بنزین سوپر چیست؟ تاریخچه، ترکیب شیمیایی، و ویژگی های فنی
به گزارش آیان کتاب، تاریخچه بنزین سوپر
بنزین سوپر، در اوایل قرن بیستم، به عنوان یک سوخت با کیفیت و اکتان بالاتر نسبت به بنزین های معمولی معرفی گردید. علت این توسعه احتیاج به سوخت هایی بود که بتوانند در موتورهای با عملکرد بالا، به ویژه در خودروهای لوکس و ورزشی، بدون ایجاد مشکل در احتراق استفاده شوند. در دهه 1920، با افزایش قدرت موتور خودروها، احتیاج به بنزینی با اکتان بالا و مقاومت در برابر خوداشتغالی یا پیش احتراق (Pre-Ignition) به وجود آمد. توسعه دهندگان در ابتدا از ترکیباتی مانند تترااتیل سرب (Tetraethyl Lead) به عنوان افزودنی استفاده کردند تا عدد اکتان را بالا ببرند؛ اما به علت اثرات زیان آور سرب بر محیط زیست و سلامت انسان، در دهه 1970 و 1980 قوانین سختگیرانه ای برای حذف آن از سوخت ها وضع شد. در نتیجه، پالایشگاه ها در پی افزودنی های جایگزین و فرآیندهای پالایش پیشرفته تر رفتند.
تفاوت های شیمیایی و کیفی بنزین سوپر و بنزین معمولی
- اکتان بالا (High Octane): عدد اکتان (Octane Number) مهم ترین ویژگی بنزین سوپر است. اکتان بالا به معنای مقاومت بیشتر در برابر ضربه یا کوبیدن (Knocking) است که در موتورها با نسبت تراکم بالا اهمیت بسیاری دارد. برای مثال، عدد اکتان بنزین معمولی در حدود 87 است، در حالی که بنزین سوپر معمولاً عدد اکتانی بالاتر از 90 دارد. این ویژگی در موتورهایی که فشار بالایی دارند، مانند موتورهای توربوشارژ (Turbocharged Engines) و موتورهای دارای نسبت تراکم بالا (High-Compression Engines)، از اهمیت زیادی برخوردار است.
- مواد افزودنی پاک نماینده (Detergent Additives): بنزین سوپر دارای مواد افزودنی خاصی مانند پاک نماینده ها (Detergents) است که از رسوبات در انژکتورها و سوپاپ ها جلوگیری می نمایند. این افزودنی ها به طور منظم و در مقادیر کنترل شده به بنزین اضافه می شوند تا قطعات داخلی موتور تمیز باقی بمانند و عملکرد بهینه حفظ گردد.
- مواد ضد خوردگی (Anti-Corrosive Agents): بنزین سوپر شامل مواد ضد خوردگی است که از زنگ زدگی و خوردگی در اجزای موتور جلوگیری می نماید. این ویژگی در خودروهایی که از سیستم های پیشرفته تر استفاده می نمایند، بسیار حیاتی است تا دوام و طول عمر قطعات حساس را تضمین کند.
فرآیند فراوری بنزین سوپر
فراوری بنزین سوپر به علت اکتان بالاتر و احتیاج به پالایش دقیق تر، نسبت به بنزین معمولی پیچیده تر است. مراحل زیر بخشی از فرآیند فراوری بنزین سوپر را توضیح می دهد:
- کراکینگ کاتالیستی (Catalytic Cracking): در این فرآیند، مولکول های سنگین نفت خام به مولکول های سبکتر تجزیه می شوند که اکتان بالاتری دارند. این فرآیند به کاهش ناخالصی ها یاری نموده و مواد لازم برای فراوری بنزین سوپر را فراهم می نماید.
- روند ایزومریزاسیون (Isomerization): ایزومریزاسیون، روشی است که در آن ساختار مولکولی ترکیبات بنزینی تغییر یافته و به شکل های پایدارتری تبدیل می شوند. این روش یاری می نماید تا عدد اکتان افزایش یافته و مقاومت در برابر احتراق زودهنگام تقویت گردد.
- آلکیلاسیون (Alkylation): در این روش، مولکول های سبک تر به مولکول های سنگین تر و دارای اکتان بالا تبدیل می شوند. آلکیلاسیون نیز یکی از فناوری های تازهتر است که با استفاده از کاتالیزورهای پیشرفته، کیفیت سوخت را بهبود می بخشد.
- افزودنی های ضد احتراق زودهنگام (Anti-Knock Additives): از مواد ضد احتراق زودهنگام (مانند MTBE - Methyl Tertiary-Butyl Ether) به عنوان جایگزینی برای سرب استفاده می گردد تا عملکرد بهینه موتور حفظ شده و مقدار آلایندگی کاهش یابد.
فناوری های روز برای فراوری بنزین سوپر
امروزه، پالایشگاه ها با بهره گیری از فناوری های تازه در کوشش اند تا بنزین های پاک تر و باکیفیت تر فراوری نمایند. از جمله این فناوری ها می توان به موارد زیر اشاره نمود:
- فناوری کراکینگ کاتالیستی سیال بستر (FCC - Fluid Catalytic Cracking): این فناوری به طور گسترده برای افزایش فراوری بنزین با اکتان بالا به کار گرفته می گردد و بعلاوه به کاهش مواد آلاینده یاری می نماید.
- فرآیندهای هیدروتریتینگ (Hydrotreating Processes): این فرآیندها گوگرد و سایر ناخالصی های مضر را از نفت خام حذف می نمایند تا بنزین فراوریی تمیزتر و دوستدار محیط زیست باشد.
- سیستم های ترکیبی و تنظیم اتوماتیک برای کنترل کیفیت (Blending Control Systems): این سیستم ها از هوش مصنوعی و فناوری های کنترلی برای ترکیب دقیق بنزین سوپر استفاده می نمایند و امکان تنظیم ترکیبات به صورت دقیق را فراهم می آورند.
خودروهایی که احتیاج به بنزین سوپر دارند
استفاده از بنزین سوپر برای خودروهایی با موتورهای خاص و پیچیده تر لازم است. این خودروها عبارتند از:
- خودروهای با موتور توربوشارژ (Turbocharged Engines): موتورهای توربوشارژ برای افزایش فشار هوای ورودی و بهبود عملکرد، از سیستم های پرفشار استفاده می نمایند که بنزین با اکتان پایین ممکن است باعث ضربه یا کوبیدن موتور گردد.
- موتورهای با تراکم بالا (High-Compression Engines): این موتورها از نسبت تراکم بالا استفاده می نمایند و اکتان پایین می تواند باعث خوداشتغالی سوخت و آسیب به موتور گردد.
- خودروهای لوکس و اسپرت (Luxury and Sports Cars): خودروهای گران قیمت و اسپرت به علت موتورهای پیشرفته و حساس خود، معمولاً احتیاجمند بنزین سوپر هستند تا بتوانند برترین عملکرد ممکن را ارائه دهند.
- خودروهای با سیستم پاشش مستقیم سوخت (Direct Fuel Injection Systems): در این خودروها، سوخت به طور مستقیم وارد محفظه احتراق می گردد و کیفیت بالاتر سوخت برای جلوگیری از رسوب و حفظ کارایی اهمیت زیادی دارد.
بنابراین، بنزین سوپر علاوه بر افزایش راندمان موتور و کاهش آلایندگی، موجب بهبود طول عمر خودروهای خاص و پیشرفته می گردد و در مواقعی که موتور به شرایط خاص احتراق احتیاج دارد، به عنوان گزینه ای ایده آل مطرح است.
منبع: یک پزشک