Материал: 2482

кислотно-щелочной очистке после реакции с кислотой полуфабрикат нейтрализуют натриевой щелочью с промывкой водой и просушиванием паром. Осадок в виде смолистой массы (кислого гудрона) удаляется.

Щелочная очистка (очистка натриевой щелочью). Применяется для уда-

ления из нефтяных дистиллятов кислородных соединений (нефтяных кислот, фенолов), сернистых соединений (сероводорода, меркаптанов, серы) и для нейтрализации серной кислоты и продуктов её взаимодействия с углеводородами (сульфокислот, эфиров серной кислоты), остающихся в нефтепродукте после его сернокислотной очистки.

Образующиеся вещества растворяются в воде и удаляются из очищенного продукта вместе с водным раствором щелочи. Очистка щелочью используется при производстве бензинов, дизельных топлив и некоторых видов масел.

Селективная очистка (очистка при помощи растворителей) основана на различной растворяющей способности некоторых веществ в отношении углеводородов различного строения и неуглеводородных примесей. Применяется для очистки масел. Удаляются асфальтосмолистые соединения, полициклические углеводороды, часть сернистых соединений, непредельные углеводороды.

После селективной очистки (фенолом, фурфуролом, крезолом) получают рафинат (очищенное масло) и экстракт (растворитель с извлеченными из масла веществами). После удаления растворителя экстракт идет в качестве добавки в трансмиссионные масла, а рафинат на приготовление масел.

Депарафинизация. Применяется для удаления углеводородов с высокими температурами застывания, в основном парафинового ряда, так как последние при охлаждении переходят в кристаллическое состояние. Депарафинизации подвергают дизельные топлива и масла.

Один из главных методов депарафинизации вымораживание, заключающееся в охлаждении полуфабриката до температуры застывания, после чего кристаллы отделяются на фильтрах.

Гидроочистка. Применяется для удаления сернистых, азотистых и кислородных соединений путём восстановления этих соединений водородом при повышенных температурах и давлении в присутствии катализатора в газообразные продукты (сероводород, аммиак) и воду, которые легко удаляются. Гидроочистке подвергают дизельные топлива и моторные масла для удаления серы.

Адсорбционная очистка (контактная очистка, очистка отбеливающими землями). Некоторые высокопористые вещества (адсорбенты) способны удерживать на поверхности нежелательные примеси, содержащиеся в нефтепродуктах. Эта очистка распространена при производстве масел и дизельных топлив. Данным способом удаляют смолы, нафтеновые кислоты, кислородосодержащие соединения, сульфокислоты, остатки минеральной кислоты и селективного растворителя. В качестве адсорбентов используют природные глины, силикагель, активированную окись алюминия.

26

Все перечисленные выше способы очистки применяют для улучшения качества нефтепродуктов, их эксплуатационных свойств. В зависимости от требования к качеству нефтепродукт подвергают очистке одним способом, или двумя, или многими, применяя их в той или иной последовательности.

В таблице 2.2 приведены основные виды эксплуатационных материалов, используемые в двигателях внутреннего сгорания автомобилей, тракторов и другой технике.

Бензины применяют в двигателях с внешним смесеобразованием и воспламенением горючей смеси от электрической искры. Горючая смесь приготавливается в карбюраторах. В последних моделях автомобилей применяют системы впрыска бензина с электронным управлением. При помощи форсунок (инжекторов) под давлением 0,4 – 0,6 МПа (4 – 6 атм.) распыленное топливо подается во впускной коллектор, а далее при открытии впускного клапана – в цилиндр.

Дизельные топлива применяют в двигателях с воспламенением от сжатия. При сжатии воздуха в 17 – 20 раз его температура достигает 500 – 600 °С и впрыскиваемое топливо под давлением 50 МПа и более прогревается, газифицируется, окисляется кислородом воздуха и самовоспламеняется.

Газовые топлива (сжиженные, сжатые) применяют в бензиновых двигателях и дизелях. В бензиновых двигателях смесь газа с воздухом воспламеняется от искры, у газодизелей – от искры или запальной порции дизельного топлива.

Основными компонентами сжиженных газов является пропан С3Н8 и бутан С4Н10. В состав природного газа в основном входит метан СН4.

В двигателях внутреннего сгорания используется газовое топливо, находящееся в баллонах в жидком или газообразном состоянии. В газообразном состоянии природный газ метан сжимают до 20 МПа и при помощи редуктора снижают давление до атмосферного и вместе с воздухом подают в камеру сгорания.

Пропан-бутановая смесь находится в баллонах в жидком состоянии под давлением 1,6 МПа. При понижении давления жидкая смесь переходит в газообразное состояние и поступает вместе с воздухом в камеру сгорания двигателя.

27

В последнее время стали использовать жидкий метан в качестве топлива. Его охлаждают до минус 160 °С и хранят в специальных криогенных топливных баках с вакуумной изоляцией.

Контрольные вопросы

1.Что называют нефтью, ее состав?

2.Что называют испаряемостью топлива?

3.В чем заключается принцип прямой перегонки нефти?

4.Укажите диапазон выкипания бензиновых фракций.

5.Что называют фракцией?

6.Какие виды топлив получают в результате прямой перегонки нефти?

7.Что такое крекинг-процесс и как он протекает?

8.Что называют парафиновыми, нафтеновыми, ароматическими углеводородами?

9.С какой целью смешивают различные фракции топлив?

10.С какой целью мазут разделяют на различные фракции при давлении меньше атмосферного?

11.Какие виды очистки Вы знаете?

28

3. ОСНОВНЫЕ ВИДЫ ТОПЛИВ

3.1. Бензины

Бензины принято разделять по их использованию [59]: газовые бензины, бензины растворители, авиационные (Б) и автомобильные (А). Классифицируются бензины также по способу их получения.

Ниже приводится характеристика бензинов, полученных в результате прямой перегонки нефти. Бензин можно получить и из каменного угля или газа.

Газовые бензины – это первые выкипающие фракции бензина, например, от 40 до 50 °С, которые входят в состав пусковых жидкостей (20 – 50 %), применяемых для облегчения запуска двигателей внутреннего сгорания при низких температурах.

Бензины растворители – это фракции бензина прямой перегонки с температурным диапазоном выкипания 70 – 120 оС. Применяют в резиновой, лакокрасочной промышленности. Представителем бензиновых растворителей является БР-2 с плотностью 730 кг/м3 и температурой начала кипения 80 °С.

Авиационные бензины – это фракции нефти, выкипающие до 160 °С. Автомобильные бензины – это фракции нефти, выкипающие до 200 °С.

В соответствии с ГОСТ 2084 – 77 вырабатывались 3 марки бензинов: А-76, Аи-93, Аи-98 с содержанием тетраэтилсвинца. Показатели данных бензинов приведены в таблице 3.1. В обозначении марки бензина буква «А» обозначает автомобильный, 76 – октановое число. Буква «и» указывает, что октановое число определено исследовательским методом.

По ГОСТ Р. 51105–97 выпускаются 4 марки неэтилированных бензинов, показатели которых приведены в таблице 3.2.

Индукционный период определяется с целью оценки допустимого срока хранения нефтепродуктов, и он должен быть не менее 360 мин. Это время испытания образца (100 см3) в объеме кислорода при давлении 0,7 МПа, температуре 100 °С до начала активного поглощения кислорода. Окисление начинается при снижении давления, контролируемого по манометру (ГОСТ–1105–97).

Бензины, полученные прямой перегонкой, практически не содержат ненасыщенных углеводородов, имеют высокую химическую стабильность (большой индукционный период) и возможность длительного хранения. Бензины, полученные при помощи крекинг-процесса, имеют до 50 % ненасыщенных углеводородов, малый индукционный период и срок хранения.

29

По уровню вредных (загрязняющих) веществ в отработавших газах двигателей бензины по экологической безопасности подразделяются на 2, 3, 4 классы. Концентрации свинца (мг/л) и серы (мг/кг) для 2, 3, 4 классов не должны превышать, соответственно, 10 и 500, 5 и 150, 0 и 50.

30