Czy nafta ma liczbę oktanową?

Paliwo oktanowe i jego rola

Liczba oktanowa jest miarą wydajności paliwa. Mierzy się go w stosunku do czystego izooktanu, któremu przypisano warunkową wartość 100. Im wyższa liczba oktanowa, tym większa kompresja będzie wymagana do zdetonowania paliwa.

Z drugiej strony liczba oktanowa to nie tylko skala służąca do klasyfikacji benzyny pod względem jej właściwości przeciwstukowych, ale także rzeczywisty węglowodór parafinowy. Jego formuła jest zbliżona do C₈H₁₈. Normalny oktan to bezbarwna ciecz znajdująca się we wrzącym oleju w temperaturze około 124,6⁰C.

Konwencjonalna benzyna jest (pomijając wpływ składnika etanolowego) mieszaniną kilku węglowodorów. Dlatego liczbę oktanową oblicza się jako liczbę atomów oktanowych w cząsteczce benzyny.

Czy wszystkie powyższe stwierdzenia odnoszą się do nafty jako paliwa?

Kontrowersje niektórych punktów i argumentów

Pomimo wspólnego pochodzenia i podobieństwa składu chemicznego nafta znacznie różni się od benzyny z fizykochemicznego punktu widzenia. Różnice są następujące:

1. Technicznie rzecz biorąc, jakakolwiek nafta jest znacznie bliższa olejowi napędowemu, który, jak wiadomo, charakteryzuje się liczbą cetanową. Dlatego nafta może być stosowana w silnikach wysokoprężnych, które polegają na spontanicznej detonacji paliwa pod ciśnieniem. Nafta nie jest stosowana w silnikach spalinowych, z wyjątkiem małych samolotów tłokowych.
2. Temperatura zapłonu nafty różni się znacznie w zależności od marki, więc warunki jej zapłonu w silniku również będą różne.

3. Niektóre stare podręczniki i podręczniki podają tak zwane warunkowe liczby oktanowe dla oleju napędowego. Ich wartość to 15…25. Jest to znikome w porównaniu z benzyną, ale trzeba wziąć pod uwagę fakt, że olej napędowy spalany jest w zupełnie innym typie silnika. Olej napędowy ma niską lotność, niską odporność na stuki, a jednocześnie wysoką energię na jednostkę objętości.
4. Podstawowa różnica między benzyną a naftą polega na tym, że nafta jest w rzeczywistości mieszaniną więcej niż jednego liniowego lub rozgałęzionego węglowodoru alkanu, z których żaden nie ma wiązań podwójnych ani potrójnych. Z kolei oktan jest jedną z grup alkanów węglowodorów i jest głównym składnikiem benzyny. Dlatego możliwe było określenie tak zwanej liczby oktanowej nafty dopiero po pewnym oddzieleniu jednego węglowodoru alkanu od drugiego.

Jak określić skuteczność nafty jako paliwa?

W każdym razie nie pod względem liczby oktanowej: nie istnieje dla nafty. Liczne eksperymenty, które przeprowadzono w warunkach laboratoryjnych, a nie przemysłowych, dały znaczną rozbieżność w końcowych wynikach. Jest to wyjaśnione w następujący sposób. Podczas destylacji ropy naftowej powstaje frakcja pośrednia między benzyną a naftą, często nazywana naftą lub naftą. Surowa benzyna nie nadaje się do mieszania z benzyną, ponieważ obniża jej liczbę oktanową. Benzyna nie nadaje się również do mieszania z naftą, ponieważ oprócz względów wydajnościowych obniża temperaturę zapłonu. Dlatego benzyna ciężka jest w większości przypadków poddawana reformingowi parowemu w celu wytworzenia gazu opałowego lub gazu syntezowego. Produkty destylacji podczas produkcji nafty mogą mieć różny skład frakcyjny, który nie jest stały nawet w obrębie tej samej partii produktu naftowego.

Podsumowując, zauważamy, że nafta lotnicza TS-1 jest wykorzystywana jako paliwo do samolotów odrzutowych. Silnik odrzutowy to turbina gazowa, w której spalanie odbywa się w komorze spalania. To odróżnia takie silniki od silników wysokoprężnych czy benzynowych, w których zapłon następuje na wymaganym etapie cyklu termodynamicznego. W przypadku takiej nafty bardziej poprawne jest również obliczenie liczby cetanowej, a nie liczby oktanowej.

W konsekwencji dla nafty nie ma i nie może być odpowiednika z liczbą oktanową benzyny.

LICZBA OKTANOWA Co to jest?