Nestemäisen polttoaineen kemiallinen koostumus
Öljytuotteiden tärkeimmät kemialliset komponentit ovat hiilivedyt, ja niitä on neljä pääluokkaa:
1. Alkaanit
Yleinen molekyylikaava on CnH2n plus 2, ja C5-C15 ovat nestemäisen polttoaineen pääkomponentteja. Alkaanit, jotka tunnetaan myös nimellä parafiiniset hiilivedyt, voidaan jakaa normaaleihin alkaaneihin (suoraketjuinen rakenne) ja isoalkaaneihin (sivuketjurakenne) alkaen C5:stä. Yleisesti ottaen alkaaneilla on korkea vety/hiili-suhde, alhainen tiheys (kevyt), korkea lämpöarvo painon mukaan ja hyvä lämmönkestävyys. Alkaanien palamisessa ei yleensä ole pakokaasua eikä hiilikerrostumia.
2. Olefiini
Molekyylikaava on CnH2n. Alkeenit ovat tyydyttymättömiä hiilivetyjä, ja niiden molekyylirakenne sisältää vähemmän vetyä kuin mahdollista, joten ne ovat kemiallisesti aktiivisia ja reagoivat helposti monien yhdisteiden kanssa ja niiden kemiallinen stabiilisuus ja lämpöstabiilisuus ovat huonompia kuin alkaanit. Korkeassa lämpötilassa ja katalyysissä se muuttuu helposti aromaattisiksi hiilivedyiksi. Raakaöljyssä ei yleensä ole paljon olefiineja, ja olefiineja tuotetaan yleensä krakkausprosessilla. Suoralla fraktiointimenetelmällä saadut öljytuotteet eivät sisällä paljoakaan olefiineja, ja krakkausmenetelmällä saatu öljy voi sisältää jopa 25 prosenttia olefiineja.
3. Sykloalkaanit
Se on rengasrakenne, joka sisältää yhden tai useamman 6 hiiliatomin rengasrakenteen. Vaikka ne näyttävät rakenteellisesti jonkin verran samanlaisilta kuin nafteenit, ne sisältävät vähemmän vetyä ja siten niillä on paljon pienempi lämpöarvo painoyksikköä kohden. Muita suuria haittoja ovat korkea savu- ja hiilenkertymäalttius sekä korkea hygroskooppisuus, mikä voi johtaa jääkiteiden laskeutumiseen polttoaineen ollessa matalassa lämpötilassa.
4. Aromaattiset hiilivedyt
Aromaattiset hiilivedyt liukenevat hyvin kumituotteisiin. Monosyklisten aromaattisten hiilivetyjen yleinen kaava on CnH2n plus 5, ja monimutkaisemmissa aromaattisissa hiilivedyissä voi olla yksi vetyatomi yllä olevassa molekyylirakenteessa korvattu muilla ryhmillä.