Реферат: Современные дизельные, судовые и тяжелые моторные топлива
Таблица 10 — Характеристики дизельного топлива с улучшенными
экологическими свойствами (городского) по ТУ 38.401-58-170-96
|
Нормы
для марок |
Показатели |
ДЭК-Л |
ДЭК-З |
ДЭКп-Л |
ДЭКп-3,
минус
15'С
|
ДЭКп-3,
минус
20'С
|
Цетановое
число, не менее |
49 |
45 |
49 |
45 |
45 |
Фракционный
состав: перегоняется при температуре, °С,
не выше:
|
|
|
|
|
|
50% |
280 |
280 |
280 |
280 |
280 |
96% (конец
перегонки) |
360 |
340 |
360 |
360 |
360 |
Кинематическая
вязкость при 20 °С, мм2/с
|
3,0-6,0 |
1,8-5,0 |
3,0-6,0 |
1,8-6,0 |
1,8-6,0 |
Температура, °С,
не выше:
застывания
|
-10 |
-35 |
-10 |
-25 |
-35 |
предельной
фильтруемое |
-5 |
-25 |
-5 |
-15 |
-25 |
Температура
вспышки, определяемая в закрытом тигле, °С, не ниже: |
|
|
|
|
|
для
тепловозных и судовых |
|
|
|
|
|
дизелей и газовых
турбин |
62 |
40 |
62 |
40 |
40 |
для дизелей
общего назначение |
40 |
35 |
40 |
35 |
35 |
Массовая доля
серы, %,
не более, в
топливе:
|
|
|
|
|
|
вида I |
0,05 |
0,05 |
0,05 |
0,05 |
0,05 |
вида II |
0,10 |
0,10 |
0,10 |
0,10 |
0,10 |
Массовая доля
меркаптановой |
0,01 |
0,01 |
0,01 |
0,01 |
0,01 |
серы, %, не
более |
|
|
|
|
|
Кислотность,
мг КОН/100 см3
топлива, не
более
|
5,0 |
5,0 |
5,0 |
5.0 |
5,0 |
Йодное число,
г I2/100 г топлива
|
5,0 |
5,0 |
5,0 |
5,0 |
5,0 |
Зольность, %,
не более |
0,01 |
0,01 |
0,04 |
0,04 |
0,04 |
Коксуемость 10
%-ного остатка,
%, не более
|
0,3 |
0,3 |
0,3 |
0,3 |
0,3 |
Коэффициент
фильтруемости (до введения присадки в топливо), не более |
2 |
2 |
2 |
2 |
2 |
Цвет, ед. ЦНТ,
не более |
2,0 |
2,0 |
2,0 |
2,0 |
2,0 |
Плотность при
20°С, кг/м3, не более
|
860 |
860 |
860 |
860 |
860 |
Примечание.
Для дизельных топлив всех марок: содержание сероводорода, водорасворимых
кислот и щелочей, механических примесей и воды — отсутствие; испытание на медной
пластинке — выдерживают.
|
Добавка присадок в
городское дизельное топливо снижает дымность и токсичность отработавших газов
дизелей на 30-50 %. В качестве антидымной присадки могут быть использованы отечественная
ЭФАП-Б и зарубежная Любризол 8288, допущенные к применению. Активным веществом
этих продуктов является барий.
Депрессорные присадки,
улучшающие низкотемпературные свойства топлива представляют собой, в основном,
сополимеры этилена с винилацетатом зарубежного производства.
Европейский стандарт EN
590 действует в странах Европейского экономического сообщества с 1996 г.
Стандарт предусматривает выпуск дизельных топлив для различных климатических
регионов. Общими для дизельных топлив являются требования по температуре
вспышки — не ниже 55 °С, коксуемости 10
%-ного остатка — не более 0,30 %, зольности — не более 0,01 %, содержанию воды
— не более 200 ppm, механических примесей — не более 24 ppm,
коррозии медной пластинки — класс 1, устойчивости к окислению — не более 25 г
осадка/м3. [5]
Для районов с
умеренным климатом изготовляют 6 марок дизельного топлива: А, В, С, D, Е
и F с предельной температурой фильтруемости +5, 0, -5,
-10, -15 и -20 °С соответственно. [5]
В 1996 г. в Европе
введены ограничения на содержание серы в дизельных топливах — не более 0,05 %. Таким
требованиям отвечают отечественные ТУ 38.1011348-89.
ГЛАВА 2
Судовое маловязкое и тяжелое моторное топливо
1.
Общие физико-химические
свойства.
Тяжелые моторные и
судовые топлива используют в судовых энергетических установках. К котельным
топливам относят топочные мазуты марок 40 и 100, вырабатываемые по ГОСТ 10585—
75, к тяжелым моторным топливам — флотские мазуты Ф-5 и Ф-12 по ГОСТ 10585-75,
моторные топлива ДТ и ДМ — по ГОСТ 1667-68. К судовым топливам относят
дистиллятное топливо ТМС по ТУ 38.101567— 87 и остаточные топлива СВТ, СВЛ, СВС
по ТУ 38.1011314-90.
В общем балансе перечисленных
топлив основное место занимают мазуты нефтяного происхождения. Жидкие котельные
топлива из сланцев, получаемые на установках полукоксования горючих сланцев и
угля, — продукты коксохимической промышленности — составляют лишь небольшую
долю общего объема производства топлив. [3]
Требования,
предъявляемые к качеству котельных, тяжелых моторных и судовых топлив,
устанавливающие условия их применения, определяются такими показателями
качества, как вязкость, содержание серы, теплота сгорания, температуры застывания
и вспышки, содержание воды, механических примесей и зольность.
Вязкость. Эта
техническая характеристика является важнейшей для котельных и тяжелых моторных
топлив. Она определяет методы и продолжительность сливно-наливных операций,
условия перевозки и перекачки, гидравлические сопротивления при
транспортировании топлива по трубопроводам, эффективность работы форсунок. От
вязкости в значительной мере зависят скорость осаждения механических примесей
при хранении, а также способность топлива отстаиваться от воды.
При положительных
температурах (50 и 80 °С) условную вязкость топлив определяют по ГОСТ 6258—85 с
помощью вискозиметра ВУМ. В США для определения вязкости используют вискозиметр
Сейболта универсальный (для маловязких мазутов) и Сейболта Фурола (для
высоковязких мазутов), в Англии — вискозиметр Редвуда. Между определенными в
различных единицах вязкостями существует зависимость. В ряде спецификаций указывают
вязкость, найденную экспериментально и пересчитанную в кинематическую (мм2/с).
Содержание серы. В
остаточных топливах содержание серы зависит от типа перерабатываемой нефти
(сернистой или высокосернистой) и технологии получения топлива. Сера в
остаточных топливах находится в связанном состоянии (меркаптановая сера,
сероводород). Наиболее коррозионно-агрессивных соединений — меркаптановой серы
— в остаточных топливах меньше, чем в среднедистиллятных фракциях. Поэтому
коррозионная агрессивность сернистых мазутов ниже, чем сернистых светлых
нефтепродуктов.
При сжигании сернистых
топлив сера превращается в оксиды — SO2 и SO3 Наличие
в дымовых газах SO3 повышает
температуру начала конденсации влаги — точку росы. В связи с тем, что
температура хвостовых поверхностей котлов (воздухоподогревателей, экономайзеров)
близка к точке росы дымовых газов, на этих поверхностях конденсируется серная
кислота, которая и вызывает усиленную коррозию металла.
Содержание серы в
мазутах оказывает значительное влияние на экологическое состояние воздушного
бассейна. В ряде ведущих капиталистических стран в последние годы приняты
ограничения по содержанию серы в мазутах до уровня 0,5—1,0 %. [3]
Теплота
сгорания. Это одна из важнейших
характеристик топлива, от которой зависит его расход, особенно для топлив,
применяемых в судовых энергетических установках, так как при заправке топливом
с более высокой теплотой сгорания увеличивается дальность плавания. Теплота
сгорания зависит от отношения Н/С, а также элементного состава топлива и его
зольности. Различают высшую и низшую теплоту сгорания. При определении высшей
теплоты сгорания учитывают, что часть тепла, выделяющегося при сгораний
топлива, расходуется на конденсацию паров воды, образовавшейся при сгорании
водорода в топливе. При определении низшей теплоты сгорания тепло, затрачиваемое
на образование воды, не учитывается.
Температура
застывания. Как и вязкость,
температура застывания характеризует условия слива и перекачки топлива. Она
зависит от двух основных факторов: качества перерабатываемой нефти и способа
получения топлива. Для топочных мазутов марок 40 и 100 tзаст находится в пределах 22—25 °С и практически постоянна
при хранении топлив. Тяжелые моторные топлива, получаемые смешением остаточных
и дистиллятных фракций, довольно не стабильны, их t при хранении может повышаться на 4—15 °С. Явление это
присуще только топливам, содержащим остаточные компоненты — такие как флотский
мазут Ф-5, моторное топливо ДТ и ДМ и экспортный мазут. Полагают, что повышение
tзаст при
хранении (регрессия) обусловлено взаимодействием парафиновых углеводородов и
асфальтено-смолистых веществ с образованием более жесткой кристаллической
структуры. Это свойство топлив очень затрудняет их применение и не позволяет
гарантировать соответствующее качество после хранения и транспортирования.
Большое влияние на tзаст оказывают температура нагрева, скорость охлаждения,
наличие или отсутствие перемешивания и даже диаметр сосуда, в котором она
определяется. Для котельных топлив tзаст изменяется в зависимости от условий термической
обработки. [3]
Таблица 11 — Изменение температуры застывания, °С, моторных и котельных
топлив при хранении.
После термообработки (95-100°С) |
После
хранения в течение |
1 сут. |
2 нед. |
1
мес. |
З мес. |
6
мес. |
12
мес. |
Флотский
мазут Ф-5 |
-5 |
1 |
5 |
7 |
7 |
9 |
11 |
-6 |
-4 |
2 |
2 |
2 |
6 |
6 |
-9 |
-1 |
-1 |
-1 |
-1 |
2 |
2 |
-6 |
0 |
6 |
6 |
6 |
16 |
16 |
-11 |
-7 |
-5 |
-5 |
-5 |
-5 |
-5 |
-16 |
-15 |
-13 |
-13 |
-13 |
-13 |
-13 |
-15 |
-11 |
-7 |
-5 |
-5 |
-5 |
-5 |
-13 |
-10 |
-4 |
-2 |
-2 |
-2 |
-2 |
-12 |
-9 |
-1 |
-1 |
7 |
9 |
9 |
-11 |
-10 |
-8 |
-6 |
-6 |
-5 |
-5 |
Экспортный
мазут |
-2 |
2 |
8 |
10 |
10 |
10 |
10 |
-2 |
6 |
10 |
10 |
12 |
12 |
12 |
1 |
5 |
7 |
7 |
10 |
10 |
12 |
-8 |
-3 |
1 |
2 |
2 |
4 |
4 |
-10 |
-7 |
-5 |
-5 |
-3 |
-3 |
-3 |
0 |
6 |
6 |
6 |
6 |
7 |
7 |
Моторное
топливо ДТ |
-6 |
-4 |
-2 |
-2 |
-2 |
-2 |
-2 |
-8 |
-8 |
-8 |
-8 |
-6 |
-2 |
-2 |
-11 |
-9 |
-5 |
-5 |
-5 |
-5 |
-5 |
Мазут
марки 40 |
14 |
16 |
16 |
18 |
18 |
18 |
18 |
8 |
8 |
12 |
12 |
15 |
15 |
15 |
20 |
22 |
22 |
22 |
22 |
22 |
22 |
16 |
18 |
18 |
18 |
18 |
- |
18 |
22 |
22 |
22 |
22 |
24 |
24 |
24 |
Мазут
марки 100 |
34 |
34 |
36 |
36 |
36 |
36 |
36 |
22 |
22 |
22 |
22 |
22 |
22 |
22 |
23 |
25 |
25 |
25 |
25 |
25 |
25 |
24 |
26 |
26 |
26 |
26 |
26 |
26 |
С повышением
температуры термообработки до 40—70 °С топлива возрастает. Дальнейшее повышение
температуры термообработки до 100 °С приводит к резкому ее снижению, что
связано с изменением структуры топлива, а именно, с повышением температуры в
структуре мазута, представляющего собой сплошную сетку, составленную из мелких
игл с вкраплением в нее крупных кристаллических конгломератов парафинов,
последние постепенно исчезают, и структура становится однородно сетчатой. Не
менее важна и скорость охлаждения топлив. С увеличением скорости охлаждения tзаст, как правило,
повышается вследствие возникновения большого числа центров кристаллизации,
равномерно распределенных по всему объему и способствующих созданию прочной
структурной решетки парафина.
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7
|
|