Книжки по товарознавству

Рідке та газоподібне паливо

Зрезарцев. Товарознавство сировини та матеріалів

Нафта — в'язка, масляниста рідина з характерним запахом звичайно чорного або темно-бурого кольору. У воді практично не розчиняється, але може утворювати стійкі емульсії. Нафту, щільність якої до 900кг/ м3 називають легкою (бензиновою), а більше за 900 кг/м3 — важкою. За хімічним складом нафта являє собою складну суміш вуглеводів з домішками сполук сірки та азоту, кисню, води і мінеральних речовин.
Розрізняють склади нафти:
Елементний — у % по масі становить: 83...87%С, 12...14%Н, 0,01...3,0%N, 0,1 —2,0 02, 0,03...1,7%S;
Груповий — залежить від вмісту вуглеводів: алкани (парафінові вуглеводи) — до 70%; циклани (нафтенові вуглеводи) — 75%; арени (ароматичні вуглеводи) — до 35%; а також алкени та алкадієни.
Фракційний — визначається розділенням нафти при різних температурах кипіння її складових. Фракція нафти — її частина (група вуглеводів) яка википає в певному інтервалі температур.
Сума фракцій, що википають при температурі до Н-350°С називають світлими нафтопродуктами. Залишок атмосферної (первинної) перегонки нафти, що википає після +350°С називають мазутом. Шляхом вакуумної перегонки з мазуту виділяють оливні фракції (масляні дистиляти), що википають при температурі +350...+500°С. Усі фракції, що википають після +350°С, називають темними нафтопродуктами. Залишок після вакуумної перегонки мазуту називають гудроном.
Нафту класифікують за певними ознаками (мал.10.3.)

Кожній нафті за наведеною класифікацією присвоюють шифр відповідно до її характеристики. Маючи шифр будь-якої нафти, можна зробити висновок про її склад і характеристику. Наприклад, шифр туймазинської нафти:

Продукти переробки нафти.
З нафти отримують (мал. 10.4) паливо, мастила та інші речовини які є сировинною для хімічної та інший галузей промисловості. Переробку нафти поділяють на первину та вторинну (мал. 10.5) Первинну переробку починають з підготовчих операцій зневоджування —видалення води відстоюванням у резервуарах; знесолювання— видалення розчинених газів відстоюванням у резервуарах при пониженому тиску;
деемальгування — руйнування стійкої емульсії нафти і бурової води.
Первинна обробка (дистиляція) базується на фізичних процесах розділення на фракції за рахунок різної температури кипіння. Дистилюють нафту запобігаючи розкладанню (руйнуванню структури вуглеводів). При збільшенні молекулярної маси змінюється фізичний стан вуглеводів;
газоподібні — містять у молекулі до чотирьох атомів вуглецю (від СН4 до С,Н10);
рідкі — містять у молекулі від 5 до 17 атомів вуглецю; тверді — містять у молекулі більше 17 атомів вуглецю (парафін, церезін).
Первинну переробку здійснюють під тиском близьким до атмосферного. Отримують такі дистиляти (фракції)(табл. 10.10)
Дистиляцією, отримують незначну кількість бензину (до 20% від кількості перероблювальної нафти) низької якості. Якщо в мазуті міститься більше 1% сірки, то його використовують як енергетичне паливо. Більш якісний мазут дистилюють для отримання мастильних фракцій, або використовують як сировину для вторинної переробки.

Таблиця 10.10
Фракції первинної переробки

Для отримання мастильних фракцій використовують понижений тиск (0,08...0,09 МПа) і виробляють соляровий, веретенний машинний та циліндровий дистиляти. Залишок — гудрон, який використовують у будівництві, або як сировину для вторинної переробки.
Вторинна (деструктивна) переробка базується на термохімічних процесах розщеплення молекул важких вуглеводів з метою отримання, головним чином, моторного палива. Найбільш поширенні такі методи:
Крекінг (англ: «cracking» від «сгаск» — розщеплювати) буває термічним і каталітичним. Термічний крекінг проводять за температури 470...540°С і тиску до 7Мпа. Технологічна система термічного крекінгу нафтопродуктів залежить від виду сировини. Крім бензину отримують крекінг-залишки (використовують на теплових електростанціях і в промислових печах) та крекінг — газ (використовують для синтезу полімерів, різних органічних сполук і високоокта- нового бензину). Каталітичний крекінг дозволяє понизити температуру до 450...520°С і тиск до 0,2...0,ЗМПа та підвищити вихід і якість бензинів.
Піролиз проводять за температури 700...1000°С і тиску, близькому до атмосферного для отримання ароматичних вуглеводів і газів. Гази піролізу — сировина для виробництва продукції органічного синтезу (етиловий і метиловий спирт, барвники, лікарські препарати, синтетичні волокна, каучуки тощо).
Синтез вуглеводів перетворює гази крекінгу в рідину.
Гідрогенізація. Переробляють середні і важкі нафтові фракції з великим вмістом сірчанистих і смолистих сполук.
Коксування полягає у розкладанні нафтових залишків (мазуту, гудрону, крекінг-залишку) при-нагріванні без доступу повітря. Отримують рідке пальне і кокс, який згоряє без твердого залишку. Отриманий кокс використовують для виробництва електродів для електропечей, у ядерній енергетиці тощо.
Товарні нафтопродукти відрізняються один від одного хімічним та фракційним складом, властивостями та сферами застосування. їх поділяють на групи:
1. Нафтові палива;
2. Нафтові оливи;
3. Пластичні мастила;
4. Парафіни, церезини, вазеліни;
5. Нафтові бітуми;
6. Технічний вуглець (сажа);
7. Нафтовий кокс;
8. Присадки до палив та олив;
9. Розчинники та ароматичні вуглеводи;
10. Інші нафтопродукти.
Отриманні нафтопродукти потребують очистки від домішок, які впливають на стабільність властивостей. Використовують хімічні та фізико-хімічні методи очистки.
Хімічна очистка нафтопродуктів буває:
Кислотною. Масляні дистиляти обробляють концентрованою сірчаною кислотою, яка розчиняє смоли і певні сполуки.
Лужною. Масляні дистиляти обробляють лугом (NaOH) для видалення органічних кислот, сполук сірки та залишків сірчаної кислоти після кислотної очистки.
Селективною. Полягає в обробці нафтопродуктів певним розчинником який, не змішуючись з конкретним дистилятом, розчиняє смоли та кислі сполуки.
Фізико-хімічна очистка нафтопродуктів буває:
Контактною. Нафтопродукт обробляють вибілюючою глиною яка поглинає (сорбує) смоли.
Гідрочисткою. Дизельне паливо обробляють воднем при підвищеній температурі і тиску в присутності каталізаторів ддя видалення сполук сірки.
Рідке паливо
Рідке паливо поділяють на моторне та котельне. Моторне пали- во-світлі нафтопродукти які, в залежності від типа двигуна, поділяються на карбюраторне, дизельне та реактивне (Мал. 10.6)
Загальною властивістю всіх видів рідкого палива є висока теплотворна спроможність при згорянні. Чим вона вища, тим нижчі питомі витрати палива. Крім цього кожний вид палива повинен відповідати певним вимогам (мал. 10.7).


Карбюраторне паливо
Карбюраторним називають паливо, яке використовують у карбюраторних двигунах автомобілів, літаків,^ тракторів тощо. В таких двигунах паливо випаровується, змішується у карбюраторі в певній пропорції з повітрям, подається у камеру згоряння і спалахує від електричної іскри. Через те що спалюють безпосередньо не паливо, а суміш парів бензину з повітрям (робочу суміш), то найважливішою характеристикою його властивостей є здатність випаровуватись. Її оцінюють фракційним складом, який визначаються початком кипіння і википанням 10,50 та 90% палива. Чим нижчі ці температури, тим вище ступінь випаровуваності. Не менш важлива характеристика- здатність газоподібної суміші спалахувати та згоряти з швидкістю розповсюдження фронту полум'я 25...35м/с. Коефіцієнт корисної дії двигунів внутрішнього згоряння залежить від ступеня стиску бензино-повітряної суміші перед запалюванням. Величина стиску обмежується стійкістю бензину до вибухового (детонаційного) характеру горіння яке відбувається з швидкістю 1500...2000м/с. Детонаційне горіння викликає ударне навантаження на деталі двигуна, прискорює їх знос тощо. Здатність бензину протистояти вибухо-подібному горінню називають детонаційною стійкістю. Антидетонаційні властивості бензинів оцінюють октановим числом, яке дорівнює співвідношенню вмісту ізооктана С8Н18 (октанове число 100) з нормальним гептаном С7Н16 (октанове число 0). Наприклад, октанове число суміші з 76% ізооктана та 24% нормального гептана дорівнює 76.
Чим вищий вміст ізооктана, тим вище октанове число бензину.
Октанове число автомобільних бензинів визначають моторним або дослідним методами. За моторним методом октанове число визначають шляхом порівняння детонаційної стійкості контролюємого бензину та еталонного палива з суміші ізооктана і нормального гептана. За дослідним методом октанове число визначають шляхом імітації режиму їзди легкового автомобіля в умовах міста. Октанові числа визначені дослідним методом на 7... 10 одиниць більші ніж визначені моторним методом. Чим менша ця різниця для бензина певної марки, тим кращі його експлуатаційні властивості. Згідно з стандартом автомобільні бензини випускають марок А-72, А-76, АИ-93 (літній та зимовий), АИ-98, «Екстра» (октанове число не менше 95) (Табл.10.11).
Таблиця 10.11
Автомобільні бензини

У маркуванні автомобільних бензинів: А-автомобільний, И-дослідний метод визначення октанового числа, цифри-октанове число.
Всі бензини, крім АИ-98, бувають літними та зимовими. Авіаційні бензини випускають марок Б-70, Б-91/115, Б-95/130 та Б-100/130 (табл. 10.12).

Ви бачите тільки 86% питання.

Текст смс:
kkdtk2
на номер
4345

Щоб отримати доступ до матеріалів сайту надішліть смс з текстом kkdtk2 на номер 4345. Після цього введіть номер мобільного, з якого ви надіслали смс. Вартість смс — 3 грн.