LA BENZINA
DISTILLATO DEL
PETROLIO
GREGGIO
TRA 30 E 210 °c
Solo il 10% ottenuto
dalla distillazione
del petrolio è
impiegabile come
benzina
La maggior parte deriva
da ulteriori
trattamenti di frazioni
più pesanti mediante
processi di reforming e
di cracking catalitico
seguiti da trattamenti
di desolforazione
Distillazione del petrolio
(Topping)
DESOLFORAZIONE
REFORMING
Blending
Lcn (benzina da cracking)
benzina alchilata
benzina isomerata
CARATTERISTICHE
 ADEGUATA VOLATILITA’ (sufficiente per
un rapido avvio del MOTORE).
 capacità antidetonante (capacità di
non
accendersi
per
la
semplice
PRESSIONE del PISTONE).
NO = (NUMERO DI OTTANO):
0 = molto detonante
100 = poco detonante
Antidetonanti attuali :
mtbe / etbe/metanolo/etanolo
SPECIFICHE EUROPEE
[Direttiva 2009/30/CE in modifica alla direttiva 98/70/CE]
Caratteristiche:






Colore: verde (in Europa) o blu (negli USA); viola in
agricoltura (solo Italia)
Aspetto: limpido
densita’ a 15 °C: 720 kg/m³ minimo
RON: 95 minimo
mON: 85 minimo
Punto infiammabilità: 21 °C massimo
Composizione:






benzene: 1% (v/v) massimo
aromatici: 35% (v/v) massimo
olefine: 18% (v/v) massimo
Tenore di o2: 3,7% (m/m) massimo
MTBE+ETBE: 22% (v/v) massimo
Zolfo totale: 10 mg/kg massimo
NUMERO DI OTTANO
Indice della resistenza alla detonazione di un
combustibile.
I parametri che determinano l'accensione di un
combustibile sono la temperatura e la pressione.
In un motore a combustione interna accensione
comandata si vuole che il combustibile si accenda
quando scocca la scintilla della candela, né prima
né dopo.
Se la pressione della camera è troppo elevata il
carburante si accende spontaneamente dando
luogo al fenomeno come “battito in testa”,
che provocando diffusione di forze irregolari
all'interno del motore ne causa il
danneggiamento (per esempio forature dei pistoni,
delle teste e danneggiamento delle sedi valvola).
n-eptano
isoottano
LA SCALA DEI VALORI DEL NO
varia da 0 a oltre 100; per convenzione si attribuisce al
n - eptano un numero di ottano pari a 0 e all‘isoottano
(2,2,4 – trimetilpentano) un numero di ottano pari a 100.
La benzina normalmente in commercio per auto ha numero di
Ottano di circa 95 (metodo Research) e 85 (metodo Motor).
In particolare, la benzina per auto "normale" (non più in
commercio in Italia) presenta un numero di ottano pari a
circa 84-86, mentre la benzina "super" (non più in commercio in
Europa) presenta un numero di ottano maggiore, pari a circa
98 - 100 (poi ridotto a 97).
Attualmente diverse compagnie petrolifere propongono
Anche carburanti con numero di ottano 98-101.
Più è grande il numero di ottano, più è alto il potere
antidetonante del carburante. Ciò significa che c'è meno
rischio di inneschi per la semplice compressione provocata
dal pistone e quindi è più elevato il rapporto di
compressione che si può adottare senza che insorga la
detonazione.
Misura
Il numero di ottano viene misurato in un motore 4
tempi monocilindrico dotato di rapporto di
compressione variabile (CFR), confrontando la
benzina da analizzare con quella di miscele a
composizione variabile di n-eptano (numero di
ottano 0) e isoottano (numero di ottano 100), fino a
trovare una miscela che ne provochi lo stesso tipo
di accensione.
Una benzina avente numero di ottano 95 ha la stessa
resistenza alla detonazione di una miscela 95:5 di
isoottano e n-eptano.
prove per determinare il numero d'ottano:
 RON (Research Octane Number): è la prova per
testare il potere antidetonante di un
combustibile con il motore "a freddo“.
 MON (Motor Octane Number): è una prova più severa,
dove il motore di prova è il medesimo del sistema
RON, ma viene testato sotto carico, con il motore
che ha un regime di rotazione superiore.
 AKI (Anti-Knock Index)/RdON (Road Octane
Number)/PON (Pump Octane Number) o (RM) / 2:
è la media dei valori rilevati nelle prove RON e
MON.
Esempio: l'etanolo ha come valori: RON=129 MON=102
AKI=116
Tabella con valori AKI
dei vari carburanti
esadecano
n-ottano
-10
n-eptano
0
gasolio
Innalzamento del numero
di ottano
In linea di massima, il N.o.
aumenta al diminuire della
linearità degli atomi di
carbonio nella struttura
della molecola e
all'aumentare delle
ramificazioni.
Per ottenere benzina a elevato
numero di ottano si mescolano
benzine di cracking e di
reforming (a più alto numero di
ottano) alle benzine di prima
distillazione e si aggiungono
prodotti antidetonanti
("octane boosters").
< -30
15–25
2-metileptano
23
n-esano
25
2-metilesano
44
idrogeno
RON > 130; MON
molto basso
n-pentano
62
1-pentene
84
1-butanolo
87
n-butano
91
t-butanolo
97
cicloesano
97
isoottano
100
benzene
101
propano
103
metano
107
etano
108
metanolo
113
toluene
114
etanolo
116
xilene
117
antidetonanti
sostanze impiegate per aumentare il numero di ottano
della benzina ottenuta per distillazione frazionata del
petrolio.
Tra esse si annoverano il piombo tetraetile (non più in uso
in quanto cancerogeno;inoltre "avvelena",disattivandola
totalmente, la marmitta catalitica divenuta obbligatoria
in seguito a norme contro l'inquinamento), il benzene, il
toluene (numero di ottano maggiore o uguale a 100), l‘mtbe
(metil-t-butiletere, numero di ottano pari a 118), l‘etbe, il
metanolo e l‘etanolo.
Con il termine antidetonante si indicano quindi dei
Composti chimici, inseriti come additivi nelle benzine, che
hanno il compito di diminuire il fenomeno del battito in
testa nei Motori a combustione interna e di aumentare il
numero di ottano.
I composti con maggiore potere antidetonante presentano
in genere le seguenti caratteristiche:




contengono al loro interno eteroatomi;
presentano uno scheletro carbonioso ramificato;
sono idrocarburi ciclici o aromatici;
hanno un numero di atomi di carbonio non elevato.
In passato è stato molto utilizzatoil piombotetretile
(TEL), successivamente sostituito da altre sostanze, in
quanto dannoso per la salute e per l'ambiente.
Oltre al piombo tetraetile, l'uso dei seguenti
antidetonanti è stato abbandonato:



Piombo tetrametile (TML)
benzene
Dibromoetano
Altri agenti antidetonanti sono:








nicheltetracarbonile
ferropentacarbonile
toluene
isoottano
etanolo
Metil – t - butiletere (MTBE)
Etil – t - butiletere (ETBE)
t- amilmetiletere (TAME)
MTBE
Vantaggi e svantaggi del MTBE rispetto al
piombo tetraetile e al benzene
Con la progressiva eliminazione del piombo, a
partire dalla metà degli anni ’80, l’mtbe è stato uno
dei componenti più utilizzati per riformulare le
benzine: il basso costo e la tossicità sicuramente
inferiore a quelle del piombo tetraetile e del
benzene ne hanno incrementato l'impiego come
antidetonante in tutte le benzine verdi, fino ad
essere usato oggi in percentuali che vanno dal 7%
al 12%.
Ciò che lo rende temibile, rispetto ad altri
idrocarburi contenuti nella benzina, è la sua alta
solubilità in acqua: il valore medio di solubilità in
acqua degli idrocarburi non supera generalmente
0,15 g/L, mentre la solubilità in acqua del MTBE è di
circa 50 g/l.
Contrariamente al benzene , non viene trattenuto
negli strati superficiali del terreno e una volta
raggiunta la falda acquifera profonda, si
disperde facilmente e vi resta per tempi indefiniti,
in quanto scarsamente degradabile.
NUMERO DI cetano
indicatore del comportamento, in fase di
accensione, dei combustibili
(gasolio e biodiesel).
misura
Il suo valore viene calcolato sperimentalmente rilevando il
ritardo tra la fase di iniezione e quella di accensione, assegnando
al CETANO (C16H34) un valore pari a 100, e al METILnaftene un valore
pari a 0. L'indice esprime quindi la "prontezza" del combustibile
all'accensione, dove maggiore è il numero di cetano e maggiore sarà
tale prontezza.
Dal 1962, vista la difficoltà di trovare il metilnaftene esso è stato
sostituito con 2,2,4,4,6,8,8-eptametilnonano (anche chiamato
isocetano). L'eptametilnonano ha come numero di cetano 15 e non 0.
A volte, insieme a questo valore, viene riportato anche il
cosiddetto indice di cetano, che viene calcolato tenendo conto
della densità e della volatilità del combustibile che si avvicina in
prima approssimazione al numero di cetano.
Caratteristiche
Le caratteristiche antidetonanti (N.O.) e quelle di accendibilità (N.c.)
di un combustibile sono inversamente proporzionali. Per questo
motivo il gasolio non può essere usato nei propulsori ad accensione
comandata mentre la benzina sì.
Il gasolio ha normalmente valori del numero di cetano intorno a 5052: un aumento del numero di cetano a 58 consentirebbe di far
diminuire il particolato del 20% ed i cox e gli idrocarburi del 25%.
ADDITIVI

ETANOLO: è l’additivo più eco-compatibile. Se anidro (puro) ha numero di
ottano circa 110 e può essere aggiunto in qualsiasi proporzione alla
benzina.
L'alcol etilico al 95%, per via del 5% d'acqua che contiene può essere
invece addizionato alla benzina in ragione non superiore al 5%; al di
sopra, infatti, presenta problemi di stabilità della miscela che portano
alla separazione delle due fasi benzina e acqua.
L'alcol è un sostituto non tossico né cancerogeno di altri additivi
presenti ora nelle benzine in funzione di antidetonante. Se di origine
vegetale, il bilancio ambientale dell’anidride carbonica che rilascia in
atmosfera è più basso di quello di origine industriale, in quanto parte
di essa è assorbita durante la coltivazione della specie vegetale da cui
è stato ottenuto.

Nitrometano: come l'alcol etilico non ha controindicazioni ed
aumenta il potere calorifico (circa il doppio rispetto alla benzina),
riduce il potere antidetonante e richiede una minore quantità di
comburente, ma per avere una solubilità migliore deve essere
accompagnato da acetone o toluolo.

metanolo: è tossico e induce depressione del SNC ma aumenta il potere
antidetonante, ha un potere calorifico inferiore (circa la metà
rispetto alla benzina) e richiede meno comburente.

acetone: viene utilizzato come antidetonante e usato fino al 5%
aumenta la volatilità della benzina, migliorando l'avviamento.
Il Prezzo della benzina
Circa il 60% del prezzo al consumo della benzina è
costituita da tasse e accise varie. Nel settore si parla di
prezzo euro/litro per intendere il prezzo comprensivo
Delle accise e imposta assolta, mentre si parla di prezzo
euro/litro Siva per intendere assolte le accise ma non
assolta l'IVA (Siva = Senza IVA); si parla infine di prezzo
euro/litro SIF/Siva per intendere il prezzo del prodotto
senza aver assolto le accise e l'imposta.
Prezzo
al
consumo
Accisa
IVA
Totale
Imposte
Prezzo
Netto
Sif/Siva
Benzina senza piombo
1.673,50
704,20
290,44
994,64
678,86
Gasolio auto
1.653,99
593,20
287,06
880,26
773,73
740.39
147,27
128,50
275,77
464,62
1.405,38
403,21
243,91
647,12
758,26
Prodotto
(1.000 litri)
GPL auto
Gasolio riscaldamento
Prezzi medi convenzionali in euro per 1.000 litri (19 dicembre 2011)
Altre voci minori del costo sono il costo del trasporto
del combustibile, il trasporto su gomma e le tariffe
autostradali.
Molte delle accise italiane furono introdotte come temporanee per
far fronte a vari eventi straordinari, ma nonostante il venir meno
della causa ancora non Risultano ancora rimosse:
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
0,1 centesimi di euro (1,90 lire) per la guerra di Abissinia del 1935;
0,7 centesimi di euro (14 lire) per la crisi di Suez del 1956;
0,5 centesimi di euro (10 lire) per il disastro del Vajont del 1963;
0,5 centesimi di euro (10 lire) per l'alluvione di Firenze del 1966;
0,5 centesimi di euro (10 lire) per il terremoto del Belice del 1968;
5,1 centesimi di euro (99 lire) per il terremoto del Friuli del 1976;
3,9 centesimi di euro (75 lire) per il terremoto dell'Irpinia del 1980;
10,6 centesimi di euro (205 lire) per la missione in Libano del 1983;
1,1 centesimi di euro (22 lire) per la missione in Bosnia del 1996;
2,0 centesimi di euro (39 lire) per rinnovo contratto autoferrotranvieri 2004;
0,5 centesimi di euro per l’acquisto di autobus ecologici nel 2005;
0,71 a 0,55 centesimi di euro per il finanziamento alla cultura nel 2011;
4,0 centesimi di euro per far fronte all'emergenza immigrati dovuta alla crisi
libica del 2011;
0,89 centesimi di euro per far fronte all'Alluvione che ha colpito la Liguria e
la Toscana nel novembre 2011;
8,2 centesimi di euro per il decreto "Salva Italia" nel dicembre 2011.
A ciò si somma l'imposta di fabbricazione sui carburanti, per un
totale finale di 70,42 centesimi di euro per la benzina e 59,32 per il
diesel. Su queste accise viene applicata anche l'IVA al 21%, che grava
per circa 15 centesimi di euro nel primo caso e 12 nel secondo.
Inoltre, dal 1999, le Regioni hanno la facoltà di tassare i carburanti.
Con la manovra finanziaria 2011 si è stabilito che verrà aumentata
immediatamente l'IVA al 21% (e da metà 2012 fino al 23%) ed introdotta
dal 1° gennaio 2012 un'ulteriore tassa sui carburanti che porterà ad
un rincaro di circa 10 centesimi/litro.