تعریف دقیق اکتان به بیانی ساده

عدد اکتان بیانگر مقاومت بنزین در برابر خودسوزی یا احتراق خودبه‌خود (بدون جرقه‌ی شمع) با تعریف درصد «ایزو اکتان» در «نرمال هپتان» بوده که ایزو اکتان عدد ۱۰۰ و نرمال هپتان عدد صفر دارند تا بدترین و بهترین سوخت مشخص گردد.

برای نمونه، بنزین با اکتان ۸۷ شامل ۸۷ درصد اکتان و ۱۳ درصد هپتان است. بر همین اساس موتورهایی با ضریب تراکم بیشتر، نیازمند سوخت با اکتان بالاتر هستند، زیرا هرچه عدد اکتان افزایش یابد، علاوه‌بر مرغوبیت سوخت، احتمال خودسوزی آن هم کمتر می‌شود.

عدد اکتان با دو روش تعریف می‌شود:

عدد اکتان تحقیقی (آزمایشگاهی) یا RON (مخفف عبارت Research Octane Number).

عدد اکتان موتوری (علمی) یا MON (مخفف عبارت Motor Octan Number).

ممکن است بنزین به‌دلیل نوع افزودنی‌ها و مواد به‌کار رفته جهت افزایش اکتان، در شرایط آزمایشگاهی از وضعیت خوبی بهره‌مند بوده و RON بالایی داشته باشد، اما در عمل و موقعیت‌های سخت واقعی، توانایی تحمل خیلی کمتری نسبت به تراکم داشته و در واقع MON آن پایین باشد. عدد حاصل از روش RON همواره از عدد به‌دست آمده به روش MON بیشتر است و فاصله‌ی بین این دو عدد با شاخص حساسیت یا Sensivity شناخته می‌شود و بنزینی مرغوب‌تر است که عدد حساسیت آن کمتر باشد.

باید به این نکته نیز اشاره کنیم که با بیشتر شدن ارتفاع از سطح دریا، افزایش رطوبت، و کاهش دمای هوا، خودسوزی بنزین کمتر می‌شود و نسبت تراکم موتور، آوانس و ریتارد بودن سیستم جرقه‌زنی، عمر کارکرد پیشرانه، دمای موتور، و نسبت اختلاط سوخت و هوا نیز در خودسوزی بنزین تأثیر چشمگیری دارند‌.

واژه‌ی اکتان به مواد حاصل از پالایش نفت خام اشاره دارد، زیرا در این فرایند زنجیره‌های کربنی با طول‌های متفاوت به‌دست می‌آید که می‌توانند از یکدیگر جدا شده یا در سوخت‌های دیگر مخلوط شوند. در این میان، متان فقط یک اتم، پروپان سه اتم، بوتان چهار اتم، پنتان پنج اتم، هگزان شش اتم، هپتان هفت اتم، و سرانجام اکتان هشت اتم زنجیره‌ای کربن دارند.

تراکم‌پذیری هپتان ضعیف است و پس از کمی تراکم، خودبه‌خود منفجر می‌شود، ولی اکتان در این شرایط خوب عمل کرده و تراکم‌پذیر است. یکی از مشکلات عمده در ایران، بیان عدد اکتان از روش RON و استفاده بزرگی آن برای کیفیت بنزین بوده در حالی که معیار سنجش کیفیت سوخت در بسیاری از کشورهای پیشرفته ارائه عدد RON+MON است.

اکتان پایین، وجود ترکیب (Methyl Tertiary Butyl Ether) یا MTBE و بالا بودن میزان گوگرد از مهمترین مشکلات کیفیت بنزین ایران به‌شمار می‌رود. البته میزان گوگرد بالاتر از حد مجاز پالایشگاه‌های آبادان، بندرعباس، و شیراز اصلاح شده و عدد اکتان پایین دو پالایشگاه دیگر با اجرای راهکارهایی به حد قابل قبول رسیده است؛ با این حال مشکلات فنی در برخی پالایشگاه‌ها مانع از حذف این ترکیب مضر از بنزین‌های ایرانی بوده است. ماده‌ی آلی MTBE افزایش دهنده‌ی عدد اکتان و کامل کننده‌ی احتراق است که به‌دلیل جایگزینی آن به‌جای (Tetra Ethyl Lead ) یا TEL، این بنزین را بدون سرب می‌دانند، اما مشکل اینجاست که آلاینده‌ی محیط‌زیست محسوب شده، به‌شدت سرطان‌زا است و استفاده از آن در اروپا و ایالات متحده ممنوع است.

بنزین‌های اروپا به‌دلیل تولید در پالایشگاه‌هایی با فناوری‌های جدید، فاقد MTBE افزودنی هستند و در ایران تنها بنزین پالایشگاه بندرعباس نیازی به این ماده ندارد. در بسیاری از کشورها بنزین با سه عدد اکتان در اختیار مصرف‌کنندگان قرار می‌گیرد که شامل اکتان ۸۵ تا ۸۸ یا بنزین معمولی (Regular)، اکتان ۸۸ تا ۹۰ یا بنزین متوسط (Midrange)، و اکتان ۹۰ به بالا یا به اصطلاح بنزین سوپر (Premium) می‌شود، ولی بر اساس یازده مورد آزمایش و نمونه‌گیری توسط سازمان بهینه‌سازی مصرف سوخت کشور، RON بنزین معمولی در ایران بین ۸۷.۱ تا ۸۹ در نوسان بوده و میانگینی برابر ۸۷.۶ داشته است.

متوسط این معیار طی سه مورد نمونه‌گیری از بنزین سوپر عدد ۹۴ را نشان می‌دهد و جالب اینکه معدل گوگرد در هر دو نوع سوخت تقریبا برابر و حتی در بنزین معمولی متعادل‌تر بوده است!

با اینکه گفته می‌شود هم‌اکنون بنزین تولیدی با استاندارد ملی کشور در منطقه‌ی خاورمیانه از بالاترین سطح کیفی برخوردار است، به‌نظر می‌رسد استاندارد ملی بنزین ما با آنچه که باید باشد فاصله دارد و مهم‌ترین بخش آن در تفاوت عدد اکتان و مقدار گوگرد این فراورده با بنزین کشورهای پیشرفته است. تفاوتی که باعث افزایش مصرف سوخت تمام خودروها، تولید آلاینده‌های فراوان، و ایجاد مشکلات فنی در موتورهای جدید شده و مالکان را مجبور به استفاده از بنزین سوپر می‌کند که حتی در تهران هم به اندازه‌ی کافی در دسترس نیست.

ناگفته نماند حذف MTBE و کاهش گوگرد بنزین، با افزودن ۵ درصد اتانول در دستور کار وزارت نفت قرار دارد که امید می‌رود با رساندن این میزان به ۱۰ درصد، کمبود عدد اکتان بنزین جبران شده و دیگر نیازی به استفاده از MTBE نباشد. یکی دیگر از روش‌های عدم استفاده از MTBE جایگزینی مقادیر بالای الفین‌ها و ترکیبات آروماتیک سنگین (اکتان کثیف به‌دلیل رسوب) به بنزین است که برای رفع این مشکل، پاک‌کننده‌هایی مانند نانو صابون‌ها را به سوخت اضافه می‌کنند. امیدواریم به‌زودی شاهد تدوین استانداردهای جدید تولید و عرضه‌ی سوخت در کشور مطابق استاندارد جهانی باشیم.