W zależności od gatunku paliwo do silników odrzutowych jest w zasadzie wysoce rafinowaną naftą. Co to jest nafta? Jest to paliwo, które istnieje od ponad tysiąca lat i jest obecnie zużywane w tempie 1,2 miliona baryłek dziennie. Ludzie używają go do ogrzewania, oświetlenia i gotowania.
kredyt: the_guitar_mann / iStock / GettyImages Różnice między naftą a paliwem odrzutowymSłowo „nafta” pochodzi od greckiego „nafty”, co oznacza wosk, a nafta znana jest również pod nazwą parafiny. Różnica nafty i parafiny polega na tym, że parafina jest składnikiem nafty, a po zakończeniu rafinacji ropy naftowej pozostaje woskowatą pozostałością. Nomenklatura stanowi wskazówkę dotyczącą połączenia między nimi i pomaga wyjaśnić związek nafty z paliwem do silników odrzutowych.
Rafinacja ropy naftowej i destylacja frakcyjna
Ropa naftowa lub ropa naftowa jest surowcem do produkcji nafty, benzyny i wielu innych produktów. Ta bardzo lepka ciecz jest bogata w węglowodory alifatyczne, które są cząsteczkami, które ogólnie zawierają tylko wodór (H) i węgiel (C), chociaż mogą również zawierać zanieczyszczenia, takie jak siarka (S).
Wodór i węgiel łączą się w łańcuchy o różnych długościach. Najlżejsze z nich są znane jako benzyny ciężkie, które są gazami w temperaturze pokojowej, podczas gdy cięższe łańcuchy to ciecze lub ciała stałe. Każdy łańcuch ma unikalną temperaturę wrzenia, więc proces rafinacji polega na stopniowym ogrzewaniu ropy naftowej w celu oddzielenia składników. Jest to proces destylacji frakcyjnej.
Benzyny ciężkie - metan (CH4) do heptanu (C7H16) - są pierwszymi łańcuchami do odparowania i przyzwyczajają się do rozpuszczalników i chemikaliów czyszczących. Łańcuchy z C8H.18 (oktan) do C11H.24 (undekane) są następne, a te stają się benzyną. Nafta jest wytwarzana z łańcuchów, które następnie odparowują, C12 do C.15 , podczas gdy olej napędowy i substancje stałe, takie jak parafina i smoła drogowa, pochodzą z cięższych łańcuchów.
Nafta vs. benzyna
Ponieważ składa się z cięższych łańcuchów węglowodorów, nafta jest mniej lotna niż benzyna. Jego wyższa temperatura zapłonu (100 ° F w porównaniu do -45 ° F w przypadku benzyny) oznacza, że bezpieczniej jest przechowywać i transportować, co ma oczywiste znaczenie w przemyśle lotniczym. Silniki odrzutowe spalają prawie każdy rodzaj paliwa, więc nie musi to być wysoce łatwopalna benzyna.
Nafta nie jest tak obfita jak benzyna, ale nadal stanowi duży procent produktów rafinacji netto. Według US Energy Information Administration 42-galonowa baryłka ropy naftowej daje około 20 galonów benzyny i około 16 galonów innych destylatów. Spośród destylatów około 4 galonów stanowi paliwo lotnicze, a reszta to olej opałowy i olej napędowy.
Paliwo lotnicze i nafta są takie same - prawie
Ponieważ zawierają te same klasy węglowodorów, nafta, paliwo lotnicze i olej napędowy są podobnymi produktami. Jeśli chodzi o naftę vs. olej napędowy do podgrzewacza nafty, wiele osób twierdzi, że jedno lub drugie jest odpowiednie. Zauważają silniejszy zapach przy stosowaniu oleju napędowego, co wynika z faktu, że zawiera on szerszą gamę węglowodorów.
Innymi słowy, nafta jest bardziej rafinowana niż olej napędowy, co oznacza, że została przetworzona w wyższej temperaturze w celu usunięcia większej ilości lotnych związków. Ta sama różnica występuje między naftą a paliwem do silników odrzutowych, które zostały udoskonalone w jeszcze wyższych temperaturach. Firma, która reguluje produkty naftowe w Indiach, Indian Oil, określa paliwo lotnicze jako SKF, co znaczy „lepsze paliwo naftowe”.
Wśród wyższych standardów, które muszą spełniać paliwa do silników odrzutowych, są: temperatura zamarzania, temperatura zapłonu, lepkość, zawartość siarki i wartość opałowa. Ponadto zawiera dodatki, które pomagają spalać bardziej czysto i wydajnie, a także zapobiegają tworzeniu się lodu i korozji.
Gatunki paliwa do silników odrzutowych
- Jet A, który jest paliwem szeroko stosowanym w Europie po II wojnie światowej, jest prawie identyczny jak nafta. Jego powszechne zastosowanie na kontynencie wynikało z faktu, że był on bardziej dostępny niż benzyna. Innym gatunkiem powszechnie używanym jest Jet A-1. Razem są to paliwa stosowane częściej w komercyjnych samolotach pasażerskich.
- Jet B i JP-4 („JP” oznacza napęd odrzutowy) to mieszanki nafty (30 procent) i benzyny (70 procent). Zawierają one większe stężenie lekkich węglowodorów i benzyny ciężkiej niż strumień A, więc ważą mniej, co jest pożądaną cechą lotnictwa. Mają jednak niższe temperatury zapłonu i są bardziej niebezpieczne w obsłudze. Ponieważ mają niskie temperatury zamarzania, są używane do celów wojskowych na dalekiej północy.
- JP-5 jest również znany jako nafta o wysokiej temperaturze zapłonu. Jest bezpieczniejszy w obsłudze niż nawet Jet A i jest wymagany w przypadku samolotów na pokładzie lotniskowców, a także samolotów prezydenckich. Jego skład obejmuje około 53 procent C.9 do C.16 parafiny płynne (węglowodory), a reszta składa się z cykloparafin, aromatów i olefin.
- JP-8 jest w 100% mieszanką nafty i jest akceptowalnym zamiennikiem oleju napędowego. Jest to paliwo najczęściej stosowane w samolotach wojskowych, a jego użycie powinno trwać do 2025 r. W przeciwieństwie do JP-4, który wydaje się być rozpuszczalnikiem w dotyku, JP-8 jest nieco gruby i oleisty.
Niektóre silniki samolotowe używają Avgas
Silniki odrzutowe są napędzane turbinami i odpowiednie są do nich paliwa nafty, takie jak Jet A. Z drugiej strony samoloty z napędem śmigłowym mają silniki tłokowo-tłokowe, do których bardziej odpowiednie jest paliwo benzynowe. W silnikach tych stosuje się benzynę gazową, czyli wysokooktanową wersję benzyny, którą wkładasz do samochodu (mogas).
Dwie mieszanki benzyny nie są takie same. Avgas zawiera różne stężenia ołowiu tetraetylowego, który jest zabroniony w mogach z powodu obaw o toksyczność ołowiu. Chociaż ołów jest toksyczny, ołów jest ważnym środkiem smarnym i jest potrzebny do ochrony wrażliwych części silnika w silnikach lotniczych.
Oprócz włączenia ołowiu tetraetylowego, który jest stopniowo wycofywany, avgas jest wystarczająco blisko mogas, aby można je było wykorzystać jako paliwo silnikowe. Odwrotna sytuacja nie jest jednak prawdą, przede wszystkim ze względu na prawdopodobną obecność etanolu w mogach, co jest szkodliwe dla silników lotniczych.
Czy można stosować paliwo lotnicze do grzejników i samochodów?
Możesz użyć Jet A do zasilania grzejnika naftowego lub pojazdu z silnikiem Diesla. Jest to bardziej wyrafinowana wersja nafty i pali się lepiej niż olej napędowy. Biorąc pod uwagę fakt, że ze względu na wysoki poziom produkcji jest tańszy niż nafta lub olej napędowy, używanie go jako zamiennika wydaje się oczywiste.
Głównym powodem, dla którego nie chcesz używać paliwa do silników odrzutowych w samochodzie z silnikiem Diesla, jest to, że silnik samochodu nie jest do tego przeznaczony. Paliwa do silników odrzutowych nie mają właściwości smarnych oleju napędowego, ale można dodać chemikalia smarujące. Jednak w paliwie do silników odrzutowych brakuje również dodatków czyszczących, a bez nich silnik diesla mógłby się zepsuć i musiałbyś robić częste porządki.
Grzejniki nafty są zaprojektowane do pracy na nafcie 1-K i 2-K, z tą różnicą, że 2-K ma wyższą zawartość siarki, co oznacza większą emisję dwutlenku siarki i większe nagromadzenie pozostałości na knotach. Krajowa baza danych bezpieczeństwa Ag ostrzega przed użyciem paliwa do silników odrzutowych do podgrzewaczy. Spala się zbyt gorąco i może spowodować pożar lub wybuch.
