ХИМИЯ НЕФТИ

Авиационные бензины

Авиационные бензины - это топлива предназначенные для применения в поршневых авиационных двигателях малых винтовых самолетов и вертолетов. В отличие от автомобильных двигателей в авиационных используется в большинстве случаев принудительный впрыск топлива во впускную систему, что определяет некоторые особенности авиационных бензинов по сравнению с автомобильными.

Характеристики авиационных бензинов

Для приведения топлив выпускаемых в РФ к требованиям экологических стандартов Евро-2,3,4,5 5 сентября 2008 г. в соответствие с Постановлением Правительства Российской Федерации от 27 февраля 2008 г. N 118 г. в силу вступил Технический регламент "О требованиях к автомобильному и авиационному бензину, дизельному и судовому топливу, топливу для реактивных двигателей и топочному мазуту".

Авиационный бензин с октановым числом не менее 99,5 и сортностью не менее 130 может содержать краситель голубого цвета.

Авиационный бензин должен обладать стабильностью к окислению и не должен содержать поверхностно-активные вещества и другие химические вещества в количестве, ухудшающем его свойства.

Авиационный бензин может содержать тетраэтилсвинец. Авиационный бензин должен использоваться только в летательных аппаратах, использование этого бензина для других целей запрещается.

Состав авиационных бензинов

В связи с более жесткими требованиями, чем к автомобильным бензинам, в состав авиационных бензинов входят компоненты ограниченного числа технологических процессов:

• прямой перегонки нефти;
• каталитического риформинга;
• алкилирования;
• ароматизации;
• реже продукты изомеризации.

Продукты вторичных процессов, содержащие олефиновые углеводороды, для получения авиационных бензинов не используются.

Показатели авиационных бензинов

К основным показателям качества авиационного бензина относятся:

• достаточная детонационная стойкость на богатой и бедной топливно-воздушной смеси;
• оптимальный фракционный состав;
• низкая температура кристаллизации;
• небольшое содержание смолистых веществ, кислот и сернистых соединений;
• высокая теплота сгорания;
• высокая стабильность при хранении.

Для авиационных двигателей требуется топливо с такими же и даже более высокими антидетонационными характеристиками, чем у чистого изооктана. Поэтому оценивать антидетонационные свойства авиационных бензинов только на бедной смеси (по октановому числу) недостаточно, так как на форсированных режимах (взлет) авиадвигатели работают на богатых смесях.

Оценка антидетонационных свойств авиационных бензинов на богатых смесях проводится не только по октановому числу, но и по показателю сортности. Сортность бензина - это число, показывающее в процентном отношении, какую мощность может развивать двигатель на испытуемом бензине по сравнению с изооктаном, сортность которого, как и октановое число, принята за 100. Например, бензин Б 91/115 соответствует топливу с октановым числом 91 и сортностью 115, т. е. на бензине с такой сортностью двигатель развивает мощность на 15% больше, чем на изооктане.

Марки авиационных бензинов

Авиационные бензины выпускают следующих марок:

• Б-91/115, Б-95/130 (ГОСТ 1012-72);
• Б-100/130 (ТУ 38.401-58-197-97);
• Б-92 (ТУ 38.401-58-47-92);
• Б-70 (ТУ 38.101913-82).

Эти бензины не имеют сортов по сезонам, так как температура среды (в полете) мало изменяется в течение года. К ним добавляют значительно большее количество тетраэтилсвинца (от 2,5 до 3,3 г/кг), для них ужесточены нормы по кислотности, содержанию смол и серы. Для обеспечения требований ГОСТ и ТУ по детонационной стойкости, теплоте сгорания, содержанию ароматических углеводородов (чем больше в авиабензине ароматических углеводородов, тем выше его сортность на богатой смеси, но выше температура начала кристаллизации и выше вероятность образования паровых пробок в цилиндрах двигателей) к базовым авиационным бензинам добавляют такие компоненты, как:

• алкилбензин;
• изомеризат;
• толуол (не более 20% об.);
• пиробензол (не более 10% об.).

В качестве антиокислителя применяется n-оксидифениламин, добавляемый в количестве 0,004-0,005% (масс.). Авиационные бензины окрашивают в яркие цвета: оранжевый, зеленый и желтый, что свидетельствует о наличии в топливе ядовитой этиловой жидкости. В настоящее время авиационных бензинов вырабатывается около 2% от общего объема всех бензинов.

Бензин Б-91

Авиационный бензин Б-91/115 производится в соответствии с требованиями ГОСТ 1012-2013 "Бензины авиационные. Технические условия." введенного 01.01.2015 взамен ГОСТ 1012-72.

Характеристики бензина Б-91/115 по ГОСТ 1012 следующие:

• Содержание тетраэтилсвинца - не более 2,5 г/кг;
• Детонационная стойкость:
• Октановое число (моторный метод) - не менее 91;
• Сортность на богатой смеси - не менее 115.
• Низшая удельная теплота сгорания - не менее 42,947 МДж/кг;
• Фракционный состав:
• температура начала кипения - не менее 40 °С;
• 10% отгоняется при температуре - не выше 82 °С;
• 50% отгоняется при температуре - не выше 105 °С;
• 90% отгоняется при температуре - не выше 145 °С;
• 97,5% отгоняется при температуре - не выше 180 °С;
• остаток - не более 1,5%;
• потери - не более 1,5%;
• Давление насыщенных паров - 29,3 - 49,0 кПа;
• Кислотность - не более 0,3 мг KOH/100 см³ топлива;
• Температура начала кристаллизации - не выше -60 °С;
• Массовая доля ароматических углеводородов - не более 35%;
• Содержание фактических смол - не более не более 3 мг/100 см³ бензина;
• Массовая доля серы - не более 0,03%;
• Испытание на медной пластине - выдерживает;
• Водорастворимые кислоты и щёлочи - отсутствуют;
• Мехпримеси и вода - отсутствуют;
• Прозрачность - прозрачный;
• Цвет - зелёный;
• Период стабильности - не менее 12 часов;
• Плотность при 20 °С - не нормируется, но обязательно определяется.

Бензин Б-92

Авиационный бензин Б-92 производится в соответствии с требованиями ГОСТ 1012-2013 "Бензины авиационные. Технические условия." введенного 01.01.2015 взамен ГОСТ 1012-72.

Характеристики бензина Б-92 по ГОСТ 1012 следующие:

• Содержание тетраэтилсвинца - не более 2,0 г/кг;
• Детонационная стойкость:
• Октановое число (моторный метод) - не менее 91,5;
• Сортность на богатой смеси - не менее 115.
• Низшая удельная теплота сгорания - не менее 42,737 МДж/кг;
• Фракционный состав:
• температура начала кипения - не менее 40 °С;
• 10% отгоняется при температуре - не выше 82 °С;
• 50% отгоняется при температуре - не выше 105 °С;
• 90% отгоняется при температуре - не выше 145 °С;
• 97,5% отгоняется при температуре - не выше 180 °С;
• остаток - не более 1,5%;
• потери - не более 1,5%;
• Давление насыщенных паров - 29,3 - 49,0 кПа;
• Кислотность - не более 1,0 мг KOH/100 см³ топлива;
• Температура начала кристаллизации - не выше -60 °С;
• Массовая доля ароматических углеводородов - не нормируется, но обязательно определяется;
• Содержание фактических смол - не более не более 3 мг/100 см³ бензина;
• Массовая доля серы - не более 0,03%;
• Испытание на медной пластине - выдерживает;
• Водорастворимые кислоты и щёлочи - отсутствуют;
• Мехпримеси и вода - отсутствуют;
• Прозрачность - прозрачный;
• Цвет - зелёный;
• Период стабильности - не менее 8 часов;
• Плотность при 20 °С - не нормируется, но обязательно определяется.

Антиокислительные присадки бензина

По ГОСТ 1012 для обеспечения требуемого периода стабильности допускается применение следующих присадок:

• 2,6-ди-трет-бутил-4-метилфенол;
• 2,4-диметил-6-трет-бутилфенол;
• 2,6-ди-трет-бутилфенол;
• не менее 75% 2,6-ди-трет-бутилфенола плюс не более 25% смеси трет- и три-трет-бутилфенолов;
• не менее 75% ди- и три-изопропилфенола плюс не более 25% ди- и три-трет-бутилфенолов;
• не менее 75% 2,4-диметил-6-трет-бутилфенола плюс не более 28% монометил- и диметил-трет-бутилфенолов;
• парооксидифениламин;
• N,N'-ди-изопропил-пара-фенилдиамин;
• N,N'-ди-втор-бутил-пара-фенилдиамин;

Максимально-допустимая концентрация антиокислителя бензина составляет 50 мг/кг.