Октановое число этилового спирта: Как повысить октановое число бензина в домашних условиях

Как повысить октановое число бензина в домашних условиях

Использование ГСМ (в частности речь идет о бензине) не самого лучшего качества со временем заканчивается частыми поломками силового агрегата. А любой опытный автолюбитель прекрасно знает, что в таком горючем низкое октановое число. Это, в свою очередь, приводит к детонации рабочей смеси в камере сгорания. Как следствие – срок службы двигателя заметно сокращается, и проводить ремонт придется гораздо раньше. Причем все может окончиться весьма плохо – гибелью мотора.

Выход напрашивается сам собой – заливать в бак только то горючее, которое соответствует нуждам силовой установки. Производитель не просто так дает столь ценные рекомендации в руководстве по эксплуатации к автомобилю! Такой продукт легко найти на заправочных станциях любого города (в особенности крупного) или его окрестностях.

Но по долгу службы или по каким-либо другим причинам (путешествия или прогулки на автомобиле) непременно может возникнуть такая ситуация, когда топлива с нужными характеристиками нельзя встретить и приходиться заливать в бак то, что имеется.

Вот для этого полезно будет знать, как повысить октановое число бензина. Эти сведения окажутся весьма полезными тем водителям, кто часто отлучается на дальние поездки.

Но сначала стоит рассмотреть само определение октанового числа и понять, что именно под этим следует понимать. А потом разберем несколько методов по его повышению.

Что такое октановое число

Многие водители и те люди, которые не имеют ничего общего с автомобилями, непременно слышали о данном термине. Но при этом не все до конца осознают, что конкретно оно означает. А между тем опытные владельцы личных транспортных средств уделяют октановому числу повышенное внимание. Тогда как многим остальным это невдомек.

По сути, то октановое число является индикатором, по которому можно оценивать качество топлива – и чем оно выше, тем лучше. По-другому – это показатель детонационной устойчивости бензина, который подвергается сильному сжатию во время работы двигателя. Иными словами это способность конкретной марки бензина к самовозгоранию при его сжатии.

То есть чем выше цифра в марке топлива, тем больше давления оно способно выдержать, не воспламеняясь и без намека на детонацию.

Чего нельзя сказать о топливе с низким октановым числом. Самые распространенные негативные проявления в этом случае:

• Износ клапанов, вместе с седлами.
• Следы гари на стенках цилиндра.

Если производитель указывает, что заправлять автомобиль следует бензином А95, то и заливать следует топливо с не меньшим показателем. В противном случае такая оплошность чревата негативными последствиями в отношении двигателя. Поэтому желающих, как повысить октановое число бензина в домашних условиях, появляется все больше.

При отсутствии возможности покупать бензин нужного качества допускается залить имеющееся в наличии топливо, только при этом обязательно нужно повысить октановое число. О том, как это можно сделать далее и пойдет речь.

Методы повышения октанового числа

Случаи вокруг заправочных станций, когда вместо необходимого бензина АИ-95 или АИ-98 в наличии имеется только АИ-92. Как же быть в таком случае, если известно, что такое топливо нежелательно заливать в бак?! К тому же несоответствие горючего требованиям хорошо ощущается при разгоне автомобиля или крутом подъеме. Транспортное средство утрачивает не только динамику, его мощность также заметно падает. В связи с этим остается своими силами пытаться повысить октановое число.

Как это можно сделать? Существуют самые разные методы и практически все основываются на использовании специальных октаноповышающих присадок для бензина. Рассмотрим несколько вариантов и заодно выясним, кому можно отдать предпочтение.

Метилтретбутиловый эфир

Можно с уверенностью утверждать, что это самый перспективный компонент. Метилтретбутиловый эфир (МТБЭ) обладает высокими показателями детонационной стойкости – от 115 до 135 единиц. В итоге это положительным образом сказывается на работе силового агрегата. Рабочая топливовоздушная смесь сгорает полностью, что способствует понижению содержание СО и СН в выхлопных газах.

МТБЭ представляет собой жидкость с определенными техническими параметрами:

• не имеет цвета;
• прозрачная;
• обладает резким запахом;
• температура кипения – от 48 до 55°С;
• плотность – от 740 до 750 кг/м³.

Но и здесь найдется минус – повышенное содержание МТБЭ в бензине (более 20%) приводит к снижению срока службы двигателя. Кроме того, это еще и способствует увеличению оксидов азота, которые вместе с отработанными газами попадают в атмосферу.

По этой причине на территории России допустимо использовать бензин с содержанием МТБЭ не более 15%. И как показывают дорожные испытания, неэтилированный бензин с включением МТБЭ 7-8% оказывается намного лучше товарного горючего.

Помимо упомянутого недостатка, метилтретбутиловый эфир оставляет красный нагар на поверхности камеры сгорания или свечах зажигания. При этом прослеживается характерная симптоматика – снижение мощности автомобиля, включая троение двигателя. Сами свечи со временем могут просто выйти из строя.

Добавки на основе спиртов

Другая методика повышения октанового числа топлива – это добавление спирта, преимущественно этилового и метилового. Достаточно 10% этанола, чтобы из марки Аи-92 получить Аи-95. Такая присадка для повышения октанового числа бензина способна минимизировать количество токсичных веществ выхлопных газов. Однако нельзя исключать вероятность повышения давления насыщенных паров, из-за чего могут появиться паровые пробки в топливной магистрали.

Также стоит отметить особенность хранения спиртов. Дело в том, что это активные поглотители влаги из воздуха и вдобавок хорошо растворимы в воде. По этой причине спирты требуют специфических условий хранения и контроля спиртовой составляющей. Стоит только нарушить эти правила, как в бензине появится вода, что неизбежно сулит не только перерасход топлива, но и неполное его сгорание. А если ее окажется больше, то в зимнее время просто не избежать ледяных пробок.

Еще один недостаток такой добавки кроется в том, что она приводит к разъеданию прокладок мотора. Как итог – в баке с бензином образуются отдельные слои, а если туда еще попадет вода, то вот она родимая – водка (при поглощении ее спиртом). А каждому автолюбителю известно, что любой двигатель не будет работать на этом народном продукте.

Тетраэтил свинца

Также он именуется как тетраэтилсвинец или ТЭС (формула Рb(С

2Н₅)₄). Это бесцветная жидкость маслянистой консистенции с температурой кипения до 200 °C. Использовать эту субстанцию как антидетонаторы начали еще с 1921 года. Но и по сей день ТЭС остается верным средством, как поднять октановое число. Содержание данной присадки в количестве 0,05% способствует увеличению октанового числа бензина на 15-17 пунктов.

В своем чистом виде тетраэтилсвинец не добавляется, поскольку оксид свинца, который образуется при сгорании ТЭС, осаждается на поршнях, клапанах и прочих деталях как нагар.

Кроме того, добавление в бензин Тетраэтилсвинеца несет в себе положительные стороны:

• Дымность выхлопов снижается.
• Двигатель работает тише, нежели раньше, чуть ли не шепчет.
• Мощность силового агрегата тоже повышается, пусть и незначительно.
• Заметно снижается вероятность детонации или вовсе исключается.

Теперь самое время затронуть обратную сторону медали – сам по себе театратил свинца обладает повышенной токсичностью, а потому представляет угрозу человеческому организму. А ведь его испарения могут попасть не только по дыхательным путям, но и через имеющиеся открытые раны на теле.

Помимо этого ТЭС оказывает повышенное нервно-паралитическое воздействие на человека, из-за чего может случиться не только паралич, до летального исхода недалеко. Автомобиль при этом тоже страдает – происходит осаждение соединения свинца в трубках и патрубках, что чревато негативными последствиями. Особенно это критично и в отношении двигателей с карбюратором, и инжекторных аналогов.

Нафталин

Наши бабушки прекрасно знакомы с этим средством, поскольку в то время это был самый распространенный и эффективный метод бороться с молью и остальными живыми вредными сущностями. Теперь же у него немного иное применение – из 92 бензина получить топливо с индексом 95. Всего лишь 500 грамм кристаллического вещества на одну полную канистру с бензином повышает октановое число от 3 до 5 пунктов.

Однако такая добавка не такая безобидная, как может показаться на первый взгляд – она сулит неприятности многим системам двигателя. Результат постоянного использования нафталина в бензине заканчивается нагаром камеры сгорания.

Также он начинает кристаллизоваться, из-за чего забиваются шланги, включая бензонасос и форсунки. И вдобавок такая присадка повышает токсичность выхлопных газов.

Ацетон

Те владельцы движимого имущества, у которых за плечами богатый опыт вождения автомобиля, используют для повышения октанового числа ацетон. Для этого хватает добавления одного литра на стандартную 20-ти литровую канистру. В результате показатель увеличивается на 6 единиц. За примером далеко ходить не нужно – в автомобиль, двигатель которого рассчитан на бензин АИ-98, было залито топливо АИ-92 и добавлен ацетон в указанном соотношении (1 л вещества к 20 л бензина). Результат такого сочетания – отсутствие детонации.

Государственные нормы и положения узаконивают добавление ацетона в бензин и в связи с этим (по понятным причинам), большая часть производителей предпочитает увеличивать октановое число именно таким способом. Однако и здесь существует одна проблема.

Монометиланилин

Это еще один действенный способ повышения октанового числа бензина. Данное вещество является частью класса замещенных ароматических аминов. Монометиланилин или ММА допустимо использовать в небольшой дозировке – от 1 до 1,3%. При этом никакого негативного воздействия на силовой агрегат и его системы не наблюдается.

Однако это справедливо, если не превышать указанную дозировку. В противном случае не избежать повышенного нагарообразования, что в свою очередь, заканчивается зависанием клапанов.

Также следует учитывать, что ММА является еще и ядом и при вдыхании его паров можно отравиться.

Моющие присадки

В настоящее время практически любая нефтяная компания специализируется на выпуске моющих присадок для бензина. Они содержат в своем составе разнообразные компоненты:

• ингибиторы коррозии;
• деэмульгаторы;
• сами моющие вещества.

Иными словами любая моющая присадка (а их существует довольно много) это пакет, где оптимально сбалансированы все составляющие. Это позволяет ей разъедать нагар и прочие отложения. Появляющиеся мельчайшие частицы при этом попадают в цилиндр и сгорают.

Если провести параллель, то такие присадки выступают в качестве стирального порошка либо шампуня. Ведь у всех этих составов присутствуют поверхностно-активные вещества (ПАВ), способные растворятся в бензине. Только в отличие от обычного стирального порошка, в моющих добавках ПАВ обладают более сильными характеристиками.

Только важно учесть, что и здесь требуется соблюдать дозировку – не более 10%! Иначе двигатель будет запускаться с трудом или вовсе может выйти из строя.

Влияние добавок на работу двигателя

Стоит отметить, что срок действия перечисленных присадок не очень большой. Вдобавок они быстро разрушаются. В связи с этим на двигатель может быть оказаны разные воздействия. И здесь стоит заострить внимание на одном важном моменте.

При использовании значительного количества присадок у бензина появляется способность проводить электричество, чего напрочь лишены заводские аналоги. А благодаря этому сохраняется высокий риск возгорания силового агрегата. А это в свою очередь становится небезопасно для всех окружающих участников дорожного движения.

что это и как оно влияет на качество бензина

Октановое число (ОЧ) — это мера детонационной стойкости горючего, которое используют для двигателей внутреннего сгорания с внешним типом смесеобразования. В большинстве случаев его применяют для маркировки бензина, и для автовладельцев оно выражено привычными числовыми значениями 80, 92, 95 и 98 на автозаправках. Все ОЧ соответствуют разным типам двигателя и от этого напрямую зависят эксплуатационные характеристики автомобилей.

Что означает октановое число

Октановый показатель говорит о химической стойкости топлива к возгоранию, т.е. существует прямая зависимость: чем выше ОЧ-показатель, тем более устойчиво топливо к самопроизвольному загоранию, тем большее сжатие оно способно выдерживать до детонации.
Сам термин не раскрывает, что такое октановое число, потому что в качестве эталонного топлива принята смесь изооктана (а не октана) и н-гептана. Эти 2 органических соединения были выбраны как эталонные благодаря их свойствам:

1. Изооктан не взорвется самопроизвольным образом даже при степени сжатия намного выше той, которая создается в бензиновых двигателях стандартного строения. Т.е изооктан без каких-либо примесей можно считать бензином с ОЧ 100.
2. Гептану для самопроизвольного взрыва достаточно даже малого сжатия.

Таким образом, ОЧ — это своеобразная шкала, показывающая процентное соотношение долей изооктана и н-гептана. Такое определение означает, что бензин, обозначаемый маркой А-95, будет характеризоваться детонационными свойствами, аналогичными 95% смеси изооктана и н-гептана.

Как определить октановое число бензина

В большинстве случаев степень ОЧ определяется 2 методами: исследовательским (ОЧИ) и моторным (ОЧМ). Оба способа относятся к лабораторным и должны соответствовать ГОСТам 511/82 (для ОЧМ) и 8226 (для ОЧИ). Измерение ОЧИ основано на работе двигателя в режиме более низкой (по сравнению с ОЧМ) нагрузки, поэтому его номинальное значение получается больше, чем ОЧМ. Условно можно считать, что ОЧИ — это топливная характеристика при эксплуатации автомобиля в условиях города, а ОЧМ — на шоссе.

В РФ приняты обозначения, соответствующие измерениям, проведенным исследовательским методом, а, например, в Америке берут среднее арифметическое от ОЧМ и ОЧИ. Таким образом, в разных странах маркировки могут различаться, и это нужно учитывать в путешествиях на личном транспорте, чтобы не повредить двигатель.

Степень ОЧ измеряют и самостоятельно, при помощи специальных приборов — октанометров, которые можно найти в свободной продаже. Однако важно понимать, что с их помощью нельзя узнать непосредственно ОЧ, речь идет об измерении импедансной электропроводности бензина (т.е. его диэлектрической проницаемости). Этот параметр имеет некоторую корреляцию с суммарным количеством высокооктановых ароматических углеводородов, т.к. они резко выделяются диэлектрической проницаемостью на фоне других углеводородов, которые содержатся в бензине.

Однако прямой функциональной зависимости здесь не существует. Получается, что измеряется одно, а за результат выдается совсем другое. Из-за этого возможны ошибки, когда, например, при измерении таким прибором ОЧ бензина высокого экологического класса, содержащего мало токсичных производных бензола, но достаточно много относительно безвредных высокооктановых алканов, аппарат покажет существенное занижение необходимого параметра.

Более надежны экспресс-анализаторы, работающие на основе интегрального химического состава. Но они должны быть настроены под технологические процессы производства бензина, т.к. эти параметры оказывают существенное влияние на конечный результат. Без учета этих деталей возможны ошибки. К тому же, такие приборы стоят дорого и доступны не каждому.

Степень сжатия и ОЧ

Соответствие степени сжатия ОЧ регламентируется различными ГОСТами. Соответствующие значения можно посмотреть в таблице.

Марка бензина	ОЧИ	ОЧМ	Степень сжатия
А-72	—	72	7
А-76	—	76	7.5
АИ-80	80	76	8
АИ-91	91	82.5	9
АИ-92	92	83	9.2
АИ-93	93	85	9.3
АИ-95	95	85	9. 5
АИ-96	96	85	9.6
АИ-98	98	87	10

Влияние бензина с октановым числом выше или ниже рекомендуемого производителем на двигатель

Если автомобиль, двигатель которого рассчитан на 95 или 98 бензин, заправить топливом с низким ОЧ, вскоре можно будет заметить нехарактерные для него шумы. Понизится производительность мотора, вырастет потребление топливной смеси, а в выхлопной катализатор начнет поступать тепло, которое снизит его прочность. Если такая ситуация произошла, следует не торопясь, следя за числом оборотов, доехать до ближайшей АЗС и залить необходимую марку бензина.

О вреде марок с низким ОЧ знают многие автовладельцы и стараются избегать их. Однако существует и другая опасность, которая заключается в заблуждении, что высокооктановое топливо всегда лучше, что это просто более качественный бензин. Однако это не так.

Завышенное по сравнению с рекомендованным ОЧ станет причиной перегревания седел и тарелки выпускного клапана. Клапаны быстро прогорят и потребуется длительный ремонт двигателя по высокой цене. Аналогично предыдущей ситуации возрастет расход топлива, КПД начнет снижаться, на поршнях, клапанах и электродах свечей зажигания появится нагар.

Во избежание всех этих проблем в топливный бак можно заливать только бензин, рекомендованный производителем.

Сгорание бензина с разной величиной октанового числа

Скорость сгорания бензина напрямую связана с величиной ОЧ. Высокооктановое топливо характеризуется плавным и длительным временем сгорания. Двигатель при этом работает более плавно и равномерно по сравнению с рассчитанными на низкооктановое топливо моторами. И наоборот, чем ниже октановый показатель, тем меньший период нужен для воспламенения бензовоздушной смеси. Это влияет на расход топлива, т.к. быстрое сгорание означает и более быстрое поступление бензина в камеру сгорания.

Однако нужно учитывать, что простым увеличением ОЧ нельзя добиться экономии, т.к. еще нужно учитывать конструктивные особенности двигателей.

В чем заключается пагубность детонации для двигателя

Детонационная стойкость представляет собой способность топлива воспламеняться, а затем сгорать в цилиндрах автомобильного двигателя, минуя нежелательные взрывные процессы. Хотя детонационное сгорание бензовоздушных смесей не разрушит полностью двигатель, подобно тротиловой шашке, все же следует учитывать, что при детонации фронт пламени может распространяться со скоростью примерно 2000 м/с (вместо необходимых 20-40 м/с), что можно сравнить с действием классической взрывчатки.

Все это приводит к звенящим постукиваниям, последствия которых могут оказаться разрушительными для двигателя: масляная пленка на стенках гильзы сдирается гиперзвуковыми ударными волнами, увеличивая износ поршневых колец и цилиндров. Дымность выхлопа возрастает, мотор начинает перегреваться, его мощность снижается, разрушаются камера сгорания и поверхность поршня. Как следствие, все эти факторы снижают нормальный срок эксплуатации двигателя.

Повышение и понижение октанового числа бензина

Бензин, который получают из нефти методом простой перегонки, называют прямогонным. Этот сорт характеризуется низким ОЧ в пределах от 41 до 56. Для современных двигателей такое топливо не подходит, поэтому в промышленных условиях используют методики риформинга, а также каталитического и термического крекинга для повышения ОЧ до принятых стандартов.

Но иногда возникают бытовые ситуации, когда необходимо повысить или понизить степень октанового числа. Например, современные АЗС уже почти не реализуют топливные марки 76/80, но техника, рассчитанная на низкооктановый бензин, все еще есть, поэтому существует и потребность в таком топливе.

Может возникнуть и обратная ситуация, когда двигатель рассчитан на высокооктановый бензин 95/98, а на заправке есть только 92 марка бензина. На помощь приходит современная химия, которая позволит сберечь двигатель, самостоятельно повысив ОЧ с помощью специальных веществ — присадок универсального типа и отан-корректоров.

Самые распространенные присадки

Для превращения бензина в низкооктановый чаще всего используют добавление керосина. Недостаток метода заключается в сложности подбора нужных пропорций. Несмотря на несовершенство бытовых измерительных приборов, для увеличения точности рекомендуется определять ОЧ получаемой смеси с помощью октанометров.

Для повышения ОЧ современного бензина используют специальные присадки, которые также называют антидетонаторами, состоящие из спиртов и эфиров, максимальное ОЧ которых может достигать 120. Примерами наиболее распространенных присадок являются:

1. Октан Плюс от американского производителя Hi Gear — способен увеличить ОЧ на 5-6 единиц, способствует снижению расхода топлива и износа клапанов и поршневых колец.
2. Octane Plus от популярного немецкого производителя Liqui Moly — повышает ОЧ от 2 до 5,5 единиц. Важным фактором является марка используемого бензина: для одинакового объема топлива ОЧ марки 92 повысится больше, чем ОЧ 95 бензина.
3. Тотек УМТ российского производства кроме повышения ОЧ способствует увеличению КПД двигателя, снижению расхода топлива, удалению влаги в топливной системе, а также защищает рабочую поверхность клапанов и форсунок от нагара и т.п.

Кроме этих присадок автовладельцам предлагается большое количество и других средств с различными характеристиками, но следует учитывать, что все присадки характеризуются высокой испаряемостью, поэтому современное топливо с их высоким содержанием не подходит для длительного хранения.

Октановое число изопропилового спирта

Детонационная стойкость и октановое число.
А теперь чуть подробнее остановлюсь на детонационной стойкости и всеми любимом октановом числе. Детонационная стойкость характеризует способность автомобильных и авиационных бензинов противостоять самовоспламенению при сжатии. Высокая детонационная стойкость топлив обеспечивает их нормальное сгорание на всех режимах эксплуатации двигателя. Процесс горения топлива в двигателе носит радикальный характер (вспомним химию и понятие «радикал»). При сжатии рабочей смеси температура и давление повышаются и начинается окисление углеводородов, которое интенсифицируется после воспламенения смеси. Если углеводороды несгоревшей части топлива обладают недостаточной стойкостью к окислению, начинается интенсивное накапливание перекисных соединений, а затем их взрывной распад. При высокой концентрации перекисных соединений происходит тепловой взрыв, который вызывает самовоспламенение топлива. Самовоспламенение части рабочей смеси перед фронтом пламени приводит к взрывному горению оставшейся части топлива, к так называемому детонационному сгоранию. Детонация вызывает перегрев, повышенный износ или даже местные разрушения двигателя и сопровождается резким характерным звуком, падением мощности, увеличением дымности выхлопа. На возникновение детонации оказывает влияние состав применяемого бензина и конструктивные особенности двигателя.

Показателем детонационной стойкости автомобильных и авиационных бензинов является октановое число. Это эмпирическая величина показывающая содержание изооктана (в % объемных) в смеси с н-гептаном, которая по детонационной стойкости эквивалентна топливу, испытуемому в стандартных условиях.
Смесь паров гептана с воздухом при сильном сжатии легко детонирует, поэтому качество гептана как топлива считается нулевым. Изооктан, будучи разветвленным углеводородом, устойчив к детонации, и его качество принимают равным 100. Октановое число определяют следующим образом. Готовят смесь из нормального гептана и изооктана, которая по своим характеристикам эквивалентна испытуемому бензину. Процентное содержание изооктана в этой смеси и есть октановое число бензина. Существуют горючие жидкости с более высокими антидетонационными характеристиками, чем изооктан. Добавки таких жидкостей позволяют получить бензин с октановым числом более 100. Для оценки октанового числа выше 100 создана условная шкала, в которой используют изооктан с добавлением различных количеств тетраэтилсвинца Pb(C2H5)4. Известно, что это вещество уже в очень малых концентрациях значительно повышает октановое число бензина. Зная, сколько тетраэтилсвинца надо добавить в бензин, чтобы повысить его октановое число на одну единицу, несложно приготовить из изооктана стандартные смеси с октановым числом 101, 102 и т.д.

В лабораторных условиях октановое число автомобильных и авиационных бензинов и их компонентов определяют на одноцилиндровых моторных установках УИТ-85 или УИТ-65. Склонность исследуемого топлива к детонации оценивается сравнением его с эталонным топливом, детонационная стойкость которого известна. Октановое число на установках определяется двумя методами: моторным (по ГОСТ 511—82) и исследовательским (по ГОСТ 8226—82).
Методы отличаются условиями проведения испытаний. Испытания по моторному методу проводят при более напряженном режиме работы одноцилиндровой установки, чем по исследовательскому. Поэтому октановое число, определенное моторным методом, обычно ниже октанового числа, определенного исследовательским методом.

Октановое число, полученное моторным методом в большей степени характеризует детонационную стойкость топлива при эксплуатации автомобиля в условиях повышенного теплового форсированного режима, октановое число, полученное исследовательским методом, больше характеризует бензин при работе на частичных нагрузках в условиях городской езды. Разницу между октановыми числами бензина, определенными двумя методами, называют чувствительностью бензина. Наибольшей чувствительностью (9-12 ед.) отличаются бензины каталитического крекинга и каталитического риформинга, содержащие непредельные ароматические углеводороды. Менее чувствительны (1-2 ед.) к режимам работы двигателя алкилбензин и прямогонные бензины, состоящие из парафиновых и изопарафиновых углеводородов.
Требования к детонационной стойкости бензинов зависят от конструктивных особенностей двигателя, определяющими среди которых являются степень сжатия и диаметр цилиндра.
Детонационная стойкость автомобильных и авиационных бензинов определяется их углеводородным составом. Наибольшей детонационной стойкостью обладают ароматические углеводороды. Самая низкая детонационная стойкость у парафиновых углеводородов нормального строения, причем она уменьшается с увеличением их молекулярной массы. Изопарафины и олефиновые углеводороды обладают более высокими антидетонационными свойствами по сравнению с нормальными парафинами. Увеличение степени разветвленности и снижение молекулярной массы повышает их детонационную стойкость. По детонационной стойкости нафтены превосходят парафиновые углеводороды, но уступают ароматическим углеводородам. Наибольшую чувствительность — разность между октановыми числами по исследовательскому и моторному методам — имеют олефиновые углеводороды. Чувствительность ароматических углеводородов несколько ниже. Для парафиновых углеводородов эта разница очень мала, а высокомолекулярные низкооктановые парафиновые углеводороды имеют отрицательную чувствительность.
Антидетонационные свойства бензинов, получаемых различными технологическими процессами, определяются входящими в их состав углеводородами. Самую низкую детонационную стойкость имеют бензины прямой перегонки, состоящие, в основном, из парафиновых углеводородов нормального строения, причем она снижается с повышением температуры конца кипения. Октановые числа, определяемые по моторному методу, прямогонных фракций, выкипающих до 180 °С, обычно составляют 40—50 ед. Детонационная стойкость фракций с температурой начала кипения 85 °С несколько выше — 65—70 ед. Исключение составляют прямогонные бензины, получаемые из нефтей нафтенового основания (сахалинские, азербайджанские и др.), их октановые числа достигают 71—73 ед.
Для повышения октановых чисел прямогонных бензинов их подвергают каталитическому риформингу.
Октановые числа бензинов каталитического риформинга зависят от жесткости режима процесса. При жестком режиме они достигают ОЧИ — 95-99 (исследовательский метод) и ОЧМ = 86-90 (моторный метод), при мягком режиме соответственно 83—85 и 74—79.
Бензины термических процессов (крекинга, коксования) содержат до 60 % олефиновых углеводородов и по детонационной стойкости превосходят прямогонные бензины: ОЧИ = 68-75, ОЧМ = 62-69. Бензины каталитического крекинга помимо олефиновых углеводородов содержат ароматические и изопарафиновые углеводороды. Их детонационная стойкость выше, чем бензинов, получаемых термическими процессами.

Способы повышения октанового числа.
Повышать детонационную стойкость топлив можно несколькими способами.
Первый способ – использование бензинов каталитического крекинга и риформинга (дорого, надо вкладываться в реконструкцию производственных мощностей).

Второй способ повышения ОЧ заключается в добавлении в базовые бензины высокооктановых компонентов, таких, как изооктан, алкилбензин и др., которые обладают ОЧ по моторному методу около 100 ед. Таких компонентов добавляют в базовый бензин до 40 %, значительно повышая его детонационную стойкость.

Третьим и наиболее простым способом повышения детонационной стойкости топлив является добавление к ним антидетонаторов, т. е. химических соединений, которые при очень незначительной их концентрации в топливе (десятые доли грамма на 1 кг топлива) существенно увеличивают его детонационную стойкость.
Действие антидетонационной присадки основано на замедлении процесса образования гидроперекисей и перекисей и их расщепления.

Соединения свинца
Наиболее эффективными и дешевыми антидетонационными присадками являются органические соединения свинца — тетраэтилсвинец (ТЭС) и тетраметилсвинец, причем первый получил большее распространение. ТЭС представляет собой густую бесцветную и ядовитую жидкость с температурой кипения 200°С. ТЭС хорошо растворяется в углеводородах и плохо в воде. Он ингибирует образование перекисных соединений в топливе, понижая вероятность детонации. Способность ТЭС повышать антидетонационные свойства топлив была открыта в 1921 году, а уже два года спустя ТЭС стали интенсивно производить в промышленности.
ТЭС не применяют в чистом виде, поскольку образующийся металлический свинец осаждается на стенках цилиндров двигателя, что приводит к отказу последнего. По этой причине в смеси с ТЭС вводят так называемые выносители, которые образуют с металлическим свинцом летучие соединения. Выносители обычно представляют собой хлор- или бромсодержащие соединения. Смесь ТЭС и выносителя называют этиловой жидкостью, а бензин, содержащий добавки этиловой жидкости, — этилированным.
Этиловая жидкость очень эффективна в повышении антидетонационных свойств топлив. Добавка долей процента этиловой жидкости в бензин позволяет увеличить его октановое число на 5—10 пунктов. Самая эффективная концентрация ТЭС составляет 0,5—0,8 г на 1 кг бензина. Более высокие концентрации ведут к повышению токсичности топлива, тогда как детонационная стойкость возрастает незначительно. С ростом содержания ТЭС также может снижаться надежность работы двигателя из-за накопления свинца камере сгорания. Если в топливе содержится сера, то эффективность ТЭС резко снижается, поскольку образующийся сернистый свинец препятствует разложению перекисей. При хранении этилированных бензинов их детонационная стойкость уменьшается в результате разложения ТЭС. Этот процесс ускоряется при наличии в топливе воды, осадков, смол, хранении при повышенной температуре и др. Кроме того, ТЭС повышает токсичность, меняет температуру сгорания топлива, что приводит к закоксовыванию поршневых колец, клапанов и отложениям на стенках цилиндров.
Антидетонаторы на основе ТЭС в Российской Федерации запрещены ГОСТ Р 51105-97, который регламентирует производство только неэтилированных бензинов. В Европе и других развитых стран от ТЭС также отказались с введением норм Euro 2.

Соединения марганца
В качестве антидетонационных присадок эффективны два соединения на основе марганца: циклопентадиенилтрикарбонилмарганец (ЦТМ) C5H5Mn(CO)3 и метилциклопентадиенилтрикарбонилмарганец (МЦТМ) Сh4C5h5Mn(CO)3. Первый представляет собой кристаллический порошок желтого цвета, второй — прозрачную маловязкую жидкость янтарного цвета с травянистым запахом, температурой кипения 233°С, плотностью 1,3884 г/см3 и температурой застывания 1,5°С. МЦТМ хорошо растворим в бензине и практически нерастворим в воде.
Оба эти соединения мало отличаются по эксплуатационным свойствам и имеют примерно одинаковую эффективность. В пересчете на общее количество присадок марганцевые соединения не отличаются по эффективности от ТЭС, однако в пересчете на содержание металла они эффективнее. При этом токсичность марганцевых присадок в 300 раз ниже. Их недостатком, однако, является разложение на свету, что ведет к потере антидетонационных свойств. Несмотря на высокую эффективность их применение ограничено требованиями экологичности.

Соединения железа
В качестве антидетонаторов представляют интерес пентакарбонил железа, диизобутиленовый комплекс пентакарбонила железа и ферроцен. Эффективность пентакарбонила железа Fe(CO)5 была обнаружена в 1924 году. Он представляет собой светло-желтую жидкость с характерным запахом (плотность 1,457 г/см3, температура кипения 102,2°С, температура плавления 20°С). Его применяли в 1930-е годы в Германии в концентрации 2-2,5 мл/кг. Затем, однако, его использование было прекращено ввиду того, что при его сгорании образовывались оксиды железа, нарушавшие работу свечей зажигания. При этом увеличивался износ стенок цилиндра двигателя. Прирост октанового числа в случае Fe(CO)5 на 15-20% ниже, чем при использовании этиловой жидкости. Его недостатком также является склонность к быстрому разложению на свету до нерастворимого карбонила Fe(CO)9.
Диизобутиленовый комплекс пентакарбонила железа [Fe(CO)5]3[C8h26]5 представляет собой жидкость с плотностью 0,955 г/см3 и температурой кипения 27-32°С, хорошо растворимую в бензине. По антидетонационной стойкости он близок пентакарбонилу железа.
Ферроцен (С5H5)2Fe — это легковоспламеняющийся кристаллический порошок оранжевого цвета (температура плавления 174°С, кипения 249°С, разложения 474°С). Он полностью растворим в бензине и обладает большей антидетонационной стойкостью, чем другие соединения железа. Ферроцен и его производные можно использовать в составе бензинов всех марок при концентрации железа не более 37 мг/мл. Железосодержащие присадки способны увеличить октановое число на 3—6 единиц. Концентрацию ферроцена ограничивают по двум причинам. Во-первых, из-за образования окислов железа, которые остаются в виде нагара на частях двигателя образуя «ржавый» нагар в цилиндрах, способствуют выходу из строя свечей, а также накапливаются в масле. Во-вторых, из-за повышения склонности бензина к смолообразованию.

Соединения азота
Анилин С6H5Nh3 представляет собой бесцветную маслянистую жидкость с температурой кипения 184°С и температурой плавления -6°С. Анилин является ядовитым соединением и обладает ограниченной растворимостью в бензине. На воздухе он окисляется и темнеет. При низких температурах смеси анилина с бензином подвержены расслоению, поэтому в чистом виде анилин как антидетонатор не применяется.
Ароматические амины обладают высоким антидетонационным эффектом, но к применению допущен только монометиланилин (N-метиланилин) — С6H5NHCh4. Он представляет собой маслянистую жидкость желтого цвета с плотностью 0,98 г/см3, растворимую в бензинах, спиртах и эфирах. Октановое число по исследовательскому методу 280-350. Однако ароматические амины обладают существенным недостатком — они склонны к смолообразованию и влекут увеличение износа деталей двигателя.
Независимо от химической природы антидетонатора его концентрация в топливе по той или иной причине ограничена, что ведет к ограниченному приросту октанового числа. Кроме того, прирост октанового числа нелинейно зависит от концентрации добавки и для каждого антидетонатора существует максимальная концентрация, выше которой он уже не проявляет дополнительного эффекта.

Вопрос «чем кормить любимого железного коня» есть и остаётся весьма архи-актуальным. Учитывая неадекватную (иначе и не скажешь) ситуацию с бензином на российских АЗС, заправка бензином часто превращается в своего рода «русскую рулетку».

Тогда же и стал заправляться 92-ым с 5% добавкой спирта (изопропанол).

Не утихают и споры в инете о последствиях спиртовой диеты для автомобилей, спорят и автолюбители и эксперты. И у всех свои аргументы, доводы или опыт.

От себя добавлю, что не так страшен спирт, как его порой малюют. Несколько лет эксплуатации сначала «Самары», и вот почти год «Шевроле» на смеси 92-го бензина и абсолютизированного изопропилового спирта тому в подтверждение.

Вообще-то наличие спиртов (оксигенатов) в моторном топливе согласно европейским стандартам вполне нормальное, ряд

Ода спирту

Этиловый спирт и война — вещи практически неразделимые. Я вообще осмелюсь утверждать, что без этилового спирта воевать никак не можно, именно этому и посвящена эта статья. Ода этиловому спирту!

Многое дает и еще многое может дать этиловый спирт, если к нему найти правильный подход. Дело ведь не только в наркомовских 100 граммах, которые известны всем и каждому. Из этилового спирта получается целый список химических продуктов, часть из которых прямо, и другая часть косвенно связана с военным делом. К примеру, применение большинства типов взрывчатки, таких, как тротил или аммонал, невозможно или очень затруднительно без детонаторов — промежуточных зарядов мощной и достаточно чувствительной взрывчатки.

Один из типов такой взрывчатки, этиленгликольдинитрат (ЭГДН), может быть произведен из этилового спирта. Спирт превращается в этилен, этилен далее в окись этилена, которая гидратируется в этиленгликоль, который в свою очередь, подвергается нитрированию. ЭГДН может детонировать при очень маленьком диаметре заряда, всего 2 мм, что делает его очень важным для производства детонаторов к широкому списку боеприпасов. Другой тип взрывчатки для снаряжения детонаторов — пентаэритриттетранитрат (более известный как ТЭН), также требует применения одного из производных этилового спирта — ацетальдегида. Итак, два весьма распространенных типа взрывчатки для снаряжения детонаторов в своем производстве зависят от этилового спирта. Уже этого достаточно, чтобы объявить спирт «военно-значимым материалом», ибо без детонаторов снаряды, мины и гранаты не взорвутся.

Но обо всем по порядку. Отвергнем завет Венички Ерофеева «и немедленно выпил» и посмотрим, что еще военно-значимого можно из этилового спирта произвести.

Технологические цепочки

Химических продуктов, которые производятся из этилового спирта, а также с применением его самого или каких-либо производных от него веществ, довольно много. Продукты эти самые разнообразные, от горючих газов до резины и твердых пластмасс. Если сделать обзор цепочек превращения этилового спирта в различные продукты, то получится древо с несколькими основными ветвями.

Тут надо подчеркнуть, что речь идет о возможных и когда-либо применявшихся реакциях, но в современной промышленности далеко не все перечисляемые ниже продукты получаются непременно из этилового спирта. Он считается дорогим сырьем, и потому часто заменяется нефтью или природным газом. Однако, ввиду того, что нефти и газа в войне вполне можно лишиться, то имеет смысл рассматривать альтернативы, в том числе и варианты с использованием этилового спирта.

Я бы выделил четыре основные технологические ветки переработки этилового спирта в военно-значимые материалы.

Первая: непосредственная переработка этилового спирта. В этой веточке такие важные для военного хозяйства продукты: бутадиен, этилнитрат и диэтиловый эфир.

Бутадиен — важнейший полупродукт для получения синтетического каучука. Этот процесс был разработан в СССР С.В. Лебедевым в 1927 году в условиях, приближенных в военным, когда крупнейшие производители натурального каучука Великобритания и Франция резко сократили поставки этого важного сырья в Советский Союз. Это обстоятельство поставило вопрос о создании собственного производства резины ребром и Лебедев сумел эту проблему разрешить. Бутадиеновый каучук надолго стал основным видом синтетического каучука, применяемого для производства автомобильных шин, обуви, а также промышленных резино-технических изделий (вроде транспортерных лент) и изоляции кабелей.

Этилнитрат — жидкая взрывчатка, аналогичная нитроглицерину. Взрывается от удара, трения, огня, а также от контакта с щелочными металлами (например, металлическим натрием). В основном применялся в качестве нитрирующего агента, а также в качестве добавки к дизтопливу, но может применяться в качестве взрывчатки, особенно в смеси с аммиачной селитрой.

Диэтиловый эфир — получается очень просто, перегонкой смести этилового спирта и серной кислоты. Военно-значимое применение его в трех сферах: как средство наркоза в хирургии, как растворитель нитратов целлюлозы в производстве порохов, а также как компонент моторного топлива и средство для пуска бензинового двигателя (пусковая жидкость «Арктика» или ее современные аэрозольные аналоги).

Вторая: продукты переработки этилена, получаемого из этилового спирта. Получить этилен из спирта сравнительно нетрудно (но в современной промышленности этилен получают пиролизом нефти или природного газа), можно непосредственной дегидратацией на катализаторе, с получением воды и этилена, можно нагреванием смеси этилового спирта и концентрированной серной кислоты.

Этилен — в смеси с кислородом сам по себе применялся в качестве средства наркоза в медицине. Далее, полимеризация этилена дает столь распространенный и важный материал, как полиэтилен, имеющий очень широкое применение. Полиэтилен имеет и военное значение, в частности, как упаковочный материал для продовольствия и боеприпасов.

Хлорэтан — получается с участием соляной кислоты и применяется как средство наркоза в медицине. Также служит полупродуктом для получения этилбензола (также служит компонентом высокооктанового бензина), который перерабатывается в стирол.

Стирол — полимеризацией превращается в один из важнейших видов пластиков, в полистирол, а также применяется как компонент для производства напалма. Прекрасный, густой и липкий напалм можно получить как добавлением в бензин растворенного полистрола, так и стирола.

Напалм — хорошая штука

Также, поскольку иногда стирол полимеризуется со взрывом, вероятно возможно создать взрыво-зажигательный боеприпас на основе этого эффекта. Это было бы интересно с военно-хозяйственной точки зрения, поскольку в этом случае не используется ценная азотная кислота.

Кроме того, все эти вещества в газообразном состоянии создают взрывоопасные смеси с воздухом, что позволяет использовать их в боеприпасах объемного взрыва. К примеру, пары стирола создают взрывоопасную концентрацию при 1,1% к объему воздуха, и к тому же стирол весьма токсичен и вызывает сильное раздражение легких.

Третья: окись этилена, получаемая из этилена. Сама по себе окись этилена чрезвычайно горючая и взрывоопасная, особенно в смеси с воздухом, в силу чего использовалась в боеприпасах объемного взрыва. Сжиженной окисью этилена снаряжали авиационную бомбовую кассету CBU-55, с тремя бомбами BLU-73 по 32,6 кг окиси этилена в каждой. Такая бомба имела зону поражения с диаметром в 100 метров и уничтожала густую растительность на площадке диаметром в 30 метров. В СССР была аналогичная авиабомба, снаряженная окисью этилена — ОДАБ-500.

ОДАБ-500

Акрилонитрил — с участием синильной кислоты из окиси этилена образуется полупродукт для получения полимера, применяемого в производстве синтетического каучука, а также для получения искусственного волокна — нитрона (он же акрил), широко используемого текстильного волокна. Кроме того, сам по себе акрилонитрил (он же цианистый винил) может быть использован в качестве зажигательно-отравляющего вещества: разлитая жидкость образует горючие и взрывоопасные пары. Пары акрилонитрила токсичны, имеют удушающее и раздражающее воздействие, а при сгорании он выделяет синильную кислоту.

В мае 2013 года в Бельгии, на железнодорожной станции недалеко от Гента, несколько вагонов с акрилонитрилом опрокинулись, загорелись и взорвались

Четвертая: этиленгликоль, получаемый гидратацией окиси этилена. Сам по себе он используется как компонент антифризов, тормозной жидкости, а также есть сведения об использовании его в качестве смазочного масла.

При нитровании этиленгликоль дает уже упомянутую выше взрывчатку ЭГДН. Она еще до Второй мировой войны стала более дешевым заменителем нитроглицерина (глицерин производят из животных жиров) в производстве динамита и нитроцеллюлозных порохов. Нитрование этиленгликоля производится так же, и на том же оборудовании, что и нитрование глицерина.

Есть и полимерная форма этиленгликоля — полиэтиленгликоль, вязкая жидкость, гель или твердое вещество. Используется очень широко в качестве компонента твердых ракетных топлив, смазочных материалов, парфюмерной продукции.

Различные сорта полиэтиленгликоля

Интересно также и то, что полиэтиленгликоль используется в качестве связующего материала при изготовлении твердых сплавов (карбида вольфрама, кобальта, титана, тантала), применяемых в металлорежущих инструментах и для изготовления сердечников бронебойных снарядов.

Также из этиленгликоля можно получить столь важный и распространный пластик как полиэтилентерефталат, более известный как ПЭТ, используемый для изготовления пластиковых бутылок, а также для получения полиэфирных волокон, доминирующих в современной текстильной промышленности.

Как видим, продуктов, которые можно получить из этилового спирта, очень много, и они покрывают почти весь спектр неметаллических военно-значимых материалов. Но этим значение этилового спирта не ограничивается.

Спиртовое топливо

Уже в своем исходном виде этиловый спирт имеет для военного хозяйства большое значение как моторное и ракетное топливо. В качестве моторного топлива может использоваться этанол в чистом виде (96%-ной крепости или абсолютный), так и в качестве присадки к бензину. Без модификации двигателя можно использовать присадки этилового спирта до 30% к объему топлива. Несмотря на то, что биоэтанол в качестве топлива стал модным сравнительно недавно, уже в 2000-е годы, тем не менее, до начала Второй мировой войны по этой дороге сходила Италия. Страна, практически лишенная запасов топлива (очень мало угля, очень мало нефти — годовая добыча около 4-5 тысяч тонн; Италия представляет собой один из наиболее ярких образчиков военной экономики, в которой почти отсутствовала нефть), вынуждена была искать замену. Наряду с другими вариантами, в ход пошел винный спирт, получаемый из винограда, который крестьян заставляли продавать государству.

В Германии этанол использовался в качестве ракетного топлива (B-Stoff — 75%-ный водный раствор этилового спирта) для баллистической ракеты Aggregat-4 (более известной, как V-2; однако так ее в немецких документах не называли).

В этом качестве этиловый спирт представляет собой важный заменитель нефтяного топлива, причем как моторного, так и реактивного. В условиях потери нефти переход на топливный этиловый спирт — самое разумное решение.

Лес — источник обороноспособности

Мой интерес к этиловому спирту как военно-значимому материалу вызван еще и тем, что его можно производить в больших количествах из древесины. Это далеко не единственный способ, для производства этилового спирта используется также зерно или картофель — пищевое сырье, этиловый спирт также получают из этилена, получаемого пиролизом нефти или природного газа. Но в военных условиях древесина — это самый доступный вид сырья.

В СССР, в частности, для военно-промышленных нужд была разработана и доведена до совершенства технология получается гидролизного спирта, в котором исходным сырьем выступали отходы древесины. Обычно это были обрезки роспуска бревен на пиломатериал, иногда дровяной лес. В принципе, годится любое растительное сырье с содержанием целлюлозы. На 10 литров спирта в гидролизном производстве расходовалось 56 кг сухой (или порядка 80-85 кг свежей) древесины, 4,5 кг серной кислоты, 4,3 кг негашеной извести, 3,6 кубометра воды и 4,18 квтч электроэнергии. Из тонны сухой древесной массы могло получиться 170 литров спирта, но некоторые заводы получали даже больше — 200-220 литров.

Большинство советских гидролизных заводов ликвидировано. На фото руины Архангельского гидролизного завода, который был запущен в 1941 году

Как видим, технология гидролизного спирта весьма экономичная и эффективная, к тому же у нее есть ряд ценных побочных продуктов (таких как фурфурол, уксусная кислота, метиловый спирт, гипс, остатки древесины, пригодные на топливо или пиролиз, дрожжевой белок, пригодный на корм животным).

Запасы леса, а также вообще всякого вида деревьев, кустарников и многолетних трав с высоким содержанием целлюлозы (таких, как лен, конопля, борщевик Сосновского и другие), позволяют довольно быстро наладить производство этилового спирта, даже в том случае, если оно будет производиться полукустарными методами. К немаловажным достоинствам гидролизного производства спирта относится также возможность его рассредоточения по огромной территории, что сделает спиртовую промышленность малоуязвимой к ударам противника.

Описание продукции, которую можно получить из этилового спирта, необходимо для понимания важного военно-хозяйственного момента — лес почти полностью обеспечивает потребности в военно-значимых материалах. Из древесины можно получить целлюлозу для производства порохов, а спектр продукции из этилового спирта покрывает потребности во взрывчатке, моторном топливе, смазочных материалах, синтетическом каучуке, искусственных волокнах. То есть лес позволяет одеть, обуть, вооружить и оснастить армию, даже в том случае, если нефтегазовая промышленность полностью потеряна.

Водка

Ну и, конечно, водка. Трудно привести хотя бы одну войну, отгремевшую в ХХ веке, на которой бы противоборствующие войска совершенно обошлись бы без спиртного в том или ином его виде. Во Второй мировой войне дело доходило до массовой выдачи водки.

Скажем, в Красной Армии ежедневная выдача 100 граммов водки солдатам и офицерам действующей армии была официально введена с 1 сентября 1941 года. В это время армия в месяц потребляла от 43 до 46 цистерн водки (каждая по 25 кубометров, то есть 1075-1150 кубометров водки, то есть около 1,1 млн. литров). Однако с 15 мая 1942 года порядок выдачи изменился, водку стали выдавать только бойцам передовой линии, в подразделениях, ведущих наступательные операции. Выдача выросла до 200 граммов в день, но есть сведения, что было положено выдавать не всем, а только наиболее отличившимся. Остальным 100 граммов водки было положено только в праздники (10 государственных праздничных дней и день формирования части). С 25 ноября 1942 года 100 граммов водки стали выдавать снова всем бойцам передовой линии, а тыловым частям и раненым полагалось по 50 граммов в день. В силу того, что армия выросла в численности, потребление водки также увеличилось. Скажем, план снабжения Наркомата обороны на октябрь 1942 года предусматривал поставку 2,2 млн. литров водки. С 3 мая 1943 года снова было принято решение, что водка положена только солдатам и офицерам частей, ведущих наступление, остальным же водка снова полагалась только в праздники.

Выдача наркомовских 100 г
Немцы тоже не отставали в выпивке

К слову сказать, армия потребляла сравнительно немного водки и лишь небольшое количество производимого в стране спирта. В 1940 году в СССР производилось 85,7 млн. декалитров спирта-сырца (857 млн. литров), после потери части территории и производства, выпуск спирта в 1942 году сократился до 286 млн. литров, а к 1944 году упал до 112 млн. литров. Поскольку спирт-сырец имеет крепость, близкую к водочной, то армия в 1942 году выпила 0,7% всего производства спирта-сырца. Основная же часть произведенного спирта пошла на технологические нужды.

Употребление водки на фронте в целом, по оценке воевавших (причем как с советской, так и с немецкой стороны: в Вермахте тоже практиковалась выдача шнапса, причем наибольшая именно в 1941 году) имело негативные результаты. Выдача водки перед атакой неизменно вела к огромным потерям, в таких «пьяных» атаках часто гибли целые подразделения. Опытные фронтовики от водки обычно воздерживались; так было больше шансов выжить. Однако надо отметить, что столь массовая выдача водки имела свои веские причины, отчасти перевешивавшие негативные эффекты. Водка — наиболее массовый и доступный антидепрессант, повышающий устойчивость войск к стрессовым условиям войны.

Вот такая получилась ода спирту. Надеюсь, что после этого понятно, что воевать без этилового спирта никак не можно.

Семь мифов о бензине. Рассказываем об ошибочных утверждениях — Российская газета

Что нужно знать о бензине. Рассказываем об ошибочных утверждениях и отвечаем на частые вопросы.

Тип бензина проверяется по цвету

В советские и ранние постсоветские времена бензин мог иметь синий, красный и другие оттенки, маркирующие октановое число. К примеру, топливо АИ-72 окрашивалось в розовый цвет, АИ-76 — в желтый; АИ-93 — в оранжево-красный; АИ-98 — в синий.

Позже отдельные компании начали добавлять в горючее красители, чтобы визуально определять, фирменный ли бензин залит в топливный бак или речь идет о топливе стороннего производителя.

Сегодня цвет бензина вопреки распространенному мнению никак не связан с октановым числом (ОЧ). Согласно требованиям ГОСТа, современный бензин может содержать красители любых цветов, кроме зеленого и голубого. Соответственно практика подкрашивания бензина по-прежнему имеет место, но исключительно для маркировки фирменного продукта и выявления подделок. Насторожить же должен осадок в топливе, чересчур темный или почти коричневый цвет.

Смешивание бензинов с разными ОЧ чревато расслоением смеси

Часто можно услышать такое утверждение — если долить к 92-му бензину топливо АИ-98, то по факту горючее не смешается. Ввиду разной плотности АИ-98 якобы будет собираться, условно говоря, на поверхности 92-го горючего.

В результате, когда 98-ой бензин выгорит, детонационная стойкость двигателя к низкооктановому остатку снизится, и это вызовет детонацию и повышенную нагрузку на силовой агрегат.

Такое утверждение — миф. Плотность низко- и высокооктанового бензина действительно различается, однако не кардинально и находится в рамках оговоренного стандартом диапазона 725 — 780 кг/м3. Поэтому просто смешиваем в равных пропорциях АИ-92 и АИ-98, получаем по сути аналог 95-го топлива. На работу двигателя данная манипуляция никак не повлияет.

Октановое число говорит о качестве бензина

Существует устойчивое мнение, что бюджетное топливо АИ-92 отличается невысоким качеством, поскольку нацелено на неприхотливые моторы. Такие утверждения неверны и опровергаются современным производственным процессом горючего.

Максимальное октановое число (ОЧ), которое бензин получает после крекинга — 80. Для последующего повышения ОЧ используется различный набор присадок — составов с алкилами, эфирами, спиртами, элементами, повышающими устойчивость горючего к замерзанию. В результате ОЧ удается подня

Способ получения высокооктанового топлива | Промышленная и экологическая безопасность, охрана труда

Главное достоинство этанолсодержащего топлива – уменьшение количества монооксида углерода, оксидов азота и сажи в отработавших газах двигателей и, конечно же, производство из биологически возобновляемого сырья. Производство и использование этанола в качестве добавки в бензин динамично увеличивается.

 

ГОУ ВПО «Ижевский государственный университет»

Шуклин Сергей Григорьевич, профессор, д. х.н.

Михайлов Юрий Олегович, профессор, д.т.н.

Абрамов Иван Васильевич, профессор, д.т.н.

Шуклин Дмитрий Сергеевич, магистрант

В качестве добавки в бензин (упрощенная формула — С7Н14) широкое применение получил этанол (этиловый спирт С2Н5ОН), или иначе называемый «биоэтанол». Биоэтанол – этанол (этиловый спирт, этанол, винный спирт, C2H5OH), производимый из биомассы и/или биологически разлагаемых компонентов отходов и используемый в качестве биотоплива [Распоряжение Европейского парламента и Совета Европейского союза от 8 мая 2003 года №30 «О мерах по стимулированию использования биологического топлива и других видов возобновляемого топлива в транспортном секторе»].

Главное достоинство этанолсодержащего топлива – уменьшение количества монооксида углерода, оксидов азота и сажи в отработавших газах двигателей и, конечно же, производство из биологически возобновляемого сырья. Производство и использование этанола в качестве добавки в бензин динамично увеличивается.

Необходимое сокращение вредных выбросов в атмосферу с отработанными газами автомобильного транспорта ведет к ужесточению экологических требований к моторному топливу. В первую очередь это касается ограничения использования свинецсодержащих присадок. Возможные пути ограничения – замена их менее токсичными октаноповышающими, например кислородсодержащими добавками, разработка октаноповышающих технологий модификации топлива.

Для получения высокооктанового топлива используются различные технологии обработки бензина и добавки к бензинам. В частности, для получения высокооктанового топлива в его состав вводят многокомпонентные добавки, содержащие спирт.
Одним из существенных недостатков октаноповышающих технологий получения топлива с использованием этилового спирта является его малая фазовая стабильность в присутствии воды, что приводит к нарушению гомогенности фаз при понижении температуры.

Разделение композиции на бензиновый и водноспиртовой слои затрудняет работу двигателя внутреннего сгорания вследствие частичного замерзания топлива в баках.

Для устранения указанного недостатка из  спиртово-бензиновой смеси удаляют воду, используют различные сорастворители и стабилизаторы.

Имеются технологии получения высокооктанового топлива без использования этилового спирта и свинцовосодержащих добавок.
Например, известен способ получения высооктанового бензина путем каталитического риформинга прямогонной бензиновой фракции, фракционирование 30-90 масс. % бензина каталитического риформинга с выделением фракции, выкипающей в интервале 35-1500С, и последующего смешения выделенной фракции с бензином каталитического риформинга и алкилатом 40-70, 10-30, до 100% от массы смеси соответственно (патент СССР №2009167, МКИ С G 59/0, 1992).

Однако этот способ не позволяет получить бензин с октановым числом 95 и выше без добавления этиловой жидкости. Кроме того, новыми ГОСТами на топливо количество ароматических углеводородов, особенно бензола, образующихся в процессе каталитического риформинга, ограничено.

Известен способ получения высокооктанового бензина, включающий каталитический риформинг бензиновой фракции, фракционирование части бензина каталитического риформинга с последующим получением целевого продукта смешением выделенных фракций с алкилатом. Перед осуществлением каталитического риформинга прямогонную бензиновую фракцию НК-1600С предварительно подвергают гидроочистке и фракционированию с получением фракций НК-850С и НК-850–КК, затем фракцию НК-850С подвергают изомеризации с образованием изомеризата, 10-40 мас.% бензина каталитического риформинга подвергают фракционированию с получением фракции, выкипающей в интервале НК-1100–КК, и целевой продукт получают смешением фракции бензина каталитического риформинга НК-1100–КК, бензина каталитического риформинга, алкилата и изомеризата, взятых в определенных соотношениях (патент РФ №2078792, МКИ C 10 G 63/00, 1997).

Недостатком этого способа так же, как и в предыдущего, является повышенное содержание ароматических углеводородов в целевом продукте, в частности, бензола, что ухудшает его экологические характеристики.

Известен способ получения высокооктанового бензина, заключающийся в том, что прямогонную бензиновую фракцию НК-1600 подвергают гидроочистке и затем фракционированию с получением фракций НК-850  и -850–КК, фракцию НК-850 подвергают изомеризации с образованием изомеризата, а фракцию 850–КК подвергают каталитическому риформингу, затем 10-60 мас.% бензина каталитического риформинга фракционируют с получением фракций НК-850С, 85-1400С, 140-2000С, 2000С–КК и для получения целевого продукта выделенные фракции смешивают с изомеризатом в определенных соотношениях. Для снижения доли высокоароматизированных компонентов в этом способе предлагается дополнительно вводить определенное количество алкилбензина и/или прямогонной фракции НК-850С, и/или бензина каталитического крекинга, и/или до 15% простых эфиров спиртов С1-С5 или их смесей с низшими спиртами С1-С4 . Без добавления этиловой жидкости может быть получен только бензин А-76 и АИ-80 (патент РФ№ 2153523, от 27.07.2000 МКИ С 10 L 1/04, С 10 G 69/08).

Недостатком этого способа является многостадийность, относительно небольшое повышение октанового числа и относительно невысокое снижение доли ароматических углеводородов, в том числе бензола.

Известен способ получения высокооктанового автомобильного топлива, включающий смешение исходного прямогонного бензина или бензина А-76 с этиловой жидкостью. Причем в качестве этиловой жидкости берут этиловый спирт концентрацией 92-96%, смешение бензина и этилового спирта проводят в соотношении 75-85 об.% и 15-25 об.% или 15-25 об.% и 75-85 об.% соответственно, полученную смесь нагревают до 40-900С и выдерживают при этой температуре 20-30 минут, затем охлаждают и выдерживают в течение 10-15 минут (патент РФ №2246526 МКИ C 10 L1/18, от 05.11.2003).

Недостатком известного изобретения является недостаточно высокая устойчивость спиртово-бензиновой смеси.
Перед учеными ИжГТУ была поставлена задача не только получить высокооктановое топливо, но и улучшить фазовую стабильность спиртово-бензиновой смеси. По результатам работы был получен патент (от 07.06. 2006, заявка № 120048).
Изобретение относится к производству моторных топлив (а именно — к технологии получения высокооктановых автомобильных топлив) и может быть использовано как на технологических линиях по получению автомобильных топлив, так и на отдельных стандартных установках, обеспечивающих простое перемешивание компонентов.

Предлагаемый способ получения высоко-октанового топлива характеризуется параметрами бензино-спиртовых смесей, приведенными в таблице.

Получение высокооктанового топлива осуществлялось следующим образом.

Этиловый спирт концентраци ей 92-96 % смешивался с поверхностно-активным веществом. Смешение композиции бензина с алифатическими спиртами С3-С12 и этилового спирта с поверхностно-активным веществом проводят в соотношении 70-80 об.% и 20-30 об.% соответственно. Полученную смесь диспергируют с помощью ультразвукового генератора в течение 5-20 минут для повышения устойчивости ее фазового расслоения. Время фазовой стабильности смеси составляет более 6 месяцев.

В результате был разработан способ получения топлива с более высокими октановыми числами и низким содержанием ароматических углеводородов, в котором содержится меньшее количество СО2 и окислов азота в отработанных газах. При этом значительно увеличилось время фазовой стабильности и гомогенности спиртово-бензиновой смеси. К несомненным преимуществам спиртосодержащего бензина относится и возможность увеличения степени сжатия (до ? = 12-14), а, следовательно, и КПД двигателя.

Полученные смеси исследовались общеизвестными способами в соответствии с ГОСТ 8226-82, ГОСТ 2177-99, ГОСТ 511-82, ГОСТ 2084-77.

Представленные результаты показывают, что для получения топлива с высокими октановыми числами разработан способ, который может быть использован в условиях больших производств, а также на автозаправочных станциях, производящих спиртзаводах и т.д. Кроме получения бензина с высокими октановыми числами, при этом возрастает время фазовой стабильности расслоения смеси, что в свою очередь позволяет увеличить время хранения и сохранения гомогенности фаз.

Спирт и октан — Sunoco Race Fuels

Спирты, такие как метиловый спирт (метанол) и этиловый спирт (этанол), часто используются в гоночном топливе. Иногда они представляют собой небольшую часть топлива, а иногда они являются основным компонентом топлива. Метанол обычно используется как «чистый», поэтому многие его называют гоночным алкоголем. Этанол также можно использовать в чистом виде, что и делают некоторые гонщики, но чаще можно услышать о E85, смеси примерно 85% этанола.

Об октановом числе спиртов сказано много.Однако технически говоря, октановое число спиртов невозможно измерить.

Все двигатели для октановых испытаний, как определено в процедурах определения октанового числа, установленных Американским обществом испытаний и материалов (ASTM), карбюраторные. Регулировка соотношения воздух / топливо на карбюраторах двигателей с октановым числом ограничена и не может удовлетворить чрезвычайно разные требования к соотношению воздух / топливо чистых спиртов.

Смеси спиртов можно тестировать для определения того, что называется «октановым числом смеси» или BOV.По сути, октановое число смеси спирта / бензина сравнивается с октановым числом бензина без спирта, и выполняется некоторая математика, чтобы вычислить, какое влияние спирт оказал на октановое число бензина. Таким образом, определяется BOV. Однако BOV — это не то же самое, что нормальное октановое число.

Октановое число на насосе определяется путем усреднения двух октановых тестов, определенных ASTM — теста на октановое число по исследовательскому методу (RON, или просто «R») и теста моторного октанового числа (MON или просто «M»).Среднее значение выражается как (R + M) / 2 и иногда называется антидетонационным индексом или AKI. В США насосный газ продается на основе AKI, и именно это значение мы обычно используем для представления октанового числа топлива. Квадратные желтые наклейки с октановым числом, которые вы видите на бензоколонках, обозначают октановое число (R + M) / 2.

BOV для метанола и этанола обычно завышают октановое число. Это потому, что действует закон убывающей доходности. В то время как небольшое количество алкоголя может повысить октановое число на несколько чисел, вдвое большее количество спирта не приводит к увеличению октанового числа в два раза.Таким образом, хотя может показаться, что спирт имеет высокое октановое число, когда используется небольшое количество (как при определении BOV), его реальное октановое число не такое высокое. Проблема в том, что настоящее число не может быть определено… поэтому нам остается только гадать.

Этанол — хороший тому пример. Его BOV обычно указывается как 112 или около того. Опять же, это означает, что если вы добавите немного этанола в бензин, некоторые математические вычисления говорят нам, что октан будет увеличиваться, как если бы этанол был 112 октановым числом. На самом деле это не так … просто так кажется, когда добавляется небольшое количество.

По лучшим оценкам фактического октанового числа чистого этанола оно составляет около 100. Это, вероятно, консервативное значение, но нас устраивает. Если вы видите заявления об октановом числе этанола в диапазоне 112, подозревайте, что октановое число может быть неверно основано на BOV.

Факты об использовании, преимуществах и химической безопасности этанола

Ответы на вопросы

Какие продукты содержат этанол?

Коньячные фрукты и конфеты с алкогольной начинкой — примеры продуктов с этанолом.Другие пищевые продукты, такие как сливовый пудинг и фруктовый пирог, могут содержать этанол, если для ароматизации и консервирования используются дистиллированные спирты.

Для чего используется этиловый спирт?

Этиловый спирт используется для изготовления алкогольных напитков, например вина, пива и спиртных напитков. Этиловый спирт также можно использовать в качестве растворителя.

Как производится этанол?

В Соединенных Штатах этанол в основном производится путем ферментации крахмала в кукурузном зерне. В топливной промышленности предприятия биопереработки используют современные технологии для преобразования зерна, напитков и пищевых отходов, целлюлозной биомассы и другого сырья в высокооктановый этанол.

Почему алкоголь входит в состав жидкости для полоскания рта?

Спирт добавляется в жидкость для полоскания рта, чтобы растворить другие ингредиенты и помочь важным активным ингредиентам, таким как ментол, эвкалиптол и тимол, проникнуть в зубной налет.

Почему алкоголь входит в состав моего сиропа от кашля?

Многие жидкости от кашля и простуды, а также другие безрецептурные препараты содержат некоторое количество алкоголя. В составе спирт помогает растворить активные ингредиенты или сохранить продукт.

Какие продукты содержат этанол?

Коньячные фрукты и конфеты с алкогольной начинкой — примеры продуктов с этанолом.Другие пищевые продукты, такие как сливовый пудинг и фруктовый пирог, могут содержать этанол, если для ароматизации и консервирования используются дистиллированные спирты.

Для чего используется этиловый спирт?

Этиловый спирт используется для изготовления алкогольных напитков, например вина, пива и спиртных напитков. Этиловый спирт также можно использовать в качестве растворителя.

Как производится этанол?

В Соединенных Штатах этанол в основном производится путем ферментации крахмала в кукурузном зерне.В топливной промышленности предприятия биопереработки используют современные технологии для преобразования зерна, напитков и пищевых отходов, целлюлозной биомассы и другого сырья в высокооктановый этанол.

Почему алкоголь входит в состав жидкости для полоскания рта?

Спирт добавляется в жидкость для полоскания рта, чтобы растворить другие ингредиенты и помочь важным активным ингредиентам, таким как ментол, эвкалиптол и тимол, проникнуть в зубной налет.

Почему алкоголь входит в состав моего сиропа от кашля?

Многие жидкости от кашля и простуды, а также другие безрецептурные препараты содержат некоторое количество алкоголя.В составе спирт помогает растворить активные ингредиенты или сохранить продукт.

Октановое число

. Состав бензина

Октановое число бензина

Октановое число

Октановое число и цетановое число . К бензину и дизельному топливу предъявляются противоположные требования из-за принципиально разных устройств двигателей Daimler и Diesel.

В двигателе внутреннего сгорания с принудительным зажиганием смесь бензина и воздуха в цилиндре при сжатии не должна загораться сама по себе.Если это произойдет, произойдет детонация.

Впервые устойчивость бензина к детонации исследовал в 1921 году американский инженер Рикардо. Он предложил первую шкалу детонационной стойкости бензина. В начале 30-х годов из-за высокой детонационной стойкости в качестве стандарта был выбран изооктан (2,2,4-триметилпентан). Он был смешан в различных пропорциях с гептаном нормальной структуры (он очень склонен к детонации), и для каждого образца определялась детонационная стойкость. Октановое число в пертроле этой марки численно равно содержанию (об. %) Изооктана в его смеси с гептаном, в которой эта смесь эквивалентна по детонационной стойкости стандартным условиям испытаний исследуемых топлив. Октановое число может быть выше 100% (если бензин более устойчив к детонации, чем чистый изооктан).

* Детонация — это взрывное воспламенение топлива, которое проявляется в виде характерного звука и приводит к быстрому износу двигателя.При детонации фронт пламени распространяется со скоростью 2-2,5 км / с, тогда как при обычном горении в цилиндре скорость всего 15-60 м / с.

Для бензина важно, чтобы он не воспламенялся при смешивании с воздухом даже при высокой степени сжатия дизельного топлива, наоборот, необходимо, чтобы оно самовозгоралось в цилиндре. Для характеристики способности различных марок дизельного топлива к возгоранию использовано цетановое число . Он определяется путем сравнения способности воспламенять топливо и смесь цетановых углеводородов (гексадекан C ₁₆ H ₃₄ кип. t = 287 ° C) метилнафталин (жидкость при кип. t = 245 ° C)

Октановое число бензинов

• Бензин прямой гоночный 40-70
• Бензин термического крекинга 70-75
• Бензин каталитического крекинга 80-90

Цетановое число соответствует процентному содержанию цетана в смеси: чем оно выше, тем легче топливо воспламеняется при сжатии. Чем больше в топливе неразветвленных насыщенных углеводородов и менее разветвленных и ароматических, тем выше способность к самовоспламенению и детонации.Прокат автомобилей заряжается смесью бензиновых фракций, выделенных в различных процессах переработки нефти. Основными компонентами бензина, помимо бензина прямой перегонки, являются фракции, полученные каталитическим и термическим крекингом и риформингом. Октановое число этих фракций, как правило, не превышает 90. Поэтому в состав бензина входят также высокооктановые компоненты, которые используются в специальных промышленных реакциях.

Удлинение углеводородной цепи может повысить октановое число до 105. Смесь всех этих компонентов позволяет получить бензин с необходимым октановым числом.

Состав бензина

Бензиновый . Состав бензина

Проблему повышения октанового числа бензина можно решить с помощью специальных присадок (так называемых антидетонационных присадок). Таким образом, добавление 0,82 г тетраэтилсвинца Pb (C ₂ H ₅ ) ₄ к 1 кг изооктана увеличивает октановое число до 110.Огромным недостатком этой присадки (этиловой жидкости) является то, что при сгорании образуются высокотоксичные соединения свинца, большая часть которых с выхлопными газами выбрасывается в атмосферу. Из-за этого во многих странах запрещено применять тетраэтилсвинец.

В настоящее время основными добавками, повышающими октановое число , являются кислородсодержащие соединения, этиловый спирт, трет-бутиловый спирт (CH ₃ ) ₃ СОН, метил-трет-бутиловый эфир (CH ₃ ) ₃ COCH ₃ , трет-амиловый эфир ₂ H ₅ (CH ₃ ) ₂ CH ₃ . Октановое число этих соединений высокое (например, (CH ₃ ) ₃ COCH ₃ составляет 120), а их токсичность и их продукты сгорания (вода и диоксид углерода) невысоки.

Качественный бензин

Качественный бензин

Качественный бензин Помимо октанового числа бензина , которое должно соответствовать классу двигателя, к топливу предъявляется несколько важных требований.Прежде всего, это его фракционный состав в составе отдельных фракций бензина с разной температурой кипения. Пуск двигателя, продолжительность прогрева, полнота сгорания топлива зависят от условий фракций.

При промышленном производстве бензина в них растворяются газообразные линейные и разветвленные бутаны, которые не только имеют высокое октановое число, но и характеризуются высоким давлением пара.

Еще одно требование — химическая стабильность.Для повышения стабильности в бензин при хранении добавляют специальные антиоксидантные вещества. Их действие основано на медленном процессе окисления из-за превращения активных радикалов в неактивные. При отделении активного фрагмента атома водорода от группы ОН- образуется неактивный радикал, обрывающий цепную реакцию окисления.

Сравните дорогие духи с их сложным неповторимым вкусом и характерной пахнущей маслянистой жидкостью желтоватого цвета, разливаемой в топливные баки автомобилей на заправках.На первый взгляд может показаться, что парфюмерный шедевр — это кропотливая филигранная работа, а бензин — продукт масштабного химического производства. На самом деле, по сложности состава обычный бензин может составить конкуренцию хорошим парфюмам, а с требованиями современного общества к качеству, экономичности, экологичности бензин стимулируют сотни химических лабораторий по всему миру. Эти гиганты мировой нефтехимической промышленности «British Petroleum, Shell, Chevron» — ежегодно тратят миллионы долларов на разработку самых современных, экологически чистых антидетонационных присадок, поиск новых и уникальных составов топлива.