Kerosin

Kerosin
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Identifizierung
N o CAS 8008-20-6
N o ECHA 100.029.422
N o EG 232-366-4
Physikalische Eigenschaften
T ° Fusion −48  bis  −26  ° C
T ° Kochen 150 bis 300  °C
Löslichkeit praktisch unlöslich (Wasser)
Volumenmasse 800  kg m -3 bei 15  ° C
Selbstentzündungstemperatur 220  °C
Flammpunkt 49 bis 55  °C
Explosionsgrenzen in Luft 0,6–6,5  % vol
Thermochemie
Stck 46,4  MJkg -1
Vorsichtsmaßnahmen
WHMIS
B3: Brennbare FlüssigkeitD2B: Giftiges Material mit anderen toxischen Wirkungen
B3, D2B,
NFPA 704

NFPA-704-Symbol.

2 2 0  
Richtlinie 67/548 / EWG
Schädlich
Xn Hochentzündlich
F + Gefährlich für die Umwelt
NICHT Indexnummer  :
649-404-00-4

Classification  :
Xn; R65

Symbole  :
Xn  : Schädliche
F +  : Extrem entzündbares
N  : Umweltgefährlich

R Sätze  :
R10  : Entzündliche.
R38  : Reizt die Haut.
R65  : Gesundheitsschädlich: kann beim Verschlucken Lungenschäden verursachen.
R51 / 53  : Giftig für Wasserorganismen, kann in Gewässern längerfristig schädliche Wirkungen haben.

S-Sätze  :
S23  : Gas / Rauch / Dämpfe / Aerosol nicht einatmen [vom Hersteller anzugebende(r) Begriff(e)].
S24  : Berührung mit der Haut vermeiden.
S37  : Geeignete Handschuhe tragen.
S61  : Freisetzung in die Umwelt vermeiden. Besondere Anweisungen / Sicherheitsdatenblatt beachten.

R-Sätze  :  10, 38, 51/53, 65,
S-Sätze  :  23, 24, 37, 61,
Transport
30
   1863   
Kemler-Code:
30  : entzündbarer flüssiger Stoff (Flammpunkt von 23  bis  60  °C , einschließlich Grenzwerten) oder entzündbarer flüssiger oder fester Stoff im geschmolzenen Zustand mit einem Flammpunkt über 60  °C , erhitzt auf eine Temperatur gleich oder größer als dessen Flammpunkt oder Selbst Heizflüssigkeit
UN Zahl  :
1863  : ENGINE FUEL
Klasse:
3
Label: 3  : Entzündliche Flüssigkeiten Verpackung: Verpackung Gruppe III  : Stoffe mit geringer Gefahr.
ADR-Piktogramm 3
Ökotoxikologie
DL 50 2.835  mg kg −1 (Kaninchen, oral )
180  mg kg −1 (Kaninchen, iv )
6.600  mg kg −1 (Kaninchen, ip )
Geruchsschwelle niedrig: 3  ppm
Einheiten von SI und STP, sofern nicht anders angegeben.

Das Kerosin (früher als "Kerosin" bekannt) ist ein Gemisch von Kohlenwasserstoffen, das Alkane (C n H 2n + 2 ) der chemischen Formel C 10 H 22 -C 14 H 30 enthält . Er stammt aus der Erdölraffination und resultiert aus der Entnahme während der Destillation eines Schnitts mit einem anfänglichen Destillationspunkt (PI) zwischen 150  ° C und 180  ° C und einem Endpunkt (PF) der Destillation zwischen 225  ° C und 250  ° C C . Es muss schwefelfrei sein .

Geschichte

Im X - ten  Jahrhundert, der gelehrte persische Mohammad Al-Razi beschreibt die Destillation von Erdöl Leichtöl in seinem erhalten Book of Secrets .

Im Westen war es der kanadische Physiker und Geologe Abraham Gesner, der 1846 die erste öffentliche Demonstration einer Leuchtflüssigkeit durchführte, die er „Kerosin“ nannte, aus dem Griechischen: κηρός (keros) was „Wachs“ bedeutet.

Zunächst aus Kohle , dann Öl gewonnen , ist Kerosin eine wirtschaftliche Flüssigkeit, die das Walöl in Öllampen oder Öllampen verdrängt hat  ; es wurde auch "Kerosin" genannt. Es ist die „erste effiziente, reichlich und kostengünstige Quelle für Licht , dass die Menschheit je hatte . “ Diese Verwendung wurde mit dem Aufkommen von Glühlampen aufgegeben .

Einsatz in der Luftfahrt

Sein Einsatz in der Luftfahrt ist vor allem auf seinen hohen Heizwert von 43,15 MJ kg -1 für den Jet A1 zurückzuführen , der eine größere Autonomie bei gleicher Bordmasse  ermöglicht, also eine Reduzierung der Gesamtmasse ermöglicht mit ständiger Autonomie zu nehmen.

Kerosin muss als Flugbenzin besondere Bedingungen erfüllen, insbesondere hinsichtlich seiner physikalischen Eigenschaften. Flugkraftstoff ist somit ein spezielles Kerosin mit insbesondere einem sehr niedrigen Gefrierpunkt ( -47  °C für Jet A1), denn in 11.000 m Höhe liegt die Außentemperatur um -56,5  °C .

Physikalische Eigenschaften

Kerosin ist ein Gemisch von Kohlenwasserstoffen, das durch Raffinieren von Erdöl gewonnen wird . Je nach Verfeinerungsgrad wird es in mehrere Kategorien eingeteilt, von denen die bekanntesten sind:

Der Volumenausdehnungskoeffizient von Kerosin beträgt 0,000 7  K −1 .

Chemische Eigenschaften

Kerosin ist ein gesättigter Kohlenwasserstoff des ersten Typs oder Alkan. Seine durchschnittliche Formel ist C 10 H 22. Bei der Oxidation von Kerosin durch Sauerstoff werden unter Wärmeabgabe Wasserdampf und Kohlendioxid freigesetzt. Der untere Heizwert dieser Verbrennung beträgt 10.300  kcal pro Kilogramm Brennstoff.

Der untere Heizwert (NCV) einer exothermen chemischen Reaktion ist die Wärmemenge, die nach außen abgegeben wird, wenn die Reaktionsprodukte in ihren Dampfzustand zurückgeführt wurden, ohne ihre latente Verdampfungswärme zurückzugewinnen.

Die chemische Reaktionsgleichung lautet:

2 C 10 H 22(l) + 31 O 2(g) → 20 CO 2(g) + 22 H 2 O(G)

Die Brennstofffettigkeit des Brennstoff/Sauerstoff-Gemisches wird durch das Verhältnis der Brennstoffmasse zur Oxidationsmittelmasse definiert. Im Falle der vollständig ausgeglichenen Reaktion sagen wir von diesem Reichtum, dass er stöchiometrisch ist

Beim Turbojet erfolgt die Verbrennung des Kerosins in Luft und nicht in reinem Sauerstoff; die Reaktionsgleichung lautet dann (bei perfekter Verbrennung ohne NO x):

2 C 10 H 22+ 31 (O 2+ 4 N 2) → 20 CO 2+ 22 H 2 O+ 124 N 2

Die Verbrennungsendetemperatur des Kraftstoffgemisches (Kerosin / Luft) ergibt sich aus folgender Gleichung: C p × (T 2 - T 1 ) = α × Pceff mit:

Biokerosin

Biokerosin (oder Bio-Kerosin) sind Alternativen zu Kerosin, das aus Biomasse hergestellt wird und die mit „fossilem“ Kerosin (Jet A / Jet A-1) gemischt ( drop-in ) werden können, ohne dass deren Verwendung, ihre Wartung und damit verbundene Änderungen angepasst werden müssen Logistik liefern.

Im Oktober 2014, hat Air France damit begonnen, für bestimmte Flüge zwischen Toulouse und Paris ein Biokerosin zu verwenden, das durch Vergärung von Rohrzucker hergestellt wird . "Dieser Biokraftstoff würde es ermöglichen, die Treibhausgasemissionen im Vergleich zu Kerosin fossilen Ursprungs um 80 % zu reduzieren" .

Um von der Europäischen Union zertifiziert zu werden , muss ein Biokerosin im Vergleich zu Kerosin fossilen Ursprungs mindestens 60 % weniger Treibhausgase ausstoßen . Biokraftstoffe an Land können eine Reduzierung der Emissionen um 80 % erreichen.

Von 2011 bis Ende 2017 hatten mehr als 45.000 kommerzielle Flüge von rund 20 Fluggesellschaften versuchsweise Biokerosin eingesetzt. Im Jahr 2015 verbrauchte die Europäische Union 41,6  Mtoe Kerosin (8,6% der Erdölprodukte), während der Verbrauch von Biokraftstoffen (Ethanol + Biodiesel) 14,2  Mtoe betrug .

Kerosinsteuern

Internationale Flüge

Obwohl Kerosin fossilen Ursprungs ist, ist es wie Benzin und Diesel von allen Steuern auf internationalen Flugrouten befreit . Diese Ausnahme stammt aus dem Chicagoer Abkommen ( 1944 ), das auf Betreiben der Vereinigten Staaten den Luftverkehr fördern sollte; die Regelung wurde dann durch bilaterale Vereinbarungen erweitert und aufgrund intensiver Lobbyarbeit der Fluggesellschaften aufrechterhalten .

Inlandsflüge

Internationale Flüge innerhalb der Europäischen Union

Die Europäische Union erwägt eine Steuer (mindestens 0,33 € pro Liter, Mindestsatz der Richtlinie), die den CO 2 -Ausstoß um 11% reduzieren könntedes innereuropäischen Flugverkehrs und von der EU in den Rest der Welt, laut einer Studie der Europäischen Kommission (in Frankreich CO 2 -Emissionenwürde um 9 % sinken. Dieses Thema wurde 2019 auch vom Rat der Europäischen Union (der12. Februar) dann während eines Umweltrates (der 5. März), auf Initiative Belgiens. Die Europäische Kommission hat sich nicht geäußert, muss jedoch die Richtlinie von 2003, die sie als "eindeutig veraltet" anerkennt, sowohl im Hinblick auf die Einhaltung des Verursacherprinzips als auch im Hinblick auf die Einhaltung der europäischen Klimaschutzverpflichtungen bewerten .

Eine solche Maßnahme könnte laut Karima Delli , Vorsitzende des Verkehrsausschusses des Europäischen Parlaments , 27 Milliarden Euro pro Jahr einbringen .

Umweltbelastung

Treibhauseffekt

Kerosin ist, wie alle fossilen Brennstoffe , für den Ausstoß von Treibhausgasen verantwortlich . Der Luftverkehr ist für 2 bis 3 % der weltweiten Emissionen verantwortlich. Bei der Verbrennung von 1  Liter Kerosin werden 2,52  kg CO 2 . freigesetzt, zu denen 0,52 kg für Gewinnung , Transport und Raffination hinzugerechnet werden müssen  , für einen Gesamtemissionsfaktor von 3,04  kg CO 2pro Liter Kerosin (oder 3,81  kg CO 2pro kg Kerosin oder 0,312  kg pro kWh oder 3.642  kg pro Zehe ). Laut Lorelei Limousin, verantwortlich für Verkehrspolitik im Climate Action Network (RAC) Frankreich, ist die Beibehaltung der Ausnahme für Kerosin unvereinbar mit den Zielen zur Reduzierung der Treibhausgasemissionen, zu denen sich Frankreich im Rahmen des Pariser Klimaabkommens verpflichtet hat  : bis 2  °C ist ohne Einwirkung auf den Luftverkehr nicht erreichbar".

Das Biokerosin emittiert weniger Treibhausgase als fossiles Kerosin, aber seine Emissionen sind nicht Null.

Toxizität

Die Einnahme von Kerosin ist schädlich oder tödlich; Hautkontakt kann zu Verbrennungen führen.

Mitarbeiter können Kerosin am Arbeitsplatz durch Einatmen, Verschlucken, Haut- oder Augenkontakt ausgesetzt sein. Das National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH) in den USA hat einen regulatorischen Schwellenwert von 100 mg / m 3 für einen Zeitraum von acht Stunden täglicher Arbeit festgelegt.

Hinweise und Referenzen

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