كيف يتم تصنيع البنزين؟ ما هي تقييمات الأوكتان؟

يتكون البنزين من خليط معقد من الهيدروكربونات. معظم هذه الألكانات مع 4-10 ذرات كربون لكل جزيء. كميات أقل من المركبات العطرية حاضرون. الألكينات وقد توجد الألكينات أيضًا في البنزين.

غالبا ما ينتج البنزين التقطير التجزيئي من البترول، المعروف أيضًا باسم النفط الخام (يتم إنتاجه أيضًا من الفحم والصخر الزيتي). يتم فصل الزيت الخام وفقًا لنقاط الغليان المختلفة إلى كسور. تنتج عملية التقطير التجزيئية هذه حوالي 250 مل من البنزين المستقيم لكل لتر من النفط الخام. يمكن مضاعفة إنتاجية البنزين عن طريق تحويل أجزاء نقطة الغليان الأعلى أو الأدنى إلى هيدروكربونات في نطاق البنزين. اثنان من العمليات الرئيسية المستخدمة لإجراء هذا التحويل هي التكسير والأزمرة.

في التكسير ، كسور عالية الوزن الجزيئي و المحفزات يتم تسخينها إلى النقطة التي تنكسر فيها روابط الكربون والكربون. تشتمل منتجات التفاعل على الألكينات والألكانات ذات الوزن الجزيئي المنخفض عن تلك الموجودة في الجزء الأصلي. تتم إضافة الألكانات الناتجة عن تفاعل التكسير إلى البنزين المستقيم لزيادة إنتاج البنزين من النفط الخام. مثال على تفاعل التكسير هو:

ألكان ج₁₃ح₂₈ (ل) → ألكان ج₈ح₁₈ (ل) + الألكينات ج₂ح₄ (ز) + الألكينات ج₃ح₆ (ز)

في ال عملية الأزمرة، يتم تحويل الالكانات ذات السلسلة المستقيمة الى سلسلة متفرعة نظائر، التي تحترق بكفاءة أكبر. على سبيل المثال ، قد يتفاعل البنتان والمحفز لإنتاج 2-ميثيل بوتان و 2،2-ثنائي ميثيل بروبان. أيضًا ، تحدث بعض الأزمرة أثناء عملية التكسير ، مما يزيد من جودة البنزين.

في محركات الاحتراق الداخلي ، تميل مخاليط البنزين والهواء المضغوط إلى الاشتعال قبل الأوان بدلاً من الحرق بسلاسة. هذا يخلق المحرك طرق، صوت قعقعة أو صوت ping مميز في أسطوانة واحدة أو أكثر. ال رقم الأوكتان من البنزين هو مقياس لمقاومته للطرق. يتم تحديد رقم الأوكتان من خلال مقارنة خصائص البنزين مع الايزوكتان (2،2،4-ميثيل بنتان) و هيبتان. يتم تعيين Isooctane عدد أوكتان من 100. وهو مركب متفرع للغاية يحترق بسلاسة ، مع طرق صغيرة. من ناحية أخرى ، يُعطى الهبتان نسبة أوكتان صفر. وهو مركب غير منحرف ويقرع بشدة.

يحتوي البنزين المستقيم على عدد أوكتان يبلغ حوالي 70. وبعبارة أخرى ، فإن البنزين الذي يعمل بشكل مستقيم له نفس خصائص الطرق مثل خليط من 70٪ isooctane و 30٪ heptane. يمكن استخدام عمليات التكسير والأزمرة والعمليات الأخرى لزيادة الأوكتان تصنيف البنزين إلى حوالي 90. يمكن إضافة العوامل المضادة للخبط لزيادة معدل الأوكتان. كان رباعي إيثيل الرصاص ، Pb (C2H5) 4 ، أحد هذه العوامل ، والذي تمت إضافته إلى الغاز بمعدل يصل إلى 2.4 جرام لكل جالون من البنزين. لقد تطلب التحول إلى البنزين الخالي من الرصاص إضافة مركبات أكثر تكلفة ، مثل العطريات والألكانات المتفرعة للغاية ، للحفاظ على أعداد عالية من الأوكتان.

عادةً ما تقوم مضخات البنزين بنشر أرقام الأوكتان كمتوسط ​​قيمتين مختلفتين. غالبًا ما ترى تصنيف الأوكتان مقتبسًا (R + M) / 2. قيمة واحدة هي رقم الأوكتان البحثي (RON) ، الذي يتم تحديده بمحرك اختبار يعمل بسرعة منخفضة تبلغ 600 دورة في الدقيقة. القيمة الأخرى هي عدد أوكتان المحرك (MON) ، والذي يتم تحديده بمحرك اختبار يعمل بسرعة أعلى تبلغ 900 دورة في الدقيقة. على سبيل المثال ، إذا كان البنزين يحتوي على RON من 98 و MON من 90 ، فإن رقم الأوكتان المنشور سيكون متوسط ​​القيمتين أو 94.

لا يتفوق البنزين عالي الأوكتان على البنزين العادي في الأوكتان في منع تكوين رواسب المحرك أو إزالتها أو تنظيف المحرك. ولكن قد يحتوي وقود الأوكتان العالي الحديث على منظفات إضافية للمساعدة في حماية المحركات عالية الضغط. يجب على المستهلكين اختيار أدنى درجة أوكتان يتم فيها تشغيل محرك السيارة بدون طرق. لن يضر المحرك أو الأزيز الخفيف أحيانًا بالمحرك ولا يشير إلى الحاجة إلى أوكتان أعلى. من ناحية أخرى ، قد تؤدي الطرق الثقيلة أو المستمرة إلى تلف المحرك.

• المعهد الامريكي للبترول - يمثل API صناعة النفط والغاز الطبيعي الأمريكية.
• أسئلة وأجوبة البنزين السيارات - هذه مقالة بروس هاميلتون التي تمت الإشارة إليها جيدًا ، والتي تم تحويلها إلى HTML بواسطة Kyle Hamar.
• الأسئلة الشائعة حول البنزين الجزء 1 - نقطة البداية للأسئلة الشائعة الشاملة حول البنزين بروس هاميلتون (البحوث الصناعية المحدودة).
• الأسئلة الشائعة حول البنزين - يتم توفير معلومات تفصيلية حول تقييمات الأوكتان.
• HowStuffWorks: كيف تعمل محركات السيارات - إذا كنت لا تعرف كيف يعمل ، فهذه هي المقالة المناسبة لك! الرسومات رائعة ، ولكن تتوفر أيضًا نسخة قابلة للطباعة من المقالة.
• HowStuffWorks: ماذا يعني الأوكتان؟ - هذا هو إجابة مارشال برين على السؤال.