Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь КАТЕГОРИИ: АрхеологияБиология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Жидкое дистиллированное топливо
Дистиллированное жидкое топливо производят в настоящее время почти исключительно путем переработки нефти. Более сложными и дорогими путями его можно получить из сланцев и других видов твердого топлива. Нефтяные дистилляты в основном используют в качестве моторного топлива. Но наряду с этим, в США, ФРГ и некоторых других странах дистиллированное жидкое топливо применяют для отопления жилищ. Топливо для поршневых двигателей с искровым зажиганием. В поршневых двигателях с искровым зажиганием распыленное жидкое топливо смешивают в карбюраторе с воздухом, сжимают топливно-воздушную смесь и воспламеняют ее от искры. Поршневые двигатели с искровым зажиганием являются основным типом автомобильных двигателей и широко применяются в авиации. Бензин, используемый в качестве топлива в двигателях этого типа, должен начинать испаряться при низкой температуре, не превышающей 200-205ºС. Экономичность работы поршневых двигателей с искровым зажиганием в большой степени зависит от допускаемой степени сжатия топливно-воздушной смеси, лимитируемой возможностью самовоспламенения сжатой смеси и возникновения детонационного горения. Поэтому бензин, применяемый для автомобильных и в особенности для авиационных двигателей, должен обладать сравнительно высокой температурой самовоспламенения и антидетонационной стойкостью. Антидетонационная стойкость бензина в большой степени зависит от его компонентного состава. Температура самовоспламенения и антидетонационная стойкость углеводородов снижается с увеличением длины цепочки углеводородных атомов, состоящей из групп CH2, и возрастает с увеличением числа групп CH3, а также при циклическом строении углеводородов и в особенности при наличии в них бензольных ядер. Так, температура самовоспламенения метана в воздухе при атмосферном давлении превышает 650ºС, а температура воспламенения октана составляет около 270ºС. Весьма высокой температурой воспламенения (выше 700ºС) обладает бензол. В соответствии с этим минимальной антидетонационной стойкостью в условиях использования в карбюраторных двигателях обладают парафиновые углеводороды нормального строения с числом атомов углерода в молекуле более шести. Значительно большей антидетонационной стойкостью характеризуются парафиновые углеводороды разветвленного строения с повышенным числом групп CH3 и ароматические углеводороды. Нафтеновые углеводороды (цикланы) занимают промежуточное положение. Их антидетонационная стойкость выше, чем алканов нормального строения с равным числом атомов углерода в молекуле, но ниже, чем изопарафиновых и ароматических. Для сопоставления и оценки антидетонационной стойкости различных углеводородов и моторного топлива введена характеристика октановое число. При введении этой характеристики за нуль принята антидетонационная стойкость нормального гептана (C7H16) в молекуле:
CH3 – CH2 – CH2 – CH2 – CH2 – CH2 – CH3,
а за сто - стойкость изооктана (C8H18) следующего строения
СН3CH3 | | CH3 ― С ― CH2 ― СН ― CH3 | CH3
Если октановое число углеводорода или моторного топлива равно, например,70, то это означает, что его антидетонационная стойкость соответствует смеси, состоящей из 70% изооктана и 30% нормального гептана. Компонентный состав бензина в большой степени зависит от метода его производства. Авиационные бензины с высоким содержанием изопарафиновых и ароматических углеводородов и малым содержанием недостаточно стойких непредельных углеводородов получают на базе бензинов прямой гонки, очищенных бензинов каталитического крекинга и риформинга с добавлением высокооктановых продуктов алкилирования. Октановое число авиационных бензинов достигает 100. Автомобильные бензины с октановым числом порядка 70-80 получают на базе продуктов термического и каталитического крекинга и риформинга. При этом в автомобильных бензинах содержится 20-30% непредельных углеводородов. Октановое число повышают путем введения антидетонационных присадок, содержащих тетраэтилсвинец [Pb (C2H5)4](этилированный бензин). Во избежание коррозии двигателей в бензине должно содержаться минимальное количество серы (в авиационном бензине до 0,05%, в автомобильном – до 0,15%). Топливо для реактивных двигателей. В реактивных двигателях применяют несколько более тяжелое жидкое топливо, соответствующее по пределам выкипания керосину (топливо Т-1 и ТС-1), а также топливо расширенного состава, включающее бензиновые фракции Т-2, и несколько утяжеленное жидкое топливо Т-5 и термостабильное Т-6 и Т-7. Топливо рассматриваемых видов начинает кипеть при более высокой температуре, чем бензин, и выкипает при 250-315ºС.
Топливо для дизелей. В качестве топлива для автотранспортных и быстроходных дизелей используют тяжелые дистилляты, выкипающие при температуре до 350ºС. Для тихоходных дизелей можно применять также легкий мазут, получаемый после отгонки из нефти бензинового, керосинового и газойлевого дистиллятов. В дизелях, в отличие от карбюраторных двигателей, не применяют искровое зажигание, и топливно-воздушная смесь зажигается вследствие самовоспламенения при сжатии. Поэтому для дизелей целесообразно использовать топливо со сравнительно низкой температурой самовоспламенения, т.е. углеводороды того строения, которое является наименее желательным при использовании топлива в карбюраторных двигателях с искровым зажиганием. Иными словами, для дизелей оптимальным горючим являются парафины нормального строения с большим числом групп CH2 , а также циклические и ароматические углеводороды с большими боковыми парафиновыми цепями и соответственно большим числом групп CH2. Оптимальные для применения в карбюраторных двигателях изопарафиновые углеводороды разветвленного строения и ароматические углеводороды мало пригодны для использования в дизелях. В качестве эталона для оценки дизельного топлива используют цетан, т.е. алкан нормального строения с 16 атомами углерода и 14 группами CH2 в молекуле CH3 – (CH2)14 – CH3, и вводят термин цетановое число. Цетановое число нормального цетана равно 100, а цетановое число самовоспламеняющегося при высокой температуре ароматического углеводорода метилнафталина C11H10 принимают равными нулю. Тяжелые дистилляты, используемые в качестве дизельного топлива, содержат несколько меньше водорода по сравнению с бензином и керосином и обладают в соответствии с этим более низкой теплотой сгорания.
Мазут
Мазут, или нефтяные остатки, получаемые в процессе переработки нефти, применяют для отопления паровых котлов и промышленных печей. В мазут переходит бóльшая часть нефтяной смолы, содержащейся в сырой нефти. Содержание водорода в мазуте ниже, чем в сырой нефти, а углерода выше. Мазут характеризуется большей сернистостью, чем сырая исходная нефть. Значительно выше также плотность и вязкость мазута, что вызывает необходимость его разогрева и осложняет применение мазута в небольших установках. Нефтеперерабатывающая промышленность производит следующие сорта мазута. Мазут флотский, предназначен для судовых котлов, а также газовых турбин и двигателей. Он представляет собой смесь собственно мазута, т.е. нефтяных остатков, с нефтяными дистиллятами. Вследствие этого его плотность и вязкость значительно ниже, чем у других сортов мазута. Флотский мазут марки Ф5 характеризуется условной вязкостью*, которая при температуре 50 ºС не превышает 5ºВУ. Он состоит из 60-70% мазута, получаемого при прямой перегонке сернистой нефти, и 30-40% газойля прямой перегонки. По ГОСТ в этот мазут допускается добавление до 22% керосино-газойлевых фракций каталитического или термического крекинга. Сернистость мазута Ф5 ограничивается довольно высоким пределом – 2%.
Флотский мазут марки Ф12 имеет условную вязкость не более 12º ВУ при температуре 50ºС. В ее состав входит 60-70% мазута, получаемого в процессе прямой перегонки малосернистой нефти, 10-12% газойлевых фракций (черного солярового масла) и 20-30% крекинг-остатков. Мазут топочный (котельное топливо) состоит из тяжелых крекинг-остатков, иногда в смеси с мазутом, получаемым в процессе прямой перегонки нефти. Он выпускается трех марок – М 40, М 100 и М 200. Элементарный состав горючей массы зависит в основном от соотношения в нем углерода и водорода, определяемого глубиной переработки нефти и содержанием в нем серы. Топочный мазут марки М 40 характеризуется условной вязкостью не более 40ºВУ при температуре 50ºС, что соответствует 8ºВУ при 80ºС. Определение при этой температуре является более удобным для оценки вязкого топлива и оно включено в ГОСТ. Мазут средней вязкости марки М 40 предназначен для использования в судовых котлах, небольших котельных установках и в промышленных печах. Топочный мазут марки М 100 должен обладать условной вязкостью не более 100º ВУ при температуре 50ºС (15,5ºВУ при 80ºС). Этот мазут предназначен в основном для сжигания в крупных стационарных котлах. Наиболее вязкий мазут марки М 200 с условной вязкостью 200ºВУ при 50ºС (6,5-9,5ºВУ при 100ºС) поставляют только крупным потребителям по трубопроводам непосредственно с нефтеперерабатывающих заводов. Содержание серы в малосернистом топочном мазуте по ГОСТ не должно превышать 0,5%, в сернистом – 2,0% и высокосернистом – 3,5%. Для мазутов, производимых из некоторых высокосернистых нефтей, допускается содержание серы до 4,3%. Топливо для мартеновских печей марки МП по своим характеристикам близко к малосернистому топочному мазуту марки М 100. Содержание в мазуте минеральной массы, образующей при сгорании золу, составляет всего 0,1-0,4%. Однако, несмотря на малое ее содержание, она существенно сказывается на характеристиках мазута. Зола отлагается на поверхностях нагрева котлов, уменьшает теплопередачу, что снижает КПД вследствие повышения температуры уходящих газов. Содержание в мазуте воды заметно сказывается на его теплоте сгорания. Каждый процент влаги снижает теплоту сгорания примерно на 419 кДж, из которых около 394 кДж обусловлено уменьшением содержания горючей массы и 25 кДж – расходом тепла на испарение 1% воды. Наличие влаги затрудняет сжигание мазута вследствие образования пробок воды, прерывающих равномерную подачу топлива к форсункам и осложняющих эксплуатацию котлов. При отстаивании мазута происходит отделение влаги, однако в тяжелых и вязких мазутах это отделение осуществляется с большими трудностями. Поэтому было предложено мазут с высоким содержанием влаги сжигать в виде мазутно-водяной эмульсии, создаваемой путем перемешивания мазута с водой острым паром или пропускания обводненного мазута через эмульгаторы. По ГОСТ содержание воды в мазуте ограничивается 1-2%. Однако при водном транспорте мазута и его разогреве острым паром в топочном мазуте марок М 40 и М 100, а также в топливе для мартеновских печей допускается содержание влаги до 5%. Содержание механических примесей во флотском мазуте не должно превышать 0,1-0,15%, в топочном мазуте марки М 40 – 1% и в мазуте прочих марок – 2,5%.
|
|||||||
Последнее изменение этой страницы: 2021-04-20; просмотров: 55; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.144.143.31 (0.008 с.) |