Tipi di combustibile liquido
I combustibili liquidi sono generalmente ottenuti dalla raffinazione del petrolio greggio o (in misura minore) dal carbon fossile e dalla lignite. Sono utilizzati principalmente per azionare motori a combustione interna e, in misura minore, per avviare caldaie a vapore, per scopi di riscaldamento e tecnologici.
I combustibili liquidi più importanti sono: benzina, gasolio, olio combustibile, cherosene, combustibili sintetici.
Gas
Una miscela di idrocarburi liquidi, uno dei principali tipi di carburante utilizzato nei motori di automobili, aerei e altri dispositivi. Usato anche come solvente. Da un punto di vista chimico, i componenti principali della benzina sono gli idrocarburi alifatici con numero di atomi di carbonio da 5 a 12. Sono presenti anche tracce di idrocarburi insaturi e aromatici.
La benzina fornisce energia al motore attraverso la combustione, cioè con l'ossigeno dall'atmosfera. Poiché si brucia in cicli molto brevi, questo processo deve essere il più veloce e uniforme possibile su tutto il volume dei cilindri del motore. Ciò si ottiene miscelando la benzina con l'aria prima che entri nei cilindri, creando una cosiddetta miscela aria-carburante, ovvero una sospensione (nebbia) di piccolissime goccioline di benzina nell'aria. La benzina è prodotta dalla distillazione del petrolio greggio. La sua composizione dipende dalla composizione iniziale dell'olio e dalle condizioni di rettifica. Per migliorare le proprietà della benzina come carburante, ai motori vengono aggiunte piccole quantità (meno dell'1%) di composti chimici selezionati, chiamati agenti antidetonanti (che prevengono la detonazione, cioè la combustione incontrollata e irregolare).
Motore diesel
Il carburante è progettato per motori diesel ad accensione spontanea. È una miscela di idrocarburi paraffinici, naftenici e aromatici rilasciata dal petrolio greggio durante il processo di distillazione. I distillati diesel hanno un punto di ebollizione molto più alto (180-350°C) rispetto ai distillati di benzina. Poiché contengono molto zolfo, diventa necessario rimuoverlo mediante trattamento con idrogeno (idrotrattamento).
I gasoli sono anche prodotti ottenuti dalle frazioni rimaste dopo la distillazione, ma per questo è necessario effettuare processi di decomposizione catalitica (cracking catalitico, hydrocracking). La composizione ei rapporti reciproci degli idrocarburi contenuti negli oli diesel variano a seconda della natura dell'olio in lavorazione e dei processi tecnologici utilizzati nella loro produzione.
Grazie al metodo di accensione della miscela olio-aria nei motori - senza scintilla, ma a temperatura (autoaccensione) - non c'è problema di combustione per detonazione. Pertanto, non ha senso indicare il numero di ottano per gli oli. Il parametro chiave di questi combustibili è la capacità di autoinfiammarsi rapidamente ad alte temperature, la cui misura è il numero di cetano.
Olio combustibile, olio combustibile
Il liquido oleoso rimanente dopo la distillazione dell'olio di bassa qualità in condizioni atmosferiche ad una temperatura di 250-350°C. È costituito da idrocarburi ad alto peso molecolare. Per il suo basso prezzo, viene utilizzato come combustibile per motori marini alternativi a bassa velocità, caldaie a vapore marine e per l'avviamento di caldaie a vapore, combustibile per caldaie a vapore in alcune locomotive a vapore, combustibile per forni industriali (ad esempio nella produzione di gesso). ), materia prima per la distillazione sotto vuoto, per la produzione di lubrificanti liquidi (oli lubrificanti) e solidi (ad esempio vaselina), e come materia prima di cracking per la produzione di olio combustibile e benzina.
Olio
La frazione liquida del petrolio greggio, con un punto di ebollizione nell'intervallo 170-250°C, ha una densità di 0,78-0,81 g/cm³. Liquido infiammabile giallastro con un odore caratteristico, che è una miscela di idrocarburi, le cui molecole contengono 12-15 atomi di carbonio. Viene utilizzato sia (sotto il nome di "kerosene" o "cherosene per l'aviazione") come solvente che per scopi cosmetici.
Combustibile sintetico
Un carburante sintetizzato chimicamente che può essere un'alternativa alla benzina o al gasolio. A seconda delle materie prime utilizzate si distinguono le seguenti tecnologie:
- (GTL) - carburante da gas naturale;
- (CTL) - dal carbonio;
- (BTL) - da biomassa.
Finora, le prime due tecnologie sono le più sviluppate. La benzina sintetica a base di carbone è stata utilizzata durante la seconda guerra mondiale ed è ora ampiamente utilizzata in Sud Africa. La produzione di combustibili sintetici a base di biomassa è ancora in fase sperimentale, ma può guadagnare più popolarità grazie alla promozione di soluzioni che fanno bene all'ambiente (i biocarburanti stanno andando avanti nella lotta al riscaldamento globale). Il principale tipo di sintesi utilizzato nella produzione di combustibili sintetici è la sintesi Fischer-Tropsch.
