Что такое авиационный бензин

ХИМИЯ НЕФТИ

СВОЙСТВА ТОПЛИВ

Характеристика авиационного бензина

Авиационные бензины предназначены 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. В связи с тем что к авиационным бензинам предъявляются более жесткие требования, чем к автомобильным, в их состав 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. 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, высокие теплота сгорания и 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.

Сортность, состав авиационного бензина

Оценка антидетонационных свойств авиационных бензинов на богатых смесях проводится не только по октановому числу, но и по показателю сортности. называется 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.

Авиационные бензины выпускают следующих марок:

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.) и 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.

Требования по ГОСТ 1012-72

Требования к характеристикам авиационного бензина

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.

Источник

Авиационные и автомобильные бензины

Основными сферами использования бензинов стало их использование для работы автомобильных и авиационных двигателей. Но в каждом из перечисленных направлений использования в технологии производства есть свои существенные отличия, которые и определяют свойства нефтепродуктов.

Для того, чтобы обеспечить максимально эффективное и рациональное использование нефти, её подвергают процедуре разгонки, которая позволяет обеспечить деление на фракции. Технология заключается в нагреве жидкости до определённой температуры. В результате образуются пары, после охлаждения которых конденсат и будет являться изготавливаемым нефтепродуктом: это может быть бензин, дизельное топливо, керосин, лигроин, мазут.

Фракции нефти неоднородны, поэтому невозможно для их выражения использовать какие-то строго определённые химические формулы. При этом бензины представляют собой лёгкие нефтяные фракции, которые выкипают при температуре более +200 ˚С. Это органические смеси, которые в зависимости от своего химического состава будут обладать индивидуальными свойствами. В итоге именно они определяют качество топлива.

Основными сферами использования бензинов стало их использование для работы автомобильных и авиационных двигателей. Но в каждом из перечисленных направлений использования в технологии производства есть свои существенные отличия, которые и определяют свойства нефтепродуктов.

Чем авиационный бензин отличается от автомобильного

Сразу стоит отметить, что большинство видов воздушного транспорта (коммерческая авиация) использует для полётов авиационное топливо, которое используется также и для работы. Непосредственно авиационный бензин используется только для летательных аппаратов, которые работают с использованием поршневых двигателей (это могут быть или машины сверхмалой авиации или малые коммерческие самолёты).

Это привело к тому, что производство авиационного бензина стало узкоспециализированной деятельностью со сравнительно небольшими объёмами выпускаемой продукции. Существует три основных фактора, которые критичны для топлива, используемого для самолётов:

Также стоит отметить более высокое октановое число, способность выполнять функции хладагента, смазочного материала для трущихся элементов двигателя, большую удельную теплоту сгорания.

Авиационные бензины: особенности, марки

Важным отличием авиационного бензина от автомобильного является то, что в первом случае он чаще всего будет работать в системе принудительного впрыска. По этой причине к ним предъявляются более высокие требования качества. В соответствии с требованиями ГОСТ 1012-72 предусматривается марка Б-91/115 и Б-95/130. Расшифровка указывает на октановое число (первая цифра) и сортность. Применение перечисленных марок ориентировано на определённые типы двигателей.

В начале 90-х годов была проведена масштабная исследовательская работа, которая позволила разработать единый бензин Б-92, в котором показатель сортности уже не нормируется. Он производится согласно ТУ38.401-58-47-92. С использования Б-92 появилась возможность обеспечить нормальную работу двигателя вне зависимости от рабочего режима с одновременным расширением ресурсов бензина и снижением токсичного тетраэтилсвинца.

Также в России выпускается малоэтилированый и стандартный бензин Б-100/130. При их производстве обязательно соблюдаются требования европейских спецификаций и ASTM D 910. В качестве продукта отдельной категории выпускается Б-70 – неэтилированный продукт, который применяется чаще всего в качестве бензина-растворителя. В качестве основы для его производства используется рафинат риформинга или бензин прямой перегонки, дополнительно добавляются высокооктановые компоненты.

Сегодня наибольшее применение получили марки Avgas 100 и 100 LL (второй вариант отличается пониженным содержанием в его составе свинца). С использованием такого унифицированного подхода у производителей появилось больше возможностей для налаживания международных поставок этого вида топлива, что в данном случае очень важно, так как объёмы производства настолько малы, что поставки в противном случае становятся невыгодными.

Автомобильные бензины

Основными требованиями, которым должен отвечать качественный автомобильный бензин становится:

Автомобильные бензины принято маркировать в зависимости от октанового числа. С его увеличением повышается стойкость топлива к детонации, что позволяет использовать его при работе двигателей с высокой степенью сжатия топливной смеси. Основными марками бензинов, используемых сегодня для заправки автомобилей, являются:

ООО «Компания «Нипетойл» предлагает свои услуги по поставке дизельного топлива в Москве в объёме от 1000 л. Мы предлагаем гарантии качества поставляемых нефтепродуктов, надёжность нашей технической базы, услуги опытных в работе с опасными грузами водителей, пунктуальность в выполнении заявок. Позвоните нам, чтобы оставить заявку и согласовать сроки.

Источник

Авиационный бензин: характеристика

Содержание статьи

Авиационный бензин характеризуется следующими базовыми показателями.

Детонационная стойкость. Данный параметр указывает, насколько пригодно топливо для использования в агрегатах с высокой степенью сжатия поступающей смеси. Нормальная работа авиационного мотора подразумевает исключение возгорания от детонации.

Химическая стабильность. Показатель горючей жидкости, который оценивает уровень ее противостояния изменениям во время эксплуатации, транспортировки и хранения.

Фракционный состав. Эта характеристика определяет степень испаряемости бензина, которая указывает на образование топливно-воздушной смеси.

Виды авиационного бензина

Авиационное топливо подразделяется на два основных вида – прямогонный бензин и актил-бензин. Первый вид горючей смеси для летательных аппаратов был очень востребован в середине 20 века. Прямогонное топливо изготавливается путем ректификации и последующего отбора нефтяных фракций, которые из-за процедуры специального нагрева испаряются. Причем бензин относится к первому сорту, когда фракции испаряются при температуре до 100 °C. Если же температура для испарения фракций достигает 110 °C, то горючая смесь считается «специальной» категории. А при испарении нефтяных фракций при температуре, достигающей 130 °C, авиационное топливо принадлежит ко второму сорту качества.

Несмотря на имеющиеся различия в параметрах авиационного бензина, изготовленного путем перегонки, из-за его сортамента, низкие показатели октанового числа (ОЧ) их все-таки объединяют. Следует учитывать, что в настоящее время прямогонный бензин для летательных аппаратов с ОЧ выше 65 можно произвести только из нефти, добывающейся на территории Азербайджана, Средней Азии, Краснодарского края и Сахалина. Все остальное нефтяное сырье может служить лишь для изготовления топлива с худшими показателями октанового числа из-за высокого содержания в нем парафиновых углеводородов.

К непосредственным достоинствам прямогонного бензина для авиации следует относить высокую стабильность, хорошую испаряемость, прекрасные антикоррозийные параметры, малую гигроскопичность, устойчивость к низким температурам и отличную теплопроводность.

Октановое число

Для того чтобы определить качество авиационного бензина необходимо в первую очередь разобраться с таким его параметром, как октановое число. ОЧ горючего материала определяет степень его стойкости к детонации. Другими словами, этот показатель показывает возможность топливной жидкости самовоспламеняться при сжатии в двигателе внутреннего сгорания. Таким образом, ОЧ равняется содержанию в горючей смеси изооктана и н-гептана, которые непосредственно влияют на стойкость авиационного бензина к детонации.

Определение ОЧ исследуемого образца топливной смеси осуществляется в стандартных условиях при установлении эквивалента по сопротивлению и детонации с известными показателями. В данном контексте следует принять во внимание, что плохо окисляющийся изооктан имеет стойкость к детонации 100 ед., а вещество н-гептан, мгновенно детонирующее при малейшем сжатии, характеризуется аналогичным показателем, принятым равным нулю. А для определения устойчивости к детонации бензина, у которого октановое число превышает 100 единиц, создали специальную шкалу, в которой используется изооктан с добавкой тетраэтилсвинца в разном количестве.

Следует знать, что ОЧ бывают исследовательскими (ОЧИ) и моторными (ОЧМ). Первый тип ОЧ показывает, как при средней и малой нагрузке двигателя реагирует авиационный бензин. Для определения данного показателя применяется специальная установка в виде одноцилиндрового мотора, конструкция которого сжимает топливо с переменной нагрузкой. При этом частота вращения коленвала равняется 600 оборотов в минуту при температуре 50 °C.

Особое значение в части, касающейся увеличения ОЧ, приобретают присадки, благодаря которым достигается его уровень, необходимый для авиации (не менее 95 единиц). Раньше для целей увеличения ОЧ использовалась этиловая жидкость, а сегодня применяются целые комплексы, содержащие кислородосодержащие компоненты, эфиры, стабилизаторы, красители, антикоррозийные вещества и т.д.

Бензин Б 91 115 и Avgas 100 ll

Авиационный бензин Б 91 115 представляет собой топливную смесь, которую получают за счет прямой перегонки с применением каталитического риформинга. В его состав включены алкилбензолы, толуол и различные присадки (этил, антиокислитель, краситель). В свою очередь, авиационный бензин Avgas 100 ll состоит из смеси подобных высокооктановых и базовых компонентов. Однако для получения данной марки авиационного горючего добавляют кроме того краситель и присадки, препятствующие образованию коррозии и статического электричества.

Основными отличительными свойствами этих марок авиационного топлива является сортность применяемых присадок и компонентов, в которых содержится различный уровень тетраэтилсвинца. Так, в первосортном топливе тетраэтилсвинца должно быть не больше 2,5 г/л, а во втором – 0,56 г/л. Буквенный шифр «ll» в маркировке авиационного топлива означает низкое содержание в нем свинца, наименьшее количество которого в первую очередь влияет на его улучшенные экологические характеристики. Следует учитывать, что российское законодательство не регламентирует добавление в состав авиационного топлива присадок против коррозии, кристаллизации и статики.

Сортность и производство

На устойчивость к взрыву при работе двигателя внутреннего сгорания на максимальной мощности в первую очередь влияет сортность топливной смеси. Например, горючее №115 допускает прирост рабочей мощности на 15% больше, чем авиационное топливо, созданное на изооктане. Авиационный бензин Avgas 100 ll согласно технической документации имеет сортность не менее 130 единиц. У топлива же марки 91 115 этот показатель превышает 115 единиц, что прописано в ГОСТ 1012. Топливо Avgas 100 ll даёт прирост к мощности, но только в том случае, если двигатель работает на обогащённой смеси. Мощность в этом случае увеличивается на 15% по сравнению с авиационным бензином марки Б 91 115.

Производство авиационного бензина представляет собой достаточно сложный процесс, заключающийся в следующих технологических операциях:

— производство различных компонентов (стабильный катализатор, толуол и т. д.);

— процесс фильтрации присадок и других компонентов;

— смешивание присадок и компонентов.

В России авиационный бензин не производится из-за наличия запрета на изготовление этила. Однако при условии закупки недостающего компонента за границей РФ изготовление топлива для летательных аппаратов будет экономически не обоснованным, что связано с небольшими объемами его использования.

Авиационное топливо обязательно содержит тетраэтилсвинец (ТЭС), который существенным образом улучшает его детонационные характеристики. Кроме того, этот компонент увеличивает износоустойчивость трущихся элементов двигателя. Однако ТЭС в чистом виде не используется, а его концентрация в применяемой для этих целей этиловой жидкости составляет 50%.

Согласно ГОСТ к авиационному бензину применяются более жесткие требования, чем к автомобильным видам топлива. А его производство подразумевает четкое число технологических процессов.

Источник

Авиационное топливо

На данный момент из-за прогрессирующего дефицита нефти ищутся способы для замены нефтяного авиационного топлива, в том числе рассматриваются варианты топлив: синтетическое, криогенное (включая жидкий водород), криогенное метановое топливо (КМТ) и другие.

Любой авиационный двигатель рассчитывается под определенный тип (сорт) топлива, на котором он выдает требуемые параметры по мощности, приемистости, надежности, ресурсу, и рекомендуемые аналоги топлива, на которых допускается, как правило, ограниченная эксплуатация, с потерей ряда характеристик двигателя.

Авиационный бензин

Для авиабензина основными показателями качества являются:

детонационная стойкость (определяет пригодность бензина к применению в двигателях с высокой степенью сжатия рабочей смеси без возникновения детонационного сгорания);

фракционный состав (говорит об испаряемости бензина, что необходимо для определения его способности к образованию рабочей топливовоздушной смеси; характеризуется диапазонами температур выкипания (40-180(°)С) и давлений насыщенных паров (29-48 кПа));

химическая стабильность (способность противостоять изменениям химического состава при хранении, транспортировке и применении).

Классификация авиационного бензина основывается на их антидетонационных свойствах, выраженных в октановых числах и в единицах сортности.

В дальнейшем для повышения октанового числа в бензин вводилась антидетонационная присадка:

Присадка добавлялось по объёму от 1 до 4 см 3 /литр.

Бензин с присадкой имел маркировку:

на основе Б-59: 1Б-59(73), 2Б-59(78), 3Б-59(81), 4Б-59(82)

на основе Б-70: 1Б-70(80), 2Б-70(85), 3Б-70(87), 4Б-70(88)

на основе Б-74: 1Б-74(85), 2Б-74(88), 3Б-74(90), 4Б-74(92)

на основе Б-78: 1Б-78(87), 2Б-78(92), 3Б-78(93), 4Б-78(95)

где цифра перед буквой Б означает объём количества присадки в см3 на литр бензина. В скобках число показывает итоговое октановое число смеси бензина с присадкой.

Также готовились топливные смеси, с добавлением в бензин бензолов и изооктанов, с октановым числом 95:

Смесь №1: 60% Б-70, 20% изооктана и 20% неогексана.

Смесь №2: 60% Б-70, 20% алкилбензола и 20% неогексана.

Смесь №3: 60% Б-70, 32% изооктана и 8% изопентана.

С распространением турбореактивных двигателей производство авиационного бензина было значительно сокращено.

Затем производство этого бензина в России было полностью прекращено, а парк легкомоторной авиации начал использовать автомобильный бензин АИ-95 или импортный бензин AVGAS 100LL (с осени 2016 года 100LL производится в РФ по ГОСТ Р 55493-2013).

Также осталось производство бензина Б-70, который долгое время применялся в качестве горючего для турбостартеров двигателей самолётов типа Ту-16, Ту-22, МиГ-21 и ряда др.

В настоящее время этот бензин в основном применяется при техническом обслуживании техники в качестве растворителя.

Реактивное топливо

В настоящее время прямоперегонного авиационного топлива мало, широко применяется гидроочистка и добавка присадок.

Керосин применяется для бытовых целей как печное и моторное топливо, растворитель лаков и красок.

Реактивное топливо применяется в качестве горючего для газотурбинных двигателей самолётов и вертолётов гражданской и военной авиации, и кроме того, топливо на борту воздушного судна также может использоваться в качестве теплоносителя или хладагента (топливно-воздушные и топливно-масляные радиаторы), и в качестве рабочей жидкости гидросистем (например, управление сечением реактивного сопла двигателя).

Также реактивное топливо широко применяются как растворитель при техническом обслуживании воздушных судов, при очистке от загрязнений ручным либо машинным способом (например, в ультразвуковой установке для очистки фильтров в качестве рабочей жидкости применяется авиакеросин).

Авиационное реактивное топливо проходит в общей сложности до 8 ступеней контроля качества, а в Российской Федерации, кроме того, и приемку военным представителем.

Реактивное топливо вырабатывается в основном из среднедистиллятных фракций нефти, выкипающих при температуре 140-280 С° (лигроино-керосиновых).

Широкофракционные сорта реактивного топлива изготовляются с вовлечением в переработку бензиновых фракций нефти.

Для получения некоторых сортов реактивных топлив (Т-8В, Т-6) в качестве сырья применяются вакуумный газойль и продукты вторичной переработки нефти.

Кроме углеводородов в реактивном топливе в незначительных количествах присутствуют сернистые, кислородные, азотистые, металлорганические соединения и смолистые вещества.

Их содержание в реактивных топливах Регламентируется стандартами.

В России и странах СНГ, эксплуатирующих советскую авиатехнику, используются следующие типы авиационного топлива:

Самый массовый вид авиационного топлива на территории РФ и постсоветском пространстве, предназначенный для всех старых типов турбовинтовых и дозвуковых турбореактивных двигателей, также на нём эксплуатируются самолёты зарубежных производителей.

По своим характеристикам и области применения примерно соответствует зарубежному керосину Jet-A.

Является резервным по отношению к топливу РТ.

В связи с гидрокрекингом топливо «сухое», то есть имеет низкие смазывающие свойства.

В процессе производства в него вводятся антиокислительная и антиизносная присадки.

Предназначено для турбореактивных дозвуковых и некоторых сверхзвуковых самолётов (Су-27, Ту-22М3 и др.), а также в качестве резерва топлива ТС-1.

Зарубежных аналогов для данного топлива нет.

Производятся по очень сложной технологии с гидроочисткой и введением присадок.

Это топливо производятся только для нужд Министерства обороны РФ.

Источник