Hvordan fremstilles benzin? Hvad er Octane-vurderinger?

Benzin består af en kompleks blanding af carbonhydrider. De fleste af disse er alkaner med 4-10 carbonatomer pr. Molekyle. Mindre mængder af aromatiske forbindelser er til stede. alkener og alkyner kan også være til stede i benzin.

Benzin produceres oftest af fraktioneret destillation af petroleum, også kendt som råolie (det er også produceret af kul og olieskifer). Råolien separeres i henhold til forskellige kogepunkter i fraktioner. Denne fraktionerede destillationsproces giver ca. 250 ml ligetil benzin for hver liter rå olie. Udbyttet af benzin kan fordobles ved at omdanne fraktioner med højere eller lavere kogepunkt til carbonhydrider i benzinområdet. To af de vigtigste processer, der bruges til at udføre denne konvertering, er krakning og isomerisering.

Ved krakning, fraktioner med høj molekylvægt og katalysatorer opvarmes til det punkt, hvor kulstof-kulstofbindingerne brydes. Produkter fra reaktionen inkluderer alkener og alkaner med lavere molekylvægt, end der var til stede i den oprindelige fraktion. Alkanerne fra krakningsreaktionen sættes til den lige kørende benzin for at øge benzinudbyttet fra råolien. Et eksempel på en krakningsreaktion er:

alkan C₁₃H₂₈ (l) → alkan C₈H₁₈ (l) + alken C₂H₄ (g) + alken C₃H₆ (G)

I isomeriseringsproces, ligekædede alkaner omdannes til forgrenet kæde isomerer, der brænder mere effektivt. For eksempel kan pentan og en katalysator reagere for at give 2-methylbutan og 2,2-dimethylpropan. Visse isomerisering forekommer også under krakningsprocessen, hvilket øger benzinkvaliteten.

I forbrændingsmotorer har de komprimerede benzin-luft-blandinger en tendens til at antændes for tidligt snarere end at brænde glat. Dette skaber motor banke, en karakteristisk skramlende eller pingende lyd i en eller flere cylindre. Det oktan nummer af benzin er et mål for dets modstand mod bank. Oktantallet bestemmes ved at sammenligne egenskaberne ved en benzin med isooctan (2,2,4-trimethylpentan) og heptan. Isooctane tildeles et oktantal på 100. Det er en stærkt forgrenet forbindelse, der forbrænder jævnt med lidt bank. På den anden side får heptan en octangradering på nul. Det er en uforgrenet sammensætning og banker dårligt.

Lige benzin har et oktantal på ca. 70. Med andre ord har ligetrukket benzin de samme bankegenskaber som en blanding af 70% isooctan og 30% heptan. Krakning, isomerisering og andre processer kan bruges til at forøge octanen vurdering af benzin til ca. 90. Anti-knock-midler kan tilføjes for yderligere at forøge octangraden. Tetraethyl-bly, Pb (C2H5) 4, var et sådant middel, der blev tilsat gas med en hastighed på op til 2,4 g pr. Gallon benzin. Skiftet til blyfri benzin har krævet tilsætning af dyrere forbindelser, såsom aromater og stærkt forgrenede alkaner, for at opretholde høje oktantal.

Benzinpumper poster typisk oktantal som et gennemsnit af to forskellige værdier. Ofte kan du se octangraden citeret som (R + M) / 2. En værdi er forskning oktan nummer (RON), der bestemmes med en testmotor, der kører med en lav hastighed på 600 o / min. Den anden værdi er motoroktanummer (MON), der bestemmes med en testmotor, der kører med en højere hastighed på 900 o / min. Hvis for eksempel en benzin har en RON på 98 og en MON på 90, ville det bogførte oktantal være gennemsnittet af de to værdier eller 94.

Benzin med høj oktan overtræder ikke almindelig oktanbenzin for at forhindre, at motoraflejringer dannes, fjernes eller rengør motoren. Moderne brændstof med højt oktan kan dog indeholde yderligere vaske- og rengøringsmidler til at beskytte motorer med høj kompression. Forbrugerne skal vælge den laveste oktankvalitet, hvor bilens motor kører uden at banke. Lejlighedsvis lys, der banker eller ping, skader ikke motoren og indikerer ikke behov for højere oktan. På den anden side kan et kraftigt eller vedvarende slag resultere i motorskade.

• American Petroleum Institute - API repræsenterer den amerikanske olie- og naturgasindustri.
• Ofte stillede spørgsmål om automotive benzin - Dette er Bruce Hamiltons meget godt refererede artikel, konverteret til HTML af Kyle Hamar.
• Ofte stillede spørgsmål om benzin del 1 - Udgangspunkt for Bruce Hamiltons (Industrial Research Limited) omfattende benzin FAQ.
• Ofte stillede spørgsmål om benzin - Der gives detaljerede oplysninger om oktanvurderinger.
• HowStuffWorks: Hvordan bilmotorer fungerer - Hvis du ikke ved, hvordan det fungerer, så er dette artiklen til dig! Grafikken er sej, men en udskrivbar version af artiklen er også tilgængelig.
• HowStuffWorks: Hvad betyder Octane? - Dette er Marshall Brains svar på spørgsmålet.