اعتمادا على الدرجة ، وقود الطائرات هو أساسا الكيروسين المكرر للغاية. ما هو الكيروسين؟ إنه وقود موجود منذ أكثر من ألف عام ويستهلك اليوم بمعدل عالمي يبلغ 1.2 مليون برميل يوميًا. يستخدمه الناس للتدفئة والإضاءة والطهي.
الائتمان: the_guitar_mann / iStock / GettyImages الاختلافات بين الكيروسين ووقود الطائرات النفاثةكلمة "الكيروسين" تأتي من اليونانية "الكيروسين" ، وهو ما يعني الشمع ، والكيروسين هو المعروف أيضا تاريخيا باسم البارافين. الفرق في الكيروسين والبارافين هو أن البارافين هو أحد مكونات الكيروسين ، وعندما يكتمل تكرير البترول ، يبقى كمخلفات شمعية. توفر التسمية فكرة عن العلاقة بينهما وتساعد في توضيح علاقة الكيروسين بالوقود النفاث.
تكرير البترول والتقطير التجزيئي
البترول ، أو النفط الخام ، هو المادة الخام للكيروسين والبنزين ومجموعة من المنتجات الأخرى. هذا السائل شديد اللزوجة غني بالهيدروكربونات الأليفاتية ، وهي جزيئات تحتوي بشكل عام فقط على الهيدروجين (H) والكربون (C) ، على الرغم من أنها قد تحتوي أيضًا على شوائب مثل الكبريت (S).
يتحد الهيدروجين والكربون في سلاسل بأطوال مختلفة. تعرف أخفها باسم النفثاس ، وهي غازات في درجات حرارة الغرفة ، في حين أن السلاسل الأثقل هي السوائل أو المواد الصلبة. كل سلسلة لديها نقطة غليان فريدة من نوعها ، وبالتالي فإن عملية الصقل تتكون من تسخين النفط تدريجيا لفصل المكونات. هذه هي عملية التقطير التجزيئي.
و naphthas - الميثان (CH4) إلى الهيبتان (C7H16) - هي السلاسل الأولى التي تتبخر ، وهي تعتاد على المذيبات ومواد التنظيف الكيميائية. سلاسل من جيم8هيدروجين18 (اوكتان) من خلال جيم11هيدروجين24 (undecane) هي التالية ، وهذه تصبح البنزين. يتم تصنيع الكيروسين من السلاسل التي تتبخر بعد ذلك ، C12 إلى C15 بينما يأتي وقود الديزل والمواد الصلبة مثل شمع البارافين وقار الطرق من سلاسل أثقل.
الكيروسين مقابل البنزين
نظرًا لأنه يتكون من سلاسل أثقل من الهيدروكربونات ، فإن الكيروسين أقل تقلبًا من البنزين. تعني نقطة وميضها الأعلى (100 درجة فهرنهايت مقابل -45 درجة فهرنهايت للبنزين) أنها أكثر أمانًا للتخزين والنقل ، وهو أمر ذو أهمية واضحة في صناعة الطيران. ستحرق المحركات النفاثة أي نوع من الوقود تقريبًا ، لذلك لا يجب أن يكون البنزين عالي الاشتعال.
على الرغم من عدم وفرة البنزين ، فإن الكيروسين لا يزال يمثل نسبة كبيرة من صافي منتجات التكرير. وفقًا لإدارة معلومات الطاقة الأمريكية ، ينتج عن برميل النفط الخام الذي يبلغ حجمه 42 جالون حوالي 20 جالونًا من البنزين وحوالي 16 جالونًا من نواتج التقطير الأخرى. من نواتج التقطير ، حوالي 4 غالونات من الوقود النفاث ، والباقي تسخين زيت ووقود الديزل.
جيت فيول والكيروسين هي نفسها - تقريبا
لأنها تحتوي على نفس الفئات من الهيدروكربونات والكيروسين والوقود النفاث والديزل هي منتجات مماثلة. عندما يتعلق الأمر بالكيروسين مقابل الديزل لسخان الكيروسين الخاص بك ، يفيد كثير من الناس بأن كلاهما مناسب. يلاحظون رائحة أقوى عند استخدام الديزل ، والذي يرجع إلى حقيقة أنه يحتوي على مجموعة واسعة من الهيدروكربونات.
بمعنى آخر ، الكيروسين مكرر بدرجة أكبر من الديزل ، مما يعني أنه تمت معالجته عند درجة حرارة أعلى لإزالة المزيد من المركبات المتطايرة. يوجد نفس الاختلاف بين الكيروسين والوقود النفاث ، والذي تم تكريره في درجات حرارة أعلى. الشركة التي تنظم المنتجات البترولية في الهند ، النفط الهندي ، تحدد وقود الطائرات SKF، وهو ما يعني "وقود الكيروسين المتفوق."
من بين المعايير العالية التي يجب أن يلبيها الوقود النفاث هي تلك الخاصة بنقطة التجمد ، نقطة الوميض ، اللزوجة ، محتوى الكبريت والقيمة الحرارية. بالإضافة إلى ذلك ، يحتوي على إضافات لمساعدته على الاحتراق بشكل أكثر نظافة وكفاءة وكذلك لمنع تكوين الجليد والتآكل.
درجات وقود الطائرات
- جيت أ ، وهو الوقود الذي كان يستخدم على نطاق واسع في أوروبا بعد الحرب العالمية الثانية ، وهو مماثل تقريبا للكيروسين. كان استخدامه على نطاق واسع في القارة يرجع إلى حقيقة أنه كان متاحًا أكثر من البنزين. درجة أخرى شائعة الاستخدام هي Jet A-1. معا ، هذه هي أنواع الوقود التي تستخدمها الطائرات التجارية بشكل أكثر شيوعًا.
- Jet B و JP-4 ("JP" لتقف على الدفع النفاث) هي خليط من الكيروسين (30 في المئة) والبنزين (70 في المئة). وهي تشمل تركيزًا أكبر من المواد الهيدروكربونية الخفيفة والنفتا أكثر من Jet A ، لذا فهي تزن أقل ، وهي خاصية مرغوبة للطيران. ومع ذلك ، لديهم نقاط وميض أقل وأكثر خطورة في التعامل معها. نظرًا لوجود نقاط تجميد منخفضة ، يتم استخدامها للأغراض العسكرية في أقصى الشمال.
- JP-5 ومن المعروف أيضا باسم الكيروسين عالية الفلاش. يعتبر التعامل مع الطائرات النفاثة أكثر أمانًا حتى من الطائرات النفاثة A ، وهو ضروري لطائرات حاملة الطائرات وكذلك لطائرات الأسطول الرئاسي. ويشمل تركيبها حوالي 53 في المئة C9 إلى C16 البارافينات السائلة (الهيدروكربونات) مع بقية تتكون من السيكلوبارافينات والعطريات والأوليفينات.
- JP-8 هو مزيج الكيروسين بنسبة 100 في المئة وهو بديل مقبول لوقود الديزل. إنه الوقود المستخدم على نطاق واسع للطائرات العسكرية ، ومن المتوقع أن يستمر استخدامه حتى عام 2025. على عكس JP-4 ، الذي يبدو وكأنه مذيب للمس ، يشعر JP-8 بسماكة وزيتية إلى حد ما.
بعض محركات الطائرات تستخدم Avgas
يتم تشغيل المحركات النفاثة بواسطة التوربينات ، وأنواع الوقود المعتمدة على الكيروسين مثل Jet A مناسبة لها. من ناحية أخرى ، تحتوي الطائرات التي تعمل بالمروحة على محركات قضيب ومكبس يكون الوقود من نوع البنزين الأنسب لها. تستخدم هذه المحركات avgas ، وهو إصدار أعلى الأوكتان للبنزين الذي تضعه في سيارتك (mogas).
مزيج البنزين اثنين ليست هي نفسها. يحتوي Avgas على تركيزات مختلفة من الرصاص رباعي الإيثيل ، وهو ممنوع من استخدامه في mogas بسبب المخاوف من سمية الرصاص. على الرغم من أنها سامة ، إلا أن الرصاص مادة تشحيم مهمة ، وهي ضرورية لحماية أجزاء المحرك الحساسة في محركات الطائرات.
بصرف النظر عن إدراج الرصاص رباعي الإيثيل ، الذي يتم التخلص التدريجي منه ، فإن avgas قريبة بما فيه الكفاية لاستخدامها كوقود للمحركات. لكن العكس ليس صحيحًا ، ويرجع ذلك في المقام الأول إلى وجود الإيثانول المحتمل في الموغا ، والذي يضر بمحركات الطائرات.
يمكنك استخدام جيت الوقود للسخانات والسيارات؟
يمكنك استخدام Jet A لتشغيل سخان الكيروسين أو سيارة الديزل الخاصة بك. إنها نسخة أكثر دقة من الكيروسين وتحترق بشكل أفضل من وقود الديزل. بالنظر إلى حقيقة أنه نظرًا لارتفاع مستويات الإنتاج ، فإنه أقل تكلفة من الكيروسين أو الديزل ، فقد يبدو من غير المنطقي استخدامه كبديل.
السبب الرئيسي وراء عدم رغبتك في استخدام وقود الطائرات في سيارة الديزل الخاصة بك هو أن محرك السيارة غير مصمم له. يفتقر الوقود النفاث إلى خصائص تشحيم وقود الديزل ، ولكن يمكنك إضافة مواد تشحيم كيميائية. ومع ذلك ، يفتقر الوقود النفاث أيضًا إلى إضافات التطهير ، وبدون ذلك ، قد يتصاعد محرك الديزل لديك ، وستضطر إلى القيام بعمليات تنظيف متكررة.
تم تصميم سخانات الكيروسين للعمل على الكيروسين 1-K و 2-K ، والفرق هو أن 2-K يحتوي على نسبة أعلى من الكبريت ، مما يعني المزيد من انبعاثات ثاني أكسيد الكبريت وزيادة تراكم المخلفات في الفتائل. تحذر قاعدة بيانات السلامة الوطنية من استخدام الوقود النفاث في السخانات. يحترق حارًا جدًا وقد يؤدي إلى نشوب حريق أو انفجار.
