Применение топлив, смазочных материалов и специальных жидкостей (стр. 3 из 7)

Содержание серы:

Для высшей категори качества для АИ-93 0,01%, для АИ-98 не более 0,05%, для первой категори до 0,1%.

Для бензина поступающего на установки Орского НПЗ содержание серы 5*10^-5%

0,001% конкурентоспособный бензин на сегодняшний момент, а к 2005г. 0,00005%.

Прямогонный бензин очень грязный( много серы) , но его добавляют в бензин, что приводит к загрязнению бензина.

Реактивные и дизельные топлива.

В воздушных реактивных двигателях топливо подается в камеру сгорания непрерывно. Зажигание топлива происходит только при запуске двигателя. Воздух предварительно подается предварительно компремируется, продукты сгорания подаются в турбину, где часть тепловой энергии превращается в механическую работу для вращения колеса турбины. От вала колеса турбины приводится в движение ротор компрессора, топливный и масляный насосы. После турбины продукты сгорания проходят реактивные сопла и расширяясь в нем – создают реактивную силу тяги.

Реактивные топлива получают на основе прямогонных керосиновых фракций. Фракционный состав реактивных топлив различных марок отличается.

Для дозвуковой авиации температура начала кипения не выше 150⁰С(130-140), температура конца кипения не выше 250⁰С (ТС-1) – марка топлива.

Для других топлив температура конца кипения не выше 280 ⁰С (Т-1, Т-2), температура начала кипения не выше 150⁰С.

Для сверхзвуковой авиации используется топливо, которое характеризуется утяжеленным фракционным составом Т-8В фр. 165-280⁰С, Т-6 фр. 195-315⁰С.

Пределы отбора отличаются следующими причинами (пределы выкипания 10%, 20%…)

1. Обеспечение требуемой испаряемости топлив(долей легких фракций)
2. Температура начала кристаллизации. Она определяется конечной температурой кипения, температура кристаллизации не выше –60⁰С.

Основные требования, предъявляемые к реактивным топливам.

1. Характеризуют испаряемость.

1. Низкая температура начала кристаллизации.
2. Высокая теплота сгорания топлива(низшая теплота сгорания должна быть для реактивных топлив не менее 43120 кДж/кг.
3. Низкая склонность к образованию отложений(образование нагара, который определяется долей ароматических у/в и продолжительностью окисления).Содержание ароматических у/в для дозвуковой авиации не более 22%, для сверхзвуковой не более 10%, для марки Т-6 и для Т-8В также не более 22%.
4. Термоокислительная стабильность ( в течении 4-5 часов при температуре 150⁰С, определяют количество осадка, в течении 4 часов- количество осадка не должно превышать более 8 мг/100см^3.
5. Низкая коррозионная активность (агрессивность), определяется содержанием общей серы, (содержание гетероатомных соединений) не должно превышать 0,1% при содержании меркаптановой серы не более 0,003%. Сульфидная, теофеновая, теофановая сера не обладает коррозионной активностью.

Содержание кислот, щелочей и механических примесей недопустимы, т.е. полное отсутствие.

Испытание на медной пластинке характеризует коррозионную активность( в течении 3 часов термостатирует при 100⁰С) Далее смотрят, окислилась ли медная пластинка или нет.

Топливо Т-1 получают из малосернистой нефти, проводят защелачивание.

В топливе для сверхзвуковой авиации, используют антиокислительные и антикоррозионные присадки. Поэтому определяются показатели до введения и после введения присадок.

Также важной характеристикой является йодное число : определяет содержание непредельных у/в, которые образуются в процессе ректификации(выражается в граммах J₂ на 100 грамм продукта. Норма не более 1 грамма J₂ на 100 грамм продукта.

СН₃ ОН СН₃

СН₃ – С- - С-СН₃

СН₃ СН₃

СН₃

Ионол

Ионол - самая распространенная присадка, их вводят в количестве 0,003-0,004%, если топлива гидроочищены, то вводят противоизносные присадки.( в процессе гидроочистки удаляют все соединения серы, соединения неактивной серы защищают поверхность металла, а активная сера разлагаясь образует кокс и другие продукты нагара.

В топливах для сверхзвуковой авиации при необходимости добавляют моюще-диспергирующие (детергентно-диспергирующие) присадки: они добавляются для предотвращения прилипания частичек нагара к металлической поверхности. Эти поверхностно-активные вещества, препятствуют слипанию, укрупнению продуктов нагара или отложений

Дизельные топлива.

Дизельные топлива представляют собой фракцию от температуры начала кипения

от 140 до 200⁰С и до температуры конца кипения от 330 до 360⁰С.

Выбор пределов отбора зависит от химического состава нефти и от марки получаемого дизельного топлива. Дизельное топливо используется в дизельных двигателях, где сжигание топлива происходит путем самовоспламенения топлива при повышении температуры до 700⁰С при сжатии воздуха. Топливо впрыскивается в жидком виде в форсунки и самовоспламеняется.

Основной показатель дизельного топлива – цетановое число, характеризует самовоспламенение топлива (н-С₁₆Н₃₄ нормальный гексадекан). Самую высокую воспламеняемость имеют парафины линейного строения, чем больше молекулярная масса, тем лучше воспламеняемость. С₁₆Н₃₄- граничит между жидким и твердым у/в. Изопарафины имеют достаточно хорошую воспламеняемость. С₁₆ – в дизельном топливе нежелателен.

По воспламеняемости следуют (самое высокое у н-парафина, низкое у аромат.)

н-парафины >i-парафины> нафтены>олефины> ароматические у/в.

Чем больше колец у ароматических у/в, тем хуже воспламеняемость.

Цетановое число определяется:

н-С₁₆Н₃₄= 100пунктов

СН₃

= 0 пунктов

a-метил нафталин

Цетановое число характеризует воспламеняемость дизельных топлив, т.е. испытуемое дизельное топливо по воспламеняемости аналогично эталонной смеси. Соединение цетана, в которой (в % масс) равно показатели цетанового числа. Определение цетанового числа определяется через определение группового состава, т.к. цетановое число определяется химическим составом.

Ц.ч. = 0,85*П+0,1Н-0,2А

Ц.ч.=(V₂₀+17,8) *1,5879|d²⁰₄

V₂₀- кинематическая вязкость

d²⁰₄- относительная плотность дизельного топлива при 20⁰С, отнесен. к дист. воде , измерен при 4⁰С.

Дизельный индекс: ДИ = t_ат *р/100

t_ат это t_{анилиновой точки}

t_ат= температура анилиновой точки в фаренгейтах.

⁰F=9,5⁰C+32

Ц.ч. = 45-60 – наиболее благоприятный показатель для товарных топлив.

Если цетановое число выше этого интервала, то это приводит к высокому воспламенению, увеличивается дымность отработанных (выхлопных) газов, повышается расход топлива, неполная сгораемость.

Для летних топлив температура застывания должна быть не ниже –10⁰С.

Если цетановое число завышено, то нужно снизить температуру конца кипения дизельной фракции.

Если цетановое число высокое, то дизельное топливо выделено из высокопарафиновой нефти, то производят депарафинизацию.

Если цетановое число у прямогонной дизельной фракции низкое, то наиболее экономичным является проведение компаундирования из нефтей различных месторождений, здесь обязательно регламентируется фракционный состав.

Дизельное топливо выпускают трех марок:

Фракц состав	Диз топл летние	Диз топл зимнее	Диз топл аркт
50%	Не выше 2800С	Не выше 2800С	Не выше 2550С
96%	Не выше 3600С	Не выше 3400С	Не выше 3300С

Облегчение фракционного состава приводит к улучшению испаряемости топлив и нарастанию давления в цилиндре двигателя.

Повышение температуры конца кипения, т.е. утяжеление фракций приводит: