уметь:
- определять по формулам и номограммам свойства нефтей и нефтепродуктов: плотность, молекулярную массу, вязкость, теплопроводность, теплоёмкость, энтальпии газовых смесей при повышенных температуре и давлении;
- оценивать вязкостно-температурные свойства масел с помощью индекса вязкости (ИВ), температурного коэффициента вязкости (ТКВ) и отношения
μ 50 и μ 100.
Относительная плотность нефтей и нефтепродуктов. Зависимость плотности от температуры. Зависимость плотности нефтяных фракций от пределов кипения и химического состава. Средняя молекулярная масса нефтей и нефтяных фракций. Расчётные формулы и графики для определения средней молекулярной массы нефтяных фракций.
Вязкость нефтей и нефтепродуктов. Кинематическая и условная вязкость. Определение кинематической вязкости смесей нефтяных фракций по номограмме. Зависимость вязкости от температуры. Методы оценки вязкостно-температурных свойств нефтяных масел. Индекс вязкости, температурный коэффициент вязкости.
Температуры вспышки, воспламенения и самовоспламенения. Нижний и верхний пределы взрываемости.
Низкотемпературные свойства нефти и нефтепродуктов: температура застывания, температура помутнения, температура начала кристаллизации.
Электрические свойства нефти и нефтепродуктов. Электропроводимость нефтепродуктов и её использование в технике. Статическое электричество и борьба с ним.
Оптические свойства нефти.
Растворяющая способность и растворимость нефти и углеводородов.
Основные тепловые свойства углеводородов и нефтяных фракций: теплопроводность, теплоёмкость, энтальпия, теплота сгорания. Нахождение этих величин на графиках. Значение теплофизических величин для тепловых технологических расчётов.
Практическое занятие 1.
Литература: [1], с. 41 - 52; [2], с. 9 - 21; с. 33 - 36.
Методические указания.
Знание физических свойств нефтепродуктов необходимо, прежде всего, для освоения методов расчёта технологического оборудования.
При технологических расчётах используются данные о плотности, вязкости, молекулярной массе, а также расчётные и табличные данные по энтальпиям жидких и парообразных нефтепродуктов при различных температурах. Низкотемпературные и тепловые свойства нефти и нефтепродуктов оказывают прямое влияние на эксплуатационные свойства дизельных топлив, авиа керосинов, смазочных масел. Взрыво - и пожароопасность нефтепродуктов также характеризуется их физическими свойствами.
Примеры решения задач указаны в приложении к контрольной работе 1, 2.
Вопросы для самоконтроля.
1. Дайте определение относительной и абсолютной плотности нефти и нефтепродуктов.
2. Каковы значения относительной плотности нефти и основных товарных нефтепродуктов?
3. Как зависит относительная плотность нефтепродукта от температуры?
4. Каковы вязкостно-температурные свойства нефтепродукта, как они проявляются в процессе эксплуатации?
5. Какова взаимосвязь между индексом вязкости и вязкостно-температурными свойствами нефтепродукта?
6. Как определяется температура вспышки в стандартных условиях?
7. Укажите методы борьбы с накоплениями зарядов статического электричества?
8. В чём опасность накопления значительных зарядов статического электричества?
9. Каковы основные формулы для расчёта энтальпии паров и жидкостей, как их использовать?
10. Что такое верхний, нижний пределы взрываемости?
11. Как изменяется энтальпия паров при повышенном давлении и почему?
Тема 1.3 Классификация нефтей и газоконденсатов
Студент должен
знать:
- принципы технологической классификации нефтей по ОСТ 38. 01197-80;
- характеристику нефтей важнейших месторождений России и стран мира;
уметь:
- характеризовать по шифру нефть в соответствии с классификацией по
ОСТ 38. 01197-80.
Технологическая классификация нефтей Российской Федерации (ОСТ 38. 01197-80). Характеристика нефтей важнейших месторождений России и стран СНГ по содержанию серы, потенциальному содержанию светлых и базовых масел, индексу вязкости базовых масел и содержанию парафинов.
Практическое занятие 2.
Литература: [1], с. 68 - 70.
Методические указания.
Нефти разных месторождений отличаются по физическим и химическим свойствам. Классификация позволяет всё многообразие нефтей разделить на несколько групп по характерным признакам. Свойства нефти определяют наиболее рациональное направление её переработки, решающим образом влияют на качество получаемых нефтепродуктов. Рекомендуется запомнить порядок цифр, характеризующих отдельные показатели качества по классификационным признакам.
Вопросы для самоконтроля.
1. Каково содержание серы в нефти первого класса?
2. Каково содержание светлых в нефти третьего класса?
3. Каково содержание парафина в нефти первого класса?
4. На какие группы делятся нефти по содержанию базовых масел?
5. Определить качество нефти по шифру 1.3.2.1.3.?
Тема 1.4 Товарные нефтепродукты, свойства, применение и требования стандартов к их качеству
Студент должен
знать:
- свойства и области применения основных групп товарных нефтепродуктов;
- физико-химическую сущность детонации, пути её устранения;
- назначение антидетонаторов;
- требования к топливам турбореактивных двигателей;
- зависимость энергетических характеристик реактивных топлив от их химического состава;
- особенности работы дизелей;
- определение октанового и цетанового чисел и требования к составу и качеству бензинов и дизельных топлив, воспламенительные свойства;
- основные требования к качеству масел;
- виды присадок и механизм их действия.
уметь:
- обосновывать влияние конструкции двигателя, качества топлива, химический состав на расход топлива и интенсивность детонации;
- выбирать присадки для улучшения качества топлив и масел.
Товарная классификация нефтепродуктов. Жидкие топлива. Бензины авиационные, автомобильные, их ассортимент. ГОСТы на авиационные и автомобильные бензины. Эксплуатационные свойства карбюраторных топлив. Работа четырёхтактного двигателя и сгорание топлива. Детонация в поршневых карбюраторных двигателях. Оценка детонационной стойкости. Октановое число, сортность. Антидетонаторы. Детонационная стойкость отдельных групп углеводородов. Требования к фракционному составу и упругости паров. Химическая стабильность. Антикоррозионные свойства. Марки бензинов.
Топлива для воздушно-реактивных двигателей (ВРД) и их ассортимент. ГОСТы на топливо для ВРД. Эксплуатационные свойства топлив для ВРД. Особенности сгорания топлива. Влияние химического состава на эффективность и полноту сгорания. Высота некоптящего пламени и люминометрическое число. Энергетическая характеристика топлива. Требования к фракционному составу, плотности, теплоте сгорания, низкотемпературным свойствам и другим показателям качества. Присадки к реактивным топливам. Марки керосинов.
Дизельные топлива и их ассортимент. ГОСТы на дизельные топлива. Эксплуатационные свойства дизельных топлив. Особенности работы дизельного двигателя. «Жёсткая» работа дизельного двигателя. Требования к воспламенительным свойствам дизельных топлив и их оценка. Цетановое число. Дизельный индекс. Требования к составу и качеству дизельного топлива, обеспечивающие бесперебойную подачу топлива, полноту сгорания и отсутствие коррозии. Присадки к дизельным топливам. Марки дизельных топлив.
Котельные топлива, их ассортимент. ГОСТы на котельные топлива. Основные показатели качества котельных топлив.
Печное топливо. Марки печного топлива. Нормируемые показатели качества. Сжиженные газы коммунально-бытового назначения. Марки. Нормируемые показатели качества.
Нефтяные масла. Классификация нефтяных масел. Смазочные масла. Классификация моторных масел по ГОСТ 17479-72. Мировая классификация масел, разработанная обществом американских инженеров (SАЕ). Специальные масла.
Эксплуатационные свойства нефтяных масел: вязкость, вязкостно-температурные свойства, маслянистость, температура застывания, химическая стабильность, защитные свойства. Улучшение качества масел с помощью присадок.
Пластичные смазки, их ассортимент. Парафины и церезины. Ароматические углеводороды. Битумы. Нефтяной кокс. Присадки к топливам и маслам.
Прочие нефтепродукты.
Литература: [1], с. 70 - 94; с. 10, с. 3 - 8; [11], с. 26 - 28.
Методические указания.
Тема предусматривает изучение основ эксплуатационных свойств важнейших товарных нефтепродуктов. Даёт развёрнутое представление об условиях эксплуатации нефтепродуктов с обоснованием требований к отдельным показателям их качества. На обеспечение определённых эксплуатационных свойств нефтепродуктов направлены все технологические процессы. Для лучшего изучения темы необходимо вначале разобраться с условиями и особенностями работы карбюраторного, дизельного, турбореактивного двигателей.