کیفیت سوخت یکی از عوامل کلیدی در عملکرد موتور خودروها، کاهش آلایندگی و افزایش عمر قطعات حیاتی موتور به شمار می رود. در میان مؤلفه های مختلفی که کیفیت بنزین را تعیین می کنند، اهمیت گوگرد در کیفیت بنزین جایگاه ویژه ای دارد. گوگرد به عنوان یکی از ترکیبات طبیعی موجود در نفت خام، هنگام پالایش به شکل های گوناگون در بنزین باقی می ماند. اگرچه در مقادیر کنترل شده می تواند نقشی بی اهمیت به نظر برسد، اما افزایش میزان آن اثرات منفی گسترده ای بر کارایی موتور، انتشار آلاینده ها و حتی سلامت انسان و محیط زیست دارد. به همین دلیل، پالایشگاه ها و سیاست گذاران حوزه انرژی در جهان به طور جدی میزان گوگرد را در سوخت کنترل کرده و استانداردهای سختگیرانه ای برای آن وضع کرده اند.

برای درک بهتر موضوع، لازم است ابتدا بدانیم گوگرد موجود در بنزین چیست، از کجا وارد سوخت می شود و چه تأثیری بر کیفیت نهایی بنزین دارد. سپس می توان به بررسی اثرات مستقیم آن بر احتراق، عملکرد موتور و آلایندگی خودروها پرداخت.

پیشنهاد ویژه: قیمت لیتر شمار گازوئیل

گوگرد موجود در بنزین چیست؟

گوگرد یک عنصر شیمیایی زردرنگ و غیر فلزی است که به صورت طبیعی در نفت خام و فرآورده های نفتی وجود دارد. در فرآیند پالایش نفت، این عنصر در ترکیب با هیدروکربن ها به شکل ترکیبات آلی یا معدنی در بنزین باقی می ماند. حضور گوگرد در بنزین همواره به عنوان یک ناخالصی شناخته می شود، زیرا نه تنها ارزش انرژی سوخت را افزایش نمی دهد، بلکه مشکلات متعددی در فرآیند احتراق و کارکرد موتور ایجاد می کند.

منابع اصلی گوگرد در فرآیند پالایش نفت

وجود گوگرد در بنزین مستقیماً به نوع و کیفیت نفت خام ورودی به پالایشگاه بستگی دارد. نفت خام استخراج شده از مناطق مختلف جهان، دارای مقادیر متفاوتی از گوگرد است. به طور کلی، منابع اصلی ورود گوگرد به بنزین عبارتند از:

• ترکیبات گوگردی در نفت خام:  

بسیاری از انواع نفت خام به طور طبیعی حاوی درصدی از ترکیبات گوگردی هستند. نفت های موسوم به “ترش” دارای گوگرد بالاتری نسبت به نفت های “شیرین” هستند.

• فرآیندهای پالایش ناکامل:

 در صورتی که عملیات تصفیه و شیرین سازی به طور کامل انجام نشود، بخشی از ترکیبات گوگردی در فرآورده نهایی باقی می مانند.

• فرآیند کراکینگ کاتالیستی:

 در این روش شکست مولکول های سنگین به سبک، ممکن است باعث باقی ماندن یا حتی افزایش ترکیبات گوگردی در محصولات سبک مانند بنزین شود.

این عوامل باعث می شوند که مقدار گوگرد در بنزین بسته به منبع نفت خام و کیفیت پالایش متفاوت باشد.

پیشنهاد ویژه: قیمت لیتر شمار

تفاوت میزان گوگرد در انواع بنزین

بنزین عرضه شده در بازارهای جهانی دارای مقادیر متفاوتی از گوگرد است که به شدت تحت تأثیر قوانین محیط زیستی هر کشور قرار دارد. در کشورهای توسعه یافته مانند ایالات متحده، اتحادیه اروپا و ژاپن، استانداردهای سختگیرانه ای برای کاهش گوگرد وضع شده و حداکثر مجاز آن اغلب کمتر از ۱۰ قسمت در میلیون (ppm)  است. اما در برخی کشورهای در حال توسعه، این مقدار ممکن است به صدها یا حتی هزاران ppm برسد.

برای شفاف سازی، جدول زیر تفاوت میزان گوگرد در انواع بنزین در مناطق مختلف جهان را نشان می دهد:

همان طور که جدول نشان می دهد، کنترل گوگرد در کشورهای پیشرفته یکی از اولویت های اصلی است، در حالی که در بسیاری از کشورها همچنان چالش بزرگی محسوب می شود.

اثرات گوگرد بر کیفیت بنزین

اکنون که با منابع و تفاوت میزان گوگرد در بنزین آشنا شدیم، زمان آن است که اثرات واقعی آن بر کیفیت بنزین را بررسی کنیم. اهمیت گوگرد در کیفیت بنزین دقیقاً به همین تأثیرات برمی گردد، زیرا حضور بیش از حد آن نه تنها کارایی موتور را تحت تأثیر قرار می دهد بلکه پیامدهای زیست محیطی و اقتصادی گسترده ای دارد.

نقش گوگرد در احتراق و عملکرد موتور

فرآیند احتراق در موتورهای بنزینی نیازمند یک سوخت خالص و پایدار است. گوگرد موجود در بنزین می تواند مشکلات زیر را در احتراق ایجاد کند:

• کاهش راندمان احتراق:

 ترکیبات گوگردی تمایل دارند با اکسیژن ترکیب شوند و به جای شرکت در تولید انرژی، اکسیدهای گوگرد تشکیل دهند. این موضوع راندمان حرارتی موتور را کاهش می دهد.

• ایجاد رسوبات در موتور:

 محصولات جانبی ناشی از سوختن گوگرد می توانند به صورت رسوب بر روی شمع ها و سوپاپ ها باقی بمانند و عملکرد موتور را مختل کنند.

• کاهش طول عمر مبدل کاتالیستی:

 مبدل های کاتالیستی که برای کاهش آلاینده ها طراحی شده اند، نسبت به ترکیبات گوگردی بسیار حساس هستند. گوگرد می تواند سطح کاتالیست را مسموم کند و راندمان آن را کاهش دهد.

در نتیجه، وجود مقادیر بالای گوگرد به طور مستقیم باعث افزایش مصرف سوخت، کاهش شتاب خودرو و افزایش هزینه های نگهداری می شود.

تأثیر گوگرد بر آلایندگی خودرو

یکی از مهم ترین دلایل کاهش گوگرد در بنزین، نقش آن در افزایش آلاینده های خروجی از اگزوز است. ترکیبات گوگرد هنگام احتراق به دی اکسید گوگرد (SO₂)  و تری اکسید گوگرد (SO₃) تبدیل می شوند. این گازها پیامدهای جدی به دنبال دارند:

• تولید باران اسیدی:  

ترکیب SO₂ با بخار آب موجود در جو منجر به تشکیل اسید سولفوریک می شود که باران اسیدی را ایجاد می کند.

• آسیب به سلامت انسان:

 استنشاق ترکیبات گوگردی می تواند موجب تحریک دستگاه تنفسی، تشدید آسم و بیماری های ریوی شود.

• تشدید آلودگی هوا:  

اکسیدهای گوگرد با سایر آلاینده ها ترکیب شده و ذرات معلق خطرناک تولید می کنند.

به همین دلیل، کاهش گوگرد در بنزین یک اقدام حیاتی برای کنترل آلودگی هوا و حفاظت از سلامت عمومی به شمار می رود.

پیشنهاد ویژه: قیمت لیتر شمار دیجیتالی

استانداردهای جهانی میزان گوگرد در بنزین

استانداردهای جهانی در زمینه ی میزان مجاز گوگرد در بنزین یک موضوع بسیار مهم در بهبود کیفیت سوخت و کاهش آلایندگی هستند. کشورها و سازمان های بین المللی با توجه به شرایط زیست محیطی، صنعتی و اجتماعی خود، محدودیت هایی برای میزان گوگرد در بنزین تعیین کرده اند.

این استانداردها نه تنها برای حفاظت از سلامت انسان ها و محیط زیست وضع شده اند، بلکه تضمین کننده ی کارکرد بهینه خودروهای مدرن هستند که به فناوری های حساس به کیفیت سوخت وابسته اند.

مقایسه بنزین یورو ۴، یورو ۵ و یورو ۶

استانداردهای “یورو” که نخستین بار توسط اتحادیه اروپا معرفی شدند، نقش بزرگی در کاهش آلایندگی وسایل نقلیه ایفا کرده اند. تفاوت اصلی این استانداردها در میزان مجاز آلاینده ها و میزان گوگرد موجود در بنزین است.

این مقایسه نشان می دهد که با حرکت از یورو ۴ به یورو ۶، نه تنها میزان گوگرد کاهش یافته بلکه کنترل کلی آلاینده ها سختگیرانه تر شده است. در نتیجه، خودروهای طراحی شده برای استاندارد یورو ۵ و ۶ نیاز به سوختی با گوگرد پایین دارند تا بتوانند مطابق طراحی کار کنند.

روش های کاهش گوگرد در پالایش بنزین

پالایشگاه ها برای تولید بنزین با کیفیت بالا و گوگرد کم، از مجموعه ای از فناوری ها و فرآیندهای پیچیده استفاده می کنند. هدف اصلی این روش ها، حذف یا کاهش ترکیبات گوگردی موجود در نفت خام و فرآورده های میانی است تا بنزین نهایی با استانداردهای جهانی مطابقت داشته باشد.

فرآیند هیدروژناسیون و گوگردزدایی

یکی از مهم ترین و رایج ترین روش های کاهش گوگرد در پالایشگاه ها، فرآیند هیدروژناسیون یا همان هیدروگوگردزدایی (HDS) است. در این روش، سوخت در حضور یک کاتالیست و تحت دما و فشار بالا با گاز هیدروژن تماس داده می شود.

 ترکیبات گوگردی موجود با هیدروژن واکنش داده و به سولفید هیدروژن (H₂S) تبدیل می شوند که به راحتی از جریان سوخت جدا می شود.

مزایای این روش عبارتند از:

• راندمان بالا در حذف گوگرد از بنزین و گازوئیل.
• بهبود کیفیت نهایی سوخت و افزایش عدد اکتان.
• امکان انطباق با استانداردهای سختگیرانه مانند یورو ۵ و ۶.

البته این فرآیند هزینه بر است و نیاز به فناوری پیشرفته و سرمایه گذاری کلان دارد. به همین دلیل، بسیاری از پالایشگاه های قدیمی در کشورهای در حال توسعه هنوز توانایی کامل اجرای آن را ندارند.

اهمیت استفاده از بنزین کم گوگرد

با توجه به اثرات گسترده ی گوگرد بر عملکرد خودروها و محیط زیست، استفاده از بنزین کم گوگرد به یک ضرورت اجتناب ناپذیر تبدیل شده است. این اهمیت از چند منظر قابل بررسی است:

تأثیر بر سلامت موتور و محیط زیست

بنزین کم گوگرد تأثیرات مثبت متعددی دارد که می توان آن ها را در دو دسته ی اصلی خلاصه کرد:

• سلامت موتور:

 استفاده از بنزین کم گوگرد باعث افزایش عمر مفید مبدل کاتالیستی، کاهش رسوبات داخلی موتور و بهبود راندمان احتراق می شود. خودروهایی که از سوخت پاک تر استفاده می کنند، نیاز به تعمیر و نگهداری کمتری دارند و عمر قطعات حیاتی آن ها افزایش می یابد.

• محیط زیست:

 کاهش گوگرد به معنای کاهش انتشار SO₂ و جلوگیری از تشکیل باران اسیدی است. همچنین این اقدام نقش کلیدی در بهبود کیفیت هوای شهرها، کاهش بیماری های تنفسی و حفظ تنوع زیستی ایفا می کند.

پیشنهاد مطالعه: دلیل تفاوت رنگ بنزین چیست؟

سخن پایانی

اهمیت گوگرد در کیفیت بنزین موضوعی فراتر از یک بحث فنی ساده است؛ زیرا حضور این عنصر در سوخت نه تنها عملکرد خودروها را تحت تأثیر قرار می دهد بلکه مستقیماً با سلامت انسان و محیط زیست ارتباط دارد. پالایشگاه ها با استفاده از فناوری های پیشرفته شیرین سازی، تلاش می کنند میزان گوگرد را به حداقل برسانند و کشورها با اعمال استانداردهای سختگیرانه، عرضه بنزین پاک تر را تضمین می کنند.

در نهایت، هرچه بنزین مصرفی گوگرد کمتری داشته باشد، موتور سالم تر، هوای پاک تر و آینده ای پایدارتر خواهیم داشت.

سوالات متداول

۱. چرا کاهش گوگرد در بنزین اهمیت دارد؟
کاهش گوگرد به بهبود عملکرد موتور، افزایش طول عمر مبدل کاتالیستی و کاهش آلاینده های خطرناک مانند SO₂ کمک می کند. این موضوع مستقیماً کیفیت هوا و سلامت انسان را تحت تأثیر قرار می دهد.

۲. چگونه پالایشگاه ها میزان گوگرد را در بنزین کاهش می دهند؟
پالایشگاه ها از فرآیندهایی مانند هیدروژن زدایی (Hydrodesulfurization) استفاده می کنند که طی آن ترکیبات گوگردی با هیدروژن واکنش داده و به سولفید هیدروژن تبدیل می شوند، سپس از جریان سوخت جدا می شوند.

۳. آیا بنزین بدون گوگرد هم وجود دارد؟
در عمل، حذف کامل گوگرد از بنزین امکان پذیر نیست، اما در کشورهای پیشرفته، میزان آن به حدی کاهش یافته که اصطلاحاً “بنزین بدون گوگرد” نامیده می شود. مقدار واقعی در این نوع بنزین کمتر از ۱۰ ppm است که تقریباً بی اثر محسوب می شود.