Bensin – definition, framställning, sammansättning och oktantal
Lär dig allt om bensin: definition, hur den framställs, kemisk sammansättning, oktantal och vad det betyder för motorns prestanda och bränslekvalitet.
Bensin /bɛnˈsiːn/ (engelska: gasoline /ˈɡæsəliːn/ eller petrol /ˈpɛtrəl/) är en lättflytande, oftast klar vätska som främst används som bränsle i förbränningsmotorer. Den framställs ur råolja genom en serie raffinaderiprocesser där oljan först fraktioneras i en destillation och sedan omvandlas och blandas för att få önskade egenskaper. I enklare termer härrör bensinen från kokning av petroleum, ett fossilt bränsle. Processen är energiintensiv och består av flera steg som destillation, katalytisk reformering, krackning och slutlig blandning vid kontrollerade temperatur, tryck och med tillsats av olika ämnen.
Framställning
Raffinaderiet separerar råoljan i olika fraktioner genom destillation. De lättare fraktionerna som innehåller kolväten med ungefär 4–12 kolatomer används sedan som bas för bensin. För att höja kvaliteten och anpassa egenskaperna sker vidare behandlingar:
- katalytisk reformering – ökar andelen grenade alkaner och aromater för att höja oktantalet;
- krackning (termisk eller katalytisk) – bryter längre kolkedjor till kortare som är lämpliga för bensin;
- hydrobehandling – avlägsnar svavel och andra föroreningar;
- blandning – tillsatta komponenter och tillsatser blandas i slutstadiet för att nå krav på prestanda och miljö.
Sammansättning och tillsatser
Bensin är inte en enda kemisk förening utan en komplex blandning av olika kolväten (alkaner, cykloalkaner, aromatiska föreningar och i vissa fall olefiner) med koltal vanligtvis mellan C4 och C12. En vanlig komponent som ofta nämns är oktan (t.ex. 2,2,4-trimetylpentan är en referens-isomer), men bensin består av många andra isomerer och föreningar. För att förbättra motorns gång, skydda bränslesystemet och minska utsläpp tillsätts ofta tillsatser såsom:
- detergenter för att hålla inloppsventiler och injektorer rena;
- antioxidations- och korrosionshämmande medel;
- antidetonationsmedel och ämnen som påverkar förångningsegenskaper;
- i många länder blandas även etanol (t.ex. E10 = 10 % etanol) eller andra bio-komponenter för att minska fossil andel och förändra bränslets egenskaper.
Den exakta sammansättningen varierar mellan märken och regioner beroende på råvaror, raffinaderiteknik och lokala lagkrav.
Oktantal och motorkrav
Oktantalet är ett mått på bensinens motstånd mot knackning (okontrollerad förbränning) i motorn. Det finns flera sätt att ange oktantal:
- RON (Research Octane Number) – vanligt i Europa och internationellt;
- MON (Motor Octane Number) – mäts under hårdare driftförhållanden;
- AKI eller (R+M)/2 – används i USA och Kanada och är genomsnittet av RON och MON.
Motorer med högre kompressionsförhållande eller turboboost kräver bränslen med högre oktantal för att undvika knackning. I praktiken innebär detta att:
- i USA anges "vanlig" bensin ofta som 87 (AKI) och "premium" som 91–93 (AKI);
- i många europeiska länder är normala siffror t.ex. 95 RON för standardbensin och 98–100 RON för premium.
Försäljning, säkerhet och miljö
Bensin säljs på bensinstationer och hanteras enligt strikta säkerhets- och miljöregler. Bensin är lättantändligt och dess ångor kan bilda explosiva blandningar med luft. Exponering för bensindammet eller längre tids inandning är skadligt och kan ge hälsoeffekter. Vid hantering bör man därför:
- undvika öppen eld och gnistor;
- fylla godkända behållare och undvika spill;
- arbeta i väl ventilerade utrymmen och undvika inandning av ångor.
Miljömässigt bidrar förbränning av bensin till utsläpp av koldioxid (CO2) och andra föroreningar som kväveoxider (NOx) och flyktiga organiska föreningar (VOC). Fordons- och bränsleregler syftar till att minska både utsläpp och den totala klimatpåverkan, exempelvis genom krav på lägre svavelhalt i bränslen, införande av fordonsemissionsstandarder och ökad användning av förnybara bränslekomponenter.
Sammanfattning
Bensin är en blandning av lätta kolväten som används som bränsle i förbränningsmotorer. Den framställs i raffinaderier genom destillation och vidare kemiska processer och anpassas med olika tillsatser. Viktiga egenskaper är bland annat oktantal (oktantalet) och förångningsbeteende. Bensin är effektivt som fordonsbränsle men är också brandfarligt och bidrar till utsläpp som påverkar både hälsa och klimat.
En bensinstation i Hiroshima, Japan
En bensinbehållare.
Använder
Bensin används oftast i fordon som bilar, skåpbilar osv. Bensin kan användas i en mängd andra saker som vi använder varje dag, t.ex. gräsklippare, lövblåsare och små båtmotorer. Vissa större fordon som lastbilar eller fartyg kan använda dieselbränsle i stället för bensin.
Faror
Bensin är mycket farligt. Den kan explodera när en elektrisk gnista tänder den. Den är också skadlig om en människa dricker den eller om den kommer på huden. Den skadar miljön och människors hälsa genom att skapa giftiga gaser som kolmonoxid. Om en bensinmotor används inomhus eller i ett slutet utrymme kan kolmonoxiden orsaka dödsfall på några minuter. Många människor dör varje år på grund av att de använder bensindrivna generatorer inomhus eller låter fordon vara igång i ett garage. Elbilar som Nissan Leaf använder ingen bensin, skapar ingen kolmonoxid, är bättre för miljön och är säkra att låta köra i ett garage.
Användning och prissättning
USA står för cirka 44 % av världens bensinförbrukning. År 2003 förbrukade USA 476,474 gigaliter (1,25871×1011 US gal; 1,04810×1011 imp gal), vilket motsvarar 1,3 gigaliter bensin per dag (ca 360 miljoner US eller 300 miljoner imperial gallons). USA använde cirka 510 miljarder liter (138 miljarder US gal/115 miljarder imp gal) bensin 2006, varav 5,6 % var mellanklass och 9,5 % premiumkvalitet.
Västländerna har bland de högsta användningsnivåerna per person. []
Europa
Till skillnad från USA har länderna i Europa höga skatter på bränslen som bensin. Till exempel är bensinpriset i Europa mer än dubbelt så högt som i USA.
| Pumppris (i euro/liter) 2004-2011 för blyfri 95-oktanig bensin i utvalda europeiska länder. För att omvandla priserna i euro/liter till US$/gal, multiplicera med 5,7 (1,5 US$ = 1 euro). | |||||||
| Land | Dec. 2004 | maj 2005 | juli 2007 | april 2008 | Januari 2009 | mars 2010 | Februari 2011 |
| 1.19 | 1.18 | 1.37 | 1.43 | 1.09 | 1.35 | 1.50 | |
| 1.05 | 1.15 | 1.31 | 1.38 | 1.07 | 1.35 | 1.53 | |
| 1.10 | 1.23 | 1.35 | 1.39 | 1.10 | 1.34 | 1.46 | |
| 1.26 | 1.33 | 1.51 | 1.56 | 1.25 | 1.54 | 1.66 | |
| 0.80 | 0.92 | 1.15 | 1.23 | 0.82 | 1.12 | 1.26 | |
| 0.92 | 0.98 | 1.06 | 1.14 | 0.88 | 1.12 | 1.29 | |
| 1.00 | 1.01 | 1.13 | 1.13 | 0.86 | 1.22 | 1.32 | |
Förenta staterna
På grund av de låga bränsleskatterna är detaljhandelspriset på bensin i USA föremål för större förändringar (än utanför USA) när det beräknas som en procentuell andel av kostnaden per enhet. Mellan 1998 och 2004 låg bensinpriset på mellan 1 och 2 US-dollar per amerikansk gallon. Efter 2004 ökade priset tills det genomsnittliga bensinpriset nådde en toppnotering på 4,11 USD per amerikansk gallon i mitten av 2008, för att sedan sjunka med cirka 2,60 USD per amerikansk gallon i september 2009. Under den senaste tiden har gaspriserna i USA ökat med 13,51 % från den 31 januari till den 7 mars 2011.
De flesta konsumtionsvaror har ett pris exklusive skatt, medan skatterna läggs till som en procentuell andel av inköpspriset. På grund av de primitiva bensinpumparna på 1920-talet anges bensinpriserna i USA med skatterna inkluderade och skatterna fastställs på cent per gallon. Skatter läggs till av federala, delstatliga och lokala myndigheter. (Dessa skatter samlar in kostnaderna för att underhålla vägarna.) Från och med 2009 är den federala skatten 18,4 cent per gallon för bensin och 24,4 cent per gallon för diesel (exklusive röd diesel). Bland delstaterna är de högsta skattesatserna för bensin, i januari 2011, Kalifornien (47,7 cent/gal), New York (47,3 cent/gal), Hawaii (45,8 cent/gal) och Connecticut (45,2 cent/gal). Den federala regeringen och många delstater underlåter att höja sina bensinskatter med inflationen. Vissa delstater tar dock också ut en försäljningsskatt i procent och varierar i belopp beroende på bensinkostnaden.
Omkring 9 % av all bensin som såldes i USA i maj 2009 var av premiumkvalitet, enligt Energy Information Administration. Vissa biltillverkare "rekommenderar" premiumbensin, men har datorstyrda motorer som justerar tidpunkten för att undvika knackning. De flesta bilar kan alltså förbränna bensin av normal kvalitet, men med något lägre prestanda. Associated Press säger att premiumgas - som har högre oktantal och kostar flera cent per gallon mer än vanlig blyfri bensin - endast bör användas om tillverkaren säger att det är "nödvändigt".
För att minska användningen av importerad olja använder USA Gasohol (10 % etanol) och E85 (85 % etanol) blandningar av etanol och bensin.
Brasilien
Brasilien har den största nationella etanolindustrin. Bensin som säljs i Brasilien innehåller minst 25 % vattenfri etanol. Vattenhaltig etanol (ca 95 % etanol och 5 % vatten) kan användas som bränsle i mer än 90 % av de nya bilar som säljs i landet. Brasiliansk etanol framställs av sockerrör och är känd för sin höga kolbindning.
Frågor och svar
F: Vad är bensin?
S: Bensin är en giftig, klar vätska som främst används som bränsle i förbränningsmotorer. Den framställs genom att koka petroleum, ett fossilt bränsle.
F: Hur tillverkas bensin?
S: Bensin framställs genom en destillationsprocess där petroleum upphettas till en mycket hög temperatur och sedan separeras i sina beståndsdelar, varav en är bensin.
F: Vilka är de viktigaste komponenterna i bensin?
S: Den viktigaste komponenten i bensin är oktan (C8H18), som är ett kolväte.
F: Var kan man köpa bensin?
S: Du kan köpa bensin på bensinstationer eller bensinstationer.
F: Vilka är de olika kvaliteterna av bensin?
S: Bensin klassificeras efter oktantal, som mäter hur bra den brinner. De flesta bilmotorer kan förbränna "vanlig" bensin med en oktantalsklass på 87, medan motorer som tillverkas med precision kräver eller föredrar "premium" bensin med en oktantalsklass på 93. De flesta bensinstationer erbjuder tre olika blandningar med tre olika oktantal och priser.
F: Är den exakta sammansättningen av varje märkes bensin samma på alla bensinstationer?
S: Nej, varje märkes sammansättning kan skilja sig något beroende på vilka tillsatser som ingår för att brinna ordentligt i förbränningsmotorer med hög kompression.
Sök