MINISTERSTWO EDUKACJI
NARODOWEJ
Honorata Życka
Komponowanie wysokooktanowych benzyn
bezołowiowych 311[31].Z4.10
Poradnik dla ucznia
Wydawca
Instytut Technologii Eksploatacji  Państwowy Instytut Badawczy
Radom 2006
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
Recenzenci:
mgr Urszula Ciosk-Rawluk
mgr Zbigniew Piotr Rawluk
Opracowanie redakcyjne:
mgr inż. Małgorzata Urbanowicz
Konsultacja:
dr inż. Bożena Zając
Poradnik stanowi obudowę dydaktyczną programu jednostki modułowej 311[31].Z4.10
 Komponowanie wysokooktanowych benzyn bezołowiowych zawartej w modułowym
programie nauczania dla zawodu technik technologii chemicznej.
Wydawca
Instytut Technologii Eksploatacji  Państwowy Instytut Badawczy, Radom 2006
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
1
SPIS TREÅšCI
1. Wprowadzenie 3
2. Wymagania wstępne 5
3. Cele kształcenia 6
4. Materiał nauczania 7
4.1. Charakterystyka benzyn 7
4.1.1. Materiał nauczania 7
4.1.2. Pytania sprawdzajÄ…ce 13
4.1.3. Ćwiczenia 14
4.1.4. Sprawdzian postępów 15
4.2. Komponowanie benzyn 16
4.2.1. Materiał nauczania 16
4.2.2. Pytania sprawdzajÄ…ce 26
4.2.3. Ćwiczenia 26
4.2.4. Sprawdzian postępów 29
4.3. Wpływ benzyn i komponentów na środowisko 30
4.3.1. Materiał nauczania 30
4.3.2. Pytania sprawdzajÄ…ce 32
4.3.3. Ćwiczenia 33
4.3.4. Sprawdzian postępów 33
5. Sprawdzian osiągnięć 34
6. Literatura 40
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
2
1. WPROWADZENIE
Poradnik będzie Ci pomocny w przyswajaniu wiedzy o komponowaniu
wysokooktanowych benzyn bezołowiowych.
W poradniku zamieszczono:
- wymagania wstępne, czyli wykaz niezbędnych umiejętności i wiedzy, które powinieneś
mieć opanowane, aby przystąpić do realizacji tej jednostki modułowej,
ð
- cele kształcenia tej jednostki modułowej, czyli wykaz umiejętności i wiedzy, które
powinieneś opanować po zapoznaniu się z zamieszczonym w tym poradniku materiałem,
- materiał nauczania (rozdział 4), który umożliwi Ci samodzielne przygotowanie się
do wykonania ćwiczeń i zaliczenia sprawdzianów. W rozdziale tym, oprócz materiału
nauczania, zamieszczono:
" pytania sprawdzajÄ…ce, które pomogÄ… Ci ustalić, ð czy jesteÅ› przygotowany do
wykonania ćwiczeń,
" opis ćwiczeń do wykonania wraz z wykazem odczynników i sprzętu potrzebnych do
ich realizacji. Wykonanie zaproponowanych ćwiczeÅ„ pomoże Ci uksztaÅ‚tować ð
umiejętności praktyczne,
" sprawdzian postępów, czyli zestaw pytań sprawdzających, który pomoże Ci ustalić,
które z zamieszczonych w materiale nauczania treści musisz jeszcze raz powtórzyć,
- sprawdzian osiÄ…gnięć, który pomoże sprawdzić ð osiÄ…gniÄ™cie przez Ciebie celów ksztaÅ‚cenia
- literaturę dzięki, której możesz poszerzyć swoją wiedzę.
Jeżeli będziesz mieć trudności ze zrozumieniem tematu lub ćwiczenia, to poproś
nauczyciela o wyjaśnienie i ewentualne sprawdzenie, czy dobrze wykonujesz daną czynność.
Bezpieczeństwo i higiena pracy
W czasie pobytu w pracowni musisz przestrzegać regulaminów, przepisów bhp oraz
instrukcji przeciwpożarowych, wynikających z rodzaju wykonywanych prac. Przepisy te
poznasz podczas trwania nauki. Szczególnie ważne jest dokładne zapoznanie się z przepisami
bhp przed przystąpieniem do wykonywania ćwiczeń z odczynnikami i aparaturą chemiczną.
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
3
311[31].Z4
Technologia wytwarzania
półproduktów i produktów
organicznych
311[31].Z4.01 311[31].Z4.02 311[31].Z4.03
Wytwarzanie produktów Wytwarzanie olefin Wytwarzanie
naftowych i surowców i węglowodorów i oczyszczanie
petrochemicznych aromatycznych surowego gazu
311[31].Z4.04
Wytwarzanie metanolu
i kwasu octowego
311[31].Z4.05 311[31].Z4.06 311[31].Z4.08
Wytwarzanie Wytwarzanie chlorku Wytwarzanie
produktów winylu polimerów
alkilowania i rozpuszczalników
311[31].Z4.10 311[31].Z4.09 311[31].Z4.07
Komponowanie Wytwarzanie fenolu Wytwarzanie styrenu
wysokooktanowych i acetonu z kumenu z etylobenzenu
benzyn
Schemat układu jednostek modułowych
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
4
2. WYMAGANIA WST
PNE
Przystępując do realizacji programu jednostki  Komponowanie wysokooktanowych
benzyn bezołowiowych , powinieneś umieć:
- korzystać z różnych z
ródeł informacji,
- stosować przepisy bhp obowiązujące w laboratorium chemicznym,
- zorganizować stanowisko pracy zgodnie z wymogami ergonomii,
- posługiwać się podstawowym sprzętem laboratoryjnym,
- stosować typowe metody analityczne w procesach badawczych,
- nazywać związki chemiczne na podstawie ich wzoru sumarycznego,
- pisać równania reakcji chemicznych,
- obliczać skład procentowy związku,
- określić znaczenie poszczególnych procesów rafineryjnych w wytwarzaniu
najważniejszych surowców węglowodorowych stosowanych do komponowania benzyn,
- posługiwać się terminologią z zakresu ochrony środowiska.
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
5
3. CELE KSZTAA
CENIA
W wyniku realizacji programu jednostki modułowej, powinieneś umieć:
- określić składniki naftowe i komponenty syntetyczne benzyn wysokooktanowych,
- obliczyć tzw.  tlenowe zamienniki tetraetylu ołowiu,
- określić dopuszczalne zawartości alkoholi C1-C4 i eterów alkilowych w benzynach,
- uzasadnić konieczność limitowania zawartości tlenu związanego organicznie
w benzynach silnikowych,
- scharakteryzować najważniejsze parametry jakościowe benzyn,
- scharakteryzować złożoność techniczną procesu komponowania benzyn
wysokooktanowych z kilkunastu różnych strumieni składników naftowych
i syntetycznych,
- określić znaczenie instalacji komputerowo sterowanego komponowania benzyn
w rafineriach,
- określić wpływ procesów komponowania benzyn na środowisko,
- określić wpływ stosowania benzyn na środowisko,
- zastosować zasady bhp, ochrony ppoż. oraz ochrony środowiska obowiązujące na
stanowiskach pracy.
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
6
4. MATERIAA
NAUCZANIA
4.1. Charakterystyka benzyn
4.1.1 Materiał nauczania
Jak powstały benzyny nowej formuły?
Pod koniec XIX wieku najbardziej popularnym paliwem samochodowym były destylaty
pochodzące z destylacji węgla i lekkie frakcje  destylaty z ropy naftowej.
Na początku XX wieku kompanie naftowe produkowały benzynę w procesie prostej destylacji
ropy naftowej. Ale silniki samochodowe ulegały szybkiemu rozwojowi i wymagały lepiej
przetworzonego paliwa. Około 1910 r. Charles F. Kettering zmodyfikował silnik spalinowy
tak, aby pracował on na nafcie. Jednak zasilany naftą silnik  stukał" i występowały w nim
częste awarie pękania tłoków i głowic cylindrów. Thomas Midgley wykazał, że przyczyną
tych awarii były krople nafty, odparowujące podczas spalania. Midgley zademonstrował, że
stukanie było spowodowane szybkim wzrostem ciśnienia po zapłonie paliwa, nie zaś jak
powszechnie uważano przed zapłonem. Doprowadziło to do długotrwałych poszukiwań
dodatków antystukowych, czego efektem było szerokie wprowadzenie tetraetylu ołowiu.
Typowe benzyny z lat 20. XX wieku posiadały liczbę oktanową w zakresie 40 60.
Ponieważ siarka zawarta w benzynie wpływała negatywnie na podwyższanie liczby
oktanowej za pomocą tetraetylu ołowiu, zaczęto zmniejszać jej zawartość w benzynach
otrzymywanych z krakingu termicznego. Badania prowadzone w latach 30. wykazały, że
węglowodory o długich łańcuchach wywierają główny negatywny wpływ na liczbę oktanową
benzyn i ustalono specyfikacjÄ™ benzyn.
W latach 40. XX wieku wprowadzono kraking katalityczny i skład benzyny stał się
zgodny z określonymi zakresami. W latach 50. rozpoczęto dalsze zmiany w konstrukcji
silników, co zaowocowało wzrostem otrzymywanego stopnia sprężania i wzrostem wymagań
co do paliw (wyższe liczby oktanowe). Wzrosła ilość oktanu, poziom ołowiu i prężności par,
natomiast spadła zawartość siarki i olefin. Niektóre nowe procesy rafinacji (takie jak
hydrokraking), zaprojektowano specjalnie tak, aby przewidywać skład węglowodorów
z odpowiednią zawartością tetraetylu ołowiu i oktanu.
W 1970 r. wprowadzono benzynę bezołowiową, by zabezpieczyć katalizatory gazów
wylotowych, które zostały wprowadzone w celu ochrony środowiska. W latach 1970 1990
benzyny były powoli zmieniane tak, by wyeliminować ołów, kontrolowano zawartość ołowiu
w benzynie, podwyższono prężność par, poziomy siarki i olefin pozostały stałe, ale wzrosła
zawartość aromatów. W latach kryzysu energetycznego zaczęto zwracać uwagę na poprawę
bilansu energetycznego krajów i zaczęto kierować do używania paliwa pochodzące z tzw.
z
ródeł odnawialnych. Zaowocowało to m.in. tworzeniem tzw. paliw alternatywnych.
Zaczęto produkować benzyny z dodatkami alkoholi, ale również zaczęto komponować paliwa
o zawartości alkoholu nawet do 95%. W 1990 amerykański Clean Air Act zaczął forsować
główne zmiany co do składu benzyn, dające w rezultacie kontrolowanie prężności par
i wzrost poziomu utleniaczy. (Utleniacze sÄ… to zwiÄ…zki organiczne dodawane do paliw
płynnych. Zawierają w swojej budowie atomy tlenu, przez co między innymi poprawiają
warunki reakcji spalania  zwiększają ilość tlenu w paliwie). Ostatecznie benzyna znacznie
zmienia swoje własności fizykochemiczne. [13]
Opracowano nowy skład benzyny i nazwano je benzynami nowej formuły (benzyny
reformułowane). Nazwy tej używa się dla benzyn wysokooktanowych wytwarzanych przez
komponowanie w stosownych proporcjach lekkich frakcji naftowych oraz
wysokooktanowych składników syntetycznych: eterów alkilowych, niższych alkoholi oraz
alkilatów i izomeratów.
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
7
Tabela 1. Porównanie wybranych parametrów benzyn tradycyjnych i benzyn nowej formuły [13]
Parametr Benzyna bazowa Benzyna nowej formuły
Prężność par maksimum 70 redukcja do maksimum. 60
(RVP) [kPa]
Siarka maksimum 500 ppm maksimum 100 ppm
Benzen maksimum 5 % (V/V) maksimum 0,5 % (V/V)
Węglowodory maksimum 50% (V/V) maksimum 25% (V/V)
aromatyczne
Zawartość tlenu maksimum 2,8 % 2,0 2,8 % (m/m)
(m/m)
Olefiny maksimum 20 % maksimum 20 % (V/V)
(V/V)
Trudno przytaczać nawet przybliżony skład benzyny, ponieważ stanowi ją mieszanina
około 500 związków i bywa, że skład ten różni się w zależności od kraju w którym została
ona wyprodukowana. Czasem jest ona produkowana wprost pod indywidualne zamówienie
klienta. Sama benzyna bazowa nie nadaje się do bezpośredniego użycia jako paliwo
w silnikach spalinowych. Ogólnie mówiąc, aby otrzymać benzynę o odpowiedniej liczbie
oktanowej należy wzbogacić ją w pakiet dodatków niezbędnych do właściwej pracy silnika.
BenzynÄ™ kupowanÄ… na stacji paliw w Polsce, komponuje siÄ™ z benzyny bazowej i zestawu
dodatków.
Skład chemiczny benzyny silnikowej:
Współczesna bezołowiowa benzyna jest mieszaniną kilkuset związków, które można
zaliczyć do następujących grup związków chemicznych:
 aromaty (węglowodory aromatyczne),
 parafiny (węglowodory alifatyczne),
 nafteny (węglowodory alicykliczne  cykloparafiny),
 olefiny (węglowodory nienasycone),
 związki heterocykliczne (głównie związki siarki),
 inne węglowodory,
 alkohole,
 etery,
 inne zwiÄ…zki tlenowe.
Większość benzyn silnikowych zawiera także związki zapobiegające utlenianiu w czasie
magazynowania (inhibitory utleniania), dodatki myjące układ dolotowy oraz rzadziej inne
dodatki poprawiające właściwości eksploatacyjne.
O jakości benzyny decydują następujące czynniki:
 przebieg destylacji normalnej i prężność par (określające jej lotność),
 liczba oktanowa,
 zawartość siarki, żywic i kwasowość.
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
8
Rys. 1. Przebieg krzywych destylacji normalnej różnych rodzajów benzyn [1]
1  benzyna samochodowa, 2  benzyna lotnicza, 3  benzyna przemysłowa 80/110
Dodatki do benzyny:
- dodatki zwiększające liczbę oktanową (polepszające oszacowania liczby oktanowej),
- antyutleniacze (zapobiegające tworzeniu gum, poprawiające stabilność),
- deaktywatory (redukujące powstawanie osadów, osłabiające włączanie iskry
i powstawanie samozapłonu),
- dodatki aktywne powierzchniowo (zapobiegajÄ…ce oblodzeniu),
- dodatki poprawiające odparowywanie (zapobiegające powstawaniu osadów i redukujące
emisjÄ™ NOx),
- depresatory punktu zamarzania (zapobiegajÄ…ce oblodzeniu),
- inhibitory korozji (zapobiegające korozji zbiorników magazynowych benzyn),
- barwniki (nadające dla bezpieczeństwa i względów normatywnych kolor).
Możliwe są dwa sposoby otrzymywania benzyny wysokooktanowej:
1. Dodawanie do benzyny substancji pomocniczej podwyższającej LO (etylizowanie),
2. Komponowanie jej ze składników mających najwyższą LO.
Benzyny etylizowane (etyliny) zawierają ponadto metaloorganiczne związki ołowiu
(najczęściej tetraetyl ołowiu  TEO) oraz tzw. wynośniki ołowiu (najczęściej lotne związki
chloru lub bromu) oraz barwniki wprowadzone w celu odróżnienia benzyny etylizowanej od
nieetylizowanej. Dodawany płyn etylowy, tj. mieszanina 55% TEO i 35% wynośników
ołowiu (bromek etylu lub 1,2-dichloroetan). Wynośniki podczas pracy silnika powodują
przekształcenie TEO w lotny PbCl2 lub PbBr2, a nie w nielotny PbO, który zalegał by
w silniku.
Obecnie benzyny etylizowane zostały wycofane z obiegu z powodu zanieczyszczeń
środowiska związkami ołowiu.
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
9
Limitowane składniki paliw
O podstawowych właściwościach eksploatacyjnych paliw płynnych decyduje budowa
chemiczna i zawartość w niej poszczególnych grup wspomnianych związków chemicznych
(dodatków do benzyny). Jednak ze względu na dużą liczbę składników, właściwości
eksploatacyjne paliw w tym i benzyny, na ogół dotychczas nie były określane na podstawie
ich składu chemicznego, lecz jako wartość wypadkowa właściwości i udziałów wszystkich
składników. Tylko w przypadkach niektórych grup składników ich zawartość jest limitowana
w różnych dokumentach normatywnych.
W różnych paliwach należą do nich:
 benzen,
 węglowodory aromatyczne,
 olefiny,
 siarka,
 związki tlenowe w rozbiciu na poszczególne związki lub grupy związków,
 zawartość ołowiu,
 niekiedy inne.
Zawartość poszczególnych składników paliw silnikowych ma istotne znaczenie dla ich
właściwości eksploatacyjnych:
1) Benzen  jest składnikiem podwyższającym liczbę oktanową motorową, jednocześnie
jest substancją bardzo toksyczną i rakotwórczą, z tego względu jego zawartość
w benzynie silnikowej, w większości krajów jest ograniczona.
2) Aromaty (węglowodory aromatyczne)  grupa związków chemicznych podwyższająca
liczbę oktanową motorową (s. 13). Zawartość aromatów jest ograniczana, głównie ze
względów ekologicznych. Są one głównym z
ródłem obecności w spalinach bardzo
szkodliwych dla zdrowia węglowodorów policylkicznych, a przede wszystkim tzw. silnie
kancerogennego benzeno-Ä…-pirenu.
3) Olefiny są to węglowodory nienasycone (zawierające w cząsteczce podwójne wiązania)
podwyższają one liczbę oktanową, natomiast pogarszają odporność benzyny na
magazynowanie. Z tego powodu ich zawartość w benzynie jest ograniczana do około 20%.
4) Parafiny i nafteny  są głównym składnikiem paliw silnikowych. Zawartość n  parafin
w benzynach jest, w miarę możliwości producentów, redukowana, ze względu na ich
małą liczbę oktanową. Natomiast n  parafiny oraz nafteny są uważane za składniki
korzystne ze względu na ich dobrą odporność na spalanie detonacyjne. Związki z tej
grupy są uznawane jako mało toksyczne.
5) Składnikiem współczesnych benzyn silnikowych są alkohole. Są one wprowadzane
do benzyny ze względów ekologicznych i częściowo społecznych. Zastosowanie w
składzie benzyny alkoholi pozwala na  zagospodarowanie tego surowca występującego
okresowo w nadmiarze. W przypadku najczęściej stosowanego alkoholu etylowego,
którego cena jest wyższa od ceny składników benzyny, wytwarzanych z ropy naftowej,
jest to swoista dotacja użytkowników dla rolnictwa, polegająca na zagwarantowaniu
zbytu produktów rolniczych będących surowcami do produkcji spirytusu. Benzyny
zawierające alkohole, dają korzystniejszy dla środowiska skład spalin. Alkohole
podwyższają także odporność benzyny na spalanie detonacyjne.
Jako składniki benzyny silnikowej najczęściej są stosowane następujące odwodnione
alkohole, specjalnie do tego celu produkowane:
- metanol (MeOH)  alkohol metylowy o wzorze chemicznym  CH3OH,
- etanol (EtOH)  alkohol etylowy o wzorze chemicznym  C2H5OH,
- izopropanol (IPA)  alkohol izopropylowy o wzorze chemicznym  (CH3)2CHOH,
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
10
- izobutanol (IBA)  alkohol izobutylowy o wzorze chemicznym  (CH3)3COH,
- tert  butanol (TBA)  alkohol izobutylowy III rzędowy o wzorze chemicznym 
(CH3)3COH i rzadziej inne alkohole, głównie jako produkty uboczne różnych procesów
chemicznych.
Zawartość alkoholi w benzynie jest ogranicza poprzez wymagania normatywne dla
poszczególnych rodzajów alkoholi, a także jako sumaryczna zawartość tlenu w benzynie.
Podstawowymi powodami stosowanych ograniczeń są:
- zmniejszenie właściwości energetycznych benzyny w stosunku do benzyny
 węglowodorowej ,
- niekorzystny wpływ alkoholi na procesy zużyciowe silnika,
- skłonność do rozwarstwiania się benzyny w przypadku przedostania się do niej wody
(wymywanie alkoholi wodÄ…).
Współczesne benzyny i niektóre etyliny poza składnikami węglowodorowymi
i alkoholami, zawierają również inne związki tlenowe, stosowane jako dodatki podwyższające
odporność na spalanie detonacyjne (podwyższające liczbę oktanową) i stanowiące składnik
zapobiegający wytrącaniu się odrębnej fazy alkoholowowodnej.
Należą do nich etery:
 eter metylo-tert-butylowy  oznaczamy skrótem: MTBE,
 eter etylo-tert-butylowy  oznaczamy skrótem: ETBE,
 eter metylo-tetr-amylowy  oznaczamy skrótem: TAME,
 eter diizopropylowy  oznaczany skrótem: DIPE.
Stosowane skróty wynikają z anglojęzycznych nazw tych związków chemicznych.
Benzyny przemysłowe [1]
Benzynę stosuje się nie tylko jako paliwo silnikowe, lecz również jako rozpuszczalnik:
1. Najbardziej lotną odmianą benzyny przemysłowej jest eter naftowy destylowany
w zakresie temperatur 40 60oC. Stanowi mieszaninę węglowodorów parafinowych
zawierających od 5 do 7 atomów węgla w cząsteczce. Służy jako rozpuszczalnik tłuszczy
i olejów.
2. Benzyna apteczna jest benzynÄ… czystÄ… (rafinowanÄ…) o temperaturze wrzenia 50 90oC.
Nie zawiera związków siarki, substancji smolistych, węglowodorów aromatycznych.
Służy do przemywania ran, odtłuszczania skóry.
3. Benzyny ekstrakcyjne majÄ… wÄ…skie zakresy temperatur wrzenia 65 90oC, 70 100oC,
100 140oC. Nie powinny zawierać węglowodorów aromatycznych i nienasyconych oraz
związków siarki. Służą do m.in. ekstrakcji olejów i tłuszczy z nasion oleistych.
Stosowane są w przemyśle gumowym jako rozpuszczalnik kauczuku, w pralniach
chemicznych.
4. Benzyny do lakierów nazywane benzynami lakowymi o temperaturze wrzenia
110 170oC, 130 215oC. Stosuje się je jako rozpuszczalnik i rozcieńczalnik przy wyrobie
lakierów, past do obuwia, podłogi, mebli, samochodów.
Spalanie paliwa w silniku przebiega w bardzo krótkich cyklach. W trakcie każdego cyklu
zmieszana wcześniej z powietrzem benzyna musi ulec możliwie jak najbardziej całkowitemu
spaleniu z określoną (dużą) szybkością. Gdy spalanie przebiega zbyt gwałtownie, silnik
zaczyna  stukać . Stukanie jest spowodowane zbyt gwałtownym (detonacyjnym) spalaniem
paliwa i może prowadzić do uszkodzenia silnika szczególnie zaworów, tłoków, korbowodów.
Proces spalania zależy od jego warunków, a warunki od konstrukcji silnika, jest także zależny
od składu chemicznego paliwa. Paliwo składa się zasadniczo z alifatycznych węglowodorów
o liczbie atomów węgla od 7 do 10 12. Analizując spalanie poszczególnych węglowodorów
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
11
z tego zakresu odkryto, że najlepiej spala się tzw. izooktan (2,2,4-trimetylopentan),
a najgorzej n-heptan. Mieszając tylko te dwa węglowodory można  symulować zachowanie
prawie wszystkich rodzajów benzyn.
Liczba oktanowa jest to wartość określająca jakość paliwa silnikowego do silników
z zapłonem iskrowym. Parametr ten określa odporność mieszanki paliwowo-powietrznej
na samozapłon i spalanie detonacyjne podczas sprężania mieszanki oraz podczas
rozpoczętego już procesu spalania mieszanki w cylindrze silnika.
Liczbę oktanową benzyn ustala się poprzez porównanie parametrów pracy specjalnego,
testowego silnika zasilanego analizowanÄ… benzynÄ… i paliwem uzyskanym przez zmieszanie
izooktanu i heptanu. Gdy analizowana benzyna działa tak jak czysty izooktan, przyjmuje się,
że ma ona liczbę oktanową równą 100, gdy działa tak jak n-heptan, przyjmuje się, że ma ona
tę liczbę równą 0. W pośrednich zakresach analizowana benzyna ma taką liczbę oktanową,
jak procentowa ilość izooktanu w paliwie składającym się tylko z izooktanu i n-heptanu
o takich samych własnościach.
W praktyce pomiar taki wykonuje siÄ™ za pomocÄ… wykalibrowanego silnika testowego, dla
którego robi się raz wykres zależności liczby  stuków na sekundę w funkcji składu
mieszanki izooktan-heptan, a następnie wyznacza się liczbę oktanową testowanego paliwa.
Na świecie istnieją dwie normy na oznaczanie liczby oktanowej:
 RON (Research Octane Number)LOB  liczba oktanowa badawcza,
 MON (Motor Octane Number)LOM  liczba oktanowa motorowa.
Obie opierają się na tej samej zasadzie pomiaru, ale różnią się warunkami
przeprowadzania testu. Uważa się, że MON lepiej oddaje to, co się dzieje w silniku
pracującym pod dużym obciążeniem, a RON lepiej charakteryzuje silnik pracujący pod
średnim i małym obciążeniem. MON jest średnio o ok. 10 punktów niższe od RON dla tej
samej benzyny. W Polsce, podobnie jak w całej Europie, obowiązuje norma oznaczania liczby
oktanowej zbliżona do RON, natomiast w USA, Kanadzie, Australii i kilku innych krajach
podawana na stacjach liczba oktanowa odpowiada bardziej normie MON. Powoduje to, że
amerykańska benzyna 87 odpowiada europejskiej 95.
Liczba oktanowa badawcza
Parametr ten charakteryzuje benzynę pod względem odporności na spalanie stukowe
w zmiennych warunkach pracy silnika, np. podczas jazdy w mieście. Wartości LOB są
umieszczane w nazwie benzyny w całej Europie, np.:
 etylina 95  oznacza benzynÄ™ etylizowanÄ… o minimalnej badawczej liczbie oktanowej
wynoszÄ…cej 95 jednostek,
 bezołowiowa  oznacza benzynę niezawierającą związków ołowiu o minimalnej
badawczej liczbie oktanowej wynoszÄ…cej 95 jednostek,
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
12
 uniwersalna 95  oznacza benzynę niezawierającą związków ołowiu o minimalnej
badawczej liczbie oktanowej wynoszącej 95 jednostek, dostosowaną zarówno do
współczesnych, jak i starszych typów silników.
Liczba oktanowa motorowa
Parametr ten charakteryzuje benzynę pod względem odporności na spalanie stukowe, gdy
silnik pracuje w warunkach dużego obciążenia w stałej temperaturze, np. podczas jazdy na
długich trasach. Liczba oktanowa ma zawsze wartość mniejszą od liczby oktanowej
badawczej.
Niekiedy do oceny jakości benzyny silnikowej stosuje się inne parametry oparte na RON
i MON. Należą do nich:
 czułość, określana jako różnica liczby oktanowej badawczej i liczby oktanowej
motorowej. Jest to parametr na podstawie którego można określić technologię produkcji
benzyny,
 liczba oktanowa średnia  indeks oktanowy (R + M)/2, jest to połowa sumy liczby
oktanowej badawczej i motorowej. Parametr ten charakteryzuje benzynę pod względem
odporności na spalanie stukowe w średnich warunkach eksploatacyjnych.
Liczba oktanowa frontalna - FON
Jest to liczba oktanowa frakcji benzyny destylujÄ…cej do temperatury 100oC. Parametr ten
charakteryzuje benzynę pod względem spalania detonacyjnego najbardziej lotnych frakcji
benzyny. Zbyt mała FON prowadzi do wystąpienia spalania detonacyjnego podczas
uruchamiania zimnego silnika, gdy do komory spalania sÄ… podawane tylko lekkie frakcje.
W przypadku gaz
nikowych silników wielocylindrowych, FON może mieć znaczenia dla
równomierności pracy poszczególnych cylindrów.
1.1.2. Pytania sprawdzajÄ…ce
Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.
1. Jakie znasz rodzaje benzyn?
2. Czym spowodowane było powstanie benzyn nowej formuły?
3. Czym różnią się benzyny nowej formuły od benzyn bazowych?
4. Jakie składniki naftowe i komponenty syntetyczne wchodzą w skład benzyn
wysokooktanowych?
5. Jakie znasz dodatki do benzyn?
6. Które ze składników do benzyn muszą być limitowane i dlaczego?
7. Co to jest: liczba oktanowa badawcza i motorowa?
8. W jaki sposób można otrzymać benzyny wysokooktanowe?
9. Jakie dodatki zwiększają liczbę oktanową?
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
13
1.1.3. Ćwiczenia
Ćwiczenie 1
Wyszukaj i oceń wartości liczby oktanowej: reformatów, alkilatów, alkoholi C1-C4
oraz eterów alkilowych.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1) zapoznać się z materiałem nauczania jednostki modułowej 331[31].Z4.10,
2) zapoznać się z literaturą jednostki modułowej 331[31].Z4.10,
3) ustalić LOM, LOB dla reformatów, alkilatów, alkoholi C1 C4 oraz eterów alkilowych,
4) obliczyć indeks oktanowy (R + M)/2,
5) wyjaśnić, dlaczego podawanie wartości indeksu oktanowego jest ważne dla określenia
jakości paliwa,
6) zapisać wyniki w tabeli,
7) zaznaczyć, które komponenty benzyny wysokooktanowej mają najwyższe LO,
8) zaprezentować wykonanie ćwiczenia,
9) dokonać oceny poprawności wykonanego ćwiczenia.
Wyposażenie stanowiska pracy:
 materiał nauczania jednostki modułowej 331[31].Z4.10,
 literatura do jednostki modułowej 331[31].Z4.10,
 kalkulator.
Ćwiczenie 2
Określ rolę tzw. zamienników  tlenowych tetraetylu ołowiu (TEO).
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1) zapoznać się z materiałem nauczania jednostki modułowej 331[31].Z4.10,
2) zapoznać się z literaturą jednostki modułowej 331[31].Z4.10,
3) wypisać aktualnie stosowane  tlenowe zamienniki TEO, podać ich nazwy i wzory
sumaryczne,
4) wyjaśnić zasadność określenia  zamienniki TEO ,
5) obliczyć zawartość procentową m/m tlenu dla każdego z zamienników  tlenowych
tetraetylu ołowiu,
6) zaprezentować wykonanie ćwiczenia w postaci sprawozdania.
Wyposażenie stanowiska pracy:
 materiał nauczania jednostki modułowej 331[31].Z4.10,
 literatura do jednostki modułowej 331[31].Z4.10,
 komputer z dostępem do Internetu,
 kalkulator.
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
14
4.1.4. Sprawdzian postępów
Czy potrafisz: Tak Nie
1) zdefiniować pojęcia: liczba oktanowa badawcza i motorowa?
Ä„% Ä„%
2) wymienić rodzaje benzyn?
Ä„% Ä„%
3) wymienić dodatki do benzyn?
Ä„% Ä„%
4) określić składniki naftowe i komponenty syntetyczne benzyn?
Ä„% Ä„%
5) wymienić składniki limitowane w benzynach?
Ä„% Ä„%
6) uzasadnić konieczność limitowania zawartości ww. składników
Ä„% Ä„%
w benzynach?
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
15
4.2. Komponowanie benzyn
4.2.1. Materiał nauczania
Rosnące wymagania w zakresie ochrony środowiska spowodowały wprowadzenie norm
prawnych i programów ograniczających emisje toksycznych związków ze spalanych benzyn
w silnikach. Zostały określone wymagania co do składu i właściwości benzyny silnikowej.
Ponadto rozwijający się przemysł motoryzacyjny spowodował konieczność powstania benzyn
wysokooktanowych nowej formuły. Jest to benzyna wytwarzana w procesie komponowania
w stosownych proporcjach lekkich frakcji naftowych oraz wysokooktanowych składników
syntetycznych. Komponowanie umożliwia wyeliminowanie ołowiu (zarzucenie etylizowania
benzyn) ze składników benzyny.
Wymagania dotyczące jakości benzyn reguluje Rozporządzenie Ministra Gospodarki
i Pracy DzU 2005 nr 216 poz.1825 z dnia 19 paz
dziernika 2005 r w sprawie wymagań
jakościowych dla paliw ciekłych z póz
niejszymi zmianami.
Tabela 2. Wymagania jakościowe dla benzyn silnikowych stosowanych w pojazdach wyposażonych
w silniki z zapłonem iskrowym obowiązujące w Polsce z dnia 19.10.2005 r.
Zakresy 1)
Parametr Jednostki
minimum maksimum
Badawcza liczba oktanowa, RON 95,0 
Motorowa liczba oktanowa, MON 85,0 
Prężność par, okres letni 2) kPa 45,0 60,0
Destylacja:
 do temperatury 100 °C odparowuje %(V/V) 46,0 71,0
 do temperatury 150 °C odparowuje %(V/V) 75,0 
Zawartość węglowodorów typu:
 olefinowego %(V/V)  18,0
 aromatycznego %(V/V)  35,0
Zawartość benzenu %(V/V)  1,0
Zawartość tlenu %(m/m)  2,7
Zawartość związków organicznych
zawierajÄ…cych tlen:
 metanol, wymagany stabilizator %(V/V)  3
 etanol, stabilizator może być potrzebny %(V/V)  5
 alkohol izopropylowy %(V/V)  10
 alkohol tert-butylowy %(V/V)  7
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
16
Zakresy 1)
Parametr Jednostki
minimum maksimum
 alkohol izobutylowy %(V/V)  10
 etery (z 5 lub więcej atomami węgla
w czÄ…steczce) %(V/V)  15
Inne zwiÄ…zki organiczne zawierajÄ…ce tlen 3) %(V/V)  10
mg/kg  50
Zawartość siarki
mg/kg  10 4)
Zawartość ołowiu mg/l  5
1)
Wartości podane w specyfikacji są  wartościami rzeczywistymi . Limity tych
wartości zostały określone zgodnie z normą PN-EN ISO 4259:2002. Do określenia
progu wykrywalności przyjęto wartość 2R powyżej zera (gdzie R oznacza
odtwarzalność). Wyniki pojedynczych pomiarów powinny być interpretowane na
podstawie kryteriów określonych w normie PN-EN ISO 4259:2002.
2)
Okres letni trwa od dnia 1 maja do dnia 30 września.
3)
Inne monoalkohole i etery o temperaturze końca destylacji nie wyższej niż
temperatura końca destylacji określona w normie PN-EN 228:2003.
4)
Od dnia 1 stycznia 2005 r. benzyna bezołowiowa o maksymalnej zawartości siarki
10 mg/kg powinna być dostępna na terytorium Rzeczypospolitej Polskiej w sposób
równomierny geograficznie, umożliwiający swobodne poruszanie się pojazdów
wymagających tego rodzaju paliwa. Od dnia 1 stycznia 2009 r. może być
sprzedawana tylko benzyna o maksymalnej zawartości siarki 10 mg/kg.
Zmienność koncepcji technologicznych w produkcji benzyn wysokooktanowych
Tabela 3. Zmienność koncepcji technologicznych produkcji wysokooktanowych komponentów wynikająca
z proekologicznego zaostrzenia wymagań co do składu i właściwości benzyn [8]
Lp. Kluczowe zadanie Zmiany gradacji ważności i technologii procesów
technologiczne w modernizowanych schematach produkcji benzyn
w produkcji benzyn wysokooktanowych
1 Ograniczanie 1. Wzrost roli reformingu benzyn, reformat bogaty
i w konsekwencji w RTEK jako główny komponent  wnoszący
zarzucenie etylizowania oktanowość do benzyn.
2. Uruchomienie instalacji reformingu wysokiej
ostrości (Aromizing lata 80. XXw).
3. Wprowadzenie procesu Cylcar (BTEK z propanu
i butanów od 1985).
4. Wzrost liczby instalacji FKK oraz alkilowania
izobutanu olefinami C3 i C4.
5. Rozwój produkcji MTBE  od 1973 roku.
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
17
2 Ograniczenie 1. Rozwój reformingu w łagodnych warunkach, nowe
zawartości benzenu technologie zmniejszania zawartości benzenu
i sumy w reformatach, wycofywanie procesów Aromizing
wysokooktanowych i Cylcar.
jednopierścieniowych 2. Szybki wzrost światowej produkcji MTBE
węglowodorów zwłaszcza od 1985.
aromatycznych (BTEK) 3. Wzrost roli izomeryzacji n-alkanów C5 i C6 oraz
alkilowania izobutanu.
4. Wzrost roli (HK) oraz zmodernizowanego FKK
(także jako z
ródła olefin C3 i C4).
3 Ograniczenie 1. Ograniczenie produkcji MTBE w niektórych
zawartości benzenu i regionach.
sumy BTEK oraz 2. Rozwój instalacji izomeryzacji, alkilowania oraz
weryfikacja wyrobów FKK i HK.
co do skali produkcji i 3. Wzrost roli bioetanolu oraz eterów ETBE i TAME
struktury wykorzystania jako komponentów benzyn.
eterów alkilowych oraz 4. Możliwe uruchomienia instalacji izomeryzacji
bioetanolu i metanolu n-alkanów C7 i C8 oraz dimeryzacji butenów.
Benzyna reformułowana komponowana jest w zasadzie z tych samych strumieni,
co konwencjonalna, jednakże w innych proporcjach. Zawiera znacznie większe ilości
produktów izomeryzacji, alkilacji i hydrokrakingu oraz komponentów tlenowych kosztem
mniejszego udziału wysokoaromatycznych produktów reformingu oraz produktów krakingu
zawierających węglowodory olefinowe.
Benzyna z krakingu kat.
Reformat
Benzyna z DRW
Alkilatm
n-butan (izobutan)
Komponowanie
Alkohole Benzyny
(tzw. blending)
wysokooktanowe
benzyn
MTBE, TAME
wysokooktanowych
Produkt izomeryzacji
frakcji C5-C6
Produkt oligomeryzacji
olefin C3-C5
Produkt dimeryzacji TEO
propylenu (Dimersol)
m- produkty alkilowania izobutanu olefinami C3-C4
Rys. 2. Schemat możliwych komponentów wysokooktanowych benzyn silnikowych [2]
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
18
Eliminuje się TEO, a uzyskanie zadowalającej wartości LO benzyn zależy od bilansu
posiadanych surowców oraz od dysponowania odpowiednimi procesami technologicznymi
i środkami na ich wprowadzenie.
Znaczenie instalacji komputerowego sterowanego komponowania (blendingu) benzyn
wysokooktanowych
W produkcji benzyn wysokooktanowych nowej formuły ważną rolę odgrywają
nowoczesne instalacje blendingu (komponowania), który jest bardzo precyzyjnym procesem
technologicznym prowadzonym w rafineriach. Benzyny sÄ… bowiem komponowane
z kilkunastu strumieni półproduktów (reformaty, izomeraty, alkilaty, benzyny z DRW, FKK,
HK, etery alkilowe i inne) oraz pakietów uszlachetniających. Aby uzyskać pożądaną ilość
i potrzebną strukturę wydajności produkowanych gatunków benzyn oraz na bieżąco
dostosować się do różnych sytuacji eksploatacyjnych rafinerii, a także do zmieniających się
oczekiwań rynku, konieczne są precyzyjne programy komputerowego sterowania
blendingiem.
Obejmują one m.in. przetwarzanie danych z ciągłego analizowania składu
poszczególnych strumieni komponentów (technika NIR w tzw. bliskiej podczerwieni).
W procesie blendingu do benzyn dozowane są specjalnie dobrane pakiety dodatków
uszlachetniających. Stosuje się bardzo rygorystyczne kryteria doboru dodatków.
Technika refleksyjna NIR umożliwia bardzo dokładny pomiar on-line bez kontaktu
z mierzonym medium stałym lub ciekłym, badając zawartość wilgoci lub innego składnika
w czasie rzeczywistym. Zwiększa to wymiernie efektywność procesu przez oszczędność
mediów energetycznych i poprawę jakości półproduktów i produktów. Analiza NIR jest
nieniszcząca, bezpieczna, nie wymaga specjalnego przygotowania próbek ani stosowania
reagentów chemicznych.
Z tego powodu nowoczesne instalacje blendingu wymagają nakładu dużych środków
na wyposażenie i uruchomienie takiej instalacji, aby wytwarzane benzyny spełniały wciąż
wzrastajÄ…ce wymagania.
Modernizacje rafinerii (zakładów rafineryjno-petrochemicznych)
W celu poprawienia jakości benzyn wiele rafinerii modernizuje je tak, aby dostosować
technologię produkcyjną benzyn wysokooktanowych do zaostrzających się wciąż wymagań
jakościowych. Działania te polegają na:
- uruchamianiu nowych instalacji katalitycznej izomeryzacji n-alkanów C5-C6 zawartych
w benzynie lekkiej z destylacji zachowawczej w celu zwiększenia oktanowości
izomeratu,
- uruchamianie nowych instalacji alkilowania izobutanu propylenem lub n-butenami,
- zmianach technologicznych w blokach reformingu benzyn ukierunkowanych na
zmniejszenie zawartości węglowodorów aromatycznych w reformatach kierowanych do
blendingu benzyn (usuwanie ze wsadów reformingu tzw. prekursorów benzenu oraz
katalitycznego uwodornienia benzenu),
- uruchamianie nowych instalacji syntez, tzw. tlenowych komponentów benzyn nowej
formuły, np.: eterów alkilowych,
- uruchamianie nowych instalacji uszlachetniajÄ…cych benzyny otrzymane z krakingu
katalitycznego,
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
19
Tabela 4. Surowce do produkcji najważniejszych eterów alkilowych  jako wysokooktanowe komponenty
wysokooktanowych benzyn nowej formuły [8]
Lp. Eter Surowce, z których jest wytwarzany
MTBE
1 Izobutylen + metanol z gazu ziemnego
CH3OC(CH3)3
ETBE
2 Izobutylen + bioetanol (rzadko etanol syntetyczny)
CH3OC(CH3)3
3 TAME 2-metylobuteny (amyleny) + metanol
Ograniczenie zawartości benzenu w benzynach można osiągnąć poprzez:
- wydzielanie benzenu ze strumieni komponentów benzyn, zwłaszcza z reformatu,
a wydzielony benzen jest produktem handlowym,
- ograniczenie tworzenia siÄ™ benzenu w trakcie procesu reformowania poprzez
odpowiednie frakcjonowanie surowca,
- przereagowanie benzenu z wytworzeniem innych węglowodorów, pozostających
w benzynie, poprzez uwodornienie przebiegajÄ…ce zgodnie ze schematem:
benzen cykloheksan metylocyklobutan
LOB = 106 LOB = 83 LOB = 91
Tabela 5. Porównanie procesów redukcji zawartości benzenu w komponentach benzyn silnikowych [9]
Proces
Kryterium
Wydzielanie Uwodornienie Hydroizomeryzacja Alkilowanie Transalkilowanie
Wpływ na ujemny brak brak dodatni brak
wydajność
benzyny
Wpływ na liczbę ujemny ujemny słabo ujemny brak brak
oktanowÄ…
Wpływ na słabo brak brak ujemny dodatni
destylacjÄ™ ujemny
normalnÄ…
Skuteczność wysoka wysoka wysoka wysoka wysoka
eliminacji z recyklem z recyklem
benzenu
Zapotrzebowanie brak wodór wodór olefiny brak
na dodatkowe
surowce
Koszty wysokie wysokie wysokie wysokie średnie
inwestycyjne
Koszty wysokie niskie niskie wysokie wysokie
eksploatacyjne
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
20
Rys. 3. Optymalny układ technologiczny dla minimalizacji zawartości benzenu w benzynach [9]
1  wstępna kolumna rektyfikacyjna, 2  kolumna rektyfikacyjna reformatu
Odsiarczona frakcja benzynowa jest wstępnie rozdestylowana na frakcję C5-C6,
zawierająca prekursory benzenu i benzen, oraz na frakcję zawierającą węglowodory o liczbie
atomów węgla powyżej 6, którą poddaje się procesowi reformowania katalitycznego.
Uzyskany reformat jest również rozdestylowywany, a frakcję C5-C6, wraz z frakcją wstępnej
destylacji, poddaje się procesowi hydroizomeryzacji, przekształcając benzen w cykloalkany
pozostajÄ…ce w benzynie.
Stosowanie TBA i eterów MTBE i TAME jest kosztownym sposobem zwiększania
liczby oktanowej benzyn. W niektórych krajach w celu uzyskania większej LO benzyn stosuje
się częściej procesy izomeryzacji lekkiej benzyny parafinowej i alkilowania izobutanu
olefinami.
W produkcji wysokooktanowych komponentów benzyn podstawowymi surowcami są:
 niższe olefiny propylen i n-buten stosowane w procesach alkilowania i polimeryzacji,
 izobutylen stosowany do produkcji MTBE i TBA.
Dlaczego węglowodory C4 są ważne przy produkcji benzyn bezołowiowych
wysokooktanowych nowej formuły?
Dużą rolę, jako z
ródła surowców olefinowych dla instalacji wytwarzających ważne
syntetyczne komponenty benzyn wysokooktanowych (alkilaty, MTBE, ETBE, TBA), sÄ…
frakcje węglowodorów C4 otrzymywanych w procesie FKK i pirolizy, a w szczególności
izobutylen.
Niedobory izobutylenu w rafineraich można zmniejszyć poprzez:
- udoskonalanie technologii fluidalnego krakingu katalitycznego na katalizatorach
zawierajacych zeolity z ukierunkowaniem na dalsze zwiększanie wydajności propylenu,
izobutylenu i n-butenów,
- rozbudowę schematów rafinerii, polegająca na uruchomieniu instalacji izomeryzacji
n-butenów zintegrowanych z instalacjami syntezy eterów alkilowych (B rys. 4),
- wytwarzanie izobutylenu z butanu zawartego w gazach rafineryjnych (A+C rys. 4).
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
21
Rys. 4 Schemat ideowy przeróbki frakcji C4 z pirolizy i FKK [8]
A  izomeryzacja n-butanu, B  izomeryzacja n-butenów, C  odwodornienie izobutanu, C2H5OH  bioetanol
otrzymany metodą fermentacji, m benzyny ciężkiej, lekkiego oleju, gazu płynnego
Wprowadzenie ze względów ekologicznych przepisów ostro limitujących w benzynach
wysokooktanowych zawartości ołowiu, siarki, benzenu oraz innych węglowodorów
aromatycznych jednopierścieniowych spowodowało wprowadzenie w ich miejsce określoną
(też limitowaną) porcję syntetycznych komponentów wysokooktanowych.
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
22
Zasadniczymi komponentami benzyny sÄ… produkty:
 reformingu,
 krakingu,
 hydrokrakingu,
 izomeryzacji,
 alkilacji,
 polimeryzacji,
 destylacji pierwotnej,
 komponenty tlenowe.
Tabela 6. Proporcje komponentów w benzynie konwencjonalnej i reformułowanej w USA [7]
Skład, [% V/V]
Komponenty
Konwencjonalna Reformułowana
Benzyna pierwotna 5,5 3,5
Produkty:
 reformingu 40,3 24,6
 krakingu 33,0 28,1
 alkilacji 9,4 16,5
 polimeryzacji 1,0 1,4
 izomeryzacji 5,5 11,6
 hydrokrakingu 1,9 3,5
Etery alkilowe 3,4 10,8
A
Ä…cznie 100,0 100,0
Aktualnie podstawowymi komponentami tlenowymi (nazywane również tlenowymi
zamiennikami tetraetylku ołowiu TEO w benzynie) są:
1) alkohole:
 metanol (MeOH)  alkohol metylowy o wzorze chemicznym  CH3OH,
 etanol (EtOH)  alkohol etylowy o wzorze chemicznym  C2H5OH,
 izopropanol (IPA)  alkohol izopropylowy o wzorze chemicznym  (CH3)2CHOH,
 izobutanol (IBA)  alkohol izobutylowy o wzorze chemicznym  (CH3)3COH,
 tert butanol (TBA)  alkohol izobutylowy III rzędowy o wzorze chemicznym 
(CH3)3COH
2) etery:
 eter metylo-tert-butylowy  oznaczamy skrótem:MTBE,
 eter etylo-tert-butylowy  oznaczamy skrótem: ETBE,
 eter metylo-tetr-amylowy  oznaczamy skrótem: TAME,
 eter diizopropylowy  oznaczany skrótem: DIPE.
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
23
Tabela 7. Podstawowe właściwości wybranych tlenowych komponentów benzyny [7]
Alkohole Etery
Parametr
MeOH EtOH TBA MTBE ETBE TAME
Gęstość, g/cm3 0,796 0,794 0,791 0,743 0,744 0,770
Indeks oktanowy (R+M)/2 108 115 101 110 110 105
RVP, kPa 32 17 9 54 26,9 10
RVP zmieszania, kPa 420 127 70 56 28 10,6
Rozpuszczalność w wodzie, % m/m nieogr. nieogr. nieogr. 4,8 1,2 0,6
Temperatura wrzenia, oC 65 77,8 82,8 55,2 72 86,1
Zawartość tlenu, % m/m 49,9 34,7 21,6 18,2 15,7 15,7
Powietrze: paliwo m/m (teor.) 6,45 8,97 11,1 11,7  12,1
Wartość opałowa (dolna), MJ/kg 20 27 33,2 35,1  39,5
Reaktywność atmosferyczanam 1,0 3,4 1,1 2,6 8,1 7,9
Zawartość w benzynie, % v/v (maks.)mm 3mmm 5mmmm 7 10-15 10-15 10-15
m stała szybkość reakcji komponentu z rodnikami hydroksylowymi
mm wg Dyrektywy 85/536/EEC
mmm należy stosować solubilizator
mmmm stosowanie solubilizatora może być konieczne
Funkcje eterów w komponowaniu benzyn
 obniżają stężenie węglowodorów nienasyconych w gotowej benzynie, co pozwala
na zwiększenie udziału w benzynie takich komponentów, jak benzyna z instalacji
krakingu katalitycznego,
 niska prężność par eterów obniża prężność par benzyny, dzięki czemu zmniejszana jest
emisja lotnych związków organicznych,
 temperatura wrzenia eterów odpowiada wymaganiom jakościowym,
 posiadają najwyższą liczbę oktanową, dzięki czemu mogą zastąpić część reformatu,
obniżając z jednej strony zawartość węglowodorów aromatycznych poprzez ich
rozcieńczanie, a z drugiej zaś utrzymując liczbę oktanową benzyny na wysokim
poziomie,
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
24
Tabela 8 Właściwości MON i RON dla wybranych eterów stosowanych do komponowania paliw [praca własna]
MTBE ETBE TAME
Właściwość
eter metylo-tert-butylowy eter etylo-tert-butylowy eter metylo-tetr-amylowy
Liczba
112-130 128 106-116
oktanowa RON
Liczba
97-116 102 95-106
oktanowa MON
 etery praktycznie nie zawierają związków siarki i poprzez rozcieńczanie pozostałych
komponentów przyczyniają się do obniżenia zawartości siarki w benzynie,
 powodujÄ… niski Wskaz
nik Własności Jezdnych (poniżej 820). Jest to wielkość opisująca
szybkość odparowania benzyny w czasie nagrzewania się zimnego silnika i nie powinna
być wyższa niż 1200, w przeciwnym przypadku spalanie benzyny jest nieefektywne,
osiągi silnika są słabe, a emisja węglowodorów wysoka.
Rola alkoholi w komponowaniu benzyn
 Metanol (biometanol  wytwarzany z biomasy) dodawany do benzyn w czystej postaci
lub w postaci MTBE. Zwiększa liczbę oktanową podczas jego spalania zapotrzebowanie
tlenu w porównaniu z innymi komponentami jest małe.
 Bioetanol (etanol), jest on podobnie jak MTBE, masowo stosowanym komponentem.
Dodatek alkoholu do paliwa powoduje wzrost jego ceny. Jest to jedyna bariera szerokiego
wykorzystywania możliwości produkcyjnych etanolu i możliwości instalacji służących do
komponowania benzyn w oparciu o etanol. Stosowanie bioetanolu spowodowało dynamiczny
rozwój jego produkcji, a tym samym:
 może sprzyjać stabilizacji produkcji rolnej,
 zwiększa dochody rolników,
 normuje ceny na produkty rolne,
 powoduje zwiększenia zatrudnienia w rolnictwie.
Tabela 9. Produkcja bioetanolu z różnych roślin [opracowanie własne]
Ilość surowca potrzebna Plonowanie Wydajność EtOH
do produkcji EtOH surowca silnikowego
kg/100 l kg/t t/ha l/ha t/ha
Pszenica 298 3636 7 2429 1,925
Buraki 992 12500 66 6650 5,28
Ziemniaki 794 10000 35 4410 3,5
Bioetanol dodawany jest do paliw w postaci czystej lub przetworzonej jako ETBE. Wysoka
zawartość wagowa tlenu w związku przyczynia się do obniżenia emisji CO o około 15 30%,
zwiększa liczbę oktanową, ułatwia uzyskanie mocy i pełnego spalania (mniejsze dymienie).
Zastosowanie mieszanek benzyn z bioetanolem obniża ilość SO2 w otaczającym powietrzu
o około 30%, dzięki polepszeniu procesów spalania paliw w silnikach (wyższe temperatury
i ciśnienia) w porównaniu z benzynami standardowymi. Jedna tona bioetanolu zużyta
w transporcie zmniejsza emisję CO2 o około 2,3 tony. Jest to surowiec odnawialny. Coraz
szersze stosowanie odnawialnych z
ródeł energii, do których należy bioetanol, pozwala
redukować zużycie paliw kopalnych, których zasoby są ograniczone.
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
25
4.2.2. Pytania sprawdzajÄ…ce
Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.
1. Jakie sÄ… naftowe i syntetyczne komponenty benzyn?
2. Które z komponentów zwiększają liczbę oktanową?
3. Jakie są normy zawartości w benzynach wysokooktanowych alkoholi, eterów oraz tlenu
zwiÄ…zanego w zwiÄ…zkach organicznych w Polsce?
4. Dlaczego stosowanie wysokooktanowych komponentów benzyn jest korzystne dla
środowiska?
5. Jaka jest dopuszczalna zawartość ołowiu, siarki oraz benzenu w benzynach w Polsce?
6. Które ze składników do benzyn muszą być limitowane i dlaczego?
7. W jaki sposób rafinerie zmniejszają zawartość benzenu w komponentach naftowych?
8. Dlaczego niezbędna jest instalacja komputerowego sterowania komponowania benzyn
w rafineriach?
9. Dlaczego do regulacji i sterowania wielkością strumieni masy poszczególnych
komponentów wprowadzanych do procesu blendingu zastosowano technikę NIR?
4.2.3. Ćwiczenia
Ćwiczenie 1
Wykonaj oznaczenie zawartości benzenu w benzynie na podstawie analizy normy badań
PN EN 238 : 2000  Oznaczanie zawartości benzenu metodą spektrometrii w podczerwieni i
dokonaj na jego podstawie oceny jakości badanej benzyny.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1) zapoznać się z materiałem nauczania jednostki modułowej 331[31].Z4.10,
2) zapoznać się z normą PN EN 238 : 2000,
3) zapoznać się z zasadą metody,
4) zaproponować kolejne etapy procesu analitycznego,
5) zaplanować potrzebny sprzęt i odczynniki,
6) ustalić zasady bhp obowiązujące podczas pracy na podstawie Kart charakterystyk
substancji niebezpiecznej i preparatu niebezpiecznego odczynników stosowanych
podczas oznaczenia,
7) wykonać oznaczenie,
8) obliczyć zawartość benzenu w badanej benzynie,
9) dokonać oceny jakości paliwa w odniesieniu do aktualnego Rozporządzenia Ministra
Gospodarki i Pracy Dz. 2005 nr 216 poz.1825 z dnia 19 paz
dziernika 2005 r w sprawie
wymagań jakościowych dla paliw ciekłych z póz
niejszymi zmianami,
10) zaprezentować wykonanie ćwiczenia,
11) dokonać oceny poprawności wykonanego ćwiczenia.
Wyposażenie stanowiska pracy:
 materiał nauczania jednostki modułowej 311[31].Z3.03,
 norma PN EN 238 : 2000,
 aktualne Rozporządzenie Ministra Gospodarki i Pracy w sprawie wymagań
jakościowych dla paliw ciekłych,
 Karty charakterystyk substancji niebezpiecznej i preparatu niebezpiecznego dla
odczynników używanych podczas oznaczenia.
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
26
Ćwiczenie 2
Wprowadzając do benzyny wysokooktanowej EtOH, TBA i MTBE w maksymalnej ilości
przewidzianej w normie (załącznik), oblicz, czy nie została przekroczona zawartość
procentowa [m/m] wprowadzonego tlenu.
Załącznik
Dane fizykochemiczne alkoholi i eterów
Alkohole Etery
Parametr
MeOH EtOH TBA MTBE ETBE TAME
Gęstość, g/cm3 0,796 0,794 0,791 0,743 0,744 0,770
Zawartość tlenu, % m/m 49,9 34,7 21,6 18,2 15,7 15,7
Wymagania jakościowe dla benzyn silnikowych stosowanych w pojazdach wyposażonych
w silniki z zapłonem iskrowym obowiązujące w Polsce z dnia 19.10.2005 r.
Zakresy
Parametr Jednostki
minimum maksimum
Badawcza liczba oktanowa, RON 95,0 
Zawartość tlenu %(m/m)  2,7
Zawartość związków organicznych
zawierajÄ…cych tlen:
 metanol, wymagany stabilizator %(V/V)  3
 etanol, stabilizator może być potrzebny %(V/V)  5
 alkohol izopropylowy %(V/V)  10
 alkohol tert-butylowy %(V/V)  7
 alkohol izobutylowy %(V/V)  10
 etery (z 5 lub więcej atomami węgla w
%(V/V)  15
czÄ…steczce)
Inne zwiÄ…zki organiczne zawierajÄ…ce tlen 1) %(V/V)  10
1)
Inne mono-alkohole i etery o temperaturze końca destylacji nie wyższej niż temperatura końca
destylacji określona w normie PN-EN 228:2003.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1) zapoznać się z materiał nauczania jednostki modułowej 331[31].Z4.10,
2) zapoznać się z załącznikami,
3) wykonać obliczenia,
4) sformułować wnioski,
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
27
5) zaprezentować wykonanie ćwiczenia,
6) dokonać oceny poprawności wykonanego ćwiczenia.
Wyposażenie stanowiska pracy:
 materiał nauczania jednostki modułowej 311[31].Z3.03,
 załącznik  wymagania jakościowe dla benzyn silnikowych,
 kalkulator.
Ćwiczenie 3
Wykonaj schemat ideowy zasilania instalacji komponowania benzyn strumieniami
różnych komponentów naftowych i syntetycznych.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1) zapoznać się z obowiązującymi na terenie oddziału komponowania benzyn przepisami
bhp i stosować się do nich,
2) pobrać od nauczyciela instrukcję i kartę obserwacji,
3) zebrać informacje o rodzaju produkowanej benzyny,
4) zebrać informacje o składnikach naftowych i komponentach syntetycznych benzyn,
5) ustalić które z komponentów zwiększają liczbę oktanową,
6) zapoznać się z instalacją komputerowo sterowanego procesu komponowania benzyn,
7) zebrać informacje o stosowanych urządzeniach do regulacji i sterowania wielkością
strumieni masy poszczególnych komponentów,
8) przygotować schemat ideowy procesu komponowania zgodnie z zasadami podanymi
przez nauczyciela,
9) wyjaśnić złożoność technologiczną procesu komponowania benzyn wysokooktanowych
z kilkunastu strumieni składników naftowych i syntetycznych,
10) zaprezentować wyniki pracy w postaci sprawozdania z dołączonym schematem ideowym
zasilania instalacji komponowania benzyn strumieniami różnych komponentów
naftowych i syntetycznych.
Wyposażenie stanowiska pracy:
 karta obserwacji,
 instrukcja dla ucznia.
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
28
4.2.4. Sprawdzian postępów
Czy potrafisz: Tak Nie
1) wyjaśnić, na czym polega proces komponowania benzyn
Ä„% Ä„%
wysokooktanowych?
2) wymienić składniki naftowe i komponenty syntetyczne benzyn?
Ä„% Ä„%
3) wymienić zamienniki  tlenowe tetraetylu ołowiu?
Ä„% Ä„%
4) uzasadnić celowość stosowania tlenowych zamienników TEO ze
Ä„% Ä„%
względu na ochronę środowiska?
5) scharakteryzować działania podejmowane przez rafinerie w celu
Ä„% Ä„%
ograniczania ilości benzenu w komponentach benzyn?
6) scharakteryzować złożoność technologiczną procesu komponowania
benzyn wysokooktanowych z kilku różnych strumieni składników
Ä„% Ä„%
naftowych i syntetycznych?
7) wyjaśnić konieczność stosowania instalacji komputerowo
Ä„% Ä„%
sterowanego komponowania benzyn w rafineriach?
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
29
4.3. Wpływ benzyn i komponentów na środowisko
4.3.1 Materiał nauczania
Benzyny silnikowe stanowią zagrożenie dla środowiska podczas ich wytwarzania,
transportu, magazynowania, dystrybucji i użytkowania. Do organizmów żywych mogą
dostawać się przez układ oddechowy, pokarmowy lub przez skórę.
Do najważniejszych z
ródeł skażenia środowiska przez substancje ropopochodne należą:
 instalacje wydobywcze ropy naftowej,
 rafinerie przetwarzajÄ…ce ropÄ™ naftowÄ…,
 urzÄ…dzenia do dystrybucji i magazynowania paliw,
 środki transportu surowców, produktów i odpadów rafineryjnych,
 nieodpowiednie gromadzenie i zagospodarowanie zużytych olejów i smarów,
 nieszczelne rurociÄ…gi,
 wycieki paliw, występujące podczas kolizji pojazdów.
Skażenie środowiska produktami naftowymi powoduje zanieczyszczenie wód
powierzchniowych i poziemnych oraz gruntu. Zanieczyszczenie może mieć charakter:
 pierwotny, np.: wycieki, rozlewy paliw,
 wtórny: rozprzestrzenianie się zanieczyszczeń z miejsc skażonych do wód poziemnych,
rozprzestrzenianie się zanieczyszczeń powstałych ze spalania np. benzyn.
Oddziaływaniem pośrednim są emisje do atmosfery produktów spalania benzyn:
 CO2,
 CO,
 SO2,
 tlenków azotu NOx,
 związków ołowiu,
 niespalonych węglowodorów i produktów niecałkowitego spalenia węglowodorów,
np.: formaldehydu, aldehydu octowego, butadienów, wielopierścieniowych
węglowodorów aromatycznych (WWA).
Tlenek siarki(IV) atakuje najczęściej drogi oddechowe i struny głosowe. Wdychanie
SO2 powoduje skurcze oskrzeli. Długotrwałe oddychanie powietrzem z zawartością SO2,
nawet w niskich stężeniach, powoduje uszkodzenie dróg oddechowych, prowadzące do
nieżytów oskrzeli, częste przypadki tego schorzenia stwierdzono w badaniach
epidemiologicznych mieszkańców miast o zanieczyszczonym powietrzu. Tlenek siarki(IV),
po wniknięciu w ściany dróg oddechowych, przenika do krwi i dalej do całego organizmu;
kumuluje się w ściankach tchawicy i oskrzelach oraz wątrobie, śledzionie, mózgu i węzłach
chłonnych. Duże stężenie SO2 w powietrzu może prowadzić do zmian w rogówce oka.
Tlenek węgla(II) jest niezwykle groz
ny, ponieważ powoduje ciężkie zatrucia, a nawet
śmierć organizmu. Przy zatruciach (zaczadzeniu) CO jest pochłaniany przez płuca, skąd
przenika do krwi i Å‚Ä…czy siÄ™ trwale z hemoglobinÄ…, tworzÄ…c karboksyhemoglobinÄ™, niezdolnÄ…
do przenoszenia tlenu. Ponieważ powinowactwo CO do hemoglobiny jest ok. 300 razy
większe niż tlenu, następuje gwałtowne obniżenie zawartości oksyhemoglobiny
i w konsekwencji niedotlenienie organizmu (w szczególności mózgu i mięśnia sercowego).
Objawami zatrucia tlenkami węgla są bóle i zawroty głowy, oszołomienie, duszności,
nudności, wymioty, przyspieszony oddech, kołatanie serca, a w końcu utrata przytomności.
Po zatruciach możliwe są powikłania, nerwobóle, uszkodzenie ośrodkowego układu
nerwowego, zmiany w czynnościach płuc i serca. Toksyczne działanie tlenku węgla na
człowieka zależy od stężenia w powietrzu i czasu działania.
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
30
Toksyczność tlenków azotu jest różna, np. NO2 jest czterokrotnie bardziej toksyczny niż
NO. Toksyczne działanie dwutlenku azotu polega na ograniczaniu dotlenienia organizmu;
obciąża on zdolności obronne ustroju na infekcje bakteryjne. NO2 działa drażniąco na oczy
i drogi oddechowe, jest przyczyną zaburzeń w oddychaniu, powoduje choroby alergiczne,
m.in. astmę - szczególnie u dzieci mieszkających w miastach narażonych na smog. Zarówno
NO, jak i NO2 są prekursorami powstających w glebie rakotwórczych i mutagennych
nitrozoamin.
Ołów jest trucizna ogólnoustrojowa, działa szkodliwie na układ nerwowy, nerki, a także
może powodować bezpłodność. Wpływa hamująco na rozwój psychiczny dzieci, może
wywoływać uszkodzenia mózgu.
Wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne (WWA) wywołują ostre i przewlekłe
zatrucia. W grupie węglowodorów aromatycznych duże zagrożenie stanowią benzopiren,
ze względu na właściwości rakotwórcze.
Pyły bezpośrednie oddziaływanie pyłów zależy od wielkości cząsteczek. Niebezpieczne
są pyły najdrobniejsze o wielkości cząstki do 5 mikrometrów, które z łatwością przenikają
do większości organizmów. U ludzi osiadają na ściankach pęcherzyków płucnych i utrudniają
wymianę gazowa. Powodują podrażnienie naskórka i śluzówki, zapalenia górnych dróg
oddechowych; wywołują choroby oczu, choroby alergiczne, astmę a także ciężkie schorzenia,
jak pylica płuc oraz nowotwory płuc, gardła, krtani. Niektóre z wymienionych chorób mogą
być powodowane obecnością w pyłach metali ciężkich i węglowodorów.
Emitowane węglowodory, reagując z tlenkami azotu oraz innymi składnikami atmosfery
tworzą troposferyczny ozon. Powstający w wyniku niezupełnego spalenia węglowodorów
aromatycznych CO przyczynia siÄ™ do powstania  smogu komunikacyjnego . Transport
samochodowy w dużych miastach jest z
ródłem emisji 80% CO, 50% tlenków azotu i 33%
węglowodorów. [7]
Skutki rozlewu paliwa
Rozlane paliwo wnika w grunt pod wpływem działania sił ciężkości, sił kapilarnych
i adsorpcyjnych. Migracja węglowodorów zachodzi w pionie i w poziomie w zależności
od przepuszczalności gruntu. Jeżeli grunt jest dobrze przepuszczalny, migracja zachodzi
głównie w pionie. Dzieje się tak do momentu osiągnięcia poziomu wód podziemnych, wtedy
następuje migracja w poziomie, która jest bardziej niebezpieczna ze względu na możliwość
skażenia wód podziemnych, która często stanowi z
ródło wody pitnej. Analizy
rozprzestrzeniania zanieczyszczeń naftowych w gruntach wskazują, że aż 80% wszystkich
zanieczyszczeń stanowią węglowodory aromatyczne, które przemieszczają się ze strefy
rozlania na powierzchni ziemi do wód gruntowych i poziemnych. Dzieje się tak, ponieważ
węglowodory aromatyczne w porównaniu z parafinami i węglowodorami naftenowymi
cechują się najwyższą rozpuszczalnością w wodzie.
Szybkość migracji benzyny przez grunt jest 6 do 10 razy większa w porównaniu do
wody.
Wśród składników benzyny są składniki:
 obojętne lub w znikomym stopniu szkodliwe dla środowiska i zdrowia człowieka
tj. węglowodory nasycone, woski, parafiny,
 związki toksyczne, np.: benzen i inne węglowodory aromatyczne, ołów.
Chcąc ograniczyć rozmiary skażenia środowiska na skutek rozlewu paliwa stosuje się
sorbenty, które zabezpieczają miejsca skażenia przed jego powiększeniem, a następnie
pozwalają systematycznie usunąć czynnik zanieczyszczający.
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
31
Wpływ hermetyzacji rozlewu benzyn na środowisko
Napełnienie pustego baku samochodowego o pojemności 50 litrów na stacji benzynowej
bez hermetycznych dystrybutorów powoduje wyparcie do atmosfery 50 litrów gazu
nasyconego węglowodorami. Ilość ta odpowiada około 0,3 litra paliwa.
Hermetyzacja procesu dystrybucji benzyn i innych paliw płynnych ma na celu:
- ograniczenie ilości szkodliwych par produktów naftowych wydostających się do
środowiska,
- ochronę zdrowia mieszkańców oraz zdrowia i bezpieczeństwa pracowników.
Wpływ komponentów benzyn na środowisko
W skład benzyn oprócz węglowodorów wchodzi szereg dodatków, które poprawiają
właściwości użytkowe. Nawet, jeśli ilość dodatków nie przekracza kilku procent masowych,
to jednak są to ilości znaczące z punktu widzenia ochrony środowiska przed skażeniem. Ilość
ta jest porównywalna z ilością czynnego składnika w środkach ochrony roślin, znanych
z wysokiego stopnia toksyczności.
Metanol. Dodawanie go w czystej postaci do benzyn jest ograniczone (ze względu na
wyniki najnowszych badań), ponieważ mieszanina benzyny z metanolem tworzy związki
kancerogenne, zwiększając liczbę emitowanych do środowiska węglowodorów
aromatycznych.
MTBE. Powoduje zwiększenie emisji aldehydów z silników benzynowych. Ma niski
próg wykrywalności węchowej. Ponieważ ma10-krotnie większą rozpuszczalność w wodzie,
rozlany na powierzchni ziemi rozprzestrzenia się po niej razem z wodą bardzo szybko. Może
przedostawać się do z
ródeł wody pitnej. U ludzi pijących wodę zanieczyszczoną MTBE na
poziomie 100 ppm powoduje bóle głowy, kłopoty z oddychaniem nudności, zmienia smak
wody. MTBE w zawarty w powietrzu w stężeniu 100 ppm powoduje mdłości, bóle głowy,
podrażnienie oczu i dróg oddechowych. Na tej podstawie MTBE został zaliczony do
związków trzeciej kategorii szkodliwości, podobnie jak kofeina. W przypadku nieszczelności
lub skorodowania zbiorników z benzyną skażony obszar ziemi benzyny z MTBE jest dużo
większy niż benzyny bez MTBE. Zagrożenie zanieczyszczeniem wód podziemnych MTBE są
dużo mniejsze, jeżeli stosuje się zbiorniki benzynowe dwupłaszczowe zaopatrzone
w detektory wycieków benzyn. [6]
ETBE. W odróżnieniu od MTBE ma wysoki próg wykrywalności węchowej, jest lepiej
biodegradowalny, ma niższą prężność par, ma jednak wyższy potencjał ozonotwórczy i mało
znana jest jego toksyczność.
4.3.2. Pytania sprawdzajÄ…ce
Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.
1. Jakie sÄ… z
ródła skażenia środowiska przez produkty przemysłu naftowego?
2. Jakie zanieczyszczenia środowiska gruntowo-wodnego powodują benzyny?
3. Jakie zanieczyszczenia powietrza sÄ… spowodowane przez spalanie benzyny?
4. Jakie sÄ… skutki rozlewu benzyn?
5. W jaki sposób możemy ograniczać zanieczyszczenia środowiska na skutek rozlewu
benzyny?
6. W jaki sposób stacje benzynowe wpływają na środowisko?
7. W jaki sposób komponenty benzyn wpływają na środowisko?
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
32
4.3.3. Ćwiczenia
Ćwiczenie 1
Wyszukaj informacje na temat szkodliwości benzyn wysokooktanowych w zależności
od rodzajów komponentów.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1) wybrać rodzaj benzyny,
2) odszukać w Internecie Kartę charakterystyki substancji niebezpiecznej i preparatu
niebezpiecznego wybranej benzyny,
3) odszukać informacje dotyczące składu wybranej benzyny,
4) przewidzieć zagrożenia wynikające dla środowiska w przypadku niezamierzonego
uwolnienia do środowiska,
5) przewidzieć zagrożenia wynikające dla człowieka w przypadku niezamierzonego
uwolnienia do środowiska,
6) zaprezentować wykonane ćwiczenie.
Wyposażenie stanowiska pracy:
- komputer z dostępem do Internetu,
- Karty charakterystyki substancji niebezpiecznej i preparatu niebezpiecznego.
Ćwiczenie 2
Oceń sposoby wykorzystania wysokooktanowych benzyn bezołowiowych w technice
i w życiu codziennym.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1) zapoznać się z materiałem nauczania jednostki modułowej 331[31].Z4.10,
2) wyszukiwać informacje o możliwości wykorzystania benzyn bezołowiowych
w technice i życiu codziennym,
3) scharakteryzować podstawowe parametry jakościowe benzyn w zależności od jej sposobu
wykorzystania,
4) zaprezentować wykonanie ćwiczenie.
Wyposażenie stanowiska pracy:
 materiał nauczania jednostki modułowej 311[31].Z4.10,
 literatura do jednostki modułowej 311[31].Z3.03,
 dostęp do komputera połączonego z Internetem.
4.3.4. Sprawdzian postępów
Czy potrafisz: Tak Nie
1) określić wpływ stosowania benzyn na środowisko?
Ä„% Ä„%
2) określić wpływ komponentów benzyn na środowisko?
Ä„% Ä„%
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
33
5. SPRAWDZIAN OSI
GNI
Ć
INSTRUKCJA DLA UCZNIA
1. Przeczytaj uważnie instrukcję.
2. Podpisz imieniem i nazwiskiem kartÄ™ odpowiedzi.
3. Zapoznaj się z zestawem zadań testowych.
4. Test zawiera 20 zadań wielokrotnego wyboru o różnym stopniu trudności. W każdym
zadaniu tylko jedna odpowiedz
jest prawidłowa.
5. Udzielaj odpowiedzi tylko na załączonej karcie odpowiedzi, stawiając w odpowiedniej
rubryce znak X. W przypadku pomyłki należy błędną odpowiedz
zaznaczyć kółkiem,
a następnie ponownie zakreślić odpowiedz
prawidłową.
6. Pracuj samodzielnie, bo tylko wtedy będziesz miał satysfakcję z wykonanego zadania.
7. Kiedy udzielenie odpowiedzi będzie Ci sprawiało trudność, wtedy odłóż jego
rozwiÄ…zanie
na póz
niej i wróć do niego, gdy zostanie Ci czas wolny.
8. W czasie pracy możesz korzystać z kalkulatora do wykonywania niezbędnych obliczeń.
9. Na rozwiÄ…zanie testu masz 45 min.
Powodzenia
ZESTAW ZADAC
TESTOWYCH
1. Składnikami naftowymi benzyn wysokooktanowych są
a) olefiny.
b) etanol.
c) metanol.
d) tatraetyl ołowiu.
2. Benzyny reformułowane, to
a) benzyny etylizowane.
b) benzyny nowej formuły.
c) biometanol.
d) biodesel.
3. Ze względu na szybkość migracji w środowisku glebowo-wodnym jednego ze
składników benzyn nowej formuły i możliwość skażenia wód gruntowych w przypadku
niekontrolowanego wycieku ograniczono jego ilość w paliwie. Komponentem tym jest
a) EtOH.
b) TAME.
c) MTBE.
d) MeOH.
4. Zawartość procentowa (m/m) tlenu w etanolu wynosi
a) 49,9%.
b) 15,7%.
c) 34,7.
d) 21,6%.
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
34
5. Substratami do produkcji ETBE sÄ…
a) izobutylen i bioetanol.
b) izobutylen i metanol.
c) 2-metylobuten i metanol.
d) 2-metylobuten i bioetanol.
6. Jednym ze składników współczesnych benzyn bezołowiowych są nafteny. Ze względu na
budowÄ™ zaliczane sÄ… do:
a) węglowodorów alifatycznych.
b) węglowodorów nienasyconych.
c) węglowodorów aromatycznych.
d) węglowodorów cyklicznych.
7. W celu zmniejszenia szkodliwości benzyn na środowisko, zgodnie z aktualną normą,
nie może być do nich dodawany
a) eter etylo-tetr-butylowy.
b) benzen.
c) tetraetyl ołowiu.
d) cyklopentan.
8. Dodawanie antyutleniaczy do benzyn polepsza pracÄ™ silnika poprzez
a) zapobieganie tworzeniu siÄ™ gum.
b) polepszenie liczby oktanowej benzyn.
c) redukują powstanie osadów w silniku.
d) zapobieganie obladzaniu silnika.
9. Gdy analizowana benzyna działa tak jak czysty izooktan, przyjmuje się liczbę oktanową
równą 100. Izooktan, to
a) 2,3,4 trimetylopentan.
b) 2,2,4 trimetylopentan.
c) 2,3,3 trimetylopentan.
d) 2,2,3 trimetylopentan.
10. Indeks oktanowy jest to
a) połowa sumy liczby oktanowej i badawczej.
b) suma liczby oktanowej i badawczej.
c) różnica liczby oktanowej i badawczej.
d) połowa różnicy liczby oktanowej i badawczej.
11. Głównym z
ródłem obecności w spalinach samochodowych silnie kancerogennego
benzenu-Ź-pirenu są
a) alkohole.
b) węglowodory aromatyczne.
c) parafiny.
d) węglowodory alifatyczne.
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
35
12. Dopuszczalna zawartość siarki w dniu 28.08.2009 roku w benzynie silnikowej
sprzedawanej na stacjach w RP (zgodnie z założeniami obecnej normy) wyniesie
Tabela Wymagania jakościowe dla benzyn silnikowych stosowanych w pojazdach wyposażonych
w silniki z zapłonem iskrowym obowiązujące w Polsce z dnia 19.10.2005 r.
Zakresy 1)
Parametr Jednostki
minimum maksimum
Badawcza liczba oktanowa, RON 95,0 
Motorowa liczba oktanowa, MON 85,0 
mg/kg  50
Zawartość siarki
mg/kg  10 4)
Zawartość ołowiu g/l  0,005
4)
Od dnia 1 stycznia 2005 r. benzyna bezołowiowa o maksymalnej zawartości siarki 10 mg/kg powinna
być dostępna na terytorium Rzeczypospolitej Polskiej w sposób równomierny geograficznie, umożliwiający
swobodne poruszanie się pojazdów wymagających tego rodzaju paliwa. Od dnia 1 stycznia 2009 r. może
być sprzedawana tylko benzyna o maksymalnej zawartości siarki 10 mg/kg.
a) 50 mg/kg.
b) 10 mg/kg.
c) 50 źg/kg.
d) 10 g/kg.
13. Na etykietach opakowań jednostkowych zawierających benzyny powinien być
umieszczony symbol
oznacza on
a) substancja Å‚atwo palna.
b) substancja lotna.
c) substancja szkodliwa.
d) substancja szkodliwa dla środowiska.
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
36
14. Zgodnie z KartÄ… charakterystyki preparatu niebezpiecznego  benzyna standardowa,
w przypadku dużego pożaru na stacji benzynowej najlepiej zastosować
a) gaśnice pianowe.
b) gaśnice proszkowe ABC.
c) gaśnice proszkowe BC.
d) zwarty strumień wody.
15. Dopuszczalna zawartość alkoholi zawierających 4 atomy węgla w cząsteczce,
w benzynach silnikowych stosowanych w pojazdach wyposażonych w silniki z zapłonem
iskrowym, wynosi
Tabela 2. Wymagania jakościowe dla benzyn silnikowych stosowanych w pojazdach wyposażonych
w silniki z zapłonem iskrowym obowiązujące w Polsce z dnia 19.10.2005 r.
Zakresy 1)
Parametr Jednostki
minimum maksimum
Badawcza liczba oktanowa, RON 95,0 
Motorowa liczba oktanowa, MON 85,0 
Zawartość tlenu %(m/m)  2,7
Zawartość związków organicznych zawierających tlen:
 metanol, wymagany stabilizator %(V/V)  3
 etanol, stabilizator może być potrzebny %(V/V)  5
 alkohol izopropylowy %(V/V)  10
 alkohol tert-butylowy %(V/V)  7
 alkohol izobutylowy %(V/V)  10
a) 10% V/V.
b) 7% V/V.
c) 17% V/V.
d) 2,7% m/m.
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
37
16. Analizatory techniki refleksyjnej NIR stosowane do pomiarów wielkości strumieni masy
poszczególnych komponentów wprowadzanych do procesów blendingu benzyn działają
w zakresie
a) ultrafioletu.
b) dalekiej podczerwieni.
c) bliskiej podczerwieni.
d) bliskiego ultrafioletu.
17. Do pierwotnych metod ograniczania emisji zanieczyszczeń powstających podczas
spalania paliw, zaliczamy
a) wzbogacanie paliw.
b) odpylanie spalin.
c) zastosowanie katalizatorów samochodowych.
d) zastosowanie skruberów.
18. Zanieczyszczenia powstające podczas spalania paliw i wywołujące zjawisko kwaśnych
deszczy to
a) WWA, tlenek węgla(IV).
b) tlenek siarki(IV), tlenek azotu(IV).
c) tlenek siarki(IV), butadieny.
d) WWA, tlenki siarki.
19. Aby zmniejszyć zawartość benzenu w benzynach, rafinerie w swoich procesach
technologicznych wprowadziły proces hydroizomeryzacji frakcji C5-C6 (prekursorów
benzenu) reformatu. Hydroizomeryzacja polega na przeprowadzeniu benzenu w
a) n-heksan.
b) izooktan.
c) metylocykloheptan.
d) metylocyklopentan.
20. Aby poprawić jakość benzyn reformułowanych w procesie komponowania, została
ograniczona ilość produktów
a) krakingu.
b) alkilacji.
c) polimeryzacji.
d) hydrokrakingu.
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
38
KARTA ODPOWIEDZI
ImiÄ™ i nazwisko..........................................................................................
Komponowanie wysokooktanowych benzyn bezołowiowych
Zakreśl poprawną odpowiedz
.
Nr
Odpowiedz
Punktacja
zadania
1 a b c d
2 a b c d
3 a b c d
4 a b c d
5 a b c d
6 a b c d
7 a b c d
8 a b c d
9 a b c d
10 a b c d
11 a b c d
12 a b c d
13 a b c d
14 a b c d
15 a b c d
16 a b c d
17 a b c d
18 a b c d
19 a b c d
20 a b c d
Razem:
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
39
6. LITERATURA
1. Bogoczek R., Kociołek-Balawayer E.: Technologia chemii organicznej  surowce
i półprodukty. Wydawnictwo Akademii Ekonomicznej, Wrocław 1992
2. Grzywa E., Molenda J.: Technologia podstawowych syntez organicznych. WNT,
Warszawa 1995
3. Molenda J.: Technologia chemiczna. WSiP, Warszawa 1997
4. Skinder N.: Chemia a ochrona środowiska. WSiP, Warszawa 1995
5. Pytka-Gutowska E.: Ekologia z ochroną środowiska. Wydawnictwo Oświata,
Warszawa 1996
6. Eter metylowo-tetr-butylowy (MTBE) w benzynach szkodzi środowisku. Grzyb R.:
 Przemysł Chemiczny , 80/5 2001
7. Kontrowersje wokół eteru metylo-tetr-butylowego jako komponentów benzyn.
Surygała J.:  Przemysł Chemiczny 81/2 2002
8. Modernizacje schematów rafinerii skutkujące poprawą jakości benzyn i olejów.
Molenda J.:  Przemysł Chemiczny 81/10 2002
9. Technologie zmniejszania zawartości benzenu w benzynach silnikowych. Borowiec Z.:
 Przemysł Chemiczny 81/4 2002
10. basf. Benzyny.pl
11. chemia.umcs.lublin.pl
12. www.mos.gov.pl
13. www.paliwa.pl
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
40


Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
Tech tech chem11[31] Z4 03 u
Tech tech chem11[31] Z4 05 u
Tech tech chem11[31] Z5 06 u
Tech tech chem11[31] Z1 01 u
Tech tech chem11[31] Z5 01 u
Tech tech chem11[31] O1 02 u
Tech tech chem11[31] O1 03 u
Tech tech chem11[31] Z2 01 u
Tech tech chem11[31] O1 01 u
Tech tech chem11[31] O1 04 u
Tech tech chem11[31] Z1 02 u
Tech tech chem11[31] Z1 03 u
Tech tech chem11[31] Z2 05 u
Tech tech chem11[31] Z3 02 u
Tech tech chem11[31] O2 03 u
Tech tech chem11[31] Z5 03 u
Tech tech chem11[31] Z2 04 u
Tech tech chem11[31] O2 02 u
Tech tech chem11[31] Z5 05 u

więcej podobnych podstron