Arten von flüssigen Brennstoffen
Flüssige Brennstoffe werden in der Regel aus der Raffination von Rohöl oder (in geringerem Umfang) aus Stein- und Braunkohle gewonnen. Sie werden hauptsächlich zum Antrieb von Verbrennungsmotoren und in geringerem Umfang zum Starten von Dampfkesseln, für Heizzwecke und für technologische Zwecke verwendet.
Die wichtigsten flüssigen Kraftstoffe sind: Benzin, Diesel, Heizöl, Kerosin, synthetische Kraftstoffe.
Gas
Eine Mischung aus flüssigen Kohlenwasserstoffen, eine der Hauptkraftstoffarten, die in Motoren von Autos, Flugzeugen und einigen anderen Geräten verwendet wird. Wird auch als Lösungsmittel verwendet. Aus chemischer Sicht sind die Hauptbestandteile von Benzin aliphatische Kohlenwasserstoffe mit einer Anzahl von Kohlenstoffatomen von 5 bis 12. Es gibt auch Spuren von ungesättigten und aromatischen Kohlenwasserstoffen.
Benzin versorgt den Motor durch Verbrennung, also mit Sauerstoff aus der Atmosphäre, mit Energie. Da es in sehr kurzen Zyklen abbrennt, muss dieser Vorgang möglichst schnell und gleichmäßig über das gesamte Zylindervolumen des Motors erfolgen. Dies wird erreicht, indem Benzin mit Luft gemischt wird, bevor es in die Zylinder eintritt, wodurch ein sogenanntes Kraftstoff-Luft-Gemisch entsteht, d. h. eine Suspension (Nebel) aus sehr kleinen Benzintröpfchen in der Luft. Benzin wird durch Destillation von Rohöl hergestellt. Seine Zusammensetzung hängt von der Ausgangszusammensetzung des Öls und den Rektifikationsbedingungen ab. Um die Eigenschaften von Benzin als Kraftstoff zu verbessern, werden Motoren geringe Mengen (weniger als 1%) ausgewählter chemischer Verbindungen zugesetzt, sogenannte Antiklopfmittel (Verhinderung von Detonation, dh unkontrollierter und ungleichmäßiger Verbrennung).
Dieselmotor
Der Kraftstoff ist für Dieselmotoren mit Selbstzündung ausgelegt. Es ist eine Mischung aus paraffinischen, naphthenischen und aromatischen Kohlenwasserstoffen, die während des Destillationsprozesses aus Rohöl freigesetzt werden. Dieseldestillate haben einen viel höheren Siedepunkt (180-350°C) als Benzindestillate. Da sie viel Schwefel enthalten, muss dieser durch Wasserstoffbehandlung (Hydrotreating) entfernt werden.
Auch Dieselöle sind Produkte, die aus nach der Destillation verbleibenden Fraktionen gewonnen werden, dazu ist jedoch die Durchführung katalytischer Zersetzungsverfahren (katalytisches Cracken, Hydrocracken) erforderlich. Die Zusammensetzung und die gegenseitigen Verhältnisse der in Dieselölen enthaltenen Kohlenwasserstoffe variieren in Abhängigkeit von der Art des verarbeiteten Öls und den technologischen Prozessen, die zu ihrer Herstellung verwendet werden.
Dank der Art der Zündung des Öl-Luft-Gemisches in Motoren - funkenfrei, aber Temperatur (Selbstzündung) - gibt es kein Problem der Detonationsverbrennung. Daher macht es keinen Sinn, bei Ölen die Oktanzahl anzugeben. Der Schlüsselparameter für diese Kraftstoffe ist die Fähigkeit zur schnellen Selbstentzündung bei hohen Temperaturen, deren Maß die Cetanzahl ist.
Öl, Öl
Die ölige Flüssigkeit, die nach der Destillation von minderwertigem Öl unter atmosphärischen Bedingungen bei einer Temperatur von 250–350°C zurückbleibt. Es besteht aus hochmolekularen Kohlenwasserstoffen. Aufgrund seines niedrigen Preises wird es als Brennstoff für langsam laufende Schiffskolbenmotoren, Schiffsdampfkessel und zum Starten von Dampfkesseln, Brennstoff für Dampfkessel in einigen Dampflokomotiven, Brennstoff für Industrieöfen (z Gips). ), Ausgangsmaterial für die Vakuumdestillation, für die Herstellung von flüssigen Schmiermitteln (Schmierölen) und Festschmierstoffen (z. B. Vaseline) und als Cracking-Ausgangsmaterial für die Herstellung von Heizöl und Benzin.
Öl
Die flüssige Fraktion von Rohöl, die im Bereich von 170-250°C siedet, hat eine Dichte von 0,78-0,81 g/cm³. Eine gelbliche brennbare Flüssigkeit mit einem charakteristischen Geruch, die eine Mischung aus Kohlenwasserstoffen ist, deren Moleküle 12-15 Kohlenstoffatome enthalten. Es wird sowohl (unter der Bezeichnung „Kerosin“ oder „Luftfahrtkerosin“) als Lösungsmittel als auch für kosmetische Zwecke verwendet.
Synthetischer Kraftstoff
Ein chemisch synthetisierter Kraftstoff, der eine Alternative zu Benzin oder Dieselkraftstoff sein kann. Abhängig von den verwendeten Rohstoffen werden folgende Technologien unterschieden:
- (GTL) - Kraftstoff aus Erdgas;
- (CTL) - aus Kohlenstoff;
- (BTL) - aus Biomasse.
Bisher sind die ersten beiden Technologien am weitesten entwickelt. Synthetisches Benzin auf Kohlebasis wurde während des Zweiten Weltkriegs verwendet und ist heute in Südafrika weit verbreitet. Die Herstellung von synthetischen Kraftstoffen auf Basis von Biomasse befindet sich noch in einem experimentellen Stadium, kann aber aufgrund der Förderung von Lösungen, die gut für die Umwelt sind, an Popularität gewinnen (Biokraftstoffe sind im Kampf gegen die globale Erwärmung auf dem Vormarsch). Die wichtigste Syntheseart bei der Herstellung synthetischer Kraftstoffe ist die Fischer-Tropsch-Synthese.
