесс дает возможность получить с единицы сырья всего лишь от 15-ти до 20-ти процентов бензиновых фракций, и от 45 до 55 процентов дистиллятов,  перегоняющихся  при температурах до 300 – 350 °.

Разновидности

Сейчас выпускается множество разновидностей бензина, различающихся составом и характеристиками. Важнейшим параметром для определения качества продукта выступает октановое число. Большую роль играет и количество примесей. Главными компонентами этого продукта выступают гептан и изооктан. Данные вещества имеют разные возможности к детонации в камерах сгорания двигателя. От соотношения их включения в готовый продукт зависит октановое число.

Марки бензина

Для того чтобы бензин мог использоваться в качестве топлива, он должен обладать рядом характеристик. Для определения качества продукта исследуются такие параметры, как:

  • способность к образованию нагара;
  • испаряемость;
  • воспламеняемость;
  • способность к детонации;
  • коррозийная активность.

В зависимости от типа, продукт подразделяется на автомобильный, который маркируется буквой «А», а также авиационный, отмечающийся буквой «Б». Кроме того, при маркировке часто добавляется буква «И», которой отмечается октановое число, полученное исследовательским методом. Числовым значением отмечается октановое число.

АИ-98 отличается не только высоким октановым числом, но некоторыми особенностями производства. При изготовлении данного продукта используется ряд компонентов, в т.ч. толуол, алкилбензин, изопентан и т.д.

Экстра АИ-95 отличается высоким качеством из-за присутствия антидетонационных присадок. Он изготавливается из дистиллятного сырья с включением изопарафиновых элементов. Кроме того, при производстве используется газовый бензин. Благодаря особой технологии изготовления, в готовом продукте крайне низкое содержание свинца.

В бензине марки АИ-95, по сравнению с бензином экстра, концентрация свинца выше на 30%. Высокое содержание этого элемента понижает качество продукта.

Под маркой АИ-92 скрывается бензин среднего качества. В нем высоко содержание антидетонационных присадок. Плотность данного продукта достигает 0,77г/смА-923.

Автомобильный бензин

На АЗС сейчас можно приобрести стандартные марки АИ-92, АИ- 95 и АИ-98. Кроме того, в продаже имеется автомобильный бензин для грузовиков — А-72 и АИ-80. Более очищенными считаются продукты, которые изготавливаются по европейским стандартам. Они отмечаются как евро 3, евро, 4, евро 5 и суперевро

При покупке бензина обязательно нужно обращать внимание на его маркировку, т.к. использование некачественного продукта приводит тому, что двигатель быстро выходит из строя

Авиационный бензин

Бензины, предназначенные для заправки самолетов, отличаются более высоким октановым числом и лучшими качественными характеристиками. Продукт содержит минимальное количество легких фракций, что снижает риск формирования паровых пробок. Кроме того, авиационный бензин отличается низким включением примесей, способствующих активизации коррозийных процессов и формированию нагара на деталях. Продукт также отличается высокой химической стабильностью.

Бензин-растворитель

Данный класс продукта используется в химическом производстве. Эти продукты широко применяются для экстрагирования, т.е. извлечения необходимых веществ из растительных масел, канифоли и озокерита. Растворители на основе этого продукта активно применяются для разведения различных красок и лаков, устранения жировых пятен и т.д. Сфера использования данной разновидности бензинов крайне широка.

Нафта

Нафта — это специфическая группа, которая отличается высокой температурой кипения, достигающая +180°C. Данный продукт используется как сырье для химической промышленности.

Свойства нефтяного топлива

Свойства нефтяного топлива или продуктов, необходимых для энергетических применений варьируются от одного применения к другому и от одной энергетической системы к другой.

Как правило, топливо должно:

Иметь низкое содержание золы как негорючего остатка. Значение золы связано с неорганическим материалом. Чрезмерное количество золы в жидком топливе может привести к образованию отложений загрязнений в оборудовании для сжигания. Зола оказывает эрозионное воздействие на наконечники горелок, вызывает повреждение огнеупоров при высоких температурах, а также приводит к высокотемпературной коррозии и загрязнению оборудования.

Иметь высокую теплотворную способность. Теплотворная способность-это измерение тепла или энергии, произведенной на килограмм. Измеряется либо как валовая, либо как чистая теплотворная способность. Валовая теплотворная способность предполагает, что весь пар, образующийся в процессе горения, полностью конденсируется. Чистая теплотворная способность предполагает, что вода уходит вместе с продуктами сгорания, не будучи полностью конденсированной. Топливо сравнивается по чистой теплотворной способности.

Подходящую удельная теплоемкость. Удельная теплоемкость-это термин, обозначающий количество энергии (ккал), необходимое для повышения температуры 1 кг масла на 1° C. единица удельной теплоемкости составляет 4 ккал.

Иметь не агрессивный состав

Это свойство важно при работе в металлических энергетических системах. Низкое содержание серы

Желательно иметь сырую нефть с более низким содержанием серы

Низкое содержание серы. Желательно иметь сырую нефть с более низким содержанием серы

Как правило, количество серы зависит главным образом от источника сырой нефти и в меньшей степени от процесса переработки. Типичный диапазон содержания серы для керосина и дизельного топлива составляет 0,05-0,25 частей.

Низкая температура застывания. Температура застывания топлива-это самая низкая температура, при которой оно будет разливаться или течь при охлаждении в предписанных низкотемпературных условиях. Это показатель самой низкой температуры, при которой топливо легко перекачивается. Это также означает, что топливо с низкой температурой застывания не будет легко затвердевать при понижении температуры.

Высокая температура вспышки. Температура вспышки топлива-это самая низкая температура, при которой топливо может быть нагрето так, что пар испускает мгновенные вспышки, когда над ним проходит открытое пламя. Чем выше температура вспышки, тем безопаснее будет топливо, особенно в энергетических приложениях, которые имеют дело с высокой температурой окружающей среды.

Низкая или подходящая вязкость. Вязкость топлива-это мера его внутреннего сопротивления потоку. Вязкость зависит от температуры и уменьшается с увеличением температуры. Это наиболее важная характеристика при хранении, транспортировке и использовании. Это влияет на степень предварительного нагрева, необходимого для обработки, хранения и удовлетворительного распыления. Если состав слишком вязкий, то он может стать трудным для перекачки, трудно зажечь в горелке и привести к плохому распыливанию топлива. Плохое распыление может, в свою очередь, вызвать образование нагара на наконечниках горелок или на стенках. Поэтому предварительный нагрев высоковязкого масла при промышленном нагреве необходим для правильного распыления.

Безопасность, простота транспортировки и хранения. Добыча и переработка нефти должна закончиться производством топлива. Всё произведенное топливо должно быть относительно безопасным и легким для транспортировки (например, для применения в двигателях внутреннего сгорания транспортных средств). Топливо должно относительно легко хранится и извлекаться. Другие подходящие реологические, физические и химические свойства. Например, для сжигания топлива на электростанциях обычно оно должно обладать более высоким октановым числом, чтобы достичь более высокой степени сжатия и, следовательно, тепловой эффективности. Цетан (эталон) дизельного топлива должен быть как можно выше.

Что такое нефть простыми словами

Нефть — это полезное ископаемое в виде маслянистой жидкости, содержащей смесь углеводородных компонентов. Само наименование на большинстве языков обозначает «горное» или «каменное масло».

Простыми словами, нефть — это маслянистая жидкость, используемая для получения топлива (бензин, керосин и т.д.), в качестве источника сырья для бытовой химии, косметики и иной продукции. Цвет нефти черный, коричневый, вишневый, зеленый, желтый. Бывает даже бесцветной (прозрачной). Темный цвет чаще всего встречается в промышленности и художественных фильмах, что выступило основанием для фразеологизма “черное золото”.

В зависимости от месторождения, состава и свойств, выделяют разные сорта нефти.

Эталонными считаются Brent, WTI (West Texas Intermediate), Dubai Crude, Urals, Siberian Light и другие.

В действительности нефть встречается в составе многих окружающих предметах, но подробнее об этом позже.

Согласно Википедии нефть – это природная маслянистая жидкость, со специфическим запахом, состоящая из сложной смеси углеводородов с различной молекулярной массой и другими химическими соединениями. Название происходит с турецкого и персидского слова neft. Запах зависит от количества серных соединений и ароматических углеводородов.

Как появилась нефть достоверно неизвестно. История ее образования насчитывает более 50-350 млн. лет. Самой распространенной является теория органического происхождения, которая объясняет появление нефти путем образования из останков микроорганизмов.

В результате биохимических процессов отмирающие организмы образовали слои, которые под воздействием времени погружались вглубь. Давление сверху, повышение температуры без доступа кислорода привели к их преобразованию в углеводороды.

Нефть используется людьми издавна. Упоминания о нефтяном промысле найдены в раскопках, датированных более 6000 лет до н.э. Предполагается, что полезное ископаемое использовали при строительстве стен Вавилона, в Древнем Египте, Индии, Греции. Тем не менее в древности применение нефти ограничивалось лишь строительством (как вяжущий материал, асфальт) и в качестве зажигательной смеси.

На протяжении несколько веков нефть считалась самым страшным оружием, сильнее пороха. Уже в XX и XXI веках нефтяные продукты приобрели особое значение, когда стали использоваться как топливо.

Сила пустоты

На уроках физики детям показывают любопытный опыт. Под стеклянным колпаком стоит стакан с водой, из-под колпака откачивают воздух, и вода вскипает при комнатной температуре. Дело в том, что при падении давления температура кипения жидкости снижается. Этим и пользуются при вакуумной перегонке нефти. В вакууме можно испарить и отделить вещества, которые не кипят при атмосферном давлении. Из современных установок можно откачать больше газообразных углеводородов, чем 40 лет назад, то есть создать в них более высокий вакуум и повысить эффективность переработки.

В ходе вакуумной перегонки нефть разделяется на легкий вакуумный газойль, тяжелый вакуумный газойль и гудрон. И легкий, и тяжелый газойль — желтые жидкости легче воды, но молекулы тяжелого газойля длиннее, чем у легкого. Гудрон — черная смолистая масса, на грани между очень вязкой жидкостью и твердым веществом. Из него делают битум, который используется при строительстве дорог, создании кровельных и других строительных материалов.

Легкий газойль после очистки в основном идет на производство дизельного топлива. Тяжелый газойль в чистом виде не используется: его превращают в бензин с помощью крекинга.

Разница между керосином и соляркой

И керосин, и солярка относятся к продуктам переработки нефти, получаемым двумя путями – ректификацией или крекингом.

Несмотря на это, общего у них – только «происхождение», и частично – область применения в качестве топлива для разных типов двигателей внутреннего сгорания. Если исключить эту единую для них «профессию», то в остальном у упомянутых веществ мало общего.

Такое положение обусловлено различиями в химических и физических свойствах веществ. Чем отличается керосин от солярки, рассмотрим более подробно.

статьи

Название «солярка» происходит от немецкого слова Solaröl, что значит «солнечное масло». Так еще в 1857 году назвали тяжелую фракцию, которая получилась при перегонке нефти.

Позже ее начали использовать в качестве топлива для низкооборотных дизельных двигателей, принцип работы которых – воспламенение рабочей смеси (солярки и воздуха) в камере сгорания под очень высоким давлением.

Сегодня основными областями применения подобных двигателей являются следующие:

  • сельское хозяйство (комбайны, трактора и так далее);
  • автотранспорт (значительная часть автобусов, грузовых автомобилей, некоторые легковые автомобили);
  • железнодорожный транспорт (разные типы тепловозов);
  • часть военной техники (танки, некоторые другие машины);
  • стационарные силовые установки.

Отличие керосина от солярки состоит в том, что еще с середины 19 века он применялся как топливо для осветительных приборов (керосиновые лампы).

В отличие от веществ, использовавшихся для этих целей раньше, керосин сгорал полностью, не оставляя копоти, не загрязнял лампы и не давал неприятного запаха. Высокая чистота сгорания была оценена по достоинству, поэтому позже керосин нашел применение в качестве ракетного и авиационного топлива.

Кроме этого, керосин используется во многих отраслях промышленности, причем далеко не всегда как топливо для двигателей. Области его применения:

  • сырье для химической промышленности;
  • обжиг стеклянных и фарфоровых изделий;
  • бытовые нагревательные и осветительные приборы (керосинки, примусы, лампы и так далее);
  • растворитель;
  • в народной медицине – средство для лечения педикулеза и дифтерии;
  • раньше для борьбы с клопами керосином протирали мебель.

Сравнение

Керосин представляет собой смесь углеводородов, температура кипения которой – от 150 до 250 градусов по Цельсию.

Это слегка маслянистая на ощупь прозрачная жидкость, некоторые ее разновидности могут иметь желтоватый цвет. Плотность при 20 0C – 0,75-0,85 г/см3. Керосин очень легко испаряется, чем и обусловлена полнота его сгорания.

К емкостям для его хранения предъявляются повышенные требования, так как пары керосина взрывоопасны.

Солярка в среднем немного тяжелее керосина – от 0,84 до 0,86 г/см3. Она почти не испаряется, вследствие чего хранить ее значительно проще. При понижении температуры до отрицательных значений солярка густеет, поэтому различают летнее и зимнее дизельное топливо.

Водители машин с дизелем хорошо знают, что летняя солярка зимой при больших холодах приобретает желеобразную консистенцию и завести двигатель в этом случае – большая проблема. Раньше автолюбители выходили из положения, прогревая топливный бак внешними источниками (например, паяльной лампой), что очень опасно из-за возможности возгорания топлива.

Сейчас выпускают зимнюю солярку, которая отличается от летней меньшей плотностью и более низкой температурой загустения.

Таблица

Ответ на вопрос, в чем разница между керосином и соляркой, будет таким: отличающийся состав и преимущественно разные области применения. В компактной таблице приведены различия между этими продуктами перегонки нефти.

КеросинСолярка
ПроизводствоПолучение из нефти методом ректификации или крекингаПолучение из нефти методом ректификации или крекинга
ПлотностьРазные сорта керосина – 0,75-0,85 г/см3Летняя солярка – 0,86 г/см3, зимняя солярка – 0,84 г/см3, солярка для использования в условиях Арктики – 0,83 г/см3
Горючие свойстваИнтенсивно испаряется и легко воспламеняется, вследствие чего обеспечивает высокую чистоту сгоранияВоспламеняется в двигателях при создании высокого давления; в обычных условиях горит, но горение носит спокойный, не взрывной характер
Область применения, кроме топлива для двигателей внутреннего сгоранияДля заправки осветительных (лампы) и нагревательных (примусы, керосинки) приборов, в качестве растворителя, а также в народной медицинеОбработка кожи, металлообработка, как компонент жидкости для закалки металлов

Разберем, какие, и почему от этого способа лучше отказаться.

Нарушение работы двигателя

На запуск дизельного двигателя влияет цетановое число. Чем оно выше, тем лучше двигатель заводится. У зимнего топлива цетановое число ниже, чем у летнего. А у керосина еще ниже. Добавляя его в дизтопливо, вы по максимуму снижаете показатель. Это приводит к плохому запуску двигателя в холод.

Ухудшение смазывающей способности дизельного топлива

Еще одно неприятное последствие. Смазывающая способность дизтоплива итак не велика. А её ухудшение приводит к повышенному износу топливного насоса высокого давления (ТНВД) и форсунок. Появляется вероятность поломки основных элементов топливной аппаратуры, которые дороги в ремонте.

Разновидности мазутов

Разновидности мазута различаются между собой составом и характеристиками:
  • уровнем содержания серы;
  • воды и примесей (дизельное топливо, депрессионные присадки и другие);
  • вязкостью;
  • температурой сгорания и зольностью.
Состав мазута регулируется ГОСТ и подразделяется на марки, которые, в свою очередь, разделяют на виды (обозначаются римскими цифрами от одного до семи).

Цифра, обозначающая марку – это число расчетной вязкости мазута.

Расчетная вязкость для каждого вида определятся при разной температуре:
  • Для мазута Ф-5 — температура пятьдесят градусов;
  • Для мазутов М40 и М100 – температура восемьдесят градусов;
  • Мазут М100 – температура 100 градусов (дополнительно).

Как последствия зависят от пропорций разведения

Как уже говорилось ранее, всё начинается со снижения цетанового числа. Возрастает показатель самовоспламенения горючей смеси вследствие ее сжатия. Процесс сгорания становится более жестким, а нагрузка на детали кривошипно-шатунного механизма возрастает. Ухудшаются пусковые качества мотора, выхлоп становится более дымным, а запасные части преждевременно изнашиваются. Поэтому даже зимой добавлять в бензин солярку никак не станет оптимальным выходом из ситуации.

Заправка в бак дизельного автомобиля бензина с любым октановым числом может привести к неприятным последствиям, которые обернутся дорогостоящим ремонтом. Правда, последствия будут зависеть от того, сколько и какого топлива оказалось по итогу в баке. Если бак был полностью пустым, то машина сможет продолжать движение лишь по той причине, что топливная система будет содержать в себе некоторое количество дизтоплива. Однако в дальнейшем силовой агрегат попросту заглохнет. Что сделает в этом случае водитель? Скорее всего, отбуксирует свою машину на ближайшее СТО, а дальше топливная система будет промыта, а фильтры заменены новыми.

Если же пропорции между бензином и соляркой будут другими, то будут другими и результаты. Допустим, в мотор успевает поступить определенное количество и одного вида топлива, и другого. Если бензина будет в баке больше, то мотор опять-таки заглохнет, и это чревато незначительным ущербом для него. Механическое разрушение дизельного мотора может происходить тогда, когда водителю долго удается ездить на непредназначенном для этого топливе

Рекомендуется обращать внимание на следующие возможные симптомы:

  • работа двигателя в «жестком» режиме;
  • заметное снижение мощности;
  • повышение рабочей температуры;
  • неустойчивая работа движка.

Как отличить бензин от дизеля

Чтобы определить, бензин или дизель находится в канистре, необходимо оценить запах и цвет. При открытии емкости с бензином в нос бьет характерный резкий запах, немного похожий на растворитель. Дизтопливо не пахнет слишком резко. Наощупь оно маслянистое из-за содержания парафина. Бензин же, если в нем смочить пальцы и потереть друг об друга, вызывает сухой скрип, поскольку вещество обезжиривает поверхность. Хотя такой эффект возникает и от арктического дизельного топлива.

Чтобы понять, на чем работает автомобиль, достаточно прислушаться к звуку мотора. Дизельный издает тарахтящий тракторный звук. Также у дизельных авто выхлопная труба загнута вниз, чтобы отводить черный дым, у бензиновых труба прямая.

В чем разница между бензином, керосином и дизелем?

Бензин – это жидкое топливо, которое мы используем в основном в двигателях внутреннего сгорания с искровым зажиганием, в то время как керосин – это жидкое топливо, получаемое из нефти, которое имеет широкое применение в промышленности, в двигателях самолетов и ракет и даже в бытовых потребностях, тогда как дизельное топливо – это жидкое топливо, которое мы использование в дизельных двигателях. Соответственно, разница между бензином, керосином и дизельным топливом заключается в основном в их основных областях применения

Другое важное различие между бензином, керосином и дизельным топливом заключается в их точках кипения, поскольку температура кипения является ключом к отделению этих топливных фракций от нефтяного масла посредством фракционной перегонки. Бензин имеет низкую температуру кипения, а керосин – среднюю температуру кипения, а дизельное топливо – высокую температуру кипения

Однако точки кипения варьируются в зависимости от углеводородов, присутствующих в топливе, сырой нефти и т. Д.

Более того, ключевое различие между бензином и керосином и дизельным топливом заключается в том, что бензин представляет собой легкую углеводородную смесь, содержащую от 4 до 12 атомов углерода на молекулу, а керосин представляет собой смесь углеводородов умеренного веса, которая составляет от 10 до 16 атомов углерода на молекулу, тогда как дизельное топливо представляет собой тяжелую углеводородную смесь, содержащую от 8 до 21 атома углерода на молекулу.

Поделитесь в социальных сетях:FacebookXВКонтакте
Напишите комментарий