האם לנפט יש מספר אוקטן?
אוקטן דלק ותפקידו
דירוג האוקטן הוא מדד לביצועים של דלק. הוא נמדד ביחס לאיזוקטן טהור, אשר מוקצה לו ערך מותנה של 100. ככל שדירוג האוקטן גבוה יותר, כך תידרש יותר דחיסה כדי לפוצץ את הדלק.
מצד שני, אוקטן הוא לא רק סולם דירוג המשמש לסיווג בנזין לפי תכונות האנטי-דפיקות שלו, אלא גם פחמימן פרפיני אמיתי. הנוסחה שלו קרובה ל-C8H18. אוקטן רגיל הוא נוזל חסר צבע שנמצא בשמן רותח בערך 124,60ס
בנזין רגיל הוא (למעט השפעת רכיב האתנול) תערובת של מספר פחמימנים. לכן, מספר האוקטן מחושב כמספר אטומי האוקטן במולקולת בנזין.
האם כל האמור לעיל נכון לגבי נפט כדלק?
המחלוקת של כמה נקודות וטיעונים
למרות המקור המשותף והדמיון בהרכב הכימי, נפט שונה באופן משמעותי מבנזין מנקודת מבט פיזיקוכימית. ההבדלים הם כדלקמן:
- מבחינה טכנית, כל נפט קרוב הרבה יותר לדלק סולר, שכידוע מאופיין במספר צטאן. לכן, ניתן להשתמש בנפט במנועי מחזור דיזל, המסתמכים על פיצוץ ספונטני של דלק בלחץ. נפט אינו משמש במנועי בעירה פנימית, למעט מטוסי בוכנה קטנים.
- נקודת ההבזק של נפט משתנה מאוד לפי מותג, ולכן גם תנאי ההצתה שלו במנוע יהיו שונים.
- כמה ספרי לימוד וספרי עיון ישנים נותנים מה שנקרא מספרי אוקטן מותנים עבור סולר. הערך שלהם הוא 15…25. זה זניח בהשוואה לבנזין, אבל צריך לקחת בחשבון את העובדה שסולר נשרף במנוע מסוג אחר לגמרי. לדיזל יש תנודתיות נמוכה, עמידות נמוכה בפני דפיקות, ובמקביל אנרגיה גבוהה ליחידת נפח.
- ההבדל המהותי בין בנזין לנפט הוא שנפט הוא למעשה תערובת של יותר מפחמימן אלקאן ליניארי או מסועף אחד, שלאף אחד מהם אין קשרים כפולים או משולשים. אוקטן מצדו הוא אחת מקבוצות האלקאן של פחמימנים, והוא המרכיב העיקרי של הבנזין. לכן, ניתן היה לקבוע את מה שמכונה מספר האוקטן של נפט רק לאחר איכשהו הפרדת פחמימן אלקאן אחד לאחר.
כיצד לקבוע את היעילות של נפט כדלק?
בכל מקרה, לא מבחינת מספר אוקטן: זה לא קיים לנפט. ניסויים רבים שבוצעו במעבדה, ולא בתנאים תעשייתיים, נתנו אי התאמה משמעותית בתוצאות הסופיות. זה מוסבר כדלקמן. במהלך הזיקוק של נפט גולמי, נוצר שבר ביניים בין בנזין לנפט, הנקרא לרוב נפטה או נפטה. נפטה גולמית אינה מתאימה להתמזגות עם בנזין, מכיוון שהיא מפחיתה את מספר האוקטן שלה. נפטה גם לא מתאימה להתמזגות עם נפט כי בנוסף לשיקולי ביצועים היא מורידה את נקודת ההבזק. לכן, נפטה נתונה ברוב המקרים לרפורמציה בקיטור להפקת גז דלק או גז סינתזה. תוצרי הזיקוק במהלך ייצור נפט עשויים להיות בעלי הרכב חלקי שונה, שאינו קבוע אפילו בתוך אותה אצווה של מוצר שמן.
לסיכום, נציין כי נפט תעופתי TS-1 משמש כדלק למטוסי סילון. מנוע סילון הוא טורבינת גז שבה הבעירה נמשכת בתא בעירה. זה מבדיל מנועים כאלה למנועי דיזל או בנזין, שבהם ההצתה מתרחשת בשלב נדרש במחזור התרמודינמי. עבור נפט כזה, נכון יותר גם לחשב את מספר הצטאן, ולא את מספר האוקטן.
כתוצאה מכך, עבור נפט אין, ולא יכול להיות, אנלוגי למספר האוקטן של בנזין.
