Реферат: Современные дизельные, судовые и тяжелые моторные топлива
Исследования показали,
что при охлаждении дизельных топлив в первую очередь выпадают парафиновые
углеводороды нормального строения. При этом температура помутнения топлива не
зависит от суммарного содержания в нем н-парафиновых углеводородов.
Для обеспечения
требуемых температур помутнения и застывания зимние топлива получают облегчением
фракционного состава. Так, для получения дизельного топлива с t3 = –35 °С и tп = –25 °С требуется понизить температуру конца кипения
топлива с 360 до 320 °С, а для топлива с t3 = –45 °С и tn = –35 °С — до
280 °С, что приводит к снижению отбора дизельного топлива от нефти с 42 до 30,5
и 22,4 % соответственно. [3]
Сократить потери при
производстве зимнего дизельного топлива можно введением в топливо депрессорных
присадок (в сотых долях процента). Добавка депрессорных присадок позволяет
снизить предельную температуру фильтруемости на 10—15 °С и температуру
застывания на 15—20 °С. Введение присадок не влияет на ta топлива. Это связано с механизмом
действия депрессорных присадок, заключающемся в модификации структуры
кристаллизующихся парафинов, уменьшении их размеров. При этом общее количество
н-парафиновых углеводородов не снижается. Последнего можно достичь лишь в
результате депарафинизации (цеолитной, карбамидной, каталитической) топлива.
Таблица 2 —
Характеристики дизельных топлив с различными низкотемпературными свойствами* [3]
Показатели |
Фракции, °С |
|
160-280 |
160-320 |
160-350 |
160-370 |
160-390 |
180-350 |
180-370 |
Выход на нефть, % (мае. доля) |
22,4 |
30,5 |
35,9 |
39,2 |
42,0 |
32,2 |
35,5 |
Фракционный состав:
начало кипения, °С
|
188 |
190 |
192 |
194 |
197 |
210 |
211 |
перегоняется при температуре, °С: |
|
|
|
|
|
|
|
10% (об. доля) |
198 |
201 |
203 |
205 |
211 |
228 |
227 |
50% (об. доля) |
226 |
245 |
258 |
265 |
274 |
272 |
275 |
90 % (об. доля) |
260 |
295 |
320 |
336 |
354 |
327 |
340 |
96 % (об. доля) |
267 |
305 |
330 |
346 |
358 |
337 |
345 |
98 % (об. доля) |
273 |
306 |
332 |
347 |
362 |
338 |
347 |
Плотность при 20 °С, кг/м3
|
823 |
832 |
837 |
841 |
844 |
842 |
846 |
Кинематическая
вязкость, при 20 °С, мм2/с
|
2,47 |
3,02 |
3,77 |
4,31 |
4,73 |
4,35 |
5,06 |
Температура, °С: |
|
|
|
|
|
|
|
застывания |
-47 |
-35 |
-30 |
-19 |
-13 |
-22 |
-14 |
помутнения |
-38 |
-28 |
.-17 |
-11 |
-6 |
-13 |
-50 |
Топливо |
3 |
3 |
Л |
Л |
Л |
Л |
Л |
|
(-45 °С) |
(-35 °С) |
|
|
|
|
|
* Данные получены при разгонке на приборе АРН нефти
трубопровода «Дружба». |
Низкотемпературные
свойства дизельных топлив с депрессорными присадками спецификациями всех стран
оцениваются по ГОСТ 305-82 для топлива без депрессора низкотемпературные
свойства регламентируют по tЗ и tП. Разность не должна превышать 10 °С.
1.5
Смазывающие
(противоизносные)
Топлива являются
смазочным материалом для движущихся деталей топливной аппаратуры быстроходных
дизелей, пар трения плунжерных топливных насосов, запорных игл, штифтов и
других деталей.
Смазывающие свойства
топлив значительно хуже, чем у масел, так как и вязкость, и содержание
поверхностно-активных веществ (ПАВ) в топливах меньше, чем их содержание в
маслах. Противоизносные свойства топлив улучшаются с увеличением содержания
ПАВ, вязкости и температуры выкипания.
В связи с ужесточением
требований к качеству дизельных топлив по содержанию серы и переходом на
выработку экологически чистых топлив, гидроочистку их проводят в жестких
условиях. При этом из дизельных топлив удаляются соединения, содержащие серу,
кислород и азот, что негативно влияет на их смазывающую способность. Наиболее
реальным способом улучшения смазывающих свойств дизельного топлива является
применение противоизносных присадок.
1.6 Химическая стабильность.
Химическая
стабильность дизельного топлива — способность противостоять окислительным
процессам, протекающим при хранении. Эта проблема возникла с углублением
переработки нефти и вовлечением в состав товарного дизельного топлива
среднедистиллятных фракций вторичной переработки нефти, таких, как легкого
газойля каталитического крекинга, висбрекинга, коксования. Последние обогащены
ненасыщенными углеводородами, включая диолефины и дициклоолефины, а также
содержат значительное количество сернистых, азотистых и смолистых соединений.
Наличие гетероатомных соединений, особенно в сочетании с ненасыщенными углеводородами,
способствует их окислительной полимеризации и поликонденсации, тем самым влияя
на образование смол и осадков. Самыми сильными промоторами смоло- и
осадкообразования являются азотистые и сернистые соединения.
Химическая
стабильность оценивается по количеству образовавшегося в топливе осадка
(мг/100 мл) по ASTM D 2274. Легкий газойль каталитического
крекинга (ЛГКК) по химической стабильности существенно уступает прямогонным или
гидроочищенным дистиллятным фракциям: [3]
Содержание ЛГКК 43/107 в топливе, %. 0 10
20 30 40 100 Норма
Осадок, мг/100 мл 1,2
5,5 7,2 8,9 10,3 21,5 < 0,2
1.7
Коррозионная агрессивность
Стандартами на
дизельные топлива регламентируются следующие показатели качества,
характеризующие их коррозионную агрессивность: содержание общей серы,
содержание меркаптановой серы и сероводорода, водорасворимых кислот и щелочей,
испытание на медной пластинке.
Современная технология
получения дизельных топлив практически исключает возможность присутствия в них
элементной серы и сероводорода в количествах, вызывающих коррозионное
воздействие на металлы. Отсутствие эле-
ментной серы и сероводорода надежно
контролируется испытанием на медной пластинке. Топливо выдерживает эти
испытания, если содержание свободной серы не выше 0,0015 %, сероводорода не
более 0,0003 %.
Общее содержание серы
мало характеризует коррозионную агрессивность топлива по отношению к металлам.
При увеличении содержания серы с 0,18 до 1,0 %, но незначительном повышении
содержания меркаптановой серы с 0,005 до 0,009 %, коррозионная агрессивность
топлива почти не изменяется.
Большое влияние на
коррозионную агрессивность дизельных топлив оказывает глубина их гидроочистки,
так как при этом вместе с сернистыми и ароматическими соединениями удаляются
поверхностно-активные вещества, в результате чего ухудшаются защитные свойства
топлив. Удаление поверхностно-активных веществ приводит к снижению способности
топлива вытеснять влагу с поверхности металлов и образовывать защитную пленку.
Коррозионная
агрессивность дизельных топлив, в основном, зависит от содержания меркаптановой
серы. Так, повышение содержания меркаптановой серы с 0,01 % (норма ГОСТ) до
0,06 % увеличивает коррозию более чем в 2 раза.
Коррозионная
активность меркаптановой серы в дизельном топливе существенно зависит от
присутствия в нем свободной воды и растворенного кислорода, которые ускоряют
процесс образования меркаптидов.
Прямогонные дизельные
топлива обладают более высокими защитными свойствами по сравнению с
гидроочищенными. Сравнительно низкими защитными свойствами обладает газойль
каталитического крекинга.
Защитные свойства мало
зависят от фракционного состава. Зимнее и летнее топлива, полученные по
одинаковой технологии, обладают примерно одинаковым защитными свойствами.
Причиной повышенной
коррозии и износа является присутствие в топливе металлов. [3]
Содержание металлов в
дизельных топливах (х10-4 %), полученных на различных предприятиях:
Номер
образца |
V |
Ni |
Fe |
Cu |
Pb |
Са |
Al |
Na |
Мо |
1 |
<0,5 |
<0,3 |
0,35 |
<0,07 |
<0,3 |
0,15 |
<0,7 |
0,08 |
<0,3 |
2 |
<0,5 |
<0,3 |
0,35 |
<0,07 |
0,2 |
0,1 |
<0,7 |
0,02 |
<0,3 |
3 |
<0,5 |
<0,3 |
0,55 |
0,07 |
0,2 |
0,17 |
<0,7 |
0,18 |
0,3 |
4 |
<0,5 |
<0,3 |
0,35 |
0,07 |
0,2 |
0,3 |
<0,7 |
0,15 |
<0,3 |
5 |
<0,5 |
<0,3 |
0,35 |
<0,07 |
0,3 |
0,3 |
<0,7 |
0,12 |
<0,3 |
6 |
<0,5 |
<0,3 |
0,4 |
<0,07 |
0,3 |
<0,15 |
<0,7 |
<0,07 |
<0,3 |
7 |
<0,5 |
<0,3 |
0,4 |
0,06 |
0,2 |
0,12 |
<0,7 |
<0,07 |
<0,3 |
8 |
0,3 |
1,3 |
0,45 |
<0,07 |
0,3 |
0,1 |
<0,7 |
<0,07 |
<0,3 |
9 |
<0,5 |
<0,1 |
0,3 |
0,06 |
0,35 |
<0,15 |
<0,7 |
<0,07 |
<0,3 |
10 |
<0,5 |
<0,1 |
0,3 |
0,06 |
1,0 |
0,07 |
<0,7 |
0,2 |
<0,3 |
11 |
<0,1 |
<0,1 |
0,3 |
<0,1 |
0,6 |
<0,1 |
— |
0,05 |
<0,3 |
1.8 Склонность к нагарообразованию (степень чистоты
топлива)
Этот показатель
определяет эффективность и надежность работы двигателя, особенно топливной
аппаратуры. Для плунжеров и гильз топливных насосов зазоры составляют 1,5—4,0
мкм. Частицы загрязнений, размер которых более 4,0 мкм, вызывают повышенный
износ деталей топливной аппаратуры, что предопределяет и соответствующие
требования к очистке топлива.
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7
|
|