Применение топлив, смазочных материалов и специальных жидкостей
| |
| |Лет. |Зим. |Летний |Зимний |
|10% |Не выше 700С|Не |Не выше 700С |Не выше |
| | |выше | |550С |
| | |550С | | |
|50% |Не выше |Не | | |
| |1150С |выше | | |
| | |1000С | | |
|90% |Не выше |Не | | |
| |1800С |выше | | |
| | |1600С | | |
|97,5% |Не выше |Не | | |
| |1900С |выше | | |
| | |1850С | | |
Давление насыщенных паров летнего топлива не менее 500 мм.рт.ст.
Для зимнего от 500 до 700 мм.рт.ст.
2. Детонационная стойкость – характеризуется октановым числом( топливо
при сжигании должны образовывать СО2 и Н2О, но при ином направления
процесса образуются пероксиды, которые самовозгораются, т.е. процесс
становится неуправляемым. Устойчивость к детонации определяется
химическим составом:
1. Изопарафины (разветвленные алканы, больше разветвленность, тем выше
устойчивость к детонации). Самой высокой устойчивость обладают
изопарафины, они при сжигании почти не образуют пироксидов.
2. Ароматические у/в также не образуют пироксидов, их доля
незначительна.
3. Олефины (алкены)
4. Нафтены.
5. Н-парафины(линейного строения).
Октановое число – условный показатель, который характеризует
детонационную стойкость бензинов по сравнению с эталонной смесью I-
октана и н-гептана.
За основу взято соединение 2,2,4 триметилпентан.(изооктан)
СН3
СН3-С-СН2 -СН-СН3 Октановое число принято за 100 пунктов
СН3 СН3
Наименее устойчивых к детонации компонент н-гептан С7Н16(линейного
строения, поэтому имеет низкую температуру кипения. Октановое число 0
пунктов.
АИ-93 – смесь состоит из 93 октана и 7 гептана.
Вторичные, третичные спирты, эфиры имеют детонационную стойкость от 100 до
120. Была принята условная шкала: тетраэтил свинец + 2,2,4-триметилпентан.
Использовать из экологических соображений отказались, эта смесь
используется только как эталонная, она также приводит к
нагарообразованию.
Существуют два метода определения октанового числа: исследовательский и
моторный.
- Исследовательским - в менее мягком режиме, в городских условиях
- моторным – в более сложных условиях.
Оба опытным путем, различаются числом оборотов каленчатого вала.
Б 91/115 сортность маркировка.
Наиболее чувствительны к режиму работы двигателя непредельные и
ароматические у/в. Октановое число определяемого по моторному методу
делают на бедной моторной смеси
а=0,95-1,0(коэф. избытка воздуха)
Сортность определяется на богатой воздушной смеси а= 0,6-0,7. Это тоже
октановое число, оно оценивает прирост мощности.
На стадии приготовления бензина следует определять октановое число
распределения ( если бензин отделили после отгона 50%, определяем
октановое число для обеих частей( легкая часть обладает более высоким
октановым числом, но может быть наоборот). Октановое число должно быть
более или менее равномерным, это показатель эксплуатационных свойств. К=0,9-
1,1 коэффициент распределения - отношение легкой части к тяжелой в
бензине.
В состав товарных бензинов включают следующие фракции:
1. Бензины реформинга;
2. Бензины kat крекинга(присутствие олефинов);
3. При компаундировании подмешивают прямогонные бензины;
4. Изомеризаты;
5. Алкилаты;
6. Кислородосодержащие добавки;
7. Бутаны ШФЛУ для зимних сортов автомобильных бензинов.
Состав может быть различным. Каждая отдельная фракция имеет различное
распределение октанового числа. В легкой части может быть значительно
выше, что для товарных бензинов неприемлемо.
В прямогонных бензинах октановое число повышается с утяжелением фракции.
Имеют низкие значения 40-60 октанового числа.
Смешивая бензины риформинга и прямогонного применяют дополнительные меры:
ввести добавки которые характеризуются более высоким октановым числом и
они должны по температурам кипения соответствовать легкой части бензина.
Наиболее распространенные добавки: спирты, i- пропанол, i-бутанол,
эфиры.
СН3
СН3-СН-СН2-ОН СН3-С-ОН СН3 -СН2 -СН-ОН СН3-О-С-СН3
СН3 СН3
СН3 СН3
Метил-триэтиловый эфир
Добавки спиртов не должны превышать 5%, то эфиров или смесей спирто-эфиров
до 15%
У бензина риформинга максимальная чувствительность 10-12 единиц.
Ароматические у/в наиболее чувствительны. Самая низкая чувствительность у
прямогонного 1,0-2,0 единиц.
Бензины kat крекинга имеют среднею чувствительность 4-7 единиц, также
гидрокрекинга около 4 единиц.
Если присутствуют непредельные у/в, то это влияет на другие
характеристики, химическую стабильность (олефины на стадии транспортировки
окисляются воздухом), меняется фракционный состав, повышается кислотное
число (индуктивный период окисления не будет удовлетворять товарным
показателям). Если присутствуют вторичные бензины, то добавляют
антиокислительные присадки.
СН3 ОН СН3 СН3
О - СН3
СН3 – С- - С-СН3 СН3 – С-
-С-СН3
>
+ Н+
СН3 СН3 СН3
СН3
СН3
СН3
Агидол (ионол)
О= --NH-- =О
Параоксидифенил амин ( это антиокислительная присадка)
Общий принцип антиокислительной присадки.
Процесс окисления идет через стадию образования свободных радикалов. Эти
крупные молекулы с подвижным атомом Н+ и объемными заместителями. Атом Н+
способен отщепляться с образованием свободного радикала R* +H* >RH.
RH- неактивная молекула. Молекула не вступает в реакцию и остается в
системе. Добавляется порядка 0,01% -0,02% по массе в бензин. Эта присадка
готовится как раствор в ароматических у/в( в толуоле, ксилоле, любой
моноциклической ароматике)
При длительном хранении присадки расходуются, тогда процесс
окисления начинает идти более активно.
Чтобы оценить устойчивость к окислению, вводят понятие- индуктивный период
окисления. Для автомобильных бензинов не менее 90 минут для первой
категории качества, для высшей категории 1200 минут.
Для авиационных бензинов не менее 8 часов. Через 6 месяцев этот
показатель должен быть заново анализироваться.
Бензин заливают в металлическую бомбу, устанавливают манометр,
термостатируют при 1000С. В какой-то момент давление начинает
понижаться. От начала термостатирования до начала понижения давления –
считают время индукционного окисления. Этот показатель указывает, что в
течении 2 лет бензин не меняет своих окислительных свойств.
Химический состав бензинов.
Для товарных бензинов вводится ограничение на содержание
ароматических у/в.
Сейчас ограничение 45% ароматических у/в в большинстве стран с 2001г.
Осуществлен переход на экологические чистые бензины с содержанием не более
35%. Это вызвано с экологическими нормами. Содержание бензола 1,0%, в
России 5%. Ароматические у/в имеют высокие октановые числа.
В США производят бензин на основе kat крекинга. При наличии
ароматики при сгорании образуются бензперены.
Этилированные добавки характеризуются тем, что у них низкая
биоразлагаемость, абсолютно безвредны, но имеют неприятный запах.
Трибутиловый эфир разлагается в грунте.
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 определ
| |  скачать работу |
Применение топлив, смазочных материалов и специальных жидкостей |
