Какво е октановото число и как да се анализира горивото в лабораторията - блог nwradu
Замисляли ли сте се какво е октановото число и как се изчислява?
Преди няколко години си мислех, че това е показател за ефективността на бензина и дизела, вероятно в мащаб до 100. Колкото повече, толкова по-добре, нали? Тогава видях, че има повече от 100 горива от СО и моята теория, базирана на нищо, не беше разклатена до основи.
Едва когато видях в Petromidia, в лабораторията за анализ, тестова машина за определяне на октановото число на горивата, реших, че би било уместно да разбера по-подробно какво е това.
Доказано е, че октановото число е индикатор за това колко гориво може да бъде компресирано, преди да избухне. Двигателите компресират смес от гориво и въздух и когато компресията е максимална, сместа се запалва от свещ и експлозията й в крайна сметка генерира движението на двигателя и цялата машина.
В началото на двигателите беше повдигнат проблемът за определяне на свиваемостта на различни видове горива, тъй като, ако сместа се компресира твърде много, тя се самозапалва и експлодира в двигателя в неподходящо време, не е синхронизирана с нейното движение, което води до загуба на мощност. дългосрочни механични проблеми. Така че бяха необходими такива измервания и намиране на еталон, с който да се изрази работата на всеки тип бензин.
Стандартът е смес от изо-октан и хептан, два въглеводорода. Хептанът се самозапалва веднага след компресиране и след това, като се вземе самостоятелно, се счита, че има октаново число 0. Изо-октанът е добре компресиран и се счита, че има октаново число 100. водата ще има ниво от 100 градуса по скалата си.
За бензин, който може да бъде компресиран колкото изо-октан, се казва, че има октаново число 100. Бензин, който може да бъде компресиран колкото смес от 95% изо-октан с 5% хептан има октаново число 95.
Как така има бензин с CO над 100? Някои са компресирани повече от чист изо-октан и от тестовете се изчислява колко е компресиран и математическа формула превръща всичко в октанови числа над 100. Ако си спомняте от статията как се произвеждат бензин и дизел, казах там че горивото, наречено MTBE, има октаново число 115, така че ето конкретен пример.
Забавен факт: по-високите октанови числа не означават автоматично, че горивото генерира повече енергия при изгаряне. Различни добавки могат да подобрят свиваемостта, но да намалят генерираната енергия. Например, октановото число трябва да се разглежда само като индикатор за свиваемост и по този начин в противен случай нещата стават ... сложни.
За дизела октановото число няма значение, защото дизеловите двигатели работят по различен начин. При дизела се използва цетаново число, изграден на същия принцип, като използва като стандарт смес от две други по-сложни вещества (C16H34 и CH3C10H7 за любителите на химията). В случай на дизел, сгъстимостта не се измерва, а колко бързо се запалва. По-високото цетаново число = запалва се по-бързо, така че двигателят работи по-ефективно.
Това е около октановото число, съвсем накратко. Изчислява се по два начина:
- Октаново число "изследване"/изследователско октаново число, съкратено ХОР както вероятно сте виждали при помпи: в тестов двигател при 600 оборота в минута.
- Октаново число „мотор“/моторно октаново число, съкратено COM: в тестов двигател, но при 900 оборота в минута, с леко загрято гориво и други параметри.
COM е по-малък от COR, но това няма значение за нас. Казах по-горе като обяснение защо някои горива казват COR и откъде идва този R.
Видях тестов двигател в Petromidia в тяхната лаборатория за анализ. Това е модел на Waukesha CFR F1/F2, който може да изчисли октановото число в 6 различни стандарта, включително COR и COM за стойности между 40 и 120. Двигателят изглежда ретро, но има много електроника и много модерни сензори вътре, като един вид " трансформатор “, способен да променя своята вътрешна структура и работни параметри, за да отговаря на различни стандарти за изпитване.
Самата лаборатория е с много по-голяма структура и прави десетки хиляди изследвания всеки месец. Искам да кажа, отидох там с мисълта, че ще намеря лабораторията, която прави анализ на всяка партида суров нефт или гориво, когато е необходимо. В действителност разбрах, че тества горивото във всеки резервоар и във всеки вагон и включва всеки кораб, който напуска Петромидия за страната или за износ, обем от стотици, може би дори хиляди тестове всеки ден.
Освен това тества всичко, свързано с процеса на рафиниране, т.е. не само суровия нефт на входа на процеса, но и всички вещества, които водят до всеки етап от рафинирането. Целта е заедно с екипите, които обслужват всяка инсталация, да видят техните характеристики и характеристиките на всеки рафиниращ продукт, така че да знаем как могат да продължат да го използват.
От четирите лаборатории, съставляващи официално наречената структура RQC -Rompetrol Quality Control-, три са в Petromidia и един във Vega. Лабораторията за петролни продукти, където бях, се намира в сграда в центъра на рафинерията и общо тук работят около 80 души, като непрекъснато осигуряват 3 смени.
По принцип се извършват непрекъснати тестове, като се анализират всяка партида готови продукти, започвайки от Rompetrol Prafinare. Например за пропан-бутан, служител на лаборатория взема проба от всеки резервоар, след като го натовари, отвежда го в лабораторията и го тества, за да издаде сертификат, без който водачът не може да отиде до бензиностанцията, където този продукт ще да бъдат пуснати за продажба.
Дори когато идва цистерна и зарежда пропан-бутан, за да го продава на кой знае каква бензиностанция, след зареждане служител от лабораторията RQC взема проба, отвежда я в лабораторията и я тества, за да издаде сертификат след няколко часа, за да може шофьорът да може да тръгне по пътя. Пробите се съхраняват в склада няколко месеца, за да могат да бъдат проверени в случай на проблеми.
Това нещо ме накара да ги погледна с други очи. По принцип лабораторията е също толкова необходима за работата на рафинерията, колкото и инсталацията за атмосферна дестилация. Живеем в свят, в който крайният продукт не може да бъде продаден без анализите и сертификатите, издадени от лабораторията. Както казах, те работят 24 часа в денонощието.
В същата лаборатория има мини рафинерия, която може да преработи 5 литра суров нефт. Инсталацията е достатъчно малка, за да заеме две работни маси, но извършва цялата обработка, като разгражда суровия нефт във всички компоненти, за които ви разказах в статията за това как да се произвежда LPG, бензин, дизел и други продукти.
(вляво е атмосферната дестилация, а в долната сфера е поставен суровият нефт; вдясно е частта, която обработва мазута, получена от първата част)
Правя това, за да определя точно какво може да излезе от всеки вид суров нефт, доставен от рафинерията, за да знае какво да очаква при рафинирането му, какъв друг суров нефт може да се смесва в резервоари и т.н. Самата мини-рафинерия ми се стори като нещо извън Mad Max, комбинирано с лабораторията на Dexter’s и е доказателство, че процесът работи дори в много малък мащаб.
Също така тук, в лабораторията, се извършват хроматографски анализи и други видове, включително за други индустрии и външни клиенти, и всички процеси периодично се проверяват от трети страни (в техния случай, холандска лаборатория, с която извършват кръстосана проверка). Тук изпълних желанието си да видя как изглежда суровият нефт, защото, въпреки че обществото ни е дълбоко основано на тази течност чрез гориво и пластмаса, никога не съм го виждал с очите си. Останалите продукти за рафиниране не са толкова интересни, като обикновено са безцветни или слабо оцветени течности.
(вляво от суровия нефт, вдясно от хидрофината, който излиза от инсталацията за хидрорафиниране на бензинов реактор, практически бензин с ниско октаново число, който след това влиза в каталитичния риформинг)
Прибрах се със 100 мл суров нефт. Не знам доколко е вискозен, защото не исках да го изсипвам в дланта си, защото е малко по-трудно да се почисти (и не искам да го изсипвам в мивката или нещо друго), но търся хубав, прозрачен контейнер в за да го запазя, това ми изглежда страхотен сувенир след два дни в рафинерията. Кулминацията е, че нашите магазини са в по-лошо положение по отношение на „малки, красиви, прозрачни и запушени контейнери“; Намерих нещо, което ми хареса точно за ракията, но това е друга история и все още разследвам. Това е строг контрол на входа и изхода на рафинерията, затова извадих петрола от там с билет.
RQC се занимава и с анализ на околната среда, те са тези, които анализират и следят в реално време качеството на въздуха, водата, почвата и дори морските седименти. Те разполагат с мобилна лаборатория за анализ, която понякога се възлага дори от други компании за извършване на измервания на различни места, които могат или не могат да бъдат свързани с петролната индустрия.