Где используется этилированный бензин

По работе столкнулась с таким словосочетанием, как "Неэтилированный бензин". И, конечно же, мне захотелось узнать, что это такое, чем отличается и с чем "едят". Ведь мы привыкли к таким названиям, как Аи-92, Экто, ДТ и прочее.
И вот что я нарыла интересненького.

Большинство владельцев современных авто в технических условиях по эксплуатации могут увидеть пометку о том, что в их авто разрешено использовать исключительно неэтилированный бензин. Либо же имеется запрет на использование этилированного. По своей сущности это одно и то же. Однако почему так и как отличить эти два вида горючего, знает далеко не каждый.

При переработке нефти, бензин получается далек от нужного. Октановое число такой смеси (переработанного топлива), составляет от 56 до 60. Всем понятно, что это далеко от стандартного показателя, например 92 бензина. Производителю нужно повысить октановое число смеси, чтобы получить нормально и пригодное топливо для автомобилей.

Повысить октановое число можно двумя способами, первый опасный, тот который сейчас не применяется. И второй более экологически чистый. Как раз в этих способах и кроется ответ на наш вопрос.

Этилированный бензин – получается способом смешения топлива с определенным видом присадок. Нужно сказать, что самый эффективный способ создания топлива. В первоначальное топливо (которое получилось при перегонке) добавляются присадки, основанные на тетраэтилсвинца, такие присадки очень сильно улучшают качественные показатели топлива. Однако такой способ практически как 20 лет запрещен. Не смотря на качественную смесь, которая получается при смешении с тетраэтилсвинцом, такое топливо очень сильно токсично! Содержит в выхлопных газах очень много «летучего» свинца, который затем оседает в легких, а это может вызывать «рак» у человека. Поэтому такое топливо запрещено. Также этилированный бензин (бензин с содержанием тетраэтилсвинца), очень пагубно влияет на нейтрализатор отработанных газов, которые стоят практически в каждом автомобиле. Нейтрализатор даже после одной заправки может выйти из строя, а с ним выйдет из строя и лямба – датчик тот который контролирует уровень кислорода в отработанных газах. Таким образом, рядовая иномарка может встать из-за применения этилированного бензина. Потому как многие импортные автомобили не работают, или работают плохо с испорченным нейтрализатором (катализатором) отработанных газов.

Неэтилированный бензин – получается при добавлении других менее эффективных присадок, но более экологичных (свинца в таких присадках нет). ДА и определенной одной присадки также нет, их могут быть десятки различных, все зависит от производителя топлива. В топливо могут добавлять как спирты, так и эфиры, которые повышают октановое число топлива. Такие присадки менее эффективны, но очень экологичны, не содержат свинца, а это уже о многом говорит. ДА и катализатор автомобиля будет ходить многие тысячи километров на таком топливе.

Таким образом, неэтилированный – это бензин который не содержит тетраэтилсвинца в своем составе, а основан на спиртовых или эфирных добавках.

Нужно отметить, что в СССР ярким представителем этилированного топлива был 93 бензин, который запретили примерно 20 – 25 лет назад. Сейчас в России используются только неэтилированные бензины.

А вот интересная ИСТОРИЯ ВОЗНИКНОВЕНИЯ ЭТИЛИРОВАННОГО ТОПЛИВА!
Ещё с начала XX века, когда автомобильная промышленность только начинала развиваться, вопрос детонирования топлива в двигателях внутреннего сгорания стоял достаточно остро. Ведь в результате первичной переработки нефти получается топливо, которое по техническим характеристикам ещё непригодно к использованию, так как имеет низкое октановое число. Что это такое? Это показатель, который показывает степень давления, необходимую для детонации. При первичной переработке нефти октановое число едва ли доходит до 60, в то время как для большинства двигателей рекомендовано от 92 (ну или хотя бы 80). Однако вторичная обработка, которая помогает увеличить октановое число, достаточно дорогостоящая и сложная. И производители начали задумываться над вопросом: как можно повысить степень детонации более дешёвым способом? И такой способ был найден. В 20-х годах прошлого века «Дженерал моторс» смогли существенно повысить октановое число бензина с помощью добавления в него этиловых примесей (тетраэтилсвинца). Вскоре они открыли собственный завод по производству этилированного бензина. Он был существенно дешевле обычного и вместе с тем ядовитей, однако этот факт долгое время замалчивался.

Именно так на американском рынке, а вскоре и в других регионах появился этилированный и неэтилированный бензин. Отличие в цене было значительным. О его вреде информация скрывалась. А потому такой бензин становился всё более популярным, и вскоре почти полностью вытеснил неэтилированный. Информация о том, что при его производстве добавляется тетраэтилсвинец, который губительный для человеческого организма, замалчивалась, ведь речь шла о миллионных прибылях. Факты отравления парами на заводах, которые его выпускали, не придавались огласке и объяснялись несчастными случаями на химическом производстве.

Ситуация изменилась лишь спустя 20 лет, когда впервые было доказано негативное влияние этилированного горючего на окружающую среду и на человека. Однако полностью закрыть производство такого горючего в Америке удалось лишь спустя ещё 30–40 лет. Уже в начале 80-х в Америке был запрет на производство двигателей, работающих на таком топливе, спустя ещё несколько лет этилированный бензин полностью исчез с заправок. Однако в Европе запрет на использование этилированного топлива действует с 2000 года.

Этилированный бензин в России был запрещён только в 2002 году.

Содержание

История [ править | править код ]

Впервые антидетонационный эффект ТЭС был открыт в 1921 году в США на фирме «General Motors». В 1923 году три крупнейшие американские корпорации «Дженерал моторс», «DuPont» и «Standard Oil» создали совместное предприятие, названное «Ethyl Gasoline Corporation». Название «этил» было выбрано специально, чтобы не пугать людей словом «свинец». Автор этого изобретения Томас Миджли прекрасно знал об опасности отравления свинцом. Почти сразу у рабочих на производстве стали появляться неустойчивая походка и нарушения психики. Так в 1924 году на одной плохо вентилируемой установке за несколько дней погибли пять рабочих и еще тридцать пять стали инвалидами. «Ethyl Corporation» всегда следовала практике твердого отрицания ядовитости своей продукции [2] . В последующие несколько десятилетий основная масса бензина в Штатах содержала ТЭС.

Вредные эффекты, вызываемые свинцом, были известны начиная с конца сороковых — начала пятидесятых годов. В 1965 году упорную борьбу за запрещение тетраэтилсвинца начал американский геофизик Клер Кэмерон Паттерсон. Собирая данные о катастрофическом увеличении содержания свинца в атмосфере и о накапливании его в организмах людей, Паттерсон доказывал необходимость запрещения использования этого вещества. Однако длительное время никаких мер не предпринималось из-за сильного лобби производителей топлива.

Тем не менее, в 1972 году американское Агентство по предотвращению загрязнения окружающей среды (EPA) ввело запрет на использование ТЭС и производство двигателей, рассчитанных на этилированный бензин; в ответ последовал иск от производителей. EPA выиграла процесс, и с 1976 года началось постепенное вытеснение ТЭС-содержащегося топлива, которое было завершено к 1986 году. По результатам исследований, к 1994 году содержание свинца в крови американцев снизилось по сравнению с 1978 годом на 78 %.

Тетраэтилсвинец широко использовался в том числе и в СССР. В содержащий его автомобильный бензин с целью маркировки добавлялся краситель: до 1979 года содержащие тетраэтилсвинец бензины АИ93, А-76 и А-66 окрашивались в синий, зелёный, оранжевый цвета соответственно, неэтилированный А-72 не окрашивался [3] . С 1979 года этилированные бензины стали окрашивать в оранжево-красный (АИ-93), жёлтый (А-76), синий (АИ-98) [4] :93 , зелёный (А-66) или розовый (А-72) цвета [5] . В инструкции вносились требования по соблюдению мер техники безопасности при работе с топливом и топливной аппаратурой автомобилей. С конца 1970-х годов (ГОСТ 2084—77) начался процесс отказа от использования ТЭС, завершившийся в 2000-е годы.

В Евросоюзе этилированный бензин был запрещён с 1 января 2000 года, хотя большинство стран-членов ввело подобный запрет значительно раньше. В Великобритании продолжают производить небольшие количества этилированного бензина, облагаемого повышенным налогом. Китай отказался от использования ТЭС в 2000 году [6] , но некоторое количество бензина производится на экспорт. В России этилированный бензин был запрещён с 15 ноября 2002 года [7] .

Таким образом, в связи с высокой канцерогенной активностью тетраэтилсвинца и загрязнением окружающей среды свинцом при его использовании, к настоящему моменту времени от добавления тетраэтилсвинца в топливо в основном отказались. Ещё одна причина отказа от использования тетраэтилсвинца — в использовании в современных автомобилях каталитических нейтрализаторов, так как тетраэтилсвинец является причиной выхода нейтрализатора из строя [8] . Тетраэтилсвинец продолжают добавлять в авиационный бензин [9] и топливо для некоторых гоночных двигателей. Тем не менее, этилированный бензин всё ещё используется в слаборазвитых странах вроде Йемена, Палестины, Афганистана или Северной Кореи из-за относительных дешевизны и простоты в производстве.

В настоящее время вместо ТЭС используются менее вредные высокооктановые добавки, такие, как ферроцен или метил-трет-бутиловый эфир. В некоторых странах используют в качестве добавки этанол, также обладающий довольно высоким октановым числом.

Физические свойства [ править | править код ]

Тетраэтилсвинец — бесцветная маслянистая летучая жидкость с плотностью 1,65 г/см³, температурой кипения 80 °C с разложением.

Получение [ править | править код ]

Тетраэтилсвинец получают при взаимодействии хлористого этила C₂H₅Cl и сплава свинца с натрием PbNa (около 10 % Na).

Отравление тетраэтилсвинцом [ править | править код ]

Тетраэтилсвинец — летучая ядовитая жидкость, которая при температуре 0° переходит в парообразное состояние и через верхние дыхательные пути проникает в организм. Тетраэтилсвинец может проникать в организм и через неповрежденную кожу. Это вещество является сильным ядом, который избирательно поражает нервную систему, вызывая острые, подострые и хронические отравления. Последние обусловливаются функциональной кумуляцией, свойственной этому токсическому веществу.

Чаще отравления бывают острые и подострые. Поражается прежде всего кора большого мозга. В области вегетативных центров промежуточного мозга возникает очаг застойного возбуждения, что приводит к грубым нарушениям корково-подкорковых взаимосвязей.

Патогенез [ править | править код ]

В патогенезе отравлений тетраэтилсвинцом определенную роль играет нарушение ферментативных процессов, приводящее к развитию дегенеративных изменений в нервных клетках на фоне выраженных сосудистых расстройств (гиперемия, отек, кровоизлияния).

В развитии клинической картины острого отравления (при случайном заглатывании этилированного бензина, при случайном попадании его на большую поверхность кожи) выделяют 3 стадии — начальную, предкульминационную и кульминационную.

В начальной стадии отмечаются выраженные вегетативные расстройства: гипотермия, артериальная гипотензия и брадикардия, гиперсаливация на фоне нарушения сна, страха смерти по ночам, тревожного, подавленного настроения, головной боли, общей слабости (вегетативно-астенический синдром). В этом периоде наблюдаются своеобразные парестезии в виде ощущения клубка волос или нитей на языке.

В предкульминационной стадии проявляются резко выраженные психические нарушения: страх смерти начинает беспокоить больного не только ночью, но и днем; появляются слуховые, зрительные, тактильные галлюцинации устрашающего характера, бред преследования и отношения. Под влиянием бреда развивается психомоторное возбуждение; больные становятся агрессивными; нередки случаи, когда, пытаясь спасти свою жизнь от якобы преследующих их лиц, больные выбрасывались из окон. В клинической картине обнаруживаются признаки органического поражения головного мозга: атаксия, интенционный тремор, нистагм, анизорефлексия, дизартрия, эйфория.

В кульминационной стадии психомоторное возбуждение достигает максимального напряжения. Сознание у больных спутано. Им кажется, что их режут на куски, что тело их обвивают змеи, и т. п. Могут развиваться эпилептические припадки. На высоте психомоторного возбуждения гипотермия сменяется гипертермией (до 40 °C), артериальная гипотензия — гипертензией, брадикардия — тахикардией. Резко выраженная дистония вегетативных центров может привести к развитию коллапса, заканчивающегося смертью.

В тех случаях, когда делирий затягивается, прогноз благоприятен. На смену психомоторному возбуждению приходит вегетативно-астеническое состояние. Могут оставаться дефекты психики, эмоциональная тупость, снижение интеллекта, потеря интереса к окружающему и др.

Хроническое отравление [ править | править код ]

Хроническое отравление возможно у лиц, длительно контактирующих с малыми дозами тетраэтилсвинца. Клиническая картина отравления, как и при других интоксикациях, в начальных стадиях характеризуется вегетативно-астеническим состоянием, когда отмечается повышенная утомляемость, снижение памяти и внимания, тревожный, прерывистый сон, эмоциональная неустойчивость, брадикардия, артериальная гипотензия, гипотермия, гиперсаливация, гипергидроз. Начальная стадия хронического отравления тетраэтилсвинцом, как и при отравлениях другими ядами, носит обратимый характер.

Следующая стадия, развивающаяся по мере нарастания хронического отравления, характеризуется появлением органических изменений в головном мозге. Это различные формы энцефалопатий с выраженными расстройствами психики (тревога, страх, галлюцинации) на фоне таких симптомов, как нистагм, дизартрия, атаксия, интенционный тремор, анизорефлексия, снижение интеллекта.

Третья стадия при хроническом отравлении тетраэтилсвинцом встречается редко и протекает как токсический психоз.

Лечение [ править | править код ]

Для нормализации корково-подкорковых взаимосвязей рекомендуются снотворные (барбитураты), гексенал, аминазин, наркотики (кроме морфина, который дает парадоксальный эффект, усиливая возбуждение). Назначаются также внутривенно глюкоза с витаминами группы В и аскорбиновой кислотой, дегидратирующие средства (глюкоза, магния сульфат), а также сердечные и сосудистые средства (при коллапсе).

Профилактика интоксикаций тетраэтилсвинцом и его смесями требует дальнейшего совершенствования технологического процесса и повышения культуры труда. При попадании тетраэтилсвинца на кожу необходимо тут же удалить его с помощью керосина или бензина. По окончании работы необходимо систематически пользоваться душем. Один раз в три месяца необходимо проводить медицинские осмотры лиц, работающих на заводах, производящих Тетраэтилсвинец, и один раз в 12 месяцев — лиц, работающих с этилированным бензином. Медосмотры необходимы для своевременного выявления начальных форм интоксикации. В медосмотрах должны обязательно участвовать невропатолог и терапевт, другие специалисты — по мере необходимости.

Влияние на преступность [ править | править код ]

Согласно влиятельной гипотезе [ какой? ] , предложенной для объяснения флуктуаций уровня преступности во второй половине XX-го и начале XXI-го века, отравление тетраэтилсвинцом в детском возрасте влекло за собой нарушение развития центральной нервной системы, следствием чего было увеличение делинквентного поведения во взрослом возрасте, что повлекло рост преступности с 1960-х по начало 1990-х годов. Падение уровня преступности с 1990-х годов, согласно этой гипотезе, объясняется снижением потребления бензина, изготовленного с использованием тетраэтилсвинца начиная с 1970-х годов [10] .

Многим автомобилистам, особенно тем, кто впервые сел за руль с середины двухтысячных, само понятие «этилированный бензин» связано разве что с наклейкой на внутренней стороне лючка бензобака и надписью на английском (unleaded only): производство такого бензина давно запрещено. Между тем дешевизна и эффективность тетраэтилсвинца всё ещё подталкивает многих недобросовестных продавцов к его распространению.
Чем отличается этилированный бензин от неэтилированного и почему он был запрещен к использованию во многих странах? Ответы на эти вопросы могут представлять интерес для широкого круга автомобилистов.

Немного истории

Использовать тетраэтилсвинец (или сокращённо TEL) в качестве присадки к автомобильному топливу, повышающему его антидетонирующие свойства, стали в 20-х годах прошлого века в Америке. Тогда крупные автомобильные концерны настойчиво искали эффективное средство борьбы с детонацией, и тетраэтилсвинец был далеко не единственным материалом, с которым работали исследователи. Но по соотношению затрат на производство присадки и её эффективностью — самым перспективным веществом. Во всяком случае, именно к такому выводу пришла группа исследователей, руководимая тогдашним вице-президентом корпорации GM Чарльзом Ф. Кеттерингом.

Новому виду «свинцовосодержащего» (leaded) топлива Кеттеринг даёт название этил, что внесло некоторую путаницу при использовании названия другого хорошо известного вида топлива на основе этилового спирта. Сам этиловый спирт применялся в спортивных двигателях с высокой степенью сжатия, а его добавление в бензин повышало антидетонационные характеристики топлива. Впоследствии в истории техники многие исследователи считали, что такая неразбериха с названиями была устроена намеренно: об опасном влиянии свинца на человеческий организм сотрудники GM уже знали.

После успешных лабораторных испытаний GM объявляет о подготовке производства этилированного бензина в промышленных объемах. И это происходит несмотря на предостережения, поступающие в GM из ведущих научно-исследовательских центров страны об опасности влияния свинца на человеческий организм. Несмотря на эти и другие многочисленные предупреждения общественности GM совместно с DuPont и Standart Oil Co (ныне Exxon/Mobil) создают предприятие Ethyl Corporation по производству этилированного бензин.
С этого времени начинается победное шествие автомобильного топлива, содержащего TEL по миру, равно как и многочисленные движения в разных странах за его запрещение.

И немного техники

А зачем вообще так мучились с изобретением, испытанием, внедрением и последующим совершенствованием антидетонационных присадок целые поколения исследователей? Дело в том, что практически сразу с началом использования двигателя внутреннего сгорания в автомобилестроении возник вопрос о повышении его мощности. А точнее удельной мощности: конечно, можно было увеличивать объём двигателя, но не до бесконечности же (к тому же машина становилась тяжелее и дополнительная мощность расходовалась бы впустую).
Увеличение степени сжатия топлива — основной способ повышения удельной мощности двигателя, который практически сразу стал использоваться конструкторами. И вот тут возникла проблема детонации: взрывного возгорания части топливной смеси по достижении определённых значений давления и температуры в камере сгорания.

Чем вредна детонация и почему с ней потребовалось бороться?

Понятно, что взрывные процессы с неконтролируемыми резкими перепадами давления и температуры негативно воздействуют на детали двигателя: поршни, кольца, стенки цилиндра. Работа двигателя сопровождается характерными резкими стуками, а продолжительное функционирование в таком режиме может привести к серьёзной поломке с последующим дорогостоящим ремонтом. Но и это ещё не всё: в процессе детонации топливная смесь сгорает не полностью (внешний признак — появление черного выхлопа из трубы глушителя) и двигатель теряет мощность. Так что вместо повышения мощности машины при детонации происходит ровно обратный процесс.
Разделение видов бензина по детонационной стойкости было предложено ещё в 20 годах прошлого века по хорошо теперь известному автомобилистам критерию: октановому числу. Для этого использовались две жидкости с противоположной способностью к детонации, но близкие по плотности и температуре кипения:

1. Н-гептан—детонационная стойкость смеси с воздухом принимается за эталонный для октанового числа ноль.
2. Изооктан — смесь с воздухом практически не детонирует — эталонный индекс 100.

Октановое число исследуемого бензина и по сей день определяется на установке, включающей одноцилиндровый двигатель с возможностью плавного изменения степени сжатия. Как только в такой установке в процессе испытаний начинается детонация, бензин заменяют смесью изооктана и н-гептана и добиваются детонации уже за счёт изменения пропорции эталонных жидкостей. То есть, если соотношение изооктан/ н-гептан оказалось 92:8, значит октановое число равно 92.
В мировой практике приняты два метода определения октанового числа:

• исследовательский;
• и моторный.

Отличаются они более жёсткими условиями испытаний по моторному методу: октановое число получается приблизительно на 9 – 10 пунктов ниже, чем по исследовательскому методу. Поэтому для потребителя важно понимать, что приобретая «исследовательский» АИ 95, он заправляет автомобиль «моторным» бензином А 85 или А 86.
В ряде стран, например в США, введен универсальный индекс октанового числа — AKI (Anti-Knock Index), который равен среднеарифметическому «исследовательского» и «моторного» октановых чисел. Поэтому автомобилистам следует учитывать, что разрешённое к применению в американских автомобилях топливо с октановым числом, 86 по AKI, например, соответствует нашему АИ 92.

Видео: Тестируем КАЧЕСТВО бензина / Октановое число / Присадки

Отличие этилированного бензина от неэтилированного

Продолжительное время автомобильный бензин получали методом перегонки сырой нефти. Октановое число такого «прямогонного» бензина редко когда превышало цифру 60, да и то из нефти, полученной на весьма ограниченном круге месторождений. «Добирать» антидетонационную стойкость можно было двумя путями:

1. совершенствованием технологического процесса переработки нефти.
2. И добавлением присадок.

Первый путь требовал серьёзных затрат, а второй был дёшев и давал немедленный результат. И в этом смысле соперников у тетраэтилсвинца в прошлом веке не было: присадки на основе TEL повышали октановое число бензина почти на 20 пунктов. Использование присадок на основе тетраэтилсвинца для повышения октанового числа и отличает этилированный бензин от неэтилированного.

Вредное воздействие TEL на человеческий организм стало проявляться сразу же после начала производства этилированного бензина. Уже в 1924 году, когда на одном из предприятий на участке по производству этилированного бензина в Нью-Джерси произошла авария, был зафиксирован случай массового психического расстройства работников с тяжелейшими последствиями. Случай оказался не единственным: на разных предприятиях Standart Oil Co в том же 1924 году происходили случаи отравления парами свинца, в том числе и с летальным исходом.

С этого времени и на многие десятилетия вперед разворачивается борьба за запрещение производства и использования этилированного бензина.
Но опасным для здоровья человека и окружающей среды тетраэтилсвинец оказался не только на стадии производства. В выхлопных газах автомобилей, использующих этилированный бензин, доля оксида свинца чрезвычайно высока: 1 литр такого топлива отравляет (превышает предельную концентрацию) более 1 тыс. кубических метров воздуха. Но и это еще не всё — загрязняется почва и природные водоёмы.

Наконец, с семидесятых годов прошлого столетия борьба за охрану окружающей среды охватывает и автомобилестроение. В конструкции машин появляются каталитические нейтрализаторы, существенно снижающие содержание вредных веществ в выхлопах. При сгорании этилированного бензина свинец, содержащийся в отработанных газах, тонкой пленкой оседает на рабочей поверхности катализатора, сводя его эффективность к нулю. Недаром говорят, что этилированный бензин — главный враг катализатора.

Видео: Тест бензин

Что взамен

Параллельно с общественными и экологическими движениями за запрет производства и использования этилированного топлива совершенствовались технологии переработки нефти с получением бензина с повышенным октановым числом (каталитический риформинг), изобретались безопасные для окружающей среды антидетонационные присадки (прежде всего на основе эфиров).