"Moje oktany lepsze od Twoich" – z wizytą w OBR S.A. w Płocku

W jaki sposób powstaje benzyna lotnicza, czym różni się od paliwa sprzedawanego na samochodowej stacji benzynowej i przede wszystkim dlaczego benzyna jest taka droga? W poszukiwaniu odpowiedzi na te i inne pytania wybraliśmy się do OBR S.A. w Płocku.

Warter i OBR
Należąca do grupy Warter, firma OBR S.A. jest jedynym w Europie Środkowo-Wschodniej producentem paliw do statków powietrznych napędzanych silnikami tłokowymi. W całej Europie benzynę lotniczą produkują trzy firmy, są to OBR, Total i Shell. W USA podobnych firm jest 16. Poza tym są jeszcze producenci w RPA, Australii i Korei. Sąsiadująca z Polskim Koncernem Naftowym Orlen S.A. firma OBR produkuje obecnie 4 rodzaje benzyn lotniczych i są to ołowiowe: Avgas 100 LL i B 91/115 oraz bezołowiowe UL 91 i OBR 85UL.

Linia produkcyjna paliw lotniczych

Proces produkcji benzyny lotniczej
Produkcja benzyn lotniczych jest procesem dość złożonym, jednak w dużym uproszczeniu przebiega w dwóch fazach. Pierwszą z nich, jest przygotowanie odpowiednich surowców zapewniających otrzymanie kompozycji benzyn lotniczych, zgodnych z wymogami technicznymi norm: GOST (B 91/115), DEF-STAN (Avgas 100LL), ASTM (Avgas 100LL i UL 91) i PN (OBR 85 UL). W zależności od rodzaju benzyny, takich komponentów (frakcji węglowodorów) może być nawet pięć. W drugiej fazie do benzyn dodawane są dodatki uszlachetniające, takie jak: płyn etylowy (dodawany tylko do benzyn ołowiowych), barwniki (do Avgasu 100LL, B 91/115), dodatek antyelektrostatyczny oraz dodatek antyutleniający.

Czas przygotowania benzyny z półproduktów
Przygotowanie partii danej benzyny lotniczej trwa 24 godziny. Produkcja przebiega w systemie 3 zmianowym. Zakład posiada kilka linii produkcyjnych, dzięki czemu, w zależności od potrzeb, poszczególne rodzaje benzyn mogą być produkowane jednocześnie. Oprócz tego na terenie zakładu znajdują się zbiorniki do magazynowania gotowych produktów, dzięki czemu zakład jest w stanie utrzymać ciągłość dostaw.

Kontrola jakości
Gotowe benzyny lotnicze badane są w akredytowanym laboratorium OBR na zgodność z wymaganiami technicznymi. Badanych jest 16 parametrów fizykochemicznych dla benzyn Avgas 100LL i OBR 85 UL i 14 parametrów dla benzyn B 91/115 i UL 91. Analizowane są m.in. takie parametry benzyn jak: liczba oktanowa motorowa, wartość opałowa, skład frakcyjny, lotność (prężność par), temperatura krystalizacji, działanie korodujące na miedź, przewodność elektryczna i inne. Odpowiednie ich wartości mówią o tym, jakie właściwości posiada dana benzyna i do jakiego rodzaju silnika lub w jakich warunkach może być stosowana.

Laboratorium w OBR S.A.

Benzyna lotnicza vs. samochodowa
W porównaniu do benzyn samochodowych, benzyna lotnicza ma inny skład frakcyjny (krzywą destylacji), wyższą odporność na spalanie stukowe (wyższe wartości liczb oktanowych), wyższe wartości energetyczne, nieco inne parametry lotności oraz w przypadku benzyn lotniczych ołowiowych ilością dodatku płynu etylowego.

O co chodzi w tych oktanach? czyli co innego porównujemy dla benzyn lotniczych a co innego dla samochodowych
Jednym z głównych parametrów benzyn jest liczba oktanowa, która jest wskaźnikiem odporności benzyny na zjawisko detonacji w silnikach z zapłonem iskrowym. Przyczyną detonacji jest zbyt gwałtowny proces spalania. Detonacje prowadzą do uszkodzenia silnika, szczególnie panewek i wału korbowego.

Umownie przyjęto odporność detonacyjną n-heptanu równą 0, a odporność detonacyjną izooktanu za równą 100. Liczby oktanowe oznacza się w znormalizowanych jednocylindrowych silnikach ze zmiennym stopniem sprężania. W czasie badania utrzymuje się stałe obroty silnika stopniowo zwiększając stopień sprężania. W badaniu liczby oktanowej badawczej stosuje się 600 obrotów na minutę, a dla liczby oktanowej motorowej LOM - 900. LOB odzwierciedla warunki lżejszych obciążeń silnika, LOM warunki wyższych obciążeń i wyższej temperatury.

Benzyny samochodowe charakteryzują się badawczymi liczbami oktanowymi (LOB, ang. RON) 95 i 98 jednostek i motorowymi liczbami oktanowymi (LOM, ang. MON) wynoszącymi 85 i 88 jednostek.

Benzyny lotnicze opisywane są jedynie parametrem liczby LOM (określanym przy wyższych obrotach silnika badawczego), która np. w przypadku benzyny Avgas 100LL musi wynosić powyżej 99,6, czyli o ponad 14 jednostek więcej od typowej benzyny samochodowej.

Dodatkowo benzyny lotnicze, w odróżnieniu od benzyn samochodowych, analizowane są także pod względem liczby oktanowej wyczynowej (ang. Performance number). Jest to wskaźnik odporności benzyny lotniczej na zjawisko detonacji w silnikach z zapłonem iskrowym pracujących na bogatej mieszance. Parametr ten pozwala określić procentowo wielkość mocy rozwijanej przez silnik. Dla benzyny Avgas 100LL wartość liczby oktanowej wyczynowej powinna wynosić powyżej 130.

Centrum sterowania produkcją paliw lotniczych w OBR S.A.

W drugiej części fotorelacji z naszej wizyty w OBR S.A., dowiecie się dlaczego nie da się całkowicie wyeliminować wody z benzyny, o tym, że doborem składników (zgodnie z normą) można regulować czas przydatności do użycia, co się dzieje jak partia paliwa, nie spełni normy. Opowiemy o jedynym wymyślonym sposobie określania liczby oktanowej, o statystykach sprzedaży paliw w Polsce i na świecie i w końcu dlaczego benzyna lotnicza jest taka droga…

Czytaj również:
Jak lać, to świadomie – rozmowa o tym, że paliwo samochodowe nie zostało zaprojektowane jako paliwo lotnicze
Q&A do artykułu o benzynach samochodowych na podstawie komentarzy internautów
Relacja z XII Forum Bezpiecznego Latania: Paliwo jak prąd? Jest albo go nie ma? Niestety. Nic bardziej mylnego!
Czy silniki lotnicze mogą pracować na paliwie samochodowym?