Χημική Σύνθεση Υγρού Καυσίμου

Τα κύρια χημικά συστατικά των προϊόντων πετρελαίου είναι οι υδρογονάνθρακες και υπάρχουν τέσσερις κύριες κατηγορίες:
1. Αλκάνια
Ο γενικός μοριακός τύπος είναι CnH2n συν 2, και C5~C15 είναι τα κύρια συστατικά του υγρού καυσίμου. Τα αλκάνια, γνωστά και ως παραφινικοί υδρογονάνθρακες, μπορούν να χωριστούν σε κανονικά αλκάνια (δομή ευθείας αλυσίδας) και ισοαλκάνια (δομή πλευρικής αλυσίδας) ξεκινώντας από το C5. Σε γενικές γραμμές, τα αλκάνια έχουν υψηλή αναλογία υδρογόνου/άνθρακα, χαμηλή πυκνότητα (ελαφρύ), υψηλή θερμογόνο δύναμη κατά βάρος και καλή θερμική σταθερότητα. Η καύση των αλκανίων συνήθως δεν έχει καπνό καυσαερίων και εναποθέσεις άνθρακα.
2. Ολεφίνη
Ο μοριακός τύπος είναι CnH2n. Τα αλκένια είναι ακόρεστοι υδρογονάνθρακες και η μοριακή τους δομή περιέχει λιγότερο υδρογόνο από το μέγιστο δυνατό, επομένως είναι χημικά ενεργά και αντιδρούν εύκολα με πολλές ενώσεις και η χημική σταθερότητα και η θερμική τους σταθερότητα είναι χειρότερες από τα αλκάνια. Υπό υψηλή θερμοκρασία και κατάλυση, μετατρέπεται εύκολα σε αρωματικούς υδρογονάνθρακες. Γενικά, δεν υπάρχουν πολλές ολεφίνες στο αργό πετρέλαιο και οι ολεφίνες παράγονται συνήθως με τη διαδικασία πυρόλυσης. Τα προϊόντα πετρελαίου που λαμβάνονται με τη μέθοδο της άμεσης κλασματοποίησης δεν περιέχουν πολλές ολεφίνες και το λάδι που λαμβάνεται με τη μέθοδο πυρόλυσης μπορεί να περιέχει έως και 25 τοις εκατό ολεφίνες.
3. Κυκλοαλκάνια
Είναι μια δομή δακτυλίου, που περιέχει μία ή περισσότερες δομές δακτυλίου 6 ατόμων άνθρακα. Αν και δομικά φαίνεται να είναι κάπως παρόμοια με τα ναφθένια, περιέχουν λιγότερο υδρογόνο και έτσι έχουν πολύ χαμηλότερη θερμογόνο δύναμη ανά μονάδα βάρους. Άλλα σημαντικά μειονεκτήματα είναι η υψηλή τάση σε εναποθέσεις καπνού και άνθρακα και η υψηλή υγροσκοπικότητα, η οποία μπορεί να οδηγήσει στην εναπόθεση κρυστάλλων πάγου όταν το καύσιμο βρίσκεται σε χαμηλή θερμοκρασία.
4. Αρωματικοί υδρογονάνθρακες
Οι αρωματικοί υδρογονάνθρακες έχουν ισχυρή διαλυτότητα για προϊόντα από καουτσούκ. Ο γενικός τύπος των μονοκυκλικών αρωματικών υδρογονανθράκων είναι CnH2n συν 5, και οι πιο σύνθετοι αρωματικοί υδρογονάνθρακες μπορούν να έχουν ένα άτομο υδρογόνου στην παραπάνω μοριακή δομή που αντικαθίσταται από άλλες ομάδες.