Jak se dělají stooktanové benzíny

Text: Láďa Záruba | Zveřejněno: 18.7.2012 | Zobrazeno: 40 224x

Cena benzínu atakuje stále vyšší a vyšší hodnoty a tak jsme si položili otázku: nakolik je vysoká cena benzínu vůbec odůvodněná? Co se vůbec musí s těmi rozpuštěnými dinosaury všechno udělat, než se dostanou do vaší palivové nádrže?

Samotná výroba benzínu je docela zajímavá záležitost, ale my vám k této exkurzi ještě něco přidáme: například jaká je výrobní cena benzínu, kolik na nás vydělávají pumpaři a kolik český stát?

Abychom to zjistili, nechali jsme se pozvat na odbornou přednášku, při které jsme vyzpovídali přední odborníky z České asociace petrolejářského průmyslu.

Stooktanové benzíny

Naší exkurzi začneme v prvohorách a skončíme výrobou stooktanových benzínů. Stooktanové benzíny jsou zajímavější jak výrobně, tak hlavně proto, že motorkářům přinášejí několik významných výhod. Oproti benzínu Natural 95 zlepšují chod motoru, zajišťují trvalé čištění palivového systému (vstřikovacích trysek nebo trysek karburátorů), dochází k lepšímu průběhu spalování. A je ještě jeden velmi dobrý důvod, proč stooktanový benzín obecně lít do nádrže: před zimou. Stooktanové benzíny totiž neobsahují svinstvo zvané biosložka, a tím jsou k matičce Zemi paradoxně šetrnější (je veřejným tajemstvím, že výroba biosložky je ekologický i ekonomický nesmysl, který v konečném důsledku přináší víc škod než užitku), ale hlavně biosložka obsahuje hlavně bioetanol (neboli biolíh), který kromě mnoha jiných nectností trpí i hygroskopií (ano, hygro… nikoli hydro…), což znamená, že biosložka na sebe váže vzdušnou vlhkost, a s ní pak po 2 – 3 měsících začíná klesat ke dnu palivové nádrže. Odborně se tomu říká, že z benzínové směsi „vypadává“, a znamená to, že když na jaře přijdete po zimní přestávce k motorce, můžete mít problémy s nastartováním. Pokud jste do nádrže nenalili stovkový benzín. A jen připomeňme, že s úžasným nápadem přimíchávat do benzínu biosložku nepřišly petrolejářské firmy, ale oblažili nás jím politici.

Prémiových stooktanových benzínů je na českém trhu několik: OMV MaxxMotion 100, Shell V-Power Racing a Benzina Verva. V supersportech, motokrosu a při závodění se používájí proto, že zvyšují výkon (na brzdě u jednoválcové motokrosové 450 naměřen zisk jednoho koně při 10 500 ot/min a zlepšení točivého momentu), většina motorkářů navíc reportuje nižší spotřebu nebo snazší startování (u jednoválců i u čtyřválců).
Stooktanové benzíny jsou výrobně dražší, než benzíny 95oktanové. Používají náročnější technologie výroby, kvalitnější a dražší složky, náročnější je vlastní dosažení vyššího oktanového čísla, obsahují mnoho unikátních aditivačních přísad, a koneckonců náročnější je i jeho distribuce na čerpací stanice, protože se (všechny) vyrábějí v zahraničí. Na druhou stranu přinášejí oproti 95kám vyšší přidanou hodnotu, kterou lze na jednu nádrž pořídit za zhruba 50korunový rozdíl.

Černé zlato

Kde se tady ropa vzala, to vlastně dodnes nikdo přesně neví. Existují dvě hlavní, navíc úplně protichůdné teorie:

anorganická - že ropa vznikla reakcí vody s karbidy některých kovů nebo reakcí oxidu uhelnatého s vodíkem
organická (které se dnes dává větší přednost) - že ropa vznikla rozkladem mrtvých rostlin, řas, drobných živočichů a mrtvých dinosaurů za nepřístupu vzduchu. Z odumřelých organizmů se vytvořila hnijící vrstva chudá na kyslík, a když tuhle vrstvu překryly další sedimenty, přeměnily se tyto hnijící organické součásti vlivem tlaku, teploty a působením bakterií na ropu.

Mazec je teorie hovínková, která dává rovnítko mezi vznikem ropy a exkrementy dinosaurů, potažmo výměšky bakterií žijících pod zemským povrchem, ale nejvíc je teorie pekelná, která vychází z přesvědčení, že se v pekle něco posralo a teď z toho teče ropa. Slovo ´ropa´ mimochodem pochází z polštiny, a znamená „hnis“.
Pikantní je, že ani jedna z teorií nevysvětluje vznik ropy beze zbytku, a že nevysvětluje ani to, proč se ropa stále rodí. A ropa skutečně přibývá, respektive přibývala by, kdyby se netěžila.
Na světě se dnes těží kolem 3 miliard tun ropy ročně, a pokud se intenzita těžby nijak výrazně nezmění, v současnosti se odhaduje, že se světovými zásobami vydržíme asi tak do roku 2070.

Jak se vyrábí Verva

Benzín Verva 100 přišel na trh v roce 2006, po zhruba ročním vývoji. Základem Vervy (stejně jako ostatních stooktanových benzínů), je benzínová frakce kategorie „SUPER plus“. To jsou benzíny, které po finálním smísení a přidání aditiv musí mít minimálně oktanové číslo 98, měřeno výzkumnou metodou, a tyto benzíny se dále zušlechťují aditivací.
Žádný stooktanový benzín se v ČR nevyrábí. Všechny se k nám dovážejí. Benzina (součást středoevropského koncernu PKN Orlen) Vervu například dováží z rafinerie ve Schwechatu v Rakousku. Tady se zpracovává ropa, která pochází nejčastěji ze zemí Perského zálivu (Irán, Irák, Kuvajt, Sjednocené arabské emiráty), ale i z jiných částí světa: z Azerbajdžánu, Kazachstánu, Lybie a dalších zemí. Ropy z různých nalezišť nejsou stejné. Liší se od sebe například obsahem uhlovodíků, hustotou a dalšími vlastnostmi. Například venezuelská ropa (kde leží největší světové zásoby ropy), je velmi těžká. Argentinská ropa váží víc než jiné ropy proto, že obsahuje vysoké procento asfaltu.

Ropa se samozřejmě nejdřív musí vytěžit. Vytěžená ropa obsahuje různé příměsi jako vodu, hlínu, písek a další nečistoty, z nichž část se odstraňuje přímo na těžebních polích. Pak ropa putuje přes moře v tankerech, většinou do Terstu, kde se přečerpává do ropovodů. Ropa do rakouského Schwechatu jde z Terstu ropovodem AWP (Adria-Wien Pipeline), ropa pro v současnosti jediné dvě české fungující rafinerie ropy v Litvínově a Kralupech nad Vltavou jde z Terstu ropovodem IKL (Ingolstadt – Kralupy – Litvínov). Ropa k nám přichází ale i z Ruska, odkud teče ropovodem Družba přes Ukrajinu.

Ropovody mívají průměr do jednoho metru a ropa v nich teče rychlostí asi 4-5 km za hodinu, čili plus mínus rychlostí chůze. Z Terstu to tudíž rozpuštěným dinosaurům trvá skoro čtyři dny, než dotečou do rafinérie. Do ropovodu se čas od času vypouštějí i tzv. ježci, takové kulaté nesmysly s tuhými štětinami po obvodu, které ropovod při svém postupu zevnitř čistí.
V rafinerii se ropa nejdřív pomocí elektrického proudu odsolí (vytěžená ropa obsahuje normální sůl, chlorid sodný), a to až s 98% účinností, aby nepůsobila korozi, a pak se jde na věc. Základní rozdělení ropy na jednotlivé složky (frakce) jako je benzin, petrolej, plynové oleje, mazut atd. se provádí pomocí destilace. Ta se odehrává v tzv. destilačních věžích - štíhlých, asi 25 m vysokých tubusech, které jsou uvnitř rozdělené asi na 100 až 120 pater.

Odsolená a odvodněná ropa se nejdřív kontinuálně předehřeje na 150 až 200°C a pak postupuje do trubkové pece, kde se ohřeje na 250 až 350°C, čímž se převede do plynného skupenství. Jednotlivé složky (frakce) se pak díky rozdílnému bodu varu postupně odpařují, vzniklá pára se přivádí zespoda do destilační věže, a jak směrem vzhůru klesá v jednotlivých patrech teplota, jednotlivé frakce se sráží - ty s nižším bodem varu nahoře, s vyšším bodem varu dole. Takhle se ropa kontinuálně rozdestiluje na benzín, petrolej, naftu a topný olej. Zhruba do 360°C se dá ropa rozdestilovávat za atmosférického tlaku, ale složky ropy s bodem varu nad 360°C už takto destilovat nejdou. Tyto směsi se pak naženou do další destilační věže, kde probíhá destilace za sníženého tlaku – vakuová. Tady se z ropy oddestilují další složky určené pro další zpracování, například základy pro výrobu mazacích olejů, plastických maziv, parafinu a asfaltových výrobků.

Destilací se ovšem z ropy dostane jen část benzínu a nafty. Poptávka po pohonných hmotách je ovšem daleko vyšší, a tak se tyto produkty získávají z ropy ještě dalším způsobem - krakováním (z angl. ´to crack´- rozbít), při kterém se působením tepla molekuly uhlovodíků s velkým řetězcem rozkládají na molekuly uhlovodíků s menšími řetězci. Krakování je docela složitý proces, sám jsem úplně nepobral ani základní úvodní pasáž o vazbě cyklopentanů sousedících s dvojnou vazbou alkenů a C-aromatických kruhů ležících v β-poloze k radikálovému uhlíku, takže to tu nebudu hlouběji rozebírat a případným zájemcům doporučím pro úplný začátek skripta J. Blažka a V. Rábla Základy zpracování a využití ropy o 256 stranách.
Ze sta procent zpracované ropy jde 80% na paliva, 5% na mazací oleje, asfalty a topné oleje, 15% se využívá pro chemický průmysl pro výrobu plynů, umělých hmot jako propylénu, polyetylénu, polystyrénu a dalších produktů.
Od chvíle, kdy ropa dorazila do rafinerie, je z ní do 48 hodin benzín, nafta nebo cokoli jiného, normální rafinérie dokáže zpracovat asi 200 až 300 tun ropy za hodinu.

Benzín - další zpracování a aditivace

Benzín vzniklý destilací a krakováním je ovšem jen prvotní základ, ze kterého se dostane jen tzv. primární neboli „panenský“ benzín, který se pro použití v motorových vozidlech musí ještě podstatně zušlechtit. A to je druhá fáze výroby benzínu. Po opuštění destilační věže se benzín odsiřuje (aby na nás po jeho spálení v motoru nepršela kyselina sírová), přidávají se další důležité složky jako reformáty s velmi vysokým oktanovým číslem, ethery – zejména metyl-terc-butyléter (MTBE) a etyl-terc-butyléter (ETBE), dále izomeráty, izooktany, aromatické uhlovodíky, alkyláty, antiooxidanty a další složky, a pak jde benzín do třetí fáze výroby – zušlechtění aditivy. Receptury na aditiva jsou docela tajné záležitosti, je to takových „99 bylinek“ každé firmy. Aditiva celosvětově vyrábí jen několik specializovaných firem, v Evropě například pouze BASF a Lang Chemie. Aditiva pro Vervu má ´na svědomí´ Lang Chemie.
A právě aditiva dělají benzín benzínem. Aditiva zvedají výkon, zajišťují standardní oktanové rozpětí (ve Vervě 99,5 – 101,6 oktanů), zajišťují, aby se energetický obsah benzínu využil v motoru co nejlépe, zajišťují hloubkové čištění palivového systému (vstřikovačů a trysek karburátorů), snižují spotřebu benzínu.

Způsob, jakým aditiva ve Vervě snižují spotřebu benzínu, je poměrně zajímavý. Ke snižování spotřeby se tu přistupuje pod heslem našich dědů „kdo maže, ten jede“. Benzín Verva 100 obsahuje mazivostní přísady, které snižují třecí ztráty při průtoku benzínu celým palivovým systémem (čerpadlem, potrubím, vstřikovači atd.), palivo je tekutější a snáze dopravovatelné. Tento efekt zvyšuje výkon motoru, protože když benzín snadněji teče, potřebujete méně energie pro palivové čerpadlo. Aditiva také výrazně posilují antikorozní vlastnosti benzínu (což se hodí zvlášť u plechových nádrží motorek), a také obsahují rozpouštědla úsad, takže tento benzín umí vyčistit celý palivový systém a odstranit i dříve vzniklé usazeniny. Ve finále aditiva obarví Vervu na modro, aby bylo snadno na první pohled rozeznatelné, na co kdo jezdí.

Z ceny benzinu si nejvíc vezme stát

Benzín, tak jako každý produkt, se musí nějak vyrobit. Už samotná vstupní surovina je nyní docela drahá, naproti tomu česká koruna jde neustále víc a víc dolů. Ale jestli si myslíte, že proto je benzín tak drahý, nebo že vás odírají pumpaři, tak jste na omylu. Ten, kdo stojí za vysokou cenou benzínu je hlavně český stát.
Na jeden každý litr 95oktanového benzinu totiž stát uvalil spotřební daň ve výši 12,84 Kč. Už tahle je spotřební daň v ČR na evropské poměry enormně vysoká, ale k tomu si stát vezme ještě 20% DPH. Cenu benzínu tedy tvoří výrobní cena, marže pumpařů a dvojí zdanění: spotřební daň (pevná částka z každého litru), a DPH (v procentech z konečné ceny). Čím vyšší je tedy cena benzínu, tím stoupá i DPH. Když si to vztáhneme na průměrnou cenu benzínu Natural 95, řekněme 37,50 Kč, dělá spotřební daň 12,84 Kč a DPH 7,50 Kč. Celkové daňové zatížení benzinu 95 Natural je tedy 20,34 Kč, což je 54 procent toho, co musíte zaplatit u pumpy.

Za pomoc při získání odborných podkladů pro tento článek děkujeme ing. V. Loulovi, vedoucímu komise pro rozvoj petrolejářského průmyslu ČAPPO.

Konečná cena BA 95 Natural 37,50Kč za litr 100%
z toho nákupní cena z rafinerie 15,60 K č za litr 41,6 % (výrobní cena benzínu plus zisk rafinerie)
spotřební daň 12,84 Kč za litr 34,24 %
DPH 7,50 Kč za litr 20 %
marže prodejců u ČS 1,56 Kč za litr 4,16 %
celkem: 100 %