Бензин

Бензин — смесь лёгких углеводородов с температурой кипения от 30 до 200 °C. Плотность около 0,75 г/см³. Теплотворная способность примерно 10500 ккал/кг (46 МДж/кг). Горючая жидкость. Предназначен для применения в качестве топлива. Получается путём перегонки нефти, гидрокрекингом и, при необходимости дальнейшей ароматизации — каталитическим крекингом и риформингом. Для специальных бензинов характерна дополнительная очистка от нежелательных компонентов и смешение с полезными добавками.

Известны особые случаи, когда для производства бензинов применяется и иное углеводородное сырьё. Возможен отгон бензиновых фракций из смол полукоксования и коксования с дополнительной их очисткой (например в Эстонской ССР бензин производился из горючих сланцев). Производятся бензины и из синтез-газа (продукт газификации угля, конверсии метана) при помощи синтин-процесса (синтез Фишера — Тропша), продукты такой технологии — синтин и когазины.

«Классическая» технология производства автомобильного бензина на современных НПЗ предполагает его компаудирование (смешение) из нескольких составляющих, главными из которых являются:

·          прямогонный бензин (легкая нафта);

·          изомеризат (продукт изомеризации предыдущего);

·          риформат (продукт риформинга тяжелой нафты);

·          бензин каталитического крекинга (продукт разложения тяжелых фракций первичной перегонки)
алкилат (продукт алкилирования предыдущего);

·          бензин гидрокрекинга (продукт разложения наиболее тяжелых жидких фракций, уцелевших после атмосферной, а затем вакуумной перегонки);

·          модифицирующие присадки и добавки.

Простейшая схема получения автомобильного бензина включает отбор легких фракций при грубой перегонке нефти кустарным способом (в т. н. «самоварах») с последующим повышением октанового числа введением большого количества присадок («бодяжничество»).

Применение.

В конце 19 века, бензин не находил лучшего применения, чем антисептическое средство (бензин продавался в аптеках) и топлива для примусов. Зачастую из нефти отгоняли только керосин, а все остальное, включая бензин, либо сжигали, либо просто выбрасывали. Однако с появлением ДВС, работающего по циклу Отто бензин стал одним из главных продуктов нефтепереработки. Бензин применяется как топливо для карбюраторных и инжекторных двигателей, высокоимпульсное ракетное топливо (Синтин), при производстве парафина, как растворитель, как горючий материал, сырье для нефтехимии.

Моторные бензины.

Основными качественными показателями моторных бензинов являются:

·          Испаряемость и смесеобразование;

·          Детонационная стойкость;

·          Склонность к неуправляемому воспламенению (калильное зажигание);

·          Нагарообразование и склонность к отложениям;

·          Химическая стабильность (индукционный период);

·          Коррозионная активность;

·          Экологичность;

·          Токсичность.

Основными характеристиками влияющим на данные показатели являются:

·          Фракционный состав бензина, определяемый температурами начала и конца кипения, выкипания 10, 50 и 90 % бензина;

·          Углеводородный состав (учитывая и их строение);

·          Содержание серы, кислородсодержащих соединений, растворённых смол, металлов.

Моторные бензины подразделяются на автомобильные (А) и авиационные (Б). Авиационные бензины отличаются тем, что включают больше лёгких фракций и имеют более высокое октановое число. Различают также летние и зимние сорта автомобильных бензинов. В зимних сортах больше легкокипящих фракций, что улучшает холодный пуск двигателя. В основу классификации бензинов положено так называемое октановое число. Бензины с большим числом обладают более высокой стойкостью к детонации и позволяют использовать двигатели с более высокой степенью сжатия.

Прямогонный бензин, полученный путём перегонки нефти, не обладает детонационной стойкостью, необходимой для работы современного двигателя. Бензин марки А-72 и ниже использовался только в моторах, разработанных до 1950 года.

Основные компоненты высококтановых бензинов получают каталитическим крекингом и риформингом. Дополнительно используются различные присадки и антидетонаторы. Их использование ограничено стандартами, ограничено содержание свинца (токсичный тетраэтилсвинец), марганца и железа (нагарообразующие трикарбонилмарганец и ферроцен), смолообразующего монометиланилина (до 1,3%). Так же возможно применение добавок повышающие октановое число смешения. Таким добавками являются кислородсодержащие соединения (спирты и эфиры). Так например: октановое число этилового спирта около 120 пунктов, а МТБЭ около 130 пунктов. Однако их содержание ограничено из-за низкой теплотворной способности и температуры кипения до 15%. Часто для повышения октанового числа используют побочный продукт нефтехимии толуол с ОЧИ 115 пунктов.

В России применяются следующие марки автомобильных бензинов:

·          АИ-80 (А-76) («стандарт»);

·          АИ-92 («регуляр»);

·          АИ-93 («регуляр»);

·          АИ-95 («премиум»);

·          АИ-98 («супер»).

На Российском рынке встречаются различные по качествам бензины, например на МНПЗ по техническим условиям выпускаются бензины марок АИ-92ЭК, АИ-95ЭК с повышенными экологическими показателями. Отмечаются факты, когда заправщики самостоятельно изготавливают топливо более дешёвого состава с довольно низкими качествами.

В США широкое применение получили смеси бензинов с этанолом до 20 % (марка Е20) (см. биоэтанол). А в Бразилии 20 % содержание этанола является общепринятым и довольно распространены смеси до чистого спирта, применяемые на автомобилях с адаптированными двигателями.

Обозначение бензинов: «А» — автомобильный бензин; «Б» — авиационный бензин; «76» — числовой индекс — октановое число; «И» — метод определения октанового числа (исследовательский). Если буква И отсутствует — моторный метод.

Производство, потребление и экспорт из России
В структуре производства на 2000-е (35 млн. т.) основную долю занимает АИ-92 — около 18 млн. т. (51%), АИ-80 — около 10 млн. т. (29%), на АИ-95 приходится до 4 млн. т. (11%), прямогонный бензин около 3 млн. т. (8%), на АИ-98 приходится меньше процента всего производства. В том числе производство МТБЭ составляет около 700 тыс. т.

На 2007 год внутреннее потребление бензина в стране составляет около 29 млн. т. в год, рост потребления несмотря на существенный рост автомобильного парка (8%) составляет около 1,5% в год. Структура потребления повторяет структуру производства с меньшими долями экспортных прямогонного и 80 бензинов: АИ-92 — 62%, АИ-80 — 24%, АИ-95 — 14%. Причём прирост потребления отмечается прежде всего за счёт высокооктановых (АИ-95) бензинов, происходит постепенное замещение ими низкооктановых. Основным потребителем АИ-80 является грузовой, малотоннажный и внутригородской пассажирский (в т.ч. ГАЗель) транспорт.

Значительную часть экспорта составляет полуфабрикатный прямогонный, а также бензин марки АИ-80 экспортный.

·          В 2005 году 5,9 млн тонн бензина на $2,5 млрд.

·          В 2006 6,3 млн тонн — на $3,4 млрд.

·          В 2007 5,9 млн тонн — на $3,4 млрд.

Цены на бензин

Значительную составляющую цены автомобильного бензина составляют налоги. Только акцизная составляющая в 2008-2009 годах[5] c учетом обложения акциза НДС АИ>80 около 3,1 руб/л, АИ<=80 около 2,2 руб. Актуальная цена — 20,50 (АИ-92, дек.2008)

Для сравнения в Германии акциз (на 2007 год) составляет ?0.6545 за литр (около 23 руб./л.), ставка НДС 19% — акцизная нагрузка около 27 руб/л. Цена 40,14 р/л (АИ-92, 11.дек.2008).

В США средняя полная налоговая нагрузка (на 2007 год) на бензин включая акциз и разновидности налога с продаж (НДС в США нет) составляет около 47 центов за галлон (3,5 руб/л). Цена 12,31 р/л (АИ-92, 11.дек.2008).