Рефераты, курсовые, доклады; Современные дизельные, судовые и тяжелые моторные топлива- скачать рефераты, бесплатно рефераты

Рус Укр Eng

Современные дизельные, судовые и тяжелые моторные топлива

кристаллов твердых углеводородов.

1.4 Низкотемпературные свойства

Низкотемпературные свойства характеризуются такими показателями, как

температура помутнения, предельная температура фильтруемости и

температура застывания последняя определяет условия складского хранения

топлива — условия применения топлива, хотя в практике известны случаи

использования топлив при температурах, приближающихся к температуре

застывания. Для большинства дизельных топлив разница между Tп и Tз

составляет 5—7 °С. В том случае, если дизельное топливо не содержит

депрессорных присадок, равна или на 1—2 °С ниже Tп. Для топлив,

содержащих депрессорные присадки на 10 °С и более ниже Tп. [3]

В дизельных топливах содержится довольно много углеводородов с

высокой температурой плавления. Для всех классов углеводородов

справедлива закономерность: с ростом молекулярной массы, а следовательно,

и температуры кипения повышается температура плавления углеводородов.

Однако весьма сильное влияние на температуру плавления оказывает строение

углеводорода. Углеводороды одинаковой молекулярной массы, но различного

строения могут иметь значения температур плавления в широких пределах.

Наиболее высокие температуры плавления имеют парафиновые углеводороды с

длинной неразветвленной цепью углеводородных атомов. Ароматические и

нафтеновые углеводороды плавятся при низких температурах (кроме бензола,

п-ксилола), однако эти углеводороды, но с длинной неразветвленной боковой

цепью, плавятся при более высоких температурах. По мере разветвления цепи

парафинового углеводорода или боковой парафиновой цепи, присоединенной к

ароматическим или нафтеновым кольцам, температура плавления углеводородов

снижается.

Таблица 1 — Плотность отечественных дизельных топлив

| |Марка топлива |

|Плотность при 20 °С, кг/м3| |

| | | |е |

|Фактические значения |802-875 |792-847 |790-830 |

|Наиболее типичные значения|830-850 |800-830 |800-820 |

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 |

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.

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

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:

| |Л |3 |А |

|Цетановое число, не менее |45 |45 |45 |

|50 % перегоняется при температуре, °С, не|280 |280 |255 |

|°С, не выше |360 |340 |330 |

|Кинематическая вязкость при 20 °С, ммг/с |3,0-6,0|1,8-5,0 |1,5-4,0|

|умеренной |-10 |-35 |- |

|холодной |- |-45 |-55 |

|умеренной |-5 |-25 |- |

|холодной |- |-35 |- |

|Температура вспышки в закрытом тигле, °С,| | | |

|для тепловозных и судовых дизелей и |62 |40 |35 |

|для дизелей общего назначения |40 |35 |30 |

|Вида I |0,20 |0,20 |0,20 |

|вида II |0,50 |0,50 |0,40 |

|Массовая доля меркаптановой серы, %, не |0,01 |0,01 |0,01 |

|Содержание фактических смол, мг/100 см3 |40 |30 |30 |

|Кислотность, мг КОН/100 см3 топлива, не |5 |5 |5 |

|Йодное число, г I2/100 г топлива, не |6 |6 |6 |

|Зольность, %, не более |0,01 |0,01 |0,01 |

|Коксуемость 10 %-ного остатка, %, не |0,20 |0,30 |0,30 |

|Коэффициент фильтруемости, не более |3 |3 |3 |

|Плотность при 20 °С, кг/м3, не более |860 |840 |830 |

|Примечание. Для топлив марок Л, 3, А: содержание сероводорода, |

|водорасворимых кислот и щелочей, механических примесей и воды — |

|отсутствие, испытание на медной пластинке— выдерживают. |

Таблица 4 — Характеристики дизельного экспортного топлива (ТУ 38.401-58-

110-94)

|Показатели |Норма для марок |

| |ДЛЭ |ДЭЗ |

|Дизельный индекс, не менее |53 |53 |

|Фракционный состав: перегоняется при |280 |280 |

|температуре, °С, не выше: |340 |330 |

|50% |360 |360 |

|90% | | |

|96% | | |

|Кинематическая вязкость при 20 °С, мм2/с |3,0-6,0 |2,7-6,0|

|Температура, °С: |-10 |-35 |

|застывания, не выше |-5 |-25 |

|предельной фильтруемое, не выше |65 |60 |

|вспышки в закрытом тигле, не ниже | | |

|Массовая доля серы, %, не более, в топливе: | | |

|вида I |0,2 |0,2 |

|вида II |0,3 |- |

|Испытание на медной пластинке |Выдерживает |

|Кислотность, мгКОН/100 см3 топлива, не более |3,0 |3,0 |

|Зольность, %, не более |0.01 |0,01 |

|Коксуемость 10 %-ного остатка, %, не более |0,2 |0,2 |

|Цвет, ед. ЦНТ, не более |2,0 |2,0 |

|Содержание механических примесей |Отсутствие |

|Прозрачность при температуре 10 °С |Прозрачно |

|Плотность при 20 °С, кг/м3, не более |860 |845 |

3. Присадки к современным дизельным топливам.

Зимние дизельные топлива с депрессорными присадками. С 1981 г.

вырабатывают зимнее дизельное топливо марки ДЗп по ТУ 38.101889— 81.

Получают его на базе летнего дизельного топлива с tп = -5 °С. Добавка

сотых долей присадки обеспечивает снижение предельной температуры

фильтруемости до -15 °С, температуры застывания до -30 °С и позволяет

использовать летнее дизельное топливо в зимний период времени при

температуре до -15 °С. [3]

Для применения в районах с холодным климатом при температурах -25 и

-45 °С вырабатывают топлива по ТУ 38.401-58-36-92. Согласно техническим

условиям получают две марки топлива: ДЗп-15/-25 (базовое дизельное

топливо с температурой помутнения -15 °С, товарное — с предельной

температурой фильтруемости -25 °С) и арктическое дизельное топливо ДАп-

35/-45 (базовое топливо с температурой помутнения -35 °С, товарное — с

предельной температурой фильтруемости -45 °С). [3]

Таблица 5 — Характеристики зимних дизельных топлив с депрессорными

присадками

|Показатели |Нормы для марок |

| |ДЗп |ДЗП-15/-25|ДАП-35/-4|

| | | |5 |

| |ТУ |ТУ 38.401-58-36-92 |

| |38.101889 | |

| | | |

| |-81 | |

|Цетановое число, не менее |45 |45 |40 |

|50% |280 |280 |280 |

|90% (конец перегонки) |360 |360 |340 |

Страницы: 1, 2, 3

Меню

Современные дизельные, судовые и тяжелые моторные топлива