Benzyna produkowana jest z ropy naftowej. Proces rafinacji rozpoczyna się od destylacji, która pozwala na rozdzielenie ropy na różne frakcje. Poszczególne frakcje są poddawane dalszej obróbce w celu uzyskania tzw. substancji bazowych, które mogą być stosowane w paliwach i środkach smarnych.
Aby być odpowiednim paliwem dla nowoczesnego samochodu, benzyna musi spełniać szereg wymagań dotyczących jej lotności, liczby oktanowej, skłonności do tworzenia się osadów silnikowych.
Rafinerie mogą sprostać tym wymaganiom dzięki mieszaniu różnych substancji bazowych, a ich dobór zależy od kosztów, możliwości rafinerii i jakości dostępnych surowców. W procesie mieszania benzyn powszechnie stosowane są następujące substancje bazowe: butan, izopentan, benzyna lekka z pierwszej destylacji (SR), reformat niskociśnieniowy, reformat średniociśnieniowy, reformat wysokociśnieniowy, benzyna FCC (wytwarzana za pomocą fluidalnego krakingu katalitycznego).
Lotność, liczba oktanowa i gęstość benzyny
Właściwości fizyczne benzyny mają ogromny wpływ na system zasilania paliwem i proces spalania. Przy projektowaniu systemu dostarczania paliwa do silnika zakłada się pewien zakres gęstości benzyny, na przykład w Europie konwencjonalna benzyna bezołowiowa musi mieć gęstość w zakresie od 0,725 do 0,78 g/cm3, podczas gdy w USA – od 0,745 do 0,765 g/cm3. W praktyce preferowana jest największa możliwa gęstość pod względem objętościowej wartości opałowej netto (NHV) i określonego zużycia paliwa. Jednakże wraz ze wzrostem gęstości maleje lotność benzyny, a zbyt niska lotność może spowodować problemy eksploatacyjne pojazdów w niskich temperaturach. Z kolei zbyt wysoka lotność może powodować problemy w gorących temperaturach, w szczególności blokadę pary i przesączanie. W związku z tym lotność benzyny jest zawsze uwzględniona w specyfikacjach (np. EN 228 w Europie i ASTM D 4814 w USA).
Inną ważną cechą benzyny jest liczba oktanowa, która określa jej odporność na samozapłon i spalanie stukowe. W związku z tym minimalna liczba oktanowa jest również określona w specyfikacjach.
Liczba oktanowa może zostać zwiększona przez niektóre dodatki. W przeszłości w tym celu szeroko stosowano alkile ołowiowe. Jednak w latach 70. XX w. wraz z wprowadzeniem katalizatorów zużycie benzyny ołowiowej zaczęło spadać, a pod koniec lat 90. została ona wycofana. Na niektórych rynkach pojawiły się inne dodatki, takie jak MMT (metylocyklopentadienyl trikarbonyl manganu), które zastąpiły ołów. Można również stosować związki aromatyczne, alkohole i estry o dużej liczbie oktanowej w celu zwiększenia liczby oktanowej benzyny.
Wymagania dodatkowe związane z ochroną środowiska
Specyfikacje benzyny wykraczają daleko poza gęstość, lotność i liczbę oktanową. Rygorystyczne wymagania w zakresie emisji i ochrony środowiska napędzają rozwój benzyny przeformułowanej (RFG), która musi spełniać dodatkowe specyfikacje dotyczące składu chemicznego. W szczególności kontrolowana jest zawartość substancji aromatycznych, olefin i siarki. Głównym źródłem olefin i siarki w benzynie jest benzyna FCC. Produkcja benzyny przeformułowanej podkreśla znaczenie określonej charakterystyki paliwa – jego wpływu na emisję – przy doborze składników benzyny. W Stanach Zjednoczonych sfinalizowany w 2000 r. program Tier 2 Gasoline Sulfur zmniejszył zawartość siarki w benzynie nawet o 90% – z 300 ppm do 30 ppm rocznie – umożliwiając stosowanie nowych technologii kontroli emisji w samochodach osobowych i ciężarowych, które zmniejszają zanieczyszczenie powietrza. Kolejny program Tier 3 Gasoline Sulfur obniżył limit do średnio 10 ppm rocznie, począwszy od 1 stycznia 2017 roku. Tę samą tendencję zaobserwowano w innych krajach.
Zachodzące zmiany w zakresie ochrony środowiska i redukcji emisji spalin wymagają szerszego zastosowania nowych, „bardziej ekologicznych” substancji bazowych uzyskanych przez reforming katalityczny, izomeryzację, alkilowanie itp., a także utlenowanych składników, takich jak MTBE (eter tert-butylowo-metylowy), ETBE (eter tert-butylowo-etylowy) i etanol. W wielu krajach mieszanie oksygenatów jest obowiązkowe.
Skład benzyny a czystość silnika
Skład benzyny ma znaczący wpływ na czystość silnika. Na przykład olefiny zawarte w benzynie FCC w wyniku utleniania tworzą osady gumowe. Mogą one powodować różne problemy, takie jak blokowanie filtrów paliwa, dyszy wtryskiwaczy, przywieranie osadu węgla na zaworach wlotowych i tłokowych, pierścieni tłokowych itp. Ma to wpływ na wydajność silnika, zwiększa zużycie paliwa, a w konsekwencji prowadzi do awarii. Przetwarzanie benzyn z dodatkami detergentu pomaga utrzymać czystość silnika, zmniejszając poziom tworzenia się osadów o 10-20 razy.
Specyfikacje mogą istnieć, ale nie zawsze są przestrzegane. Wysokiej jakości „zielone” substancje bazowe wymagają specjalnego przetwarzania, a zatem są droższe. Stwarza to podatny grunt dla oszustw związanych z benzyną, nadal trafiają do niej niskiej jakości, proste substancje bazowe, które są dosłownie „tanie i brudne”. Dwa łatwe do zauważenia objawy wskazujące na stosowanie benzyny złej jakości to: zmiana osiągów samochodu (zależna od stacji paliw, na której tankowane było auto) oraz zapalenie się kontrolki „Check Emission Control” lub „Check Engine”. Jednakże ostrzeżenia te będą widoczne tylko wtedy, gdy odchylenia jakościowe są ekstremalne. Zbyt często różnice między „dobrym” a „złym” paliwem nie są tak duże i nie pojawią się natychmiast, co nie oznacza, że nie ma to negatywnego wpływu na silnik. Destrukcja następuje stopniowo.
Nikt nie byłby zaskoczony, słysząc o problemach z jakością paliwa w krajach rozwijających się. Jednakże, jak pokazują ostatnie badania przeprowadzone przez Cleveland State University, istnieją duże różnice w jakości między markami benzyny sprzedawanej w USA. Okazało się, że poszczególne marki benzynowe używają bardzo zróżnicowanych ilości dodatków: niektóre wykorzystują tylko minimum wymagane przez standardy rządowe, a inne – takie jak Shell V-Power – ponad pięciokrotnie więcej.
Bizol oferuje wysokowydajne środki czyszczące układy benzynowe i olejowe, które gwarantują bezawaryjną pracę układu wtrysku paliwa i ogólną czystość silnika. Istnieją dwie możliwe strategie wdrażania Bizol Gasoline Clean+ g80. Pierwsza z nich zakłada częste lub ciągłe stosowanie delikatnego detergentu w celu utrzymania czystości układu wtryskowego, podczas gdy druga wymaga innego rodzaju detergentu, zwykle w znacznie większym stężeniu, do stosowania w regularnych odstępach czasu, np. co trzecie tankowanie.
Ponieważ używanie paliwa o niskiej jakości powoduje dodatkowe obciążenie oleju silnikowego, znacznie skracając jego żywotność i przyczyniając się do gromadzenia osadów w silniku, zalecane jest okresowe płukanie jednostki napędowej. Bizol Oil System Clean + o90 może być używany do pełnego płukania silnika z każdą wymianą oleju. Warto pamiętać, że zastosowanie najwyższej klasy oleju silnikowego, takiego jak Bizol Allround, Bizol Technology lub Bizol Protect, wzbogaconego pakietem detergentów i inhibitorów, pomaga złagodzić szkodliwy wpływ niewłaściwego paliwa na silnik. Aby zaspokoić potrzeby naszych klientów w regionach o słabej jakości paliwa, opracowaliśmy formułę Ultimate Maintenance.
prof. dr Boris Zhmud, szef działu R&D Bizol
Komentarze (0)