Lezione 1Nafteni (cicloalcani): strutture (cicloesano, metilciclopentano), presenza in nafta/cherosene, usi ed effetti sulle proprietà dei combustibiliCopre le strutture e conformazioni dei cicloalcani, focalizzandosi su cicloesano e metilciclopentano. Esamina la loro presenza in nafta e kerosene, le vie di formazione in raffineria e l'influenza su densità, ottano e punto di fumo.
Strutture e conformazioni dei cicloalcaniEsempi di cicloesano e metilciclopentanoPresenza in tagli nafta e keroseneProcessi di raffineria che formano nafteniEffetti su ottano, densità e punto di fumoLezione 2Oleffine (alcheni): fonti (unità di cracking), esempi (etilene, propilene, buteni), reattività, impatto su stabilità e uso come materia prima polimericaEsamina le strutture delle oleffine, le fonti dalle unità di cracking e esempi come etilene, propilene e buteni. Discute l'alta reattività, la formazione di gomme e depositi, e il loro valore come materie prime per polimeri e petrochimi.
Caratteristiche strutturali delle olefine e isomeriFonti da cracking catalitico a vapore e fluidoEsempi di etilene, propilene e buteniReattività, ossidazione e formazione di gommeRuoli come materie prime per polimeri e petrochimiLezione 3Isoparaffine (alcani ramificati): caratteristiche strutturali, esempi (iso-ottano), origine in frazioni e reforming catalitico, importanza per l'ottano della benzinaSi concentra sulle isoparaffine, le loro strutture ramificate ed esempi come l'iso-ottano. Spiega la formazione nelle unità di isomerizzazione e reforming, e perché sono centrali nelle formulazioni di benzina ad alto ottano e bassa detonazione.
Caratteristiche strutturali degli alcani ramificatiIso-ottano come carburante di riferimento per ottanoVie di formazione per isomerizzazione e reformingVolatilità e combustione delle isoparaffineUso in benzine premium e riformulateLezione 4Paraffine (n-alcani): formula generale, molecole rappresentative (n-pentano, n-ottano), fonti in raffineria e usi principaliIntroduce le paraffine normali, la loro formula generale e serie omologhe. Rivede molecole chiave come n-pentano e n-ottano, i loro intervalli di ebollizione, fonti in raffineria e ruoli in flussi di benzina, kerosene, diesel e cera.
Formula generale e concetto di serie omologheTendenze fisiche nella serie degli n-alcaniUsi rappresentativi di n-pentano e n-ottanoUnità di raffineria che producono paraffine normaliRuoli in prodotti benzina, diesel e ceraLezione 5Fondamenti del numero di cetano: caratteristiche molecolari che aumentano o diminuiscono il cetano e rilevanza per la qualità di accensione del dieselEsplora il numero di cetano come indice di qualità di accensione del diesel, collegando la struttura molecolare al ritardo di accensione. Discute paraffine normali, ramificazioni, anelli, aromatici, additivi, metodi di test e intervalli di specifica tipici.
Definizione e significato del numero di cetanoParaffine normali e comportamento ad alto cetanoRamificazioni, anelli, aromatici e basso cetanoAdditivi miglioratori di cetano e dosaggiMetodi di test motore e CFR per cetanoLezione 6Metodi analitici per la determinazione delle classi molecolari: GC, distillazione simulata (SIMDIS), analisi PIONA (Paraffine, Isoparaffine, Oleffine, Nafteni, Aromatici)Descrive i metodi analitici per determinare le classi di idrocarburi nei combustibili. Confronta GC, distillazione simulata e analisi PIONA, evidenziando principi, output, limiti di risoluzione e come i risultati guidano le decisioni di blending.
Principi e colonne della gascromatografiaDistillazione simulata per profili di ebollizioneMetodologia PIONA e separazione delle classiInterpretazione dati per blending in raffineriaLimitazioni, calibrazione e controllo qualitàLezione 7Altre correlazioni di proprietà: punto di infiammabilità, viscosità, contenuto di idrogeno e come la struttura molecolare le controllaCollega la struttura molecolare a punto di infiammabilità, viscosità, contenuto di idrogeno e proprietà correlate di sicurezza e prestazioni. Mostra come lunghezza catena, ramificazioni e aromaticità modellano manipolazione, qualità di combustione ed emissioni.
Tendenze del punto di infiammabilità con volatilità e tagliViscosità vs lunghezza catena e formaRapporto idrogeno/carbonio ed emissioniLubrificazione, usura e struttura molecolareLimiti di specifica e compromessi di proprietàLezione 8Relazioni funzionali: come la lunghezza della catena influenza volatilità, punto di ebollizione e pressione di vaporeSpiega come la lunghezza della catena idrocarburica controlla volatilità, punto di ebollizione e pressione di vapore. Collega forze intermolecolari e area superficiale al comportamento di fase, curve di distillazione, flusso a freddo e perdite di evaporazione nei combustibili.
Forze intermolecolari nelle catene idrocarburicheTendenze del punto di ebollizione con numero di carbonioRelazioni pressione di vapore e volatilitàImpatto su curve di distillazione e punti di taglioFlusso a freddo, perdita evaporazione e sicurezzaLezione 9Aromatici: benzene, toluene, xileni — struttura, vie di formazione, distribuzione in frazioni greggio, ruolo come materie prime petrochimiche e contributori all'ottanoDettaglia idrocarburi aromatici come benzene, toluene e xileni, le loro strutture e vie di formazione. Rivede la distribuzione nelle frazioni greggio, ruoli come booster di ottano e importanza come materie prime petrochimiche.
Strutture ad anello di benzene, toluene e xileneFormazione in unità di reforming e pirolisiDistribuzione in nafta e tagli più pesantiContributo all'ottano nel blending benzinaApplicazioni petrochimiche e solventiLezione 10Ramificazioni vs catena lineare: influenza sul numero di ottano e volatilità; uso dei concetti Research Octane Number (RON) e Motor Octane Number (MON)Analizza come ramificazioni versus catene lineari influenzano numero di ottano, volatilità e resistenza alla detonazione. Spiega definizioni RON e MON, condizioni di test, sensibilità e come il design del carburante bilancia guidabilità ed efficienza.
Catene lineari e comportamento a basso ottanoPattern di ramificazione e potenziamento ottanoCambi volatilità con grado di ramificazioneDefinizioni di RON, MON e sensibilitàDesign carburante usando target RON e MONLezione 11Anelli e aromaticità: influenza su densità, contenuto energetico, tendenza al fuliggine e ottano; effetti sul numero di cetano per dieselIndaga sistemi ad anello e aromaticità, relazionandoli a densità, contenuto energetico, ottano e tendenza al fuliggine. Confronta aromatici e nafteni, spiegando i loro effetti contrastanti su ottano benzina e cetano diesel.
Criteri di aromaticità e stabilizzazione anelliRelazioni densità ed energia volumetricaPotenziamento ottano da aromatici in benzinaTendenze formazione fuliggine e particolatiEffetti su cetano diesel e ritardo accensione
