Сұйық отын - Liquid fuel

Бұл мақала үшін қосымша дәйексөздер қажет тексеру. Өтінемін көмектесіңіз осы мақаланы жақсарту арқылы дәйексөздерді сенімді дерек көздеріне қосу. Ресурссыз материалға шағым жасалуы және алынып тасталуы мүмкін. Дереккөздерді табу: «Сұйық отын»  – жаңалықтар  · газеттер  · кітаптар  · ғалым  · JSTOR (Тамыз 2018) (Бұл шаблон хабарламасын қалай және қашан жою керектігін біліп алыңыз)

От жағатын коктейль жану арқылы жұмыс істейді этанол (дәнді алкоголь), барлық алкогольдік сусындарда кездесетін сұйық отын түрі

Сұйық отындар құруға болатын жанғыш немесе энергия өндіруші молекулалар механикалық энергия, әдетте өндіруші кинетикалық энергия; олар сондай-ақ олардың контейнерінің пішінін қабылдауы керек. Бұл сұйықтықтың орнына сұйық отынның түтіні тұтанғыш. Кеңінен қолданылатын сұйық отындардың көпшілігі қазба отындары; дегенмен, бірнеше түрлері бар сутегі отыны (үшін автомобиль қолданады), этанол және биодизель, олар сұйық отын ретінде де жіктеледі. Көптеген сұйық отындар тасымалдау мен экономикада басты рөл атқарады.

Сұйық отынға қарама-қарсы қойылады қатты отын және газ тәрізді отындар.

Жалпы қасиеттері

Сұйық отынның кейбір жалпы қасиеттері - оларды тасымалдау оңай, және оларды салыстырмалы жеңілдікпен өңдеуге болады. Сұйық отынның физикалық қасиеттері температураға байланысты өзгереді, бірақ газ тәріздес отынмен бірдей емес. Осы қасиеттердің кейбіреулері: тұтану температурасы, будың жанғыш концентрациясы пайда болатын ең төменгі температура; өрт нүктесі, будың тұрақты жануы жүретін температура; бұлтты нүкте дизель отындары үшін еріген балауыз қосылыстары біріктіріле бастайтын температура және құю нүктесі, температура төменде отын еркін құйылмайды. Бұл қасиеттер отынның қауіпсіздігі мен жұмысына әсер етеді.

Петролеум

Кемеде сынақ жүргізу үшін жанармай үлгілерін жинап жатқан жұмысшы

Қазіргі уақытта қолданылатын сұйық отынның көп бөлігі өндіріледі мұнай. Олардың ішіндегі ең көрнектісі - бұл бензин. Ғалымдар, әдетте, өлі өсімдіктер мен жануарлардың қазба қалдықтарынан жер қыртысында жылу мен қысым әсерінен пайда болатын мұнай деп қабылдайды.

Бензин

Бензин ең көп қолданылатын сұйық отын болып табылады. Бензин, Америка Құрама Штаттарында және Канадада белгілі болғандай, немесе бензин іс жүзінде барлық жерде жасалады көмірсутегі молекулалар (құрамында тек сутегі мен көміртегі бар қосылыстар) түзуші алифатты қосылыстар, немесе сутегі атомдары бекітілген көміртектер тізбектері. Алайда, көп хош иісті қосылыстар (сақиналар түзетін көміртекті тізбектер) сияқты бензол табиғи түрде бензин құрамында болады және жанармайдың ұзақ әсер етуімен денсаулыққа қауіп төндіреді.

Бензин өндірісі арқылы қол жеткізіледі айдау туралы шикі мұнай. Қажетті сұйықтық ішіндегі шикі мұнайдан бөлінеді мұнай өңдеу зауыттары. Шикі мұнай жер астынан бірнеше процесте шығарылады, көбінесе көрінуі мүмкін сәулелік сорғылар. Бензин жасау үшін, мұнай алдымен шикі мұнайдан тазартылуы керек.

Сұйық бензиннің өзі жанбайды, бірақ оның түтіні тұтанып, қалған сұйықтықтың пайда болуына әкеледі булану содан кейін өртеп жіберіңіз. Бензин өте ұшқыш және тез жанғыш, сондықтан ағып кету өте қауіпті. Көптеген елдерде сатылатын бензин баспаға шығарылған октан рейтингі. Октан саны - ан эмпирикалық бензиннің мерзімінен бұрын жануға төзімділігі шарасы қағу. Октан рейтингі неғұрлым жоғары болса, соғұрлым жоғары қысым кезінде жанармай аутоинге төзімді болады, бұл жоғары деңгейге мүмкіндік береді сығымдау коэффициенті. Сығымдау коэффициенті жоғары қозғалтқыштар, әдетте жарыс автомобильдерінде және жоғары өнімді тұрақты өндірісте қолданылатын автомобильдерде көбірек қуат шығара алады; дегенмен, мұндай қозғалтқыштар октаннан жоғары отынды қажет етеді. Октанның рейтингісін жоғарылату, бұрын қорғасын-тетра-этил сияқты «тықылдауға қарсы» қоспаларды қосу арқылы жүзеге асты. Қорғасын қоспаларының қоршаған ортаға әсері болғандықтан, октанның рейтингі какпирование қоспаларды тазарту арқылы жоғарылайды.

Дизель

Дәстүрлі дизель бензинге ұқсас, өйткені ол мұнайдан алынған алифатты көмірсутектер қоспасы. Дизельдің бағасы бензинге қарағанда көп немесе аз болуы мүмкін, бірақ, әдетте, өндіруге аз шығын кетеді, өйткені қолданылатын экстракция процестері қарапайым. Кейбір елдерде (атап айтқанда Канада, Үндістан және Италия) дизельдік отынға салық ставкалары төмен.

Дистилляциядан кейін дизель фракциясы әдетте оның мөлшерін азайту үшін өңделеді күкірт жанармай Күкірт көліктерде тот басады, қышқылды жаңбыр және күйе құбырынан (шығарылатын құбырдан) жоғары күйе шығарындылары. Тарихи тұрғыдан Еуропада күкірттің мөлшері АҚШ-қа қарағанда төмендеуі заңды түрде талап етілді. Алайда, жақында АҚШ заңнамасы бойынша дизельдегі күкірттің ең көп мөлшерін 2007 жылы 3000 промиллден 500 промиллеге, ал 2010 жылға қарай 15 промилле деңгейіне дейін азайтты. Осындай өзгерістер Канадада, Австралияда, Жаңа Зеландияда және бірқатар Азия елдерінде де жүруде. Сондай-ақ қараңыз Ультра төмен күкіртті дизель.

A дизельді қозғалтқыш түрі болып табылады ішкі жану қозғалтқышы ол отынды бұрын ауамен сығылған жану камерасына (бұл өз кезегінде температураны жоғарылатады) айдау арқылы тұтандырады, бұл от алдыру көзін, мысалы, ұшқын шанышқысын пайдаланудан айырмашылығы.

Керосин

Керосин қолданылады керосин шамдары және тамақ пісіруге, жылытуға және шағын қозғалтқыштарға арналған отын ретінде. Ол қоныс аударды кит майы жарықтандыруды пайдалану үшін. Авиакеросин реактивті қозғалтқыштар үшін бірнеше сортта жасалған (Автур, Jet A, Jet A-1, Джет Б., JP-4, JP-5, JP-7 немесе JP-8 ) керосин типіндегі қоспалар. RP-1 деп аталатын отынның бір түрі сұйық оттегімен ракета отыны ретінде жағылады. Бұл жанармай құрамындағы керосиндер түтін шығару нүктелері мен қату нүктелеріне сәйкес келеді.

20 ғасырдың ортасында тракторларға арзан отын ретінде керосин немесе «ТВО» (Трактордың булану майы) қолданылды. Қозғалтқыш бензинмен іске қосылатын, содан кейін қозғалтқыш қызғаннан кейін керосинге ауысатын. Коллектордағы «жылу клапаны» пайдаланылған газдарды қабылдау құбырының айналасына бағыттап, керосинді жанатын деңгейге дейін қыздырады. электр ұшқыны.

Кейде керосин салқын температурада гельденуді немесе балауыздануды болдырмау үшін дизель отынына қоспа ретінде қолданылады. Алайда, бұл кейбір соңғы көлік құралдарының дизельді қозғалтқыштарында орынды емес, өйткені бұл қозғалтқыштың шығарындыларын реттейтін жабдыққа кедергі келтіруі мүмкін.

Сұйытылған мұнай газы (LPG)

LP газы - қоспасы пропан және бутан, олардың екеуі де стандартты атмосфералық жағдайда жеңіл сығылатын газдар. Ол сығылған табиғи газдың (CNG) көптеген артықшылықтарын ұсынады, бірақ жанбайды, ауаға қарағанда тығыз және оңай сығылады. Әдетте тамақ пісіру үшін және кеңістікті жылыту үшін қолданылатын газ және қысылған пропан моторлы көліктерде көбірек қолданылуда; пропан - әлемде ең көп қолданылатын үшінші мотор отыны.

Мұнай емес қазба отындары

Мұнай оңай болмаған кезде, сияқты химиялық процестер Фишер-Тропш процесі сұйық отын алу үшін пайдалануға болады көмір немесе табиғи газ. Көмірден алынатын синтетикалық отындар Германияның әскери күштері үшін Екінші дүниежүзілік соғыс кезінде стратегиялық маңызды болды. Бүгінде тасымалдауда сұйық отынның жоғары құндылығын пайдалану үшін табиғи газдан өндірілетін синтетикалық отындар шығарылады.

Табиғи газ

Табиғи газ, негізінен метан, сұйықтыққа сығылып, басқа дәстүрлі сұйық отынның орнына қолданылады. Оның жануы басқаларымен салыстырғанда өте таза көмірсутегі жанармай, бірақ жанармайдың қайнау температурасы төмен болғандықтан, сұйықтық күйінде қалуы үшін отынды жоғары қысымда ұстау керек. Оның жану температурасы бензин сияқты жанармайға қарағанда әлдеқайда төмен болғанымен, оның жоғары деңгейіне байланысты көп жағдайда қауіпсіз автоқызу температурасы және оның тығыздығы төмен, бұл оның ауада таралуына әкеледі.

Биодизель

Биодизель дизельге ұқсас, бірақ бензин мен этанол арасындағы айырмашылықтарға ие. Мысалы, биодизель жоғары цетан рейтингі (шикі-майдан алынған дизель үшін 45-50-мен салыстырғанда 45-60) және ол кір мен шөгінділерден тазартатын тазартқыш зат ретінде жұмыс істейді. Мұнайдың экономикалық барреліне 80 доллардан (2007 жылдың ақпан айының соңындағы жағдай бойынша 40 фунт немесе 60 евро) бағадан жоғары болатыны дәлелденді. Бұл, дегенмен, елді мекенге, экономикалық жағдайға, биодизельге қатысты үкіметтің ұстанымына және басқа да көптеген факторларға байланысты және бұл кейбір елдерде әлдеқайда төмен шығындармен өміршең болатындығы дәлелденді. Сонымен қатар, ол қарапайым дизельге қарағанда шамамен 10% -ға аз энергия береді. Биотизельдің жоғары цетан рейтингісін пайдаланып, жоғары октандық спирттер мен бензинді жоғары қозғалтқыштарда жанатын қозғалтқыштар үшін пайдаланылатын жоғары қысу коэффициенттерін қолдануға ұқсас, қарапайым 2-дизельмен салыстырғанда энергия тапшылығын жеңе алады.

Алкогольдер

Әдетте, алкоголь термині этанолға қатысты, бірінші органикалық химиялық адамдар шығарған,^[1] бірақ кез-келген алкогольді отын ретінде жағуға болады. Этанол және метанол ең көп таралған, пайдалы болу үшін жеткілікті арзан.

Метанол

Метанол ең жеңіл және қарапайым алкоголь, өндірілген табиғи газ компонент метан. Оның қолданылуы, ең алдымен, уыттылығына байланысты (бензинге ұқсас), сонымен қатар оның жоғары деңгейіне байланысты шектеулі коррозия және сумен араласу. Кейбір мөлшерде бензинді көбейту үшін аз мөлшерде қолданылады октан рейтингі. Метанол негізіндегі жанармай кейбір жарыс автомобильдерінде және модельдік ұшақтарда қолданылады.

Метанол деп те аталады метил спирті немесе ағаш спирті, соңғысы, өйткені ол бұрын өндірілген айдау ағаш. Ол сондай-ақ атымен белгілі метилгидрат.

Этанол

Этанол, сондай-ақ астық спирті немесе этил спирті деп аталады, әдетте кездеседі алкогольдік сусындар. Дегенмен, оны жанармай ретінде, көбінесе бензинмен бірге қолдануға болады. Көбінесе, бензиннің қоршаған ортаға кері әсерін азайту үшін бензин мен этанолдың 9: 1 қатынасында қолданылады.^{[дәйексөз қажет ]}

15% бензинмен араласқан 85% отын этанолының қоспасын пайдалануға қызығушылық артып келеді. E85 деп аталатын бұл жанармай қоспасы бензиннің көптеген премиум түрлеріне қарағанда жоғары октанды октанға ие. Заманауи қолданыста болған кезде Икемді жанармай машинасы, ол ауыстыратын бензинге этанолдың азырақ спецификалық энергиясының есебінен отынның көп шығыны есебінен көп өнімділік береді.^[2]

Бензин мен өнеркәсіптік мақсаттарда қолдануға арналған этанолды қазба отыны ретінде қарастыруға болады, өйткені ол көбінесе мұнай өнімінен синтезделеді этилен өндірісі қарағанда арзан ашыту туралы астық немесе қант құрағы.

Бутанол

Бутанол болып табылады алкоголь оны қозғалтқыш өзгертусіз іштен жанатын қозғалтқыштардың көпшілігінде отын ретінде пайдалануға болады. Бұл әдетте ашытудың өнімі болып табылады биомасса бойынша бактерия Clostridium acetobutylicum (Вейцман ағзасы деп те аталады). Бұл процесті алғаш рет анықтаған Хайм Вайцман өндірісіне арналған 1916 ж ацетон бастап крахмал жасау үшін кордит, түтінсіз мылтық.

Бутанолдың артықшылығы оның октанның жоғары рейтингі (100-ден жоғары) және энергияның көп мөлшері, бензинге қарағанда шамамен 10% -ға төмен, ал кейіннен этанолға қарағанда шамамен 50% -ға көп, метанолға қарағанда 100% -ға көп. Бутанолдың бірден-бір маңызды кемшіліктері - оның жоғары қызу температурасы (35 ° C немесе 95 ° F), уыттылығы (уыттылық деңгейі бар, бірақ нақты расталмағанын ескеріңіз) және жаңартылатын бутанолды ашыту процесі жағымсыз иіс шығарады. Вейцман ағзасы бутанолдың мөлшерін 2% -ке дейін көтере алады, ал этанол мен ашытқы үшін 14% құрайды. Мұнайдан бутанол жасау ондай иіс шығармайды, бірақ мұнайды пайдаланудың шектеулі жеткізілімі мен қоршаған ортаға әсері баламалы отынның мақсатын бұзады. Бутанолдың бір килограмы шамамен 1,25 - 1,32 доллар құрайды (бір фунт үшін 0,57 - 0,58 доллар немесе бір АҚШ галлонына шамамен 4 доллар). Бутанол этанолға (литріне шамамен 40 доллар немесе галлонға 1,50) және метанолға қарағанда әлдеқайда қымбат.

2006 жылы 20 маусымда DuPont және BP қолданыстағы этанол зауытын қант қызылшасынан жылына 9 миллион галлон (34 000 текше метр) бутанол өндіруге айналдырып жатқанын мәлімдеді. DuPont субсидиясыз мұнайдың барреліне 30–40 доллардан (литріне 0,19 - 0,25 доллар) дейін бәсекеге қабілетті болу мақсатын алға қойды, сондықтан этанолмен бағаның алшақтығы азаяды.

Сутегі

Бұл бөлім үшін қосымша дәйексөздер қажет тексеру. Өтінемін көмектесіңіз осы мақаланы жақсарту арқылы дәйексөздерді сенімді дерек көздеріне қосу. Ресурссыз материалға шағым жасалуы және алынып тасталуы мүмкін. Дереккөздерді табу: «Сұйық отын»  – жаңалықтар  · газеттер  · кітаптар  · ғалым  · JSTOR (Наурыз 2008 ж) (Бұл шаблон хабарламасын қалай және қашан жою керектігін біліп алыңыз)

Сұйытылған сутек болып табылады сұйық күй элементтің сутегі. Бұл қарапайым сұйықтық зымыран отыны үшін зымыран қосымшалар және отын ретінде пайдалануға болады ішкі жану қозғалтқышы немесе отын ұяшығы. Әр түрлі тұжырымдама сутегі көліктері аз көлемдік энергия болған, жануға қажет сутектің мөлшері көп. Сутегі алғаш рет сұйылтылды Джеймс Девар 1898 ж.

Аммиак

Аммиак (NH₃) бензин болмаған кезде отын ретінде қолданылған (мысалы, Бельгиядағы ҰОС кезінде автобустар үшін). Оның литрлік қуатының көлемдік тығыздығы 17 Мегаджолды құрайды (сутегімен 10, метанолмен 18, диметил эфирі үшін 21 және бензинмен 34 салыстырғанда). Сұйық отын болу үшін оны сығымдау немесе салқындату қажет, бірақ қажет емес криогендік сұйылту үшін сутегі сияқты салқындату.^[3]

Әдебиеттер тізімі

Сыртқы сілтемелер

• Қатысты медиа Сұйық отындар Wikimedia Commons сайтында