Окиснення вуглеводнів - Алкани як паливо. Октанове та цетанове число
Взаємодія вуглеводнів з киснем супроводжується виділенням енергії. Цей процес є основою використання бензину в якості палива для двигунів внутрішнього згоряння. Кількість тепла, що виділяється при згорянні 1 моль речовини зростає із збільшенням розмірів молекули, і в наведеному ряді сполук середнє збільшення складає 156 ккал на кожну групу СН2. Кількість тепла, віднесена до 1 г речовини, дозволяє порівняти ефективність рівних мас палива. Метан має найбільшу теплоту згоряння у розрахунку на 1 г речовини, а далі відповідні величини зменшуються спочатку доволі різко, а потім, починаючи з вуглеводню С8, стають майже постійними. Це відношення узгоджується з вмістом водню, який також є найбільшим у метану, і потім знижується по суті до постійної величини. Поясненням цього явища є те, що теплота згоряння водню складає 33,9 ккал/г, тоді як для вуглецю ця величина дорівнює тільки 8,08 ккал/г.
Таблиця 4. Теплоти згоряння алканів
Назва |
Формула |
Теплота згоряння |
Вміст водню | ||
Ккал/моль |
Ккал/г |
Ккал/мл |
% | ||
Метан |
СН4 |
212,8 |
13,3 |
5,6 |
25,1 |
Етан |
С2Н6 |
372,8 |
12,4 |
6,7 |
20,1 |
Пропан |
С3Н8 |
530,6 |
12,2 |
6,9 |
18,3 |
Ізобутан |
С4Н10 |
688,0 |
11,9 |
6,8 |
17,3 |
Н-Пентан |
С5Н12 |
845,2 |
11,6 |
7,3 |
16,8 |
Н-Гексан |
С6Н14 |
995,0 |
11,6 |
7,6 |
16,4 |
Н-Гептан |
С7Н16 |
1151,3 |
11,5 |
7,8 |
16,1 |
Н-Октан |
С8Н18 |
1307,5 |
11,5 |
8,0 |
15,9 |
Н-Декан |
С10Н22 |
1620,1 |
11,4 |
8,3 |
15,6 |
Н-Гексадекан |
С16Н34 |
2559 |
11,3 |
8,8 |
15,1 |
Н-Ейзокан |
С20Н42 |
3183 |
11,3 |
8,8 |
15,0 |
Таким чином, вуглеводні з більш високим вмістом водню мають певну перевагу. Якби мала значення тільки маса даного палива, рідкий метан або етан були б більш ефективними видами палива, ніж вищі вуглеводні. Однак ємність резервуара для палива є звичайно важливішим обмежуючим фактором, ніж маса, а речовинам з низькою молекулярною вагою властива мала густина, і вони займають більший об'єм. З величин теплоти згоряння, розрахованих на 1 мл палива (п'ятий стовпчик), видно, що підвищена густина вищих членів гомологічного ряду цілком компенсує дещо понижену теплоутворюючу здатність, розраховану на одиницю маси. При згорянні 1 мл вищих вуглеводнів, що містять від 16 до 20 атомів вуглецю, виділяється на 57% більше тепла, ніж при згорянні 1 мл метану. Цистерна для палива, без сумнівів, буде містити більший запас палива, якщо в неї вмістити вищі вуглеводні, а не нижчі члени ряду. Слід, проте, підбирати оптимальні співвідношення між кількістю палива і його здатністю до займання.
Циклоалкани киплять на 10-200С вище нормальних алканів з тим же вмістом вуглецю і трохи більшою молекулярною вагою. Найсуттєвішою відмінністю в фізичних властивостях циклічних і аліциклічних алканів є те, що густина перших приблизно на 20% вища. Теплота згоряння, розрахована на одиницю маси, дещо нижча для циклогексана, ніж для н-гексана, вона дорівнює 939 ккал/моль, або 11,2 ккал/г. Проте завдяки значно більшій густині циклогексана теплота його згоряння, розрахована на одиницю об'єму (8,7 ккал/мл), значно вище відповідної величини (7,6 ккал/мл) для нормальних вуглеводнів.
Похожие статьи
-
Окиснення вуглеводнів - Алкани як паливо
Взаємодія вуглеводнів з киснем супроводжується виділенням енергії. Цей процес є основою використання бензину в якості палива для двигунів внутрішнього...
-
Вуглеводні нафти - Алкани як паливо. Октанове та цетанове число
Природний газ, звільнений від газового бензину зрідженням під тиском або поглинанням маслом в скрубберах, складається з метану (головна складова...
-
Природний газ і нафта - Алкани як паливо. Октанове та цетанове число
Природний газ і нафта являють собою, головним чином, суміші насичених вуглеводнів. Основною складовою природного газу є метан. Нафта являє собою суміш...
-
Каталітичний риформінг - Алкани як паливо. Октанове та цетанове число
Каталітичний риформінг -- один з найважливіших нафтохімічних процесів, який застосовується для підвищення октанового числа легких дистилятів, з тим щоб...
-
" Алкани як паливо. Октанове та цетанове число" - Алкани як паливо. Октанове та цетанове число
Природний газ і нафта являють собою, головним чином, суміші насичених вуглеводнів. Основною складовою природного газу є метан. Нафта являє собою суміш...
-
Каталітичний крекінг - Алкани як паливо. Октанове та цетанове число
Значно вищі октанові числа бензинів, які одержують в процесі каталітичного крекінгу (у порівнянні з термічним крекінгом), пояснюється головним чином...
-
Виробництво бензину - Алкани як паливо. Октанове та цетанове число
Якби при переробці сирої нафти обмежувались її перегонкою або іншими фізичними методами розділення, які зберігають незмінним хімічний склад нафти, то...
-
Детонація моторного палива і октанове число Стукіт у циліндрах, який чути під час експлуатації автомобільного двигуна, що працює в напруженому режимі, є...
-
"Алкани як паливо. Октанове та цетанове число" - Алкани як паливо
Природний газ і нафта являють собою, головним чином, суміші насичених вуглеводнів. Основною складовою природного газу є метан. Нафта являє собою суміш...
-
Детонація моторного палива і октанове число - Алкани як паливо
Стукіт у циліндрах, який чути під час експлуатації автомобільного двигуна, що працює в напруженому режимі, є ознакою того, що порушені умови ефективної...
-
Детонація моторного палива і октанове число - Алкани як паливо. Октанове та цетанове число
Стукіт у циліндрах, який чути під час експлуатації автомобільного двигуна, що працює в напруженому режимі, є ознакою того, що порушені умови ефективної...
-
Ізомеризація - Алкани як паливо. Октанове та цетанове число
Цей процес застосовується для перетворення н-пентану і н-гексану в цінніші ізомери з розгалудженим ланцюгом. В якості каталізаторів, активних при...
-
Алкілування - Алкани як паливо. Октанове та цетанове число
Другою технологічно важливою реакцією є алкілування алканів олефінами. Ізобутан при алкілуванні ізобутиленом дає ізооктан. Таким чином, цей цінний...
-
Полімер-бензин - Алкани як паливо. Октанове та цетанове число
Ненасичені газоподібні вуглеводні, які утворюються під час крекінгу, є цінною сировиною для виробництва високооктанового моторного палива. Вперше їх...
-
Дизельне і ракетне паливо - Алкани як паливо. Октанове та цетанове число
В двигунах Дизеля стисненню піддається тільки повітря, причому температура в результаті цього піднімається до 290-340 С. Пальне впорскується майже в...
-
Залежність крекінг-процесу від температури - Алкани як паливо. Октанове та цетанове число
Подібно до того, як було спростовано уявлення про вплив фазового стану на крекінг-процес, при подальшій роботі було вияснено, що й інші параметри, нібито...
-
Термічний крекінг - Алкани як паливо. Октанове та цетанове число
Термічний крекінг для виробництва бензину може бути визначений як ряд реакцій розкладу і конденсації, які мають місце при високих температурах. Реакції...
-
Антидетонаційні сполуки - Алкани як паливо. Октанове та цетанове число
Безперервне покращення антидетонаційних властивостей бензину частково зумовлено появою нових технологічних процесів нафтопереробки, але головним чином...
-
Вуглеводні нафти - Алкани як паливо
Природний газ, звільнений від газового бензину зрідженням під тиском або поглинанням маслом в скрубберах, складається з метану (головна складова...
-
Висновок. Автомобільний бензин - Алкани як паливо. Октанове та цетанове число
В результаті розглянутих технологічних процесів одержують високоякісні компоненти бензину, але ще не сам кінцевий продукт. Для одержання бензину з повним...
-
Хакактеристика продуктів термічного крекінг - процесу - Алкани як паливо. Октанове та цетанове число
Взагалі в процесах крекінгу, що відбуваються при високому тиску ( від 14 до 70 ати ), утворюються доволі насичені бензини з низьким вмістом диолефінів,...
-
Висновок - Алкани як паливо. Октанове та цетанове число
В результаті розглянутих технологічних процесів одержують високоякісні компоненти бензину, але ще не сам кінцевий продукт. Для одержання бензину з повним...
-
Характеристика продуктів термічного крекінг-процесу - Алкани як паливо. Октанове та цетанове число
Взагалі в процесах крекінгу, що відбуваються при високому тиску (від 14 до 70 атм), утворюються доволі насичені бензини з низьким вмістом диолефінів,...
-
Природний газ і нафта являють собою, головним чином, суміші насичених вуглеводнів. Основною складовою природного газу є метан. Нафта являє собою суміш...
-
Каталітичний риформінг - Алкани як паливо
Каталітичний риформінг -- один з найважливіших нафтохімічних процесів, який застосовується для підвищення октанового числа легких дистилятів, з тим щоб...
-
Каталітичний крекінг - Алкани як паливо
Значно вищі октанові числа бензинів, які одержують в процесі каталітичного крекінгу (у порівнянні з термічним крекінгом), пояснюється головним чином...
-
Виробництво бензину - Алкани як паливо
Якби при переробці сирої нафти обмежувались її перегонкою або іншими фізичними методами розділення, які зберігають незмінним хімічний склад нафти, то...
-
Алкілування - Алкани як паливо
Другою технологічно важливою реакцією є алкілування алканів олефінами. Ізобутан при алкілуванні ізобутиленом дає ізооктан. Таким чином, цей цінний...
-
Реакція термічного алкілування пропану етиленом - Алкани як паливо
Представляє скоріше теоретичний, ніж практичний інтерес. З цієї реакції витікає, що атоми водню метиленової групи більш реакційноздатні, ніж атоми водню...
-
Полімер - бензин - Алкани як паливо
Ненасичені газоподібні вуглеводні, які утворюються під час крекінгу, є цінною сировиною для виробництва високооктанового моторного палива. Вперше їх...
-
Дизельне і ракетне паливо - Алкани як паливо
В двигунах Дизеля стисненню піддається тільки повітря, причому температура в результаті цього піднімається до 290 - 340 С. Пальне впорскується майже в...
-
Антидетонаційні сполуки - Алкани як паливо
Безперервне покращення антидетонаційних властивостей бензину частково зумовлено появою нових технологічних процесів нафтопереробки, але головним чином...
-
Залежність крекінг-процесу від температури - Алкани як паливо
Подібно до того, як було спростовано уявлення про вплив фазового стану на крекінг - процес, при подальшій роботі було вияснено, що й інші параметри,...
-
Ізомеризація - Алкани як паливо
Цей процес застосовується для перетворення н-пентану і н-гексану в цінніші ізомери з розгалудженим ланцюгом. В якості каталізаторів, активних при...
-
Термічний крекінг - Алкани як паливо
Термічний крекінг для виробництва бензину може бути визначений як ряд реакцій розкладу і конденсації, які мають місце при високих температурах. Реакції...
-
Характеристика основних видів палива та процесу горіння
Приклади розв'язання завдань Основними характеристиками палива є хімічний склад, теплотворність (теплотворна здатність) і співвідношення між повітрям та...
-
Автомобільний бензин - Алкани як паливо
В результаті розглянутих технологічних процесів одержують високоякісні компоненти бензину, але ще не сам кінцевий продукт. Для одержання бензину з повним...
-
Висновок. Автомобільний бензин - Алкани як паливо
В результаті розглянутих технологічних процесів одержують високоякісні компоненти бензину, але ще не сам кінцевий продукт. д.ля одержання бензину з...
-
Характеристика продуктів термічного крекінг - процесу - Алкани як паливо
Взагалі в процесах крекінгу, що відбуваються при високому тиску (від 14 до 70 ати), утворюються доволі насичені бензини з низьким вмістом диолефінів,...
-
Хакактеристика продуктів термічного крекінг - процесу - Алкани як паливо
Взагалі в процесах крекінгу, що відбуваються при високому тиску (від 14 до 70 ати), утворюються доволі насичені бензини з низьким вмістом диолефінів,...
Окиснення вуглеводнів - Алкани як паливо. Октанове та цетанове число