Низкотемпературные свойства

Масла 167-219.

Керосин 230-251

Бензин 293-314

Тепловые свойства

При технологических расчетах аппаратов НПЗ приходится пользоваться такими значениями тепловых свойств нефтей и неф­тепродуктов, как теплоемкость, энтальпия (теплосодержание), теп­лота сгорания и т.д.

Теплоемкость - количество тепла, необходимое для нагревания единицы массы вещества на один градус. Различают истинную (С_ист) и среднюю (С) теплоемкости, соответствующие либо бесконечно ма­лому изменению или разности температур. В зависимости от спосо­ба выражения состава вещества различают массовую, мольную и объемную теплоемкости. Чаще применяют массовую теплоемкость, единица ее измерения в СИ - Джоуль на килограмм-Кельвин (Дж/ кг К), допускаются также кратные единицы - кДж/кг К, МДж/кг К. Различают также изобарную теплоемкость (при постоянном давле­нии - С_р) и изохорную теплоемкость (при постоянном объеме - C_v).

Для расчета средней теплоемкости жидких нефтепродуктов пред­ложены уравнение Фортча и Уитмена:

уравнение Крэга:

Для определения средней теплоемкости паров и нефтяных фракций в интервале до 350°С можно пользоваться уравнением Бальке и Кей:

Теплота испарения - количество теплоты, поглощаемое жид­костью при переходе ее в насыщенный пар. Теплота испарения неф­тепродуктов меньше теплоты испарения воды.. Значение теплоты испарения L для некоторых нефтепродуктов (в кДж/кг):

Энтальпия (теплосодержание). Удельная энтальпия жидких нефтепродуктов при температуре t численно равна количеству тепла (в кДж), необходимому для нагрева единицы количества продукта от температуры 0°С до заданной температуры. Эн­тальпия паров (q^п_т) больше энтальпии жидкости (q_T^ж) на вели­чину теплоты испарения и перегрева паров.

Для термической зависимости энтальпии нефтяных фракций автором предложена более удобная и адекватная формула:

Теплота сгорания (теплотворная способность) - количество тепла (в Дж), выделяющееся при полном сгорании единицы мас­сы (кг) топлива (нефти, нефтепродуктов) при нормальных усло­виях. Различают высшую (Q_B) и низшую (Q_н) теплоты сгорания. (Q_B), отличается от Q_H на величину теплоты полной конденсации водяных паров, образующихся из влаги топлива и при сгорании углеводородов.

Для расчета Q_H используются следующие формулы (в кДж/кг):

или формула Д.И. Менделеева:

где С, Н, О, S, W - содержание (в % масс.) в топливе углерода, водо­рода, кислорода, серы и влаги.

Для характеристики низкотемпературных свойств нефте­продуктов введены следующие условные показатели: для нефти, дизельных и котельных топлив - температура помутнения; для кар­бюраторных и реактивных топлив, содержащих ароматические уг­леводороды, - температура начала кристаллизации. Метод их опре­деления заключается в охлаждении образца нефтепродукта в стан­дартных условиях в стандартной аппаратуре. Температура по­явления мути отмечается как температура помутнения. Причиной помутнения топлив является выпадение кристаллов льда и парафи­новых углеводородов. Температурой застывания считается темпе­ратура, при которой охлаждаемый продукт теряет подвижность. Потеря подвижности вызывается либо повышением вязкости не­фтепродукта, либо образованием кристаллического каркаса из кристаллов парафина и церезина, внутри которого удерживаются

загустевшие жидкие углеводороды. Чем больше содержание пара­финов в нефтепродукте, тем выше температура его застывания.

За температуру начала кристаллизации принимают макси­мальную температуру, при которой в топливе невооруженным гла­зом обнаруживаются кристаллы ароматических углеводородов, преж­де всего бензола, который затвердевает при 5,5°С. Эти кристаллы, хотя и не приводят к потере текучести топлив, тем не менее, опасны для эксплуатации двигателей, поскольку забивают их топливные фильтры и нарушают подачу топлива. Поэтому по техническим ус­ловиям температура начала кристаллизации авиационных и реак­тивных топлив нормируется не менее минус 60°С.

Дата добавления: 2014-01-04