بنزین

[parichehr]

نام
این سوخت را نخستین بار در آلمان «بنزین» نامیدند. بر خلاف تصور برخی که فکر می‌کنند نام بنزین از نام برتا بنز (Bertha Benz) گرفته شده (که در سال ۱۸۸۸ برای رانندگی از شهر مانهایم به شهر فورتزهایم از داروخانه بنزین مورد نیاز خود را خریداری می‌کرد)، این نام از ماده شیمیایی بنزن می‌آید. در بسیاری از کشورها و زبان‌ها نیز نام آن بنزین یا بسیار شبیه به بنزین است. نام «بنزین» در فارسی نیز از زبان روسی گرفته شده است.
در بیشتر کشورهای مشترک المنافع بریتانیا، به استثنای کانادا، از عبارت «پترول» (به معنی روغن سنگ) استفاده می‌کنند. عبارت گازولین عمدتا در آمریکای شمالی به کار می‌رود که معمولاً در کاربردهای محاوره‌ای «گاز» گفته می‌شود که باید بتوان در زمینه کاربرد آن را از سوختهای گازی از قبیل گاز نفت مایع مورد استفاده در موتورهای درون‌سوز کاملا متمایز کرد. کلمه «بنزین» در انگلیسیبریتانیایی به یک مشتق دیگر نفت که در چراغ به کار می‌رود اشاره دارد و به هر حال این مورد استفاده امروزه رایج نیست.
واژهٔ «گازولین» (Gasoline) در سال ۱۸۶۵ از کلمه گاز گرفته شد. املای کنونی این کلمه ابتدا در سال ۱۸۷۱ به کار رفت. شکل کوتاه شده گاز در انگلیسی آمریکایی و برای اولین بار در سال ۱۹۰۵ ثبت شده است.
کلمه «پترول» اولین بار در سال ۱۸۹۲ به عنوان ماده پالایش شده مورد استفاده قرار گرفته (این کلمه قبلا به معنای نفت پالایش نشده بود) و تحت نام تجاری توسط کاپل و لئونارد و کارلس ثبت شد. اگرچه هنوز رسما به عنوان علامت تجاری ثبت نشده بود رقبای کارلس تا سال ۱۹۳۰ عبارت Motor Spirit را به کار می‌بردند.

تاریخچه
پیش از اختراع موتورهای درون‌سوز در نیمه‌های قرن نوزدهم، بنزین را در بطری‌های کوچک برای کشتن شپش و تخم آن می‌فروختند. در آن زمان کلمه پترول یک نام تجاری بوده و این روش درمان بعلت خطر شعله ورشدن و خطر ایجاد حساسیت پوستی برای مدت طولانی به کار نرفت.
در طول جنگ فرانسه–پروس در سال ۱۸۷۱-۱۸۷۰ در پاریس جهت استفاده علیه حمله احتمالی پادشاهی پروس در شهر بنزین ذخیره شد. بعدها در سال ۱۸۷۱ در طول کمون پاریس مخالفان انقلاب شایع کرده بودند که در شهر زنانی (که آن‌ها را نفتی‌ها می‌نامیدند) با استفاده از بطری‌های بنزین ساختمان‌های شهر را به طور عمدی آتش می‌زنند.
همچنین از آن به عنوان گاز استنشاقی فرح‌بخش استفاده می‌شد.

تجزیه شیمیایی و محصول
بنزین در پالایشگاه‌های نفت تولید می‌شود. ماده‌ای که با تقطیر از نفت خام جدا می‌شود بنزین طبیعی نام دارد که ویژگی‌های مورد نیاز را برای موتورهای پیشرفته (به طور خاص نرخ اکتان پایین را ببینید.) ندارد اما بخشی از مخلوط را تشکیل خواهد داد. توده بنزین شامل هیدروکربن‌های دارای پنج تا هفت اتمکربن در هر مولکول می‌باشد.
بسیاری از این هیدروکربن‌ها مواد خطرناکی بوده و قوانین مرتبط با آنها توسط OSHA وضع می‌شوند. MSDS برای بنزین بدون سرب حداقل پانزده ماده شیمیای خطرناک را نشان می‌دهد که در مقادیر حجمی مختلف بنزین از پنج تا ۳۵ درصد وجود دارد. این مواد شامل بنزین بالاتر از پنج درصد حجمی، تولوئنبالاتر از ۳۵ درصد حجمی، نفتالنبالاتر از یک درصد حجمی1 و 2و 4- تری متیل بنزنبالاتر از هفت درصد حجمی، MTBEبالاتر از ۱۸ درصد حجمی و حدود ده ماده دیگر می‌باشد.

فرآورده پالایشگاه‌های مختلف با هم آمیخته و بنزین را با خواص مختلف می‌سازد بعضی ازفرایندهای مهم عبارتند از :

• رفرمات که در اصلاح کننده کاتالیزوری با عدد اکتان بالا شامل مقدار زیادی ماده آروماتیک و مقدار بسیار کم آلکن ها است.
• بنزینی که توسط کاتالیزور شکسته شده که همچنین گازولین ویا مولکول نفتا نامیده می‌شود از فرایند تجزیه کاتالیزوری با عدد اکتان مناسب محتوای آلکن اولفین‌های بالا و سطح بالای ماده آروماتیک تهیه می‌شود. * هیدرورکراکتسنگین متوسط و سبک از هیدروکراکر با عدد اکتان متوسط تا پایین و سطح ماده آروماتیک مناسب تهیه می‌شود.
• بنزین طبیعی (که دارای نام‌های زیادی است) مستقیما از نفت خام با عدد اکتان پایین ماده آروماتیک پایین (به نفت خام بستگی دارد) مقداری از نفتن‌ها سیکلو آلکان ها و اولفین‌ها ی صفر آلکن ها
• آلکیلات تولید شده در واحد آلکیلاسیون دارای عدد اکتان بالا بوده و آلکانپارافین خالص است عموما دارای زنجیره‌های شاخه دار است. * ایزومرات (با نام‌های مختلف) که جهت افزایش عدد اکتان خود از بنزین طبیعی ساخته می‌شود و مقدار کمی مواد آروماتیک دارد.

(عبارات به کار رفته در اینجا همیشه عبارات شیمیایی صحیح نیستند. اینها نوعا" از قدیم مرسوم بوده اما عبارات معمول مورد استفاده در صنعت نفت هستند.اصطلاحات دقیق این محصولات بسته به نوع شرکت نفت و کشور مورد نظر متفاوت است.)

به طور کلی بنزین معمولی عمدتا مخلوطی است از پارافین‌ها، آلکان ها، نفتن ها، سیکلو آلکان ها، آروماتیک ها و اولفین‌ها آلکن ها. نسبت‌های دقیق به عوامل زیر بستگی دارد:

• پالایشگاه نفت که سازنده بنزین است از این نظر که پالایشگاه‌ها یکسری واحدهای پردازش مشابه دارند.
• نفت خام مورد استفاده پالایشگاه در یک روز خاص.
• درجه بنزین و به طور خاص عدد اکتان آن.

امروزه بسیاری از کشورها در موردترکیبات آروماتیک بنزین به طور عام بنزن به طور خاص و ترکیب اولفین آلکن محدودیت هایی را اعمال می‌کنند. تقاضای اجزای تشکیل دهنده پارافین آلکان خالص با عدد اکتان بالا از قبیل آلکیلات در حال افزایش است و پالایشگاه‌ها مجبور به افزودن واحدهای پردازش جهت کاهش محتوای بنزن هستند.
بنزین همچنین شامل مواد آلی دیگری نیز می‌باشد ؛ از قبیل اترهای آلی (که با هدف به آن افزوده شده) به اضافه مقدار کمی ناخالصی، اختصاصا ترکیبات گوگرد از قبیل دی سولفیدها و تیوفن ها بعضی از ناخالصی‌ها برای مثال تیول‌ها و سولفید هیدروژن به علت ایجاد خوردگی در موتورها باید حذف شوند.

عدد اکتان
عدد اکتان به معنای درجه آرام سوزی بنزین. مهمترین خاصیت بنزین عدد اکتان آن است که نشان دهنده میزان مقاومت بنزین در برابر انفجار زودهنگام در سیلندرموتور است که باعث ضربه زدن به موتور و آسیب‌های جدی به موتور می‌شود. این عدد نسبت به مخلوط 2 و 2 و 4- تری متیل پنتان ایزومراکتان و n - هپتان اندازه گیری می‌شود. معیارهای قراردادی مختلفی برای بیان عدد اکتان وجود دارد بنابراین بسته به سیستم مورد استفاده سوخت‌های مشابه ممکن است اعداد اکتان متفاوت داشته باشند.

سلامت

سوختن بنزین مقدار زیادی دوده تولید می‌کند.


بسیاری از هیدروکربن‌های غیر آلیفاتیک که به طور طبیعی در بنزین موجودند (مخصوصا هیدروکربن‌های آروماتیک مانند بنزن) مشابه بسیاری از افزاینده‌های ضد ضربه سرطان زا هستند. به این دلیل هرگونه نشت بنزین در مقیاس بزرگ که باعث تهدید سلامت عموم و محیط شود. خطرات اصلی این نشت‌ها ناشی از وسایل نقلیه نیست بلکه از تصادف کامیون‌های حامل بنزین می‌باشد که طی این رخداد بنزین از تانکرهای ذخیره نشت می‌شود. به دلیل وجود این خطر امروزه بر روی محل نصب اکثر تانکرهای ذخیره (زیرزمینی) محاسبات گسترده‌ای انجام می‌گیرد تا هرگونه نشت مشخص شده و از آن جلوگیری شود. با توجه به اینکه بنزین نسبتا فرار (بدین معنی که زود تبخیر می‌شود) است باید آنها را در تانکرهایی ذخیره کرد و در صورت حمل و نقل با وسایل نقلیه آنها را کاملا مهرو موم نمود. فراریت بالای بنزین همچنین به این معناست که برخلاف سوخت دیزل که در شرایط هوایی سرد به آسانی آتش می‌گیرد یک سیستم تهویه مناسب برای اطمینان از اینکه سطح فشار در داخل و بیرون یکسان است مورد نیاز می‌باشد. بنزین به طور خطرناک با مواد شیمیایی معمول و خاصی وارد واکنش می‌شود. برای مثال بنزین بلورDrano و هیدروکسید سدیم طی یک احتراق خود به خود یا هم واکنش می دهند.
بنزین همچنین یکی از منابع گازهای آلاینده است. حتی بنزینی که دارای سرب یا گوگرد یا دیگر ترکیبات شیمیایی نباشد. اگزوز موتوری که در حال حرکت است تولید دی اکسید کربن، اکسیدهای نیتروژن و مونوکسید کربن می‌کند. علاوه بر این بنزین نسوخته پس از تبخیر از مخزن در جو با نور خورشید واکنش داده و تولید مه‌دود فتوشیمیایی می‌کند. افزودن اتانول فراریت بنزین را افزایش می‌دهد.

در صورت استفاده ناصحیح از بنزین به عنوان ماده‌ای که قابل استنشاق است بنزین سلامت رابه خطر می‌اندازد. برای بسیاری از مردم استنشاق بنزین معمول‌ترین راه رسیدن به حالت مستی است و در بسیاری از جوامع فقیرتر از قبیل بومی‌های استرالیا به صورت همه گیر اپیدمی در آمده است. اپال توسط پالایشگاه کوینانا متعلق به بی‌پی در استرالیا توسعه یافته و تنها شامل 5درصد ترکیبات آروماتیک (برخلاف حد معمولش که ۲۵ درصد است) می‌باشد که در نتیجه استنشاق آن اثرات زیان بارکمتری متوجه فرد است.

• بیودیزل، برای موتورهای دیزلی
• بیواتانول، برای متورهای بنزینی
• بیواتانول و E&S
• سوخت هیدروژنی
• موتورهای هیبرید، که باعث صرفه جویی در مصرف سوخت می‌شوند.