Главная  Переработка нефти и газа 

Скачать эту книгу

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 [ 12 ] 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97

НЕФТЯНЫЕ ТОПЛИВА

негидроочишенныхдистиллятных фракций вторичных процессов, которые оказывают отрицательное влияние на стабильность нефтепродуктов. Цвет дизельного топлива определяют по ГОСТ 20284-74, ASTM D 1500, ISO 2049, DIN 51411. Сугпествуют но.мограм.мы перевода цвета единиц ЦНТ в NPA.

Плотность относят к числу наиболее распространенных показателей, которые применяют для характеристики нефтепродуктов, она является исходной величиной для выполнения большинства инженерных расчетов. В отечественньгх стандартах плотность нормируется при 20 °С: для летнего дизельного топлива - не более 860 кг/м, зимнего - не более 840 кг/м\ арктического - не более 830 кг/м.

В зарубежных стандартах пределы плотности устанавливают в основном при 15 °С. Так, европейский стандарт EN-590 предусматривает следующие плотности: для летних топлив 820-860, для зимних топлив 800-840 (845) кг/м.

Пересчет плотности d" в dj и наоборот можно провести по формуле

rf;" = rf,4-5a-p.

Значения поправок а и (3 приведены в табл. 1.27. Из различных групп углеводородов наиболыпей плотностью обладают ароматические, наименьшей - парафиновые. Нафтеновые

JgZlgIig:lg!jJя поправок а и р для пересчета плотности

0,6900-0,6999 0,7000-0,7099 0,7100-0,7199 0,7200-0,7299 0,7300-0,7399 0,7400-0,7499 0,7500-0,7599 0,7600-0,7699 0,7700-0,7799 0,7800-0,7899 0,7900-0,7999 0,8000-0,8099 0,8100-0,8199 0,8200-0,8299 0,8300-0,8399 0,8400-0,1

0,000910

0,000897

0,000884

0,000810

0,000857

0,000844

0,000831

0,000818

0,000805

0,000792

0,000778

0,000765

0,000752

0,000738

0,000725

0,000712

0,0009

0,0009

0,0009

0,0010

0,0010

0,0010

0,0010

0,0011

0,0011

0,0011

0,0012

0,0012

0,0012

0,0013

0,0013

0,0013

Плотность

0,8500-0,8599

0,8600-0,8699

0.8700-0,8799

0,8800-0,8899

0,8900-0,8999

0,9000-0,9099

0,9100-0,9199

0,9200-0,9299

0,9300-0,9399

0,9400-0,9499

0,9500-0,9599

0,9600-0.9699

0,9700-0,9799

0,9800-0,9899

0,9900-1,0000

0,000699

0,000686

0,000673

0,000660

0,000647

0,000633

0,000620

0,000607

0,000594

0,000581

0,000567

0,000554

0,000541

0,000528

0,000515

0,0013

0,0014

0,0014

0.0014

0,0015

0,0015

0,0015

0,0015

0,0016

0,0016

0,0016

0,0017

0,0017

0,0017

0,0018

ДИЗЕЛЬНЫЕ ТОПЛИВА

углеводороды зани.мают промежуточное положение. Поэтому фракции с одинаковы.ми температурами начала и конца кипения, полученные из парафинистых нефтей, имеют меньшую плотность по сравнению с аналогичны.ми фракциями из нефтей нафтенового основания или из нефтей, содержащих значительную часть ароматических углеводородов.

Плотность отечественных дизельных топлив находится в довольно широких пределах, так как зависит не только от качества перерабатываемой нефти, но и от технологии получения топлива (табл. 1.28).

Низкотемпературные свойства характеризуются такими показателями, как температура помутнения предельная температура фильтруемости Гр, и температура застывания t, последняя определяет условия складского хранения топлива, и t - условия применения топлива, хотя в практике известны случаи использования топлив при температурах, приближающихся к г,. Для большинства дизельных топлив разница между и / составляет 5-7 "С. В том случае, если дизельное топливо не содержит депрессорных присадок, г равна или на 1-2 °С ниже f . Для топлив, содержащих депрессорные присадки, / на 10 °С и более ниже t.

В дизельных топливах содержится довольно много углеводородов с высокой температурой плавления. Для всех классов углеводородов справедлива закономерность: с ростом молекулярной .массы, а следовательно, и температуры кипения повышается температура плавления углеводородов. Однако весьма сильное алияние на температуру плавления оказывает строение углеводорода. Углеводороды одинаковой молекулярной массы, но различного строения Moiyr иметь значения температур плавления в широких пределах.

Наиболее высокие температуры плавления и.меют парафиновые углеводороды с длинной нсразветвлснной !1епью углеводородных алх).мов. Ароматические и нафтеновые углеводороды плавятся при низких температурах (кроме бензола, п-ксилола), однако эти углеводороды, но с длинной нсразветвленной боковой цепью, плавятся при более высоких температурах. По мере разветаления цепи парафинового

1.28. Плотность отечественных дизельных топлив

«Справочник» 87

27,5 250-260 -30

27,1 260-270 -23

углеводорода или боковой парафиновой цепи, присоединенной к ароматическим или нафтеновым кольцам, температура плавления углеводородов снижается.

Исследования показали, что при охлаждении дизельных топлив в первую очередь выпадают парафиновые углеводороды нормального строения. При этом температура помутнения топлива не зависит от суммарного содержания в нем н-парафиновых углеводородов. Так, при практически одинаковом содержании н-парафиновых углеводородов температуры помутнения различных фракций заметно различаются:

Суммарное содержание н-парафиновых углеводородов, %...........27,4

Фракция, С...................................................................................210-220

Температура помутнения, С.............................................................-51

На температуру помутнения влияет состав н-парафиновых углеводородов. Добавка даже небольшого количества высокоплавких н-парафиновых углеводородов приводит к резкому ее повышению:

Парафиновые углеводороды С,„-С25, % (мае. доля)...........................О 5 10

Температура помутнения, "С ............................................................-35 -20 -15

В состав н-парафиновых углеводородов дизельных топлив входят парафины с длиной цепи С-С, (для летнего топлива) и парафины с длиной цепи С-С (ляя зимнего топлива) (табл. 1.28).

Для обеспечения требуемых температур помутнения и :5астывания зимние топлива получают облегчением фракционного состава. Так, для получения дизельного топлива с г. = -35 °С и г,, = -25 °С требуется понизить температуру конца кипения топлива с 360 до 320 °С, а ддя топлива с t = -45 °С и = -35 °С - до 280 °С, что приводит к снижению отбора дизельного топлива от нефти с 42 до 30,5 и 22,4 % соответственно (табл. 1.29).

Сократить потери при производстве зимнего дизельного топлива можно введением в топливо депрессорных присадок (в сотых долях процента). Добавка депрессорных присадок позволяет снизить предельную температуру фильтруемости на 10-15 °С и температуру застывания на 15-20 °С. Введение присадок не влияет на топлива. Это связано с

1.28. Состав н-парафиновых углеводородов, %

1.29. Характеристики дизельных топлив с различными низкотем-пературными свойствами

Показатели

Выход на нефть, % (мае. доля) фракционный состав: начало кипения, °С перегоняется при температуре, *С:

10% (об. доля)

50 % (об. доля)

90 % (об. доля)

96 % (об. доля)

98 % (об, доля) Плотность при 20 °С, кг/м Кинематическая вязкость, при 20 С, mmVc

Температура, "С:

застывания

помутнения Топливо f\

Фракции, С

160-280

160-320

22,4

198 226-260 267 273 823 2,47

-47 -38

(-45-С)

160-350

30,5 190

201" 245 295 305 306 832 3,02

•35 -28

(-35 О

160-370

35,9 192

203 258 320 330 332 837 3,77

-30 -17 Л

39,2

205 265 336 346 347

841 4,31

-19 -11 Л

160-390

42,0 197

211 274 354 358 362

844 4,73

-13 -6 Л

180-350

32,2

228 272 327 337 338

4,35

-22 -13

180-370

35,5

227 275 340 345 347

5,06

-14 -50

* Данные получены при разгонке на приборе АРН нефти трубопровода «Дружба».

.чеханизмом действия депрессорных присадок, заключаюше.\гся в модификации структуры кpиcтaJлизyюшиxcя парафинов, уменьшении их размеров. При этом общее количество н-парафиновых углеводородов НС снижается. Последнего можно достигь лишь в результате депарафини-зации (цсолитной, карбамидной, каталитической) топлива.

Низкоте.мпературные свойства дизельных топлив с дспрессорны.ми присадками спецификациями всех стран оцениваются дву.мя показателями - и г. По ГОСТ 305-82 для топлива без депрессора низкотемпературные свойства регламентируют по г,, и г,. Разность между и грф не должна превышать 10 "С. При снижении температуры топлива ниже температуры его предельной фильтруемости или в случае, когда г - г составляет более 10 °С, в топливе накапливается такое количество кристаллов парафинов, что они не могут находиться длительное время во взвешенном состоянии. Значительная часть их оседает на дно емкости, что затрудняет использование топлива.

Нередки случаи, когда для снижения температуры застывания на .местах применения используют смеси летних сортов дизельных топлив

с реактивным топливом или бензином. При разбавлении дизельных топлив более низкокипящими компонентами приходится использовать значительное (до 80 %) количество разбавителя (табл. 1.30), что, в свою очередь, отражается на повышении износа двигателей и снижении цетанового числа.

Степень чистоты дизельных топлив. Этот показатель определяет эффективность и надежность работы двигателя, особенно топливной аппаратуры. Для плунжеров и гильз топливных насосов зазоры состав/1яют 1,5-4,0 мкм. Частицы загрязнений, размер которых более 4,0 мкм, вызывают повыгпенный износ деталей топливной аппаратуры, что предопределяет и соответствующие требования к очистке топлива.

Чистоту топлива оценивают коэффициентом фильтруемости по ГОСТ 19006-73, который представляет собой отношение времени фильтрования через фи/льтр из бумаги БФДТ при атмосферном давлении десятой порции фильтруемого топлива к первой. На фильтруемость топлива влияет наличие воды, механических примесей, смолистых веществ, мыл нафтеновых кислот. В товарных дизельных топливах содержится, в основгюм, раст1юренная вода от 0,002 до 0,008 % (гидрид-кальциевый .метод определения), которая не влияет на коэффициент фильтруемости. Нсрастворенная в топливе вола - 0,01 % и более - приводит к повышению коэффигшента фильтруемости. Однако влияние этого фактора неоднозначно. Присутствие в топливе поверхностно-активных веществ мыл нафтеновых кислот, смолистых соединений усугубляет отрицательное алияние эмульсионной воды нафи..льтруемость топлив. Достаточно (15-20)-10 % мыл нафтеновьгх кислот, образующихся при защслачивании топлив, чтобы коэффициент фильтруемости повысился с 2 до 5.

Содержание механических примесей в товарных дизельных топливах, выпускаемых нефтеперерабатывающими предприятиями,

1.30. Влияние керосина и бензина на низкотемпературные

пнойптна noTMorn nuonhunrn тпппыпя

составляет 0,002-0,004 % (отсутствие по ГОСТ 6370-83). Это количество не отражается на коэффициенте фильтруемости при исюлючении других отрицательных факторов. Коэффициент фильтруемости дизельных топлив, отправляемых с предприятий, находится в пределах 1,5-2,5.

Температура вспышки определяет пожароопасность топлива. Согласно ГОСТ 305-82 предусматривается выпуск топлива с температурой вспышки не ниже 40 °С - д.ля дизелей общего назначения и не ниже 62 °С - для тепловозных и судовых дизелей. Температура вспышки является функцией содержащихся в топливе низкокипящих фракций (рис. 1.11). Повысить температуру вспышки дизельного топлива можно, повысив температуру начала кипения, а следовательно, снизив отбор топлива от нефти.

Коррозионная агрессивность. Стандартами на дизельные топлива регламентируются следующие показатели качества, характеризующие их коррозионную агрессивность: содержание общей серы, содержание меркаптановой серы и сероводорода, волорасворимых кислот и щелочей, испытание на медной пластинке.

Современная технология [юлучения дизельных топлив практически исключает воз.можность присутствия в них элементной серы и сероводорода в количествах, вызывающих коррозионное воздействие на металлы. Отсутствие элементной серы и сероводорода надежно контролируется испытанием на медной пластинке. Тоа.ливо выдерживает эти испытания, если содержание свободной серы не выше 0,0015 %, сероводорода не более 0,0003 %.

Общее содержание серы ,мало характеризует коррозионную афес-сивность топлива по отношению к метаълам. При увеличении содержания

Рис. 1.11. Зависи.мость температуры вспышки дизельного топлива t от массовой доли бензиновых фракций М:

/ - фракция 105-180 °С; 2 - 80-120 °С; .? - 62-180 °С; 4 - 62-105 "С