Характеристика товарных автомобильных бензинов

Их переработки. Товарные характеристики нефтепродуктов

2.3.1. Классификация нефтей

Существующая система классификации характеризует нефти по ряду нижеперечисленным показателям, сгруппированных удобным для классификации образом (с учетом существующих технологических схем переработки нефтей):

1. 3 класса по содержанию серы.

I. - маслосернистые, < 0.5 %;

II. - сернистые, 0.51...2 %

III. - высокосернистые, > 2%.

2. 3 типа по содержанию фракций, выкипающих до 350^оС (светлые).

Т₁ - более 55% - высокопотенциальные;

Т₂ - 45...54.9 % - среднепотенциальные;

Т₃ - < 45 % - низкопотенциальные.

3. 4 группы по потенциальному содержанию базовых масел:

М₁ - > 25 % в расчете на нефть или > 45 % на мазут;

М₂ - 15...24.9 % в расчете на нефть или < 45 % на мазут;

М₃ - 15...24.9 % в расчете на нефть или 30...44.9 % на мазут;

М₄ - < 15 % в расчете на нефть или < 30 % на мазут;

4. 4 подгруппы по качеству выпускаемых масел.:

И₁ - Индекс вязкости (ИВ) > 95 пунктов;

И₂ - ИВ = 90...95 пунктов;

И₃ - ИВ = 85...89.9 пунктов;

И₄ - ИВ < 85 пунктов.

5. 3 вида по содержанию парафиновых углеводородов в нефтях.

П₁ - малопарафинистая, £ 1.5 %;

П₂ - парафинистая, 1.51...6 %;

П₃ - высокопарафинистая, > 6 %.

2.3.3. Требования к товарным нефтепродуктам:

1. Автомобильные бензины; Бензины - нефтепродукты, выкипающие в пределах 35...205^оС, представляют собой сложную смесь углеводородов с числом атомов 4...10. Плотность 650...760 кг/м³, температура вспышки ниже -40^оС, температура застывания ниже -60^оС, по внешнему виду прозрачные, легко текучие, бесцветные или слабоокрашенные жидкости.

Помимо ОЧ нормируются иные показатели. Данные даются для бензинов, соответственно А-76, АИ-93, АИ-98. Свойства товарных бензинов представлены в табл. 2.5.

Фракционный состав. Оценивает испаряемость бензина. Нормируется t_НК, t_10%, t_50%, t_90%, остаток в колбе. t_НК, t_10% - характеризуют нормальные пусковые свойства бензинов. t_{запуска двигателя} = t_10% / 2 - 50.5, это минимальная температура при которой двигатель запустится. Для зимних бензинов t_10% = 55^оС. Чем t_10% ниже - больше легкокипящих. Слишком много - паровые пробки. t_нк не ниже 35^оС.

Таблица 2.5.

№	Показатели	А-76	АИ-93	АИ-98
1.	Содержание ТЭС (тетраэтилсвинца), г/кг, не более	0,41	0,82	0,82
2.	Октановое число по моторному методу, не менее
Октановое число по инженерному методу, не менее	—
3.	Фракционный состав
а) НК, не ниже
для летнего
для зимнего	не нормируется
б) перегоняется при температуре, ^оС, не выше
10 % для летнего
10 % для зимнего			—
50 % для летнего
50 % для зимнего			—
90 % для летнего
90 % для зимнего			—
в) КК, не выше
для летнего
для зимнего			—
г) Остаток в колбе, % не более	1,5	1,5	1,5
д) Остаток + потери, % не более	4,0	4,0	4,0
4.	Давление насыщенных паров, мм рт. ст.
для летнего
для зимнего	500-700	500-700	500-700
5.	Кислотность, мг КОН/100 мл, не более
6.	Индукционный период (на месте производства до этилирования), мин, не более
7.	Содержание фактических смол, мг/100 мл, не более
на месте производства
на месте потребления
Серы, % масс., не более	0,1	0,1	0,1
Водорастворимых кислот и щелочей	Отсутствуют
Механических примесей и воды	Отсутствуют
8.	Испытание на медной пластинке	Выдерживает

Для летнего бензина 10 % отгоняется при температуре не выше 70^оС, для зимнего (А-76, АИ-93) - 55^оС.

Часть бензина, выкипающая от 10 до 90 % - основная фракция. Ее нормируют по t_50%.Чем она ниже, тем короче стадия разогрева двигателя. Для летнего - 115^оС, зимнего (А-76, АИ-93) 100^оС.

Температурой, при которой выкипает 90% бензина, характеризуется состав рабочей смеси, образующейся в цилиндре к концу рабочей смеси. Она определяет приемистость уже прогретого двигателя, то есть возможность перехода с малого газа на полный. Чем она ниже, тем лучше его общая испаряемость. Также служит критерием возможности разжижения картерной смазки: на холоду при непрогретом двигателе частицы неиспарившегося топлива осаждаются на холодных стенках цилиндров и разжижают смазку.

С повышением температуры конца кипения топлива увеличивается степень разжижения смазки и нагарообразование, вызываемое неполнотой сгорания топлива. На нагарообразовании особо сказывается остаток после окончания разгонки.

90% для летнего (не выше) 180, для зимнего 160^оС; конец кипения для летнего 195, зимнего - 185 (А-76, АИ-93); остаток, % не более 1.5 %, остаток + потери, % не более 4.0. Потери при перегонке характеризуют ту часть топлива, которая проходит холодильник, не конденсируясь. Чем больше в бензине низкомолекулярных углеводородов (менее стабилен), тем больше потери.

ДН Паров - показатель образования паровых пробок. Для летнего, не более 500 мм рт. ст.; для зимнего 500-700 (66.7-93.3 кПа).

Кислотность - показатель, характеризующий коррозионную активность бензина. Кислотные соединения в бензине представлены, в основном, нафтеновыми кислотами и фенолами. При хранении содержание этих веществ увеличивается в результате окисления. Кислотность характеризуется количеством мг КОН, пошедшего на нейтрализацию кислот, содержащихся в 100 г бензина. Кислотность автомобильных бензинов -не более 3 мг КОН/100 мл.

Химическая стабильность характеризует способность бензина образовывать смолы при хранении и нагар при эксплуатации. Основной показатель - содержание в бензине смолистых веществ. Смолы (см. выше) всегда содержатся в бензине, но их содержание зависит от способа производства. В цилиндрах двигателей смолы не испаряются, откладываются на стенках, в карбюраторных двигателях забивают жиклеры (калибровочные трубочки, определяющие расход бензина). В цилиндрах смолистые отложения постепенно уплотняются, твердеют, образуя нагар, частицы которого увеличивают механический износ двигателя.

Содержание смол и химическая стабильность характеризуются показателями:

1. Содержание фактических смол.

2. Индукционный период.

25 мл бензина испаряются струей воздуха при 150^оС, остаток испарения взвешивается, это и есть фактические смолы. Для автомобильных бензинов ФС 5.-7 мг на 100 мл, для авиационных бензинов - 2-4 мг/100 мл. Это смолы, присутствующие в бензине на данный момент. СФС для автомобильных бензинов на месте производства не более 5 мг/100 мл, на месте потребления не более 10, 7, 7 мг/100 мл.

В бензине есть вещества, образующие смолы при хранении под действием кислорода воздуха, количество которых называют количеством потенциальных смол. Оно зависит от способа производства и химического состава бензина. Содержание потенциальных смол оценивается индукционным периодом: испытуемый образец бензина помещается в герметичный сосуд под давлением 0.7 Мпа кислорода и выдерживается при 100^оС. Замеряется время, через которое давление в сосуде начинает резко падать в результате протекания реакций окисления, ведущих к образованию смол - это и есть индукционный период. ИП для автомобильных бензинов до этилирования 900 (вообще 600-1200), мин, для авиационных не нормируется.

Присутствие сернистых соединений определяется испытанием на медную пластинку. Отполированная медная пластинка выдерживается в бензине 3 часа при 50^оС. Изменение внешнего вида пластинки указывает на наличие активных сернистых соединений. Если бензин не выдерживает испытание на Cu пластинке, он для эксплуатации не пригоден. Общее содержание серы оказывает влияние на коррозионный износ двигателя. При высоком содержании серы в продуктах окисления есть ее оксиды - экологические соображения. В существующих марках бензинов содержание серы не выше 0.1 %, в экспортных - не выше 0.05 %, в экологически чистых (курортных) - 0.015%.

Содержание водорастворимых кислот и щелочей. Метод определения: бензин взбалтывается с горячей водой, смесь разделяется в делительной воронке, водный слой анализируется на присутствие кислот или щелочей индикатором. Среда должна быть нейтральной. В характеристике бензина запись - отсутствует.

Механические примеси и вода в бензине должны отсутствовать. Вода в бензине может находиться в растворенном виде (не более тысячных %) и в свободном виде. Свободная - не допускается. Чем больше аренов - тем больше растворяется воды.

Скажем похвальное слово о реактивных топливах, свойства которых представлены в табл. 2.7. В настоящее время существуют 3 типа реактивных двигателей.

1. Турбореактивный. Тяга в нем создается за счет реактивной струи, выбрасываемой из сопла. К таковым относятся двигатели истребителей, ТУ-154, ИЛ-62.

2. Турбовентиляторный. Тяга создается за счет струи и дополняется потоком от тянущего винта, находящегося в общем кожухе. Пример - Боинг.

3. Турбовинтовой. Тяга создается за счет воздушного винта. Привод винта от турбины. Таким двигателем располагают ИЛ-114, вертолеты.

Принцип работы турбореактивного двигателя. Воздух через диффузор подается на лопатки компрессора, сжимается до давления 0.35-0.45 МПа, направляется в камеру сгорания. В нее впрыскивается топливо под давлением 5-6 МПа. Продукты сгорания направляются на лопатки турбины и вращают ее. На валу турбины находится также компрессор. После турбины продукты сгорания поступают в камеру дожига (форсажную камеру). Сюда же впрыскивается дополнительное топливо. Продукты горения из камеры дожига на выходе создают реактивную тягу. Турбина нужна для того, чтобы вращать компрессор. В турбореактивном двигателе может сжигаться топливо от газа до мазута. Так и поступают на газоперекачивающих станциях. В условиях реактивной авиации, где высоки требования к бесперебойной работе двигателя, качество реактивного топлива нормируется по специфическим показателям.

Свойства реактивного топлива:

- хорошая испаряемость для обеспечения полного сгорания;

- высокая полнота и теплота сгорания;

- вязкостно-температурные характеристики, обеспечивающие смазку топливного насоса и бесперебойную подачу топлива при низких температурах;

- высокая термическая и термоокислительная стабильность, обеспечивающая низкую склонность топлив к образованию отложений в топливной системе;

- низкая коррозионная активность по отношению к металлам и отсутствие воздействия на резиновые уплотнения.

Испаряемость. В качестве реактивных топлив используют различные фракции, представленные в табл. 2.6.

Таблица 2.6.

Дата добавления: 2014-01-04