По каким показателям оценивают фракционный состав бензина кратко

Обновлено: 02.07.2024

ГОСТ 2177-99
(ИСО 3405-88)

Методы определения фракционного состава

Petroleum products. Methods for determination of distillation characteristics

Дата введения 2001-01-01

Предисловие

Цели, основные принципы и общие правила проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены ГОСТ 1.0 "Межгосударственная система стандартизации. Основные положения" и ГОСТ 1.2 "Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Правила разработки, принятия, обновления и отмены"

Сведения о стандарте

1 РАЗРАБОТАН Межгосударственным техническим комитетом ТК 31 "Нефтяные топлива и смазочные материалы" (ВНИИ НП)

2 ВНЕСЕН Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии

3 ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол от 28 мая 1999 г. N 15)

За принятие проголосовали:

Краткое наименование страны по МК (ИСО 3166) 004-97

Сокращенное наименование национального органа по стандартизации

ЗАО "Национальный орган по стандартизации и метрологии" Республики Армения

Госстандарт Республики Беларусь

Госстандарт Республики Казахстан

Институт стандартизации Молдовы

4 Постановлением Государственного комитета Российской Федерации по стандартизации и метрологии от 21 сентября 1999 г. N 300-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 2177-99 введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 января 2001 г.

5 Настоящий стандарт является модифицированным по отношению к международному стандарту ISO 3405:1988* "Нефтепродукты. Определение характеристик дистилляции" ("Petroleum products - Determination of distillation characteristics", MOD) путем включения дополнительных фраз, раздела, а также ссылок, которые выделены в тексте курсивом**.

* Доступ к международным и зарубежным документам, упомянутым в тексте, можно получить, обратившись в Службу поддержки пользователей.

** В оригинале обозначения и номера стандартов и нормативных документов в разделе "Предисловие", приложении ДА, "Библиографии" и по тексту документа отмеченные знаком "**" приводятся обычным шрифтом, остальные по тексту документа выделены курсивом. - Примечание изготовителя базы данных.

Наименование настоящего стандарта изменено относительно наименования указанного международного стандарта для приведения в соответствие с ГОСТ 1.5 (подраздел 3.6).

Сведения о соответствии ссылочных межгосударственных стандартов международным стандартам, использованным в качестве ссылочных в примененном международном стандарте, приведены в дополнительном приложении ДА".

(Измененная редакция, Изм. N 1)

7 ИЗДАНИЕ (декабрь 2021 г.) с Изменением N 1 (ИУС N 1-2021) и Поправкой (ИУС N 1-2002)

1 Назначение и область применения

Настоящий стандарт устанавливает методы определения фракционного состава нефтепродуктов.

В зависимости от условий проведения испытания проводят двумя методами:

А - для автомобильных бензинов, авиационных бензинов, авиационных топлив для турбореактивных двигателей, растворителей с установленной точкой кипения, нафты, уайт-спирита, керосина, газойлей, дистиллятных жидких топлив и аналогичных нефтепродуктов;

Б - для нефти и темных нефтепродуктов.

При разногласиях в оценке качества нефтепродуктов применяют метод А.

Примечание - Для перегонки авиационных турбинных топлив и других продуктов с широким диапазоном температур кипения следует использовать высокотемпературные термометры, указанные в группе 3 (5.5.3).

Фракционный состав является определяющей характеристикой при установлении области применения нефтепродуктов. Пределы гарантируют качество продуктов с соответствующими характеристиками испаряемости.

Условия испытания с применением автоматического оборудования (приложение А) эмпирически подобраны так, что они коррелируют с условиями перегонки при использовании ручного оборудования, а также с другими характеристиками испаряемости.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие межгосударственные стандарты:

ГОСТ 400 Термометры стеклянные для испытаний нефтепродуктов. Технические условия

ГОСТ 1756 (ИСО 3007-99) Нефтепродукты. Определение давления насыщенных паров

ГОСТ 2477 Нефть и нефтепродукты. Метод определения содержания воды

ГОСТ 2517** Нефть и нефтепродукты. Методы отбора проб

ГОСТ 4166 Реактивы. Натрий сернокислый. Технические условия

ГОСТ 4233 Реактивы. Натрий хлористый. Технические условия

ГОСТ 12026 Бумага фильтровальная лабораторная. Технические условия

ГОСТ 25336 Посуда и оборудование лабораторные стеклянные. Типы, основные параметры и размеры

Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов и классификаторов на официальном интернет-сайте Межгосударственного совета по стандартизации, метрологии и сертификации (www.easc.by) или по указателям национальных стандартов, издаваемым в государствах, указанных в предисловии, или на официальных сайтах соответствующих национальных органов по Издание официальное стандартизации. Если на документ дана недатированная ссылка, то следует использовать документ, действующий на текущий момент, с учетом всех внесенных в него изменений. Если заменен ссылочный документ, на который дана датированная ссылка, то следует использовать указанную версию этого документа. Если после принятия настоящего стандарта в ссылочный документ, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение применяется без учета данного изменения. Если ссылочный документ отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку".

3 Термины и определения

В настоящем стандарте применяют следующие термины и определения:

3.1 температура начала кипения: Температура, отмеченная (скорректированная, если необходимо) в момент падения первой капли конденсата с конца холодильника во время перегонки в стандартных условиях.

3.2 температура конца кипения: Максимальная температура, отмеченная (скорректированная, если необходимо) в период завершающей стадии перегонки в стандартных условиях. Это обычно происходит после выпаривания всей жидкости со дна колбы. Максимальная температура часто используется как синоним температуры конца кипения.

3.3 температура конца перегонки (выпаривания): Температура, отмеченная (скорректированная, если необходимо) в момент испарения последней капли жидкости со дна колбы во время перегонки в стандартных условиях. Капли или пленка жидкости на стенке колбы или термометра не учитываются.

Примечание - На практике чаще применяют термин "температура конца кипения", чем "выпаривания". Последняя может быть использована для дистиллятов специального назначения, например применяемых в лакокрасочной промышленности. Термин "температура выпаривания" применяется вместо температуры конца кипения при испытании образцов, когда точность определения температуры кипения не удовлетворяет требованиям 5.6.

3.4 температура разложения: Показание термометра, соответствующее первым признакам термического разложения в колбе.

Примечание - Характерными признаками термического разложения являются выделение белых паров и неустойчивые показания термометра, которые обычно уменьшаются после любой попытки отрегулировать нагрев.

3.5 объем отогнанного продукта: Объем конденсата в кубических сантиметрах в мерном цилиндре, который отмечают одновременно с показанием термометра.

3.6 отгон (выход): Максимальный объем конденсата в соответствии с 5.4.7, в процентах.

3.7 восстановленный общий отгон: Сумма объема конденсата в мерном цилиндре и остатка в колбе, определенная в соответствии с 5.4.8, в процентах.

3.8 потери: Разность между 100 и восстановленным общим объемом, в процентах.

3.9 остаток: Разность восстановленного общего отгона и отгона (выхода), в процентах, или объем остатка в кубических сантиметрах при непосредственном его измерении.

3.10 выпаривание: Сумма отогнанного продукта (выхода) и потерь, в процентах.

4 Сущность метода

Сущность метода заключается в перегонке 100 см испытуемого образца при условиях, соответствующих природе продукта (таблица 1), и проведении постоянных наблюдений за показаниями термометра и объемами конденсата.

Фракционный состав — один из важнейших показателей качества топлив, характеризующих его испаряемость. Фракционный состав топлива должен быть таким, чтобы обеспечить легкость пуска двигателя в любых климатических условиях, быстрый его про- грев, плавный переход с одного режима работы на другой, равномерное распределение топлива по цилиндрам, возможно меньшее разжижение масла в картере двигателя и образование углеродистых отложений, минимальный расход топлива и износ цилиндро- поршневой группы.

Определяя температуру выкипания отдельных фракций топлива, можно оценить его испаряемость и способность обеспечить нормальную работу двигателя на разных режимах. Основные фракции топлива — пусковая, рабочая и концевая. Фракционный состав бензинов определяют перегонкой на специальном приборе, при этом отмечают температуру начала перегонки, температуру выпаривания 10, 50 и 90 % бензина и конца кипения (97,5% для авиабензинов) или объем выпаривания при 70, 80 и 180 °С.

Применение в современных автомобилях систем непосредственного впрыска бензина с электронным управлением позволяет достаточно эффективно использовать бензины с повышенной температурой конца кипения. С учетом широкого распространения таких автомобилей ГОСТ Р 51105—97 установлена норма на температуру конца кипения автомобильных бензинов 215 °С.

Температура начала перегонки бензина ограничивает содержание легкокипящих фракций в топливе. По температуре начала перегонки и температуре выкипания первых 10 % топлива судят о пусковых свойствах топлива и его склонности к образованию паровых пробок.

Самое популярное топливо в России и во всем мире, бензин представляет собой смесь углеводородов с различными химическими свойствами в зависимости от марки топлива. Это не однородная и статичная жидкость, а горючий нефтепродукт, в состав которого могут добавляться специализированные добавки. В этой статье доступным языком расскажем о сложной формуле данного вида горючего, особенностях его производства и различии в характеристиках в зависимости от маркировки.

Что такое бензин?

Химически, бензин – это смесь легких углеводородов, а также продуктов переработки углеводородов, растворенных в нефти, и углеводородов в жидкой фазе, выделяющихся во время конденсации природных газов.

Используется преимущественно как топливо для различных видов транспорта, реже – в качестве компонента для получения веществ в процессе органического синтеза. В химической индустрии бензин – один из растворителей, который входит в состав лако-красочных изделий.

В разных бензинах углеводороды и примеси находятся в различном соотношении. Также в составе горючего могут быть смешаны легкие и тяжелые углеводороды в различных пропорциях.

Как и для всех нефтепродуктов, ведущие параметры бензинового топлива определяются качеством и характеристиками нефти, из которой он получен. Количество в нефти нежелательных компонентов, ухудшающих итоговое качество бензина (таких, как сера), требует более тщательное очистки фракции и более длительного процесса перегонки.

Производятся специальные типы бензинов, пригодных для заправки исключительно легкового транспорта или самолетов. Кроме того, некоторые марки имеют сезонность – могут использоваться только в теплое либо холодное время года.

Состав бензина

В состав бензина входят следующие компоненты:

предельные углеводороды с одинарными связями;
непредельные углеводороды с открытой цепью и двумя или тремя связями;
циклически насыщенные углеводороды;
арены с одним и более бензольными кольцами.

Примеси, которые чаще всего входят в физический состав топлива:

соединения, содержащие кислород;
сера (в незначительном количестве, определенном стандартами ГОСТ и Евро-5);
азот;
бензол, также в небольшом количестве.

Важен период выкипания топлива от 90% пройденного процесса до конца. Чем меньше перепад температуры в этот временной отрезок, тем меньше выпадает конденсата и тем меньше износ узловых элементов автомобиля. Конец процесса выкипания соответствует отметке в +205 градусов.

Добавки в бензиновое топливо должны быть на сложной эфирной или спиртовой основе. Обычно присадки добавляют для повышения октанового числа горючего, то есть улучшения его сопротивляемости самовозгоранию. Общий объем введенных присадок не должен превышать 15% от объема горючего в конкретном резервуаре. Не допускается использование присадок, в состав которых входят свинцовые компоненты, в частности тетраэтилсвинец.

Марки бензина

АИ-92, АИ-95, АИ-98 – эти маркировки знакомы всем автолюбителям. Краткие наименования содержат всю основную информацию о каждой марке топлива:

Литера А обозначает, что горючее предназначено для заливки баков легковых и грузовых авто (для самолетного бензина используется литера Б);
Буква И означает, что октановое число, которое следует далее, определено исследовательским методом;
92, 95 и 98, а также другие цифры от 70 до 100 – это октановое число топлива, обозначающее подверженность жидкости самодетонации. Чем выше число, тем лучше антидетонационные свойства смеси и тем лучше ее взаимодействие с мотором.

Для заправки авто используются бензины от АИ-92 и выше. Смеси с октановым числом 100 и даже выше предназначены для заливки в особые транспортные средства, например гоночные болиды.

Среди популярных марок бензинов наибольшее качество демонстрирует АИ-98, и не только благодаря высокому октановому числу – в этой смеси полностью отсутствует свинцовый компонент.

Фракционный состав бензина

Фракционный состав бензинов показывает соотношение в жидкости различных нефтяных фракций.

3 основные фракции бензина:

пусковая – 10% дистиллятного сырья, состоит из углеводородов с низкой температурой кипения;
рабочая – 90%-ый объем дистиллятного вещества;
концевая – оставшийся объем.

Во время кипения отмечается 5 важных точек повышения температуры, которые определяют фракционный состав топлива: температура запуска процесса, обработка 10, 50 и 90% объема горючего и температура завершения процесса.

Определение температуры испаряемости отдельных фракций горючего позволяет оценить общую испаряемость жидкости. Эта физическая величина обозначает время и плавность перехода топлива из жидкой фазы в газовую. Таким образом, фракционный состав демонстрирует, насколько плавным будут запуск двигателя при использовании того или иного бензина и переход в состояние газа.

Химический состав бензина

Точная химическая формула состава бензина не может быть определена из-за зависимости топлива от окружающей среды. Но возможно разобрать бензин на конкретные составляющие и уже для них определить химический состав.

Компоненты, входящие в бензин, определяются на момент прямой перегонки нефтяного сырья. Химические формулы для элементов выглядят следующим образом:

СnН₂n–6 – для ароматических углеводородов;
CnH₂n+2 – для предельных углеводородов;
СnН₂n – для циклоалкенов и циклоалканов, где n – атомы C;
СnН₂n – для непредельных углеводородов (с открытой цепью), где n – атомы C в различном количестве.

Для бензина привычными цепочками являются от C₇H₁₆ до C₁₁H₂₄ с низкой температурой кипения.

Соединения углерода, серы и азота с кислородом, органические соединения с альдегидной группой также определяют химический состава бензина. Усложняют формулу добавляемые в жидкость присадки, имеющие свое уникальное соотношение химических элементов.

Производство бензина

Две основные технологии производства бензина – это прямая перегонка и крекинг нефтепродуктов под воздействием высоких температур.

Фракции, входящие в состав изначального нефтяного сырья, во время прямой перегонки выкипаются при различных температурах. Отдельные части нефти отбираются при температуре до +95 градусов, одновременно отделяются тяжелые фракции для последующего разделения их в ходе ректификации. В процессе из состава удаляются насыщенные углеводороды липидного происхождения. При необходимости проводится группировка атомов в молекулах без увеличения или уменьшения их количества.

Тяжелые фракции нефти также могут быть обработаны в процессе крекинга. Технология позволяет получить из сырья больший объем бензинов и других продуктов. При обработке материала при температуре от +250 градусов, кроме бензина образуются также газы и битум-твердые продукты для последующего использования в тяжелой промышленности.

Автомобильный бензин

Главные критерии качества бензинов для автомобиля – это октановое число и время испаряемости топлива. Чем выше октановое число, тем меньше вероятность самовоспламенения жидкости внутри рабочей камеры и тем меньший урон наносится кривошипно-шатунному механизму. Чем быстрее испаряемость, тем более полноценным будет переход жидкости в газовую фазу и тем легче мотор будет заводиться.

Высокое качество бензина для авто определяется качеством изначального сырья и сбалансированным набором добавленных в жидкость присадок.

Качество и химические свойства бензинов регулируются ГОСТ Р 51105-97 и ГОСТ Р 51866-2002.

На российском рынке также представлено топливо ЭКТО с улучшенными экологическими характеристиками и отвечающее требованиям безопасности по стандарту Евро-5.

Негативное влияние на качество автомобильного бензина оказывает превышение допустимого уровня серы в составе (более 0,015%) и содержание в топливе свинца. Поэтому важно выбирать надежных поставщиков для питания мотора транспортного средства. Лучше отдать предпочтение сетям АЗС федерального уровня и локальным точкам, входящим в маршруты программ транспортных карт.

Авиационный бензин

Бензин может быть использован для питания самолетов небольшого размера с поршневым моторным механизмом. Горючее подается в рабочую камеру посредством инжекторного принудительного впрыска.

Помимо питания летательных аппаратов, бензины под литерой Б также выполняют функции герметиков и уплотнителей узлов конструкций аппаратов и хладагентов.

Авиационные бензины обладают высоким октановым числом – от 91 до 100. Большинство суден сверхмалой авиации заправляются бензином с октановым числом 100 и низким содержанием тетраэтилсвинца. Такое топливо производится в соответствии с европейскими стандартами.

Перемещение суден на большой высоте предъявляет два важных требования к качеству авиационного бензина:

стойкость к резким перепадам температур и к холоду;
низкое давление насыщенных паров для предотвращения формирования пробок в топливных магистралях во время набора высоты.

Бензин – растворитель

В бытовых условиях нефрас – хороший растворитель для лако-красочных компонентов. Бензин добавляют в процессе получения масляных субстанций с очищающими свойствами.

В России прямогонные составы маркируются следующим образом: БГС, БР-2, БР-1 и т.д. Бензины последних двух типов входят в состав известного растворителя Нефрас С2-80/120. Легкие углеводородные фракции в жидкости начинают кипеть при температуре +80 градусов, а при +120 градусах уже выкипает не менее 95% объема субстанции.

Присадки для бензина

Все марки бензина для гражданского использования, которые реализуются на АЗС, содержат в себе присадки. Список использованных добавок можно прочитать в паспорте продукции. Все присадки можно разделить на 3 типа:

Присадки со свойствами осушителя. Используются для удаления влаги внутри рабочей камеры, осушения конденсата и предотвращения образования льда. Имеют профилактическое назначение. Если в бензин попала вода, то присадка не поможет удалить влагу – в таком случае топливо нужно слить и заменить на новое.
Чистящие присадки. Предназначены для предотвращения образования нагара и смол на деталях конструкции двигателя и других внутренних элементах. Продлевают срок службы форсунок. Не заменяют обязательную чистку топливных магистралей после каждых 50 тысяч километров.
Присадки, повышающие октановое число. В промышленных масштабах лучшие показатели качества показал трет-бутил-метиловый эфир. Широко применяется N-метиланилин, но он быстрее изнашивает мотор. Добавление октан-корректоров из масс-маркета в канистры с бензином не имеет смысла – это не выгодно с финансовой точки зрения и повышает ОЧ в среднем всего на 2 пункта. Лучше изначально заправляться качественным бензином на проверенных АЗС.

Статьи по теме

Читайте также: