Repülőbenzin, (repülőbenzin) - szénhidrogén üzemanyag dugattyús repülőgép-hajtóművekhez (motorokhoz), magas oktánszámú alkatrészekből ( alkilát , izomerizátum , katalitikus reformáló benzin , toluol vagy más nagy kémiai stabilitású komponensek) előállítva etil-folyadék , antioxidáns hozzáadásával és festék [1] . Az angol nyelvű országokban a repülőgépbenzint AvGas néven ismerik, ami az Aviation Gasoline rövidítése.
A 20. század közepén a repülőgépbenzin volt a fő üzemanyag-típus a repülésben, majd fokozatosan felváltották a kerozin alapú repülőgép-üzemanyagok .
A 21. században a repülőgépbenzint továbbra is korlátozottan használják könnyű repülőgépekben szerte a világon. Az ólmozott repülőgépbenzin felhasználásának meredek csökkenése miatt a termelést mára csak az USA-ban és az Orosz Föderációban őrizték meg, a többi könnyű repülőgépet használó ország inkább importból fedezi szükségleteit.
A repülőgép- és autóbenzinek gyártástechnológiában, frakcionált összetételben, kémiai stabilitásban és számos egyéb paraméterben különböznek egymástól. A repülőgép- és az autóbenzin nem cserélhető fel egymással, ráadásul a repülőgépbenzin sokkal drágább, mint az autóbenzin. Bizonyos esetekben azonban bizonyos korlátozásokkal motorbenzint használnak a repülőgép-hajtóművekben, vagy adalékanyagokat adnak a benzinhez a teljesítmény javítása érdekében.
Az autó- és repülőgépbenzinek eltérésének okai a motorok eltérő működési feltételeiben keresendők. Egy autóban a motor ritkán jár teljes teljesítménnyel és maximális fordulatszámmal, míg egy repülőgépben szinte a teljes repülés alatt teljes vagy közel teljes teljesítménnyel jár a motor.
A repülőgépbenzin gyúlékony folyadék, amelynek gőzeinek robbanásveszélyes koncentrációja levegővel keverve 6%. A repülőgépbenzin öngyulladási hőmérséklete 380 °C és 475 °C között van, lobbanáspontja mínusz 34 °C és mínusz 38 °C között van.
A repülőgépbenzinek márkák szerinti felosztása a motoros módszerrel meghatározott oktánszám szerint történik. Ezenkívül számos repülőgépbenzin esetében a jelölésben feltüntetik a gazdag keverék minőségét.
A repülőgépbenzin esetében a fő minőségi mutatók a következők:
2019-től az Orosz Föderációban a következőket adják ki:
Kopogásgátló adalék :
A kopogásgátló keveréknek legalább 61% tetraetil-ólmot és dibróm-etánt kell tartalmaznia olyan mennyiségben, amely elegendő ahhoz, hogy ólomatomonként két brómatomot tartalmazzon.
Jegesedésgátló adalékok :
Antioxidáns adalékok :
Antisztatikus adalék
Korróziógátló adalék
Egyenes lefolyású ólommentes, alacsony oktánszámú benzin, amelynek sűrűsége nem haladja meg a 0,7 g/cm3-t. Kezdetben (a XX. század közepén) tiszta formájában kis erőltetésű dugattyús hajtóművek üzemanyagaként használták (repülőgépek ANT-9 , TB-3 , R-5 , Po-2 , MBR-2 , Yak- 6 , Yak-12 , Yak-18 , An-14 , Ka-15 helikopter stb.; motoros szánok , vitorlázórepülők stb.) és a nagy oktánszámú üzemanyag különféle üzemanyag-keverékeinek alapjaként nagyobb teljesítményű motorokhoz, majd üzemanyagként egyes sugárhajtóművekhez (egyes rakéták ramjet motorjai, egyes turbóhajtóművek turbóindítói stb.), az n.v. elsősorban oldószerként és zsírtalanítóként használják. Színtelen, átlátszó, gyúlékony folyadék (öngyulladási hőmérséklet 270°C)
A B-91/115 repülőgépbenzin olyan tüzelőanyag-keverék, amelyet az olaj közvetlen desztillációjával állítanak elő katalitikus reformálás útján. Gyúlékony, átlátszó, zöld színű folyadék, jellegzetes szaggal. A B-91/115 benzint nagyon sokáig gyártották, mivel a Szovjetunió helyi légitársaságainak fő típusa, az An-2 repülőgép ASh-62 IR motorja működik rajta.
A 90-es évek elején az Orosz Föderációban fejlesztették ki repülőgép-dugattyús motorok egyetlen motorüzemanyagaként. Csökkentett TPP tartalmú benzin. Gyártva a TU38.401-58-47-92, majd a GOST 1012-2013 szerint.
Gyúlékony, átlátszó, zöld színű folyadék, jellegzetes szaggal.
Magas oktánszámú ólmozott repülőgépbenzin, legalább 99,6-os kopogásállósággal. Gyúlékony, tiszta kék folyadék, jellegzetes szaggal. Az ólomtartalom 0,56 g/l.
Szikragyújtású, dugattyús repülőgépmotoros repülőgépeken való használatra tervezték, például Robinson R-22 és R-44 helikopterekhez, valamint Cessna-172/182, Extra EA300 repülőgépekhez stb.
Történelmileg a Szovjetunióban az első repülőgépbenzinek a Groznij és Baku régióiban található lelőhelyekből nyert közvetlen lefolytatású benzinek voltak.
A groznij-mezők szinte homogén olajat termeltek. Az olaj 130°C-os kifőzésével kapott párlatból éppen Groznensky repülőgépbenzin keletkezett .
A bakui lelőhelyeken különböző összetételű olaj keletkezett, amelyet bizonyos arányban kevertek össze a benzingyártás során. A benzinfrakciót 175 ° C-os hőmérsékleten desztillálták, a kapott desztillátumot Baku "30" repülőgépbenzinnek nevezték (1935-ig: 2. osztályú export bakui benzin ).
A groznij repülőbenzin fajsúlya 0,700÷0,720 (+15°C-on), a bakui repülőbenzin 0,748÷0,754; az első oktánszáma 58-60, a második 70-72. A Groznij repülőbenzines hordókat kék festékkel, a Baku hordókat fehér festékkel jelölték.
Az olaj nehezebb frakciói, amelyek legfeljebb 200 ° C-on forrnak le, 1. és 2. osztályú benzint képeztek, és nem használták üzemanyagként a repülésben.
Az olaj közvetlen lepárlásával a könnyű tüzelőanyag hozama átlagosan 10-15%.
A Groznij repülőgépbenzint tiszta formájában olyan kis teljesítményű motorokban használták, mint az M-2 , M-5 , M-11 , M-26. A bakui repülőgépbenzint M-17 , M-22 hajtóművekben használták
A nagyobb sűrítési arányú, erősebb motorok megjelenésével a repülésben elkezdtek benzolt (és az úgynevezett pirobenzolt) kopogásgátlóként hozzáadni ezekhez a benzinekhez: az „L” osztályú nyári repülési benzolhoz és a téli repüléshez . „A” osztályú benzol . Kémiailag a repülőgép -benzol benzol , toluol és xilol keveréke volt . Tehát a nyári repülési benzolban a benzol mennyisége 75%, a toluol 18% és a xilol 7%. Ez az üzemanyag (tiszta formájában) -10°C-on megfagy. A téli repülési benzol összetétele a következő volt: benzol 50%, toluol 35% és xilol 15%; fagyáspont -28°С. A légiközlekedési benzol oktánszáma legalább 100, a pirolízisbenzol - 92. Mivel a benzol nehezebb, mint a benzin (fajsúlya 0,884), benzin-benzol keverék vagy tiszta repülőgép-benzol használatakor újra kell számítani a repülőgép terhelését és repülését hatótávolság. Ráadásul a motor teljesítménye benzollal üzemelve csökken, mivel a vegytiszta benzol fűtőértéke 9300 cal/kg (a benziné 10400 cal/kg). A gyakorlatban tiszta benzolt nem használtak a repülőgépek tankolására, hanem benzines keverékeket, amelyekben a benzol mennyisége elérheti a 75%-ot is.
Ezután tetraetil-ólom (C 2 H 5 ) 4 Pb (TES) alapú kopogásgátló adalékokat adtak a motorüzemanyaghoz. A Szovjetunióban az első ilyen adalék az etil-folyadék volt (az OST No. 40033 ipari szabvány szerint gyártva), amely hőerőművekből, 1/1 arányú klorid- és brómvegyületekből és vörös festékből állt. Ezután adalékanyagokat fejlesztettek ki:
Az adalékanyagot 1-4 cm³ térfogatban adagoltuk. folyadék 1 liter üzemanyagra.
Mivel a tetraetil-ólom rendkívül mérgező folyadék, az országban elkezdték gyártani az úgynevezett ólombenzint az ólombenzin előállításához . keverő alapok . A működő hajtóművek nagy választéka miatt azonban a Szovjetunió folytatta az üzemanyag-keverékek közvetlenül a működő szervezetekben, azaz a repülőtereken történő elkészítését.
Az etil-folyadék erős méreg, ezért őrizet alatt tárolják és kísérővel szállítják. Minden etil-folyadékkal végzett munkát gumírozott overallban, gumicsizmában, gumikesztyűben és gázálarcban kell végezni [2] .
A Szovjetunióban egy ideig az úgynevezett háromkomponensű keverékeket használták a repülésben : alkohol-benzin-benzol, amelyben a benzintartalom mindössze 20%, a többi benzol (pirobenzol) és etil-alkohol 96%. Az ilyen keverékek üzemeltetésének gyakorlata megmutatta az üzemanyag-előkészítés jelentős bonyolultságát, valamint bizonyos meglehetősen specifikus műveleteket a repülőgép üzemanyagrendszerében, amikor benzinről háromkomponensű keverékekre váltanak.
A szén kokszolása során szénhidrogéneket tartalmazó gázok szabadulnak fel. Ezeket a gázokat felfogják, lehűtik, gyantából megtisztítják, majd az olajokat ezekkel a gázokkal telítik. A telített olajat lepárolják, amely során benzolt, toluolt és xilolt nyernek. A széntüzelőanyag könnyű forráspontú frakciójában kénvegyületeket tartalmaz, ami negatívan befolyásolja a motorok élettartamát. A késztermékek hozama ezzel a technológiával nagyon alacsony, 0,9%.
A hidrokrakkoló módszerrel jelentősen növelhető a benzin hozama (lásd alább).
Az agyagpalából félkokszos módszerrel is nyerhető benzin, míg a palabenzin hozama 1-4 százalék.
Nagyon leegyszerűsítve: a szintetikus benzint szénből nyerik. A finomra őrölt széntömeget 100-200 atmoszféra nyomáson, hidrogén és katalizátorok jelenlétében 500°C-ra hevítik. Ezzel a technológiával 1 tonna szénből akár 650 liter folyékony tömeg is nyerhető, amelyből később akár 200 liter könnyű tüzelőanyag is kiűzhető.
Speciális adalékanyagokat adnak a szintetikus repülőgépbenzinhez, hogy javítsák az ütésállóságot. Például a németek pentakarbonil-vas alapú Motil folyadékot használtak .
Németország a legnagyobb sikert a szintetikus motorüzemanyag gyártásában érte el. A 30-as évek közepén a hidrokrakkolt benzin termelése évi 300 000 tonna volt.
A németországi háború előtt számos technológia felhasználásával szintetikus üzemanyag előállítására szolgáló eljárást dolgoztak ki. Így Németországban 1939. szeptember 1-ig 7 hidrogénezési módszerrel, 7 Fischer-Tropsch módszerrel, és még több olyan üzem működött, amely a szén kokszolása után visszamaradt kőszénkátrányból benzint állít elő. . A szintetikus üzemanyag havi termelése ezeken az üzemeken elérte a 120 000 tonnát. A következő típusú repülőgépbenzineket gyártották:
1944-ben a német gyárak 5,7 millió tonna szintetikus üzemanyagot állítottak elő (összesen minden típus és márka).
A háború előtt a Szovjetunióban új szabványt vezettek be az üzemanyagokra. A GOST 1012-41 szerint ólommentes repülőgépbenzineket gyártottak: B-70, B-74, B-78b, ARB-70, valamint 70-es oktánszámú PKB kiindulási krasznodari benzint és OST szerint PGB kiindulási benzint . -10812-40, PMB, PVB az OST-10813-40 szerint.
A második világháború alatt a következő repülőgépbenzineket gyártották a Szovjetunióban: B-59, B-70, B-74, B-78b és B-78g.
Az R-9 (vagy V-20) kopogásgátló adalék hozzáadásával a következő motor-üzemanyagokat kaptuk:
Ahol a "B" betű előtti szám az adalékanyag mennyiségét jelenti cm³-ben literenként. A zárójelben lévő szám a benzin és az adalékanyag keverékének végső oktánszámát mutatja.
B-70 benzin alapú üzemanyag-keverékeket is készítettek benzolok és izooktánok hozzáadásával, 95-ös oktánszámmal:
Az Egyesült Államoktól kapott kölcsönlízingben olyan benzint kapott, amely a B-95 és B-100 szovjet jelzéseket kapta. Ezek izooktánnal és izopentánnal, kopogásgátló TPP adalékanyaggal kiegészített, közvetlen lefutású benzinek. Ezeken a benzineken kívül az Egyesült Államok a következő alkatrészeket szállította a motor-üzemanyagok gyártásához: izooktán, izopentán, neohexán, alkilbenzin, valamint izooktán és izopentán műszaki keveréke. Ezenkívül az amerikaiak hőerőműveket szállítottak a Szovjetuniónak "1-T" márkanéven.
Az amerikai benzint importált és hazai repülőgépeken egyaránt használták. Pontosabban, miután az R-9 terméket (1 cm³/liter üzemanyag) adták a B-95 (1B-95) benzinhez, M-88 B és M-105 hajtóművel felszerelt repülőgépek tankolták fel.
1975-től a következő típusú repülőgépbenzint gyártották a Szovjetunióban:
2003. július 1-jén hatályba lépett a 2003. március 22-i 34-FZ szövetségi törvény „Az ólmozott motorbenzin gyártásának és forgalmának az Orosz Föderációban való tilalmáról”, amelynek eredményeként a termikus benzin gyártása. Az Orosz Föderációban az erőműveket leállították, és ezzel együtt hanyatlásnak indult a repülőgépbenzintermelés.
2011-től az Orosz Föderációban az összes típusú repülőgépbenzin gyártása megszűnt, 2016 őszétől azonban a Gazprom újraindította a repülőgépbenzin, a csökkentett TPP-tartalmú, 100LL-es osztályú repülőgépbenzin gyártását, ennek megfelelően. A GOST R 55493-2013 szabványt az Orosz Föderációban is gyártják.