керосин

Керосин — это горючая углеводородная жидкость, получаемая в результате перегонки нефти и относящаяся к классу нефтяных топлив. Представляет собой смесь алифатических, нафтеновых и ароматических углеводородов с числом атомов углерода в молекуле от 9 до 16 (преимущественно C₁₀–C₁₅). Керосин характеризуется определёнными температурами вспышки, застывания и кипения, а также теплотой сгорания. В зависимости от состава и назначения подразделяется на несколько видов, включая авиационный, технический и осветительный.

История

Первые упоминания о перегонке нефти для получения осветительного масла относятся к IX веку. В трудах арабского алхимика Ар-Рази (Разеса) описывался процесс «сухой перегонки» нефти, в результате которого получалась легковоспламеняющаяся жидкость. Однако промышленное значение керосин приобрёл лишь в середине XIX века.

В 1846 году канадский геолог Абрахам Геснер запатентовал способ получения осветительного масла из угля, назвав его «керосином» (от греческого «κηρός» — воск). В 1850-х годах, после открытия нефтяных месторождений в Баку (Российская империя) и в Пенсильвании (США), керосин начали массово производить из нефти. В 1853 году во Львове (тогда в составе Австрийской империи) Игнатий Лукасевич и Ян Зех сконструировали первую керосиновую лампу, что вызвало взрывной рост спроса на керосин как на осветительное топливо. К концу XIX века керосин стал основным продуктом нефтепереработки, вытеснив свечи и масляные лампы.

С развитием двигателей внутреннего сгорания в начале XX века керосин нашёл применение в качестве топлива для тракторов и автомобилей (до массового распространения бензина). После Второй мировой войны сфера использования керосина сместилась в сторону авиации — он стал основным видом топлива для газотурбинных двигателей самолётов.

Состав и свойства

Керосин — сложная смесь углеводородов. Его точный состав зависит от исходной нефти и технологии переработки. Основные физико-химические характеристики керосина:

• Плотность: 780–850 кг/м³ (при 20 °C).
• Температура кипения: 150–300 °C (основная фракция выкипает в диапазоне 180–270 °C).
• Температура вспышки: выше 28 °C (для авиационного керосина — не ниже 38 °C).
• Температура застывания: от −60 °C (для арктических сортов) до −40 °C (для летних).
• Теплота сгорания: около 43 МДж/кг.
• Вязкость: кинематическая вязкость при 20 °C — 1,2–4,5 мм²/с.

Керосин практически нерастворим в воде, хорошо смешивается с другими нефтепродуктами и органическими растворителями. Обладает характерным запахом. При горении выделяет углекислый газ, водяной пар и сажу (при неполном сгорании).

Классификация

В России и большинстве стран мира керосин классифицируют по назначению:

Авиационный керосин

Основной вид топлива для реактивных и турбовинтовых двигателей. Обозначается марками ТС-1, РТ, Jet A-1 (международный стандарт). Требования к авиационному керосину включают низкую температуру застывания, высокую термическую стабильность, отсутствие воды и механических примесей. В России наиболее распространён ТС-1 (топливо самолётное, сорт 1), получаемый прямой перегонкой нефти.

Технический керосин

Используется как растворитель, для промывки деталей, в качестве топлива для промышленных горелок и печей, а также для заправки керосиновых обогревателей. Марки: КТ (керосин технический), КО (керосин осветительный). К техническому керосину предъявляют менее жёсткие требования по фракционному составу и содержанию серы.

Осветительный керосин

Применяется в керосиновых лампах, фонарях и примусах. Обычно имеет более узкий фракционный состав и низкое содержание ароматических углеводородов (для уменьшения копоти). Марка КО-25 (керосин осветительный, высший сорт) до сих пор выпускается в России для бытовых нужд.

Реактивное топливо

Синоним авиационного керосина, но иногда выделяется в отдельную категорию для военных нужд (например, Т-6, Т-8В). Отличается повышенной плотностью и теплотворной способностью.

Применение

Авиация

Керосин является основным топливом для гражданской и военной авиации. Его высокая теплотворная способность и стабильность горения обеспечивают эффективную работу газотурбинных двигателей. В 2023 году мировое потребление авиационного керосина составило около 280 млн тонн.

Освещение и отопление

В регионах с неразвитой инфраструктурой керосиновые лампы и печи остаются источником света и тепла. В России керосин для этих целей продаётся в хозяйственных магазинах.

Промышленность

Керосин используется как растворитель в лакокрасочной и резиновой промышленности, для обезжиривания металлов, в качестве сырья для пиролиза (получения этилена и пропилена). В нефтедобыче керосин применяют для промывки скважин и в составе буровых растворов.

Бытовые приборы

Керосиновые примусы, паяльные лампы и керогазы работают на техническом или осветительном керосине. Эти устройства распространены в сельской местности и в походных условиях.

Транспорт

В некоторых странах керосин используют как топливо для дизельных двигателей (в смеси с дизельным топливом), а также для заправки тракторов и грузовиков в условиях низких температур.

Экологические аспекты

При сгорании керосина образуются углекислый газ, оксиды азота и серы, а также твёрдые частицы (сажа). Авиационный керосин является одним из источников выбросов CO₂ и конденсационных следов в атмосфере, которые влияют на климат. Утечки керосина при транспортировке и хранении загрязняют почву и водоёмы. В России действуют нормативы (ГОСТы и СанПиНы), ограничивающие содержание серы в керосине (не более 0,2 % для авиационного). Разрабатываются альтернативные виды топлива, в том числе синтетический керосин из биомассы (SAF — Sustainable Aviation Fuel), позволяющий снизить углеродный след.

Интересные факты

• В XIX веке керосин называли «фотогеном» (от греч. «фотос» — свет и «генос» — рождающий).
• Керосин является одним из немногих нефтепродуктов, которые практически не смешиваются с водой и легко отделяются от неё.
• В России до сих пор выпускается керосин марки КО-25 для заправки керосиновых ламп, хотя их использование сократилось до минимума.
• В авиации керосин применяется не только как топливо, но и как охлаждающая жидкость для масла и гидравлических систем (через теплообменники).

Источники

• ГОСТ 10227-86 «Топлива для реактивных двигателей. Технические условия».
• ГОСТ 4753-68 «Керосин осветительный. Технические условия».
• Смидович Е. В. «Технология переработки нефти и газа». — М.: Химия, 1980.
• Мановян А. К. «Технология переработки природных энергоносителей». — М.: Химия, 2004.
• Данные Международной ассоциации воздушного транспорта (IATA) за 2023 год.