Hvordan lages bensin? Hva er Octane-rangeringer?

Bensin består av en sammensatt blanding av hydrokarboner. De fleste av disse er alkaner med 4-10 karbonatomer per molekyl. Mindre mengder av aromatiske forbindelser er tilstede. alkener og alkyner kan også være til stede i bensin.

Bensin produseres oftest av fraksjonert destillasjon av petroleum, også kjent som råolje (den er også produsert fra kull og oljeskifer). Råoljen blir separert i henhold til forskjellige kokepunkter i fraksjoner. Denne brøkdestillasjonsprosessen gir omtrent 250 ml rett kjørt bensin for hver liter råolje. Utbyttet av bensin kan dobles ved å omdanne fraksjoner med høyere eller lavere kokepunkt til hydrokarboner i bensinområdet. To av hovedprosessene som brukes for å utføre denne konverteringen er sprekker og isomerisering.

Ved sprekker, fraksjoner med høy molekylvekt og katalysatorer blir oppvarmet til det punktet hvor karbon-karbonbindingen brytes. Produktene fra reaksjonen inkluderer alkener og alkaner med lavere molekylvekt enn det som var til stede i den opprinnelige fraksjonen. Alkanene fra krakkingsreaksjonen tilsettes den rettløpede bensinen for å øke bensinutbyttet fra råoljen. Et eksempel på en sprekkreaksjon er:

alkan C₁₃H₂₈ (l) → alkan C₈H₁₈ (l) + alken C₂H₄ (g) + alken C₃H₆ (G)

I isomeriseringsprosess, rettkjedede alkaner blir omdannet til forgrenet kjede isomerer, som brenner mer effektivt. For eksempel kan pentan og en katalysator reagere for å gi 2-metylbutan og 2,2-dimetylpropan. Noe isomerisering skjer også i løpet av sprekkprosessen, noe som øker bensinkvaliteten.

I forbrenningsmotorer har de komprimerte bensin-luft-blandingene en tendens til å tenne for tidlig i stedet for å brenne jevnt. Dette skaper motor slå, en karakteristisk skranglende eller pingende lyd i en eller flere sylindere. De oktantall av bensin er et mål på dens motstand mot banking. Oktantallet bestemmes ved å sammenligne egenskapene til en bensin med isooctan (2,2,4-trimetylpentan) og heptan. Isooctane er tildelt et oktantall på 100. Det er en svært forgrenet forbindelse som brenner jevnt, med litt banking. På den annen side får heptan en oktanvurdering på null. Det er et uforgrenet stoff og banker dårlig.

Rett kjørt bensin har et oktantall på omtrent 70. Med andre ord, rett kjørt bensin har de samme bankegenskapene som en blanding av 70% isooctan og 30% heptan. Sprekker, isomerisering og andre prosesser kan brukes til å øke oktan vurdering av bensin til rundt 90. Anti-knock-midler kan tilsettes for ytterligere å øke oktanklassifiseringen. Tetraetyl bly, Pb (C2H5) 4, var et slikt middel som ble tilsatt til gass med en hastighet på opptil 2,4 gram per gallon bensin. Overgangen til blyfri bensin har krevd tilsetning av dyrere forbindelser, så som aromater og sterkt forgrenede alkaner, for å opprettholde høye oktantall.

Bensinpumper poster typisk oktantall som et gjennomsnitt på to forskjellige verdier. Ofte kan det hende du ser oktanvurderingen sitert som (R + M) / 2. En verdi er forskning oktantall (RON), som bestemmes med en testmotor som går med en lav hastighet på 600 o / min. Den andre verdien er motoroktanummer (MON), som bestemmes med en testmotor som kjører med en høyere hastighet på 900 o / min. Hvis for eksempel en bensin har en RON på 98 og en MON på 90, vil det bokførte oktantallet være gjennomsnittet av de to verdiene eller 94.

Bensin med høy oktan overtrer ikke vanlig oktanbensin for å forhindre at motoravleiringer dannes, fjernes eller rengjør motoren. Imidlertid kan moderne drivstoff med høyt oktan inneholde ekstra vaskemidler for å beskytte motorer med høy kompresjon. Forbrukerne bør velge den laveste oktanklassen som bilens motor går uten å banke. Noen ganger lett banking eller pinging vil ikke skade motoren og indikerer ikke behov for høyere oktan. På den annen side kan en kraftig eller vedvarende banking føre til motorskader.

• American Petroleum Institute - API representerer den amerikanske olje- og naturgassindustrien.
• Vanlige spørsmål om bilbensin - Dette er Bruce Hamiltons veldig godt refererte artikkel, omgjort til HTML av Kyle Hamar.
• Vanlige spørsmål om bensin del 1 - Utgangspunkt for Bruce Hamiltons (Industrial Research Limited) vanlige spørsmål om bensin.
• Vanlige spørsmål om bensin - Detaljert informasjon om oktanvurderinger er gitt.
• HowStuffWorks: Hvordan bilmotorer fungerer - Hvis du ikke vet hvordan det fungerer, så er dette artikkelen for deg! Grafikken er kul, men en utskriftsvennlig versjon av artikkelen er også tilgjengelig.
• HowStuffWorks: Hva betyr Octane? - Dette er Marshall Brains svar på spørsmålet.