Benzīns — definīcija, ražošana, oktānskaitļi un izmantošana
Uzzini visu par benzīnu: definīcija, ražošanas process, oktānskaitļu nozīme, piedevas un praktiska izmantošana automašīnās — salīdzinājumi un padomi.
Benzīns /ˈɡæsəliːn/ jeb benzīns /ˈpɛtrəl/ ir toksisks, dzidrs šķidrums, ko galvenokārt izmanto kā degvielu iekšdedzes dzinējos. To ražo, vārot naftu, kas ir fosilais kurināmais. Destilācijas procesā naftu uzkarsē līdz ļoti augstai temperatūrai, un frakcijas, kuras iztvaiko noteiktā temperatūru diapazonā, tiek atdalītas — vienu no šīm frakcijām izmanto kā benzīnu. Benzīna sastāvs galvenokārt veidojas no dažādiem ogļūdeņražiem, tostarp izoalkāniem, naftalīniem un aromātiskiem savienojumiem; bieži vien tas satur arī oktāna izomērus (piemēram, C8H18) un citus C4–C12 ogļūdeņražus. Viršanas diapazons ir atkarīgs no sastāva, parasti aptuveni 30–200 °C.
Ražošana un rūpnieciskie procesi
Benzīna ražošana naftas pārstrādes rūpnīcās ietver frakcionēšanu, katalītisko reformēšanu, alkilēšanu, izomerizāciju un citus ķīmiskus procesus, lai iegūtu labas sadegšanas īpašības un piemērotu ķīmisko sastāvu. Lai gan frakcionēšana (destilācija) ir pamats, rūpnīcās tiek lietotas arī modernas metodes, lai paaugstinātu benzīna oktānskaitli un samazinātu kaitīgās vielas izplūdi. Daļa ražošanas procesa ir energoietilpīga, kas ietekmē cenu un oglekļa dioksīda emisijas.
Oktānskaitļi un sadegšana
Benzīnu klasificē pēc oktānskaitļa, kas raksturo degvielas noturību pret spontānu detonāciju (dzinēja “pīkstēšanu” vai “nokļūšanu”). Augsts oktānskaitlis nozīmē labāku izturību pret detonāciju, kas būtiski augstas kompresijas vai moderniem dzinējiem. Ir divi galvenie mērījumi — RON (Research Octane Number) un MON (Motor Octane Number); daļās pasaules tiek izmantots arī ASV tipiskais AKI (average of RON and MON), ko bieži redz kā oktānskaitli uz uzpildes stacijas uzgaļiem. Piemēram, sarunvalodā minētais “87” parasti attiecas uz AKI (ASV), bet Eiropā biežāk tiek lietots RON (piemēram, ~95 RON parasto benzīnu).
Piedevas un benzīna šķirnes
Ražotāji pievieno benzīna piedevas, lai uzlabotu sadegšanu, aizsargātu dzinēja detaļas, samazinātu aizdegošanos un samazinātu emisijas. Piedevu piemēri ir detergenti, anticoronāgie līdzekļi, antioksidanti un kādreiz izmantotais svins (now mostly phased out). Tāpat benzīnu var maisīt ar alkoholu (piemēram, etanols — E10, E85) vai ar citiem oksidētājiem, lai samazinātu emisijas vai iegūtu atzinību par atjaunojamiem komponentiem. Uzpildes vietās bieži piedāvā vairākus maisījumus ar atšķirīgiem oktānskaitļiem — parasti “parastais”, “premium” un starpprodukts — ar atšķirīgām cenām un īpašībām.
Izmantošana
Benzīns ir galvenā degviela personisko automobiļu, motociklu, dažu vieglo kravas transportlīdzekļu un mazāku ģeneratoru, zāles pļāvēju u.c. iekšdedzes dzinējos. Tā enerģijas blīvums padara to par efektīvu kurināmo transportam, tomēr dažādās nozarēs un reģionos arvien vairāk tiek meklētas alternatīvas (elektriskie dzinēji, hibrīdi, dabīgais gāzes dzinēji, biokurināmie), lai samazinātu CO2 emisijas un atkarību no fosilajiem kurināmajiem.
Drošība un ietekme uz veselību un vidi
Benzīns ir viegli uzliesmojošs, tā tvaiki ir indīgi un var izraisīt apreibumu, galvassāpes, reiboni un ilgtermiņā nopietnākas veselības problēmas. Daži benzīna komponenti, piemēram, benzols, ir kancerogēni, tāpēc tirgos to regulē un bieži samazina benzola saturu. Lejupielādētā dedzināšana rada izmešus — CO2, NOx, CO, nesadedzinātus ogļūdeņražus un cietas daļiņas — kas veicina gaisa piesārņojumu un klimata pārmaiņas. Uzglabāšana un pārvadāšana prasa stingrus drošības pasākumus, lai novērstu noplūdes, ugunsgrēkus un gruntsūdeņu piesārņojumu.
Kopsavilkums
Benzīns ir sarežģīts, komerciāli nozīmīgs kurināmais, kas sastāv no maisījuma dažādu ogļūdeņražu vielu. Tā ražošana ietver vairāku procesu kopumu, un gala produkts tiek pielāgots ar piedevām un maisījumiem atbilstoši dzinēju prasībām un vides normatīviem. Oktānskaitlis nosaka benzīna piemērotību konkrētiem dzinējiem, savukārt drošība un ietekme uz vidi prasa atbildīgu izmantošanu un pastāvīgas tehnoloģiskas izmaiņas transporta jomā.
Benzīna tvertne
Degvielas uzpildes stacija Hirosimā, Japānā
Izmanto
Benzīnu visbiežāk izmanto transportlīdzekļos, piemēram, vieglajos automobiļos, mikroautobusos utt. Benzīnu var izmantot arī daudzās citās lietās, ko mēs izmantojam ikdienā, piemēram, zāles pļāvējos, lapu pūtējos un mazo laivu dzinējos. Dažos lielākos transportlīdzekļos, piemēram, kravas automašīnās vai kuģos, benzīna vietā var izmantot dīzeļdegvielu.
Draudi
Benzīns ir ļoti bīstams. Tas var eksplodēt, kad to aizdedzina elektriskā dzirkstele. Tas ir kaitīgs arī tad, ja cilvēks to dzer vai ja tas nokļūst uz ādas. Tas kaitē videi un cilvēku veselībai, jo rada indīgas gāzes, piemēram, oglekļa monoksīdu. Ja benzīna dzinēju izmanto telpās vai slēgtās telpās, oglekļa monoksīds var izraisīt nāvi dažu minūšu laikā. Daudzi cilvēki katru gadu mirst, izmantojot benzīna ģeneratorus iekštelpās vai atstājot darbināmus transportlīdzekļus garāžā. Elektromobiļi, piemēram, Nissan Leaf, neizmanto benzīnu, nerada oglekļa monoksīdu, ir videi nekaitīgāki un tos var droši atstāt darbinātus garāžā.
Lietošana un cenas
ASV patērē aptuveni 44 % no pasaules benzīna patēriņa. 2003. gadā ASV patērēja 476,474 gigalitrus (1,25871×1011 ASV galons; 1,04810×1011 impērijas galons), kas atbilst 1,3 gigalitriem benzīna katru dienu (aptuveni 360 miljoni ASV jeb 300 miljoni impērijas galonu). ASV 2006. gadā patērēja aptuveni 510 miljardus litru (138 miljardus ASV galu/115 miljardus impērijas galu) benzīna, no kuriem 5,6 % bija vidējas kvalitātes benzīns un 9,5 % - augstākās kvalitātes benzīns.
Rietumvalstīs ir vieni no augstākajiem lietošanas rādītājiem uz vienu iedzīvotāju. []
Eiropa
Atšķirībā no ASV Eiropas valstis degvielai, piemēram, benzīnam, piemēro ievērojamus nodokļus. Piemēram, benzīna cena Eiropā ir vairāk nekā divas reizes augstāka nekā ASV.
| Sūkņu cena (eiro/litrā) 2004.-2011. gadā bezsvina 95 oktānskaitli saturošam benzīnam atsevišķās Eiropas valstīs. Lai pārrēķinātu cenas eiro/litrā uz ASV dolāriem par galonu, tās reizina ar 5,7 (pieņemot, ka 1,5 ASV dolārs = 1 eiro). | |||||||
| Valsts | Dec. 2004 | 2005. gada maijs | 2007. gada jūlijs | 2008. gada aprīlis | Jan 2009 | marts 2010 | Feb 2011 |
| 1.19 | 1.18 | 1.37 | 1.43 | 1.09 | 1.35 | 1.50 | |
| 1.05 | 1.15 | 1.31 | 1.38 | 1.07 | 1.35 | 1.53 | |
| 1.10 | 1.23 | 1.35 | 1.39 | 1.10 | 1.34 | 1.46 | |
| 1.26 | 1.33 | 1.51 | 1.56 | 1.25 | 1.54 | 1.66 | |
| 0.80 | 0.92 | 1.15 | 1.23 | 0.82 | 1.12 | 1.26 | |
| 0.92 | 0.98 | 1.06 | 1.14 | 0.88 | 1.12 | 1.29 | |
| 1.00 | 1.01 | 1.13 | 1.13 | 0.86 | 1.22 | 1.32 | |
Amerikas Savienotās Valstis
Zemo degvielas nodokļu dēļ benzīna mazumtirdzniecības cena ASV ir pakļauta lielākām izmaiņām (nekā ārpus ASV), ja to aprēķina procentos no vienas vienības pašizmaksas. No 1998. līdz 2004. gadam benzīna cena bija no 1 līdz 2 ASV dolāriem par galonu. Pēc 2004. gada cena pieauga, līdz 2008. gada vidū vidējā benzīna cena sasniedza augstāko līmeni - 4,11 ASV dolārus par ASV galonu, bet 2009. gada septembrī tā samazinājās par aptuveni 2,60 ASV dolāriem par galonu. Pēdējā laikā no 2011. gada 31. janvāra līdz 7. martam gāzes cenas ASV ir palielinājušās par 13,51 %.
Vairumam patēriņa preču ir norādītas cenas, kurās nav iekļauts nodoklis; nodokļi tiek pievienoti, pamatojoties uz procentuālo daļu no pirkuma cenas. Tā kā 20. gadsimta 20. gados benzīna sūkņi bija primitīvi, Amerikas Savienotajās Valstīs benzīna cenas ir norādītas ar iekļautiem nodokļiem, un nodokļi ir noteikti centos par galonu. Nodokļus pievieno federālās, štatu un vietējās pašvaldības. (Ar šiem nodokļiem tiek iekasētas ceļu uzturēšanas izmaksas.) No 2009. gada federālais nodoklis ir 18,4 centa par galonu benzīna un 24,4 centa par galonu dīzeļdegvielas (izņemot sarkano dīzeļdegvielu). No štatiem visaugstākās benzīna nodokļa likmes 2011. gada janvārī bija Kalifornijā (47,7 centa par galonu), Ņujorkā (47,3 centa par galonu), Havaju salās (45,8 centa par galonu) un Konektikutā (45,2 centa par galonu). Federālā valdība un daudzi štati laika gaitā nepalielina benzīna nodokļus atbilstoši inflācijai. Tomēr daži štati arī iekasē tirdzniecības nodokli procentos, un tā apmērs atšķiras atkarībā no benzīna cenas.
Saskaņā ar Enerģētikas informācijas administrācijas datiem 2009. gada maijā aptuveni 9 % no visa ASV pārdotā benzīna bija augstākās kvalitātes benzīns. Daži automobiļu ražotāji "iesaka" augstākās klases benzīnu, bet to dzinējiem ir datorizēti dzinēji, kas pielāgo laika intervālu, lai izvairītos no klauvējiena. Tādējādi lielākā daļa automobiļu var sadedzināt parastās klases benzīnu, bet ar nedaudz mazāku veiktspēju. Associated Press norādīja, ka premium klases benzīns - kas ir augstākas oktānskaitlības un maksā par vairākiem centiem par galonu dārgāk nekā parastais bezsvina benzīns - ir jālieto tikai tad, ja ražotājs ir norādījis, ka tas ir "nepieciešams".
Lai samazinātu importētās naftas izmantošanu, ASV izmanto Gasohol (10% etanolu) un E85 (85% etanolu) etanola un benzīna maisījumus.
Brazīlija
Brazīlijā ir lielākā valsts etanola ražošanas nozare. Brazīlijā pārdotā benzīna sastāvā ir vismaz 25 % bezūdens etanola. Bezūdens etanolu (aptuveni 95 % etanola un 5 % ūdens) var izmantot kā degvielu vairāk nekā 90 % valstī pārdoto jauno automašīnu. Brazīlijas etanolu ražo no cukurniedrēm, un tam raksturīga augsta oglekļa dioksīda piesaistīšanas spēja.
Jautājumi un atbildes
J: Kas ir benzīns?
A: Benzīns ir toksisks, dzidrs šķidrums, ko galvenokārt izmanto kā degvielu iekšdedzes dzinējos. To ražo, vārot naftu, kas ir fosilais kurināmais.
Q: Kā tiek ražots benzīns?
A: Benzīnu ražo destilācijas procesā, kad naftu uzkarsē līdz ļoti augstai temperatūrai un tad tā sadalās sastāvdaļās, no kurām viena ir benzīns.
J: Kādas ir galvenās benzīna sastāvdaļas?
A: Benzīna galvenā sastāvdaļa ir oktāns (C8H18), kas ir ogļūdeņradis.
J: Kur var nopirkt benzīnu?
A: Benzīnu var iegādāties degvielas uzpildes stacijās vai degvielas uzpildes stacijās.
J: Kādas ir dažādas benzīna markas?
A: Benzīnu klasificē pēc oktānskaitļa, kas nosaka, cik labi tas deg. Lielākā daļa automobiļu dzinēju var sadedzināt "parastās" markas benzīnu ar oktānskaitli 87, bet precīzi izgatavotiem dzinējiem ir nepieciešama vai vēlama "premium" markas benzīns ar oktānskaitli 93. Lielākā daļa degvielas uzpildes staciju piedāvā trīs dažādus maisījumus ar trim dažādiem oktānskaitļiem un cenām.
J: Vai visās degvielas uzpildes stacijās ir vienāds precīzs katras markas benzīna sastāvs?
A: Nē, katra zīmola benzīna sastāvs var nedaudz atšķirties atkarībā no tā, kādas piedevas tajā ir iekļautas, lai tas pareizi degtu augstas kompresijas iekšdedzes dzinējos.
Meklēt