Прокопьев. Исследование качества бензина на автозаправках города Студента группы мто199, обучающегося по профессии 35. 01. 14
 Скачать 153.5 Kb.
|
|
Государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение «КРАЕВОЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ КОЛЛЕДЖ» ИНДИВИДУАЛЬНЫЙ ПРОЕКТ на тему Исследование качества бензина на автозаправках города Студента группы МТО-199, обучающегося по профессии 35.01.14 Код специальности Мастер по ремонту и обслуживанию машина тракторного парка наименование профессии Прокопьев Никита Олегович фамилия, имя и отчество студента Оценка работы:_________________________ Цифрой и прописью Преподаватель: Кивилева Анна Вячеславовна Фамилия, имя и отчество преподавателя Подпись:________________________________ Преподавателя Дата:______________________________ Дата выставления оценки Содержание
Введение «Нефть пробуждает необычайно сильные эмоции и надежды, потому что прежде всего это сильнейший соблазн. Она сулит покой, богатство, силы, удачи, власти» Рышард Капущинский, польский писатель и журналист Сегодня нефть стала основой энергетики в ряде отраслей промышленности. А один из продуктов ее переработки — бензин. Бензин - продукт переработки нефти, представляющий собой горючее с низкими детонационными характеристиками. Из сырой нефти производится до 50% бензина. Эта величина включает природный бензин, бензин крекинг- процесса, продукты полимеризации, сжиженные нефтяные газы и все продукты, используемые в качестве промышленных моторных топлив. После перехода нашей большой страны на рыночные отношения стало увеличиваться и количество предпринимателей, владеющих автозаправочными станциями. Торговля бензином это один из прибыльных сегодня бизнесов, так как количество машин в городах, в том числе и в Чернушке, растет в геометрической прогрессии. Общеизвестно, что при большом спросе, возможно и появление не честных предпринимателей, которые стараются обмануть покупателя и предложить ему бензин низкого качества. Это серьезнейшая проблема для покупателей и стала предметом нашего исследования. Данная тема актуальна, интересна и имеет большое практическое значение. Целью нашего проекта является анализ качества бензинов различных марок АЗС города Чернушка. Достижение поставленной цели предполагает решение в процессе исследования следующих задач: 1. Узнать, каковы же способы получения бензинов в промышленности. 2. Подробнее изучить поступление бензина на АЗС нашего города. 3. Изучить методики определения качества автомобильного бензина разных марок. 4. Экспериментальным путем определить качество бензинов на АЗС нашего города. 5. Сделать выводы по эксперименту. Объектом исследования будет бензин разных марок АЗС города. Предметом исследования качество бензинов. Гипотеза: у бензина с разных заправок может отличаться состав и качество, которые можно определить, проводя химические исследования. Теоретическая значимость результатов работы заключается в анализе сложившейся ситуации качества бензинов на разных АЗС города Чернушка и как следствие практические рекомендации автолюбителям по определению качества бензина. Практическая ценность – возможность использования рекомендаций по проверке качества бензина, в том числе и с помощью подручных средств. Актуальность исследования: цена на нефть падает быстрее, чем цена на топливо. Естественно, заплатив большие деньги за бензин, владелец транспортного средства захочет получить качественное топливо. Однако на заправках много нечестных управляющих, которые могут продавать «паленый» бензин по высоким ценам. Приобретая подобный бензин, покупатель не только переплачивает деньги, но и наносит вред своему транспортному средству. Теоретическая часть работы 1.1. История бензина Первый завод для очистки нефти был построен в России на Ухтинском нефтяном промысле в 1745 г. В те времена в Москве и в Петербурге для освещения использовали свечи, а в маленьких городах, деревнях и селах – лучинки. Но уже и тогда во многих церквях горели лампады, в которые наливалась смесь очищенной нефти с растительным маслом. Русский купец Набатов был единственным, кто поставлял очищенную нефть соборам и монастырям. В конце XVIII столетия была изобретена лампа, с появлением которой увеличился спрос на керосин. В 1823 г. под руководством братьев Дубиных в городе Моздок был сооружен целый завод по перегонке нефти. На заводе нефть выпаривали и получали таким способом бензин, а также керосин и другие продукты нефтепереработки. Аппарат для перегонки нефти был очень прост: состоял из котла, печки, трубки и двух бочек. В печь ставили котел с трубкой, которая через бочку с водой вела в пустую бочку. Бочка с водой играла роль холодильника, а пустая бочка – была емкостью для топлива. Бензин в качестве горючего начал использоваться только в конце XIX века, когда Г. Даймлер создал бензиновый двигатель внутреннего сгорания. Бензиновый мотор заменил лошадь в первых автомобилях. Популярность машин быстро росла, поэтому их производство постоянно набирало обороты. Следствием этого стало увеличение объемов производства бензина. Получаемое при перегонке нефти топливо не могло удовлетворить всевозрастающий спрос. Перед нефтеперерабатывающей промышленностью встала серьезная задача – найти дополнительные источники получения бензина. В 1891 г. русский инженер Шухов впервые стал использовать крекинг при работе с нефтью. Данный способ дает возможность значительно повысить выход бензина из нефти. Способность этого топлива противостоять детонации характеризуют так называемым октановым числом: чем оно выше, тем бензин лучше. Этот параметр определяет сорт бензина. Сегодня во всем мире бензин пытаются максимально очистить от вредных добавок, увеличить объем его полного сгорания в топливной системе, чтобы максимально снизить отрицательное воздействие его выхлопных газов на окружающую среду. Получение и применение бензина Потребность в бензине удовлетворялась в основном продуктами прямой перегонки нефти, в результате которой происходило разделение нефти на множество различных фракций, выкипающих при различной температуре. С развитием автоиндустрии прямая перегонка нефти не могла уже удовлетворить потребность в бензине, несмотря на то, что добыча нефти постоянно наращивалась. Для получения автомобильного топлива возникла потребность в более новых методах переработки нефти, и здесь на помощь пришел такой физико-химический процесс как крекинг (от англ. crаcking – «расщепление» – процесс разложение углеводородов нефти на более летучие вещества), разработанный еще в годы первой мировой войны. Суть данного 6 процесса заключается в расщеплении крупных молекул нефти на более мелкие молекулы. Крекинг позволяет извлечь из нефти дополнительно до 15% бензина. Крекинг разделяется по технологии на несколько видов: термический – происходит при температуре 450-550°С и давлении 4-6 МПа; каталитический – происходит при температуре 450-500°С, давлении до 0,4 МПа, в присутствии катализаторов. При термическом крекинге возможно получение тех марок бензина, которые в настоящее время практически не используются. Применение катализаторов при каталитическом крекинге позволило существенно увеличить выход бензина, а также значительно повысить его октановое число. В настоящее время при производстве автомобильных бензинов каталитический крекинг практически полностью вытеснил термический. При перегонке парафиновой нефти, добываемой сегодня в нашей стране, получается автомобильный бензин с очень низким октановым числом. Но есть процесс, позволяющий значительно поднять октановое число, а, значит, и качество бензина. Этот процесс называется термический риформинг, при котором с повышением температуры перегонки нефти происходит преобразование бензина, в результате низкооктановые парафиновые углеводороды превращаются в высокооктановые. В настоящее время для производства высококачественных бензинов применяют каталитический риформинг. Бензины с высокооктановым числом получают смешиванием бензинов каталитического крекинга и каталитического риформинга с введением в смесь высокооктановых добавок и этиловой жидкости. В состав последней, в свою очередь, входит смесь тетраэтилсвинца, бромистый этил и другие компоненты, такие как изопентан и алкилбензин, значительная токсичность которых заставляет в наши дни ограничивать применение бензина с такими антидетонационными присадками. Из всего вышесказанного следует, что для получения высокооктановых бензинов необходимо в их состав вводить бензин, получаемый в результате очень дорогостоящих и сложных технологических процессов. Если ко всему этому добавить, что добыча нефти с каждым годом значительно усложняется и, более того, учитывая конъюнктуру спроса и цены на нефть на мировых рынках, становится понятной истинная стоимость такого необходимого продукта как автомобильный бензин. Основные марки бензина и их параметры Бензины предназначены для применения в поршневых двигателях внутреннего сгорания с принудительным воспламенением (от искры). В зависимости от назначения их разделяют на автомобильные и авиационные. Несмотря на различия в условиях применения автомобильные и авиационные бензины характеризуются в основном общими показателями качества, определяющими их физико-химические и эксплуатационные свойства. Современные автомобильные и авиационные бензины должны удовлетворять ряду требований, обеспечивающих экономичную и надежную работу двигателя, и требованиям эксплуатации: иметь хорошую испаряемость, позволяющую получить однородную топливовоздушную смесь оптимального состава при любых температурах; иметь групповой углеводородный состав, обеспечивающий устойчивый, бездетонационный процесс сгорания на всех режимах работы двигателя; не изменять своего состава и свойств при длительном хранении и не оказывать вредного влияния на детали топливной системы, резервуары, резинотехнические изделия и др. В последние годы экологические свойства топлива выдвигаются на первый план. Основную массу автомобильных бензинов в России вырабатывают по ГОСТ 2084-77 и ГОСТ Р51105-97 и ТУ 38.001165-97. В зависимости от октанового числа ГОСТ 2084-77 предусматривает пять марок автобензинов: А- 72, А-76, АИ-91, АИ-92 и АИ-95. Для первых двух марок цифры указывают октановые числа, определяемые по моторному методу, для последних - по исследовательскому. В связи с увеличением доли легкового транспорта в общем объеме автомобильного парка наблюдается заметная тенденция снижения потребности в низкооктановых бензинах и увеличения потребления высокооктановых. Бензин А-72 практически не вырабатывается ввиду отсутствия техники, эксплуатируемой на нем. Наибольшая потребность существует в бензине А-92, который вырабатывается по ТУ 38.001165-97, хотя доля бензина А-76 в общем объеме производства остается очень высокой. Указанные ТУ предусматривают также марки бензинов А-80 и А-96, которые предназначены в основном для поставки на экспорт. Бензин АИ-98 по исследовательскому методу производится по ТУ 38.401-58-122-95 и ТУ 38.401-58-127-95. Бензины А-76, А-80, АИ-91, А-92 и А- 96 допускается вырабатывать с использованием этиловой жидкости. При производстве бензинов АИ-95 и АИ-98 использование алкилсвинцовых антидетонаторов не допускается. Все бензины, вырабатываемые по ГОСТ 2084-77, в зависимости от показателей испаряемости, делят на летние и зимние. Зимние бензины предназначены для применения в северных и северо-восточных районах в течение всех сезонов и в остальных районах с 1 октября до 1 апреля. Летние - для применения во всех районах, кроме северных и северо-восточных в период с 1 апреля по 1 октября, в южных районах допускается применять летний бензин в течение всех сезонов (приложение 1). В зависимости от октанового числа по исследовательскому методу установлено четыре марки бензинов: «Нормаль-80», «Регуляр-91», «Премиум-95», «Супер-98». Бензин «Нормаль-80» предназначен для использования на грузовых автомобилях наряду с бензином А-76. Неэтилированный бензин «Регуляр-91» предназначен для эксплуатации автомобилей взамен этилированного А-92. Автомобильные бензины «Премиум-95» и «Супер-98» полностью отвечают европейским требованиям, конкурентоспособны на нефтяном рынке и предназначены в основном для зарубежных автомобилей, ввозимых в Россию. Нормы и требования к качеству автомобильных бензинов и характеристики испаряемости по ГОСТ Р 51105-97 приведены в таблице (приложение 2). По составу автомобильные бензины представляют собой смесь компонентов, получаемых в результате различных технологических процессов перегонки нефти. Компонентный состав бензина зависит, в основном, от его марки и определяется набором технологических установок на нефтеперерабатывающем заводе. Базовым компонентом для выработки автомобильных бензинов являются обычно бензины каталитического риформинга или каталитического крекинга. Бензины каталитического риформинга характеризуются низким содержанием серы, в их составе практически отсутствуют олефины, поэтому они высоко стабильны при хранении. Однако повышенное содержание в них ароматических углеводородов с экологической точки зрения является лимитирующим фактором. К их недостаткам также относится неравномерность распределения детонационной стойкости по фракциям. Бензины каталитического крекинга характеризуются низкой массовой долей серы, октановыми числами по исследовательскому методу 90-93 единицы. Содержание в них ароматических углеводородов составляет 30-40%, олефиновых - 25-35%. В их составе практически отсутствуют диеновые углеводороды, поэтому они обладают относительно высокой химической стабильностью. По сравнению с бензинами каталитического риформинга для бензинов каталитического крекинга характерно более равномерное распределение детонационной стойкости по фракциям. Поэтому в качестве базы для производства автомобильных бензинов целесообразно использовать смесь компонентов каталитического риформинга и каталитического крекинга. При производстве высокооктановых бензинов используются алкилбензин, изооктан, изопентан и толуол. Бензины АИ-95 иАИ-98 обычно получают с добавлением кислородсодержащих компонентов: метил-трет- бутилового эфира или его смеси с трет-бутанолом. Введение этих компонентов в бензин позволяет повысить полноту его сгорания и равномерность распределения детонационной стойкости по фракциям. Для достижения требуемого уровня детонационных свойств этилированных бензинов к ним добавляют этиловую жидкость (до 0,15 г свинца/дм3 бензина). В целях обеспечения безопасности в обращении и маркировки этилированные бензины должны быть окрашены. Бензин А-76 окрашивается в желтый цвет жирорастворимым желтым красителем К, бензин АИ-91 - в оранжево-красный цвет жирорастворимым темно-красным красителем Ж. Этилированные бензины, предназначенные для экспорта, не окрашиваются. Примерные компонентные составы автомобильных бензинов различных марок приведены в таблице (приложение 3). В последнее время ассортимент автобензинов значительно пополнился за счет новых марок, выпускаемых по техническим условиям. Это обусловлено резким ростом производства неэтилированного бензина, содержащего различные нетрадиционные присадки и добавки, ранее выпускаемыми химической и микробиологической промышленности в иных целях, и сокращением производства бензина этилированного. Все бензины, выпускаемые по техническим условиям, должны соответствовать требованиям ГОСТ Р 51313-99 «Бензины автомобильные. Общие технические требования», которые введены с 01 июля 2000г. Соответствие бензинов, выпускаемых по техническим условиям, требованием ГОСТ Р 51313-99 проверяется при их сертификации, которая является обязательной (приложение 4). Влияние на здоровье человека Бензин широко используется в промышленности и в быту, а в первую очередь, как горючее для автомобилей и всевозможной техники. Благодаря своим свойствам он также используется как растворитель жиров и лаков, каучука и краски. При средних температурах он способен легко испаряться. Его пары накапливаются в нижних слоях воздуха в помещении, в связи с более высокой плотностью по сравнению с воздухом. Токсичность бензина определяется видом и количеством углеводородов с наркотическим действием, наиболее опасны из них – ароматические углеводороды. Учитывая его летучесть, отравление парами бензина возникает в основном при проникновении в организм через дыхательные пути. Не менее важный путь попадания – через кожу и слизистые, как растворитель жира. Не исключено поступление через пищевой тракт. В зависимости от концентрации бензина и времени его воздействия на человека, возникают острые и хронические отравления, а постоянное вдыхание паров бензина может привести к токсикомании. Отравление Вдыхание паров бензина очень опасно для человека, может вызывать острые и хронические отравления. При вдыхании небольших концентраций паров бензина наблюдаются симптомы, похожие на алкогольную интоксикацию: психическое возбуждение, эйфория, головокружение, тошнота, слабость, рвота, покраснение кожных покровов, учащение пульса. В более тяжелых случаях могут отмечаться галлюцинации, обморочные состояния, судороги, повышенная температура. Хроническое отравление бензином выражается в повышенной раздражительности, головокружении, поражении печени и ослаблении сердечной деятельности. Попадание бензина в легкие, при засасывании его в шланг, используемый как сифон с целью слива из бака, может привести к развитию «бензиновой пневмонии»: появляются боли в боку, одышка, кашель с ржавой мокротой, повышение температуры. При попадании бензина внутрь появляются обильная и повторная рвота, головная боль, боли в животе, жидкий стул. Иногда отмечаются увеличение печени и ее болезненность, желтушность склер. Бензиновая токсикомания Бензиновая токсикомания заключается во вдыхании паров бензина с целью получения непродолжительного опьянения. Чаще всего бензиновая токсикомания встречается у подростков. Однако в последнее время она стала серьезной проблемой среди австралийских аборигенов. При бензиновой токсикомании быстро развивается зависимость, которая ведет к тяжелым поражениям центральной нервной системы, психологическому синдрому, необратимому падению интеллекта, влекущему за собой инвалидизацию. II. Экспериментальная часть работы. 2.1 Исследование химического состава бензина Для экспериментальной части использовали бензин АИ-92 и АИ-95 с разных заправок г. Чернушка: АЗС «Лукойл» - Большой Березник; АЗС «Аston oil» - ул. Ленина 2а АЗС «Вариант» - ул. Красноармейская Для исследования химического состава бензина проанализируем литературу по данному вопросу и информацию в сети Интернет. Собрав нужный материал, проведем опыты, которые помогут выявить механические и химические примеси в бензине, определить наличие смол, воды, красителей, водорастворимых кислот и щелочей, свойств обезжиривателя. Определение наличия механических и химических примесей в бензине. Для данного эксперимента использовали: бензин АИ-92, АИ-95 с разных заправок, листы белой бумаги, одноразовые пипетки. Ход эксперимента: для определения механических примесей рассматриваем налитый в пробирки бензин, в котором невооруженным глазом должно быть не видно твердых частиц ни в осадке, ни во взвешенном состоянии. Для определения химических примесей пипеткой наносим каплю бензина на лист белой бумаги, затем слегка обдуваем место, на которое нанесли бензин. Он испаряется. Если лист остается белоснежным, то бензин хорошего качества. Остатки же пятен «кислотного» цвета на бумаге говорят о наличии в бензине излишне-вредных присадков и химических добавок, так как они не способны испаряться. Определение смол в бензине. Для данного эксперимента использовали: бензин АИ-92, АИ-95 с разных заправок, спички, одноразовые пипетки, плоское стекло (дно стакана). Ход эксперимента: пипеткой наносим каплю бензина на стекло, поджигаем вещество. Бензин хорошего качества сгорает полностью, практически не оставляя следов (идеальный вариант, когда на поверхности стекла остаются белые кольца). Если же на стекле после сгорании образуются желтые и коричневые разводы — это говорит о «переборе» смол в бензине. Определение подкрашенного бензина. Для данного эксперимента использовали: бензин АИ-92, АИ-95 с разных заправок, пробирки. Ход эксперимента: набираем бензин в пробирки и наблюдаем за его окраской: бензин хорошего качества должен иметь бледно-желтоватый оттенок. Использование бензина как обезжиривателя. Для данного эксперимента использовали: бензин АИ-92, АИ-95 с разных заправок, масло растительное, кожный покров (индикатор качества). Ход эксперимента: наносим на пальцы рук каплю растительного масла, используя кожный покров, как индикатор качества, затем споласкиваем руки небольшим количеством бензина. Если же масло удаляется — бензин хорошего качества. Определение наличия воды в бензине. Для данного эксперимента использовали: бензин АИ-92, АИ-95 с разных заправок, пробирки, марганцовка. Ход эксперимента: в небольших количествах вода растворяется в бензине, который при этом не теряет прозрачности. Излишнее же количество воды в бензине может вызвать его помутнение при перемешивании, а при дальнейшем отстаивании дает слой воды на дне емкости. Поэтому при проведении этого исследования наливаем бензин в пробирки и изучаем содержимое. Это же исследование можно провести и с помощью марганцовки. Разливаем бензин в разные пробирки и добавляем в них небольшое количество марганцовки. Если цвет бензина станет розовым или фиолетовым, то это говорит о наличии в проверяемом бензине примесей воды. Если же марганцовка выпадает в осадок — бензин чист. 2.2 Результаты опытов. Проведенные опыты можно признать успешными. В результате можно выделить несколько оценочных критериев: наличие химических примесей в бензине, наличие смол в бензине, наличие подкрашенного бензина, использование бензина как обезжиривателя, наличие воды в бензине. Результаты исследования оказались следующими: Определение наличия механических и химических примесей в бензине: АЗС «Лукойл» - не выявлено; АЗС «Вариант» - не выявлено; АЗС «Аston oil» - не выявлено. Определение смол в бензине: АЗС «Лукойл» - нет смол; АЗС «Вариант» - нет смол; АЗС «Аston oil» - нет смол. Определение подкрашенного бензина: АЗС «Лукойл» - наличие бледно-желтоватого оттенка; АЗС «Вариант» - наличие бледно-желтоватого оттенка; АЗС «Аston oil» - наличие бледно-желтоватого оттенка; Использование бензина как обезжиривателя: АЗС «Лукойл» - проявление свойств обезжиривателя; АЗС «Вариант» - проявление свойств обезжиривателя; АЗС «Аston oil» - проявление свойств обезжиривателя; Определение наличия воды в бензине: АЗС «Лукойл» - отсутствие; АЗС «Вариант» - отсутствие; АЗС «Аston oil» - отсутствие; Полученные данные свидетельствуют о хорошем качестве исследуемых образцов. Ни один из них не уступает по качеству. Заключение Подводя итоги работы, можно сделать вывод о том, что цель работы достигнута и поставленные задачи выполнены. Так же был найден ответ на вопрос о том, что производители заявляют, что ухудшение качества топлива происходит, якобы, на самой последней стадии доставки бензина до потребителя — на АЗС (автозаправочная станция). Действительно, в процессе транспортировки качество топлива может ухудшиться. В частности, может измениться химический состав топлива, в результате чего может снизиться октановое число, в некоторых случаях в состав бензина может попасть вода или посторонние механические примеси. Для предотвращения попадания этих посторонних примесей есть специальная лаборатория, которая контролирует качество бензина и дизельного топлива на всех этапах транспортировки нефтепродуктов. К тому же конкуренция между заводами в последнее время очень высока, и производители топлива стали более тщательно следить за качеством отпускаемой продукции. Пока есть возможность продавать под видом бензина откровенный «суррогат», всегда найдутся желающие заработать на этом. Правовых норм, по которым можно было бы подвергнуть серьезному наказанию продавцов некачественного бензина, в стране до сих пор не существует. Между тем, продажу некачественного бензина можно расценивать как нанесение умышленного вреда чужому имуществу, поскольку в результате его использования владелец автомобиля может понести серьезные материальные издержки, связанные с ремонтом топливной системы. Но один из самых простых и в то же время самых эффективных способов навсегда обезопасить себя от покупки некачественного бензина, — заправляться только на АЗС, принадлежащих крупным операторам рынка. Компании, для которых торговля нефтепродуктами является долгосрочным бизнесом, не станут заниматься продажей низкокачественного топлива. Кроме того, Вы никогда не нарветесь на некачественное топливо, если не будете стараться купить его по цене ниже рыночной. Список использованных источников 1. Бондарев В. А., Зоря Е. И., Цагарели Д. В. «Операции с нефтепродуктами. Автозаправочные станции» — М.: Издательство «Паритет», 1999. — 338 с. 2. Гуреев А. А., Азев В. С. «Автомобильные бензины. Свойства и применение» — М.: Нефть и газ, 1996. — 444 с. 3. Данилов А. М. «Присадки и добавки. Улучшение экологических характеристик нефтяных топлив.»— М.: Химия, 1996. — 232 с. 4. Данилов А. М. «Применение присадок в топливах для авто мобилей», Справочник. — М.: Химия, 2000. — 232 с. 18 5. Данилов А. М., Емельянов В. Е., Митусова Т. Н. «Разработка и производство экологически улучшенных моторных топлив» - М.: ЦНИИТ Энефтехим, 1994. — 53 с 6. Емельянов В. Е. «Все о топливе. Автомобильный бензин. Свойства, ассортимент, применение» — АСТ, 2003. — 80 с. 7. Цагарели Д. В., Зоря Е. И., Багдасаров Л. Н. «Сохранность нефтепродуктов» — М.: ГУП Издательство «Нефть и газ», 2002. - 384 с. 8. httр://torgoil.com.uа/nеftерrodukty/bеnzin-obschаyа-informаtsiyа.html 9.httрs://ru.wikiреdiа.org/wiki/%D0%91%D0%B5%D0%BD%D0%B7%D0%B 8%D0%BD 10. httр://vаz-timе24.ru/раgе/hаrаktеristiki-bеnzinа |