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

На образование нагара в камере сгорания также оказывает влияние конструкция двигателя и состав бензина. Установлено, что повышенному нагарообразованию способствует высокое содержание в бензинах олефиновых и ароматических углеводородов, особенно высококипящих. Содержание ароматических и олефиновых углеводородов в товарных бензинах ограничивается соответственно 55 и 25 % (об.).

Склонность бензинов к образованию отложений во впускной системе определяется только при проведении квалификационных испытаний междуведомственным лабораторно-моторным методом.

Наиболее эффективным способом борьбы с образованием отложений во впускной системе двигателя является применение специальных моющих или многофункциональных присадок. Такие присадки широко применяют за рубежом. В России также разработаны и допущены к применению присадки аналогичрюго назначения.

Эксплуатационные требования. Автомобильные и авиационные бензины должны быть химически нейтральными и не вызывать коррозию металлов и емкостей, а продукты их сгорания - коррозию деталей двигателя. Коррозионная активность бензинов и продуктов их сгорания зависит от содержания общей и меркаптановой серы, кислотности, содержания водорастворимых кислот и щелочей, присутствия воды. Эти показатели нормируются в нормативно-технической документации на бензины. Бензин должен выдерживать испытание на медной пластинке. При квалификационных испытаниях автомобильных и авиационных бензинов определяется также их коррозионная активность в условиях конденсации воды по ГОСТ 18597-73.

Эффективным средством зашиты от коррозии топливной аппаратуры является добавление в бензины специальных антикоррозионных или многофункциональных присадок.

Независимо от компонентного состава бензины, не содержащие спиртов и эфиров, имеют высокие низкотемпературные свойства. Введение в состав бензинов спиртов и эфиров снижает их температуру помутнения. В нормативно-технической документации на авиационные бензины нормируется температура начала кристаллизации. Топливо не должно образовывать кристаллов льда, которые забивают топливный фильтр при полетах в условиях низких температур, поэтому температура начала кристаллизации авиабензинов должна быть ниже -60 °С.

Экологические требования. Бурный рост автомобильного транспорта в развитых странах, где плотность автомобилей достигла

10-20 ед. на 1 кв. км, привел к сильному загрязнению окружающей среды и, в первую очередь, воздушного бассейна вредными выбросами отработавших газов. Огро.мное количество загрязняющих веществ, образующихся при сжигании автомобильных бензинов, обусловливает тот факт, что среди всех требований, предъявляемых к бензинам, на первое место выдвигаются экологические.

Загрязнение окружающей среды, связанное с применением бензинов, может происходить на этапах транспортирования, заправки и др. (испарение, утечки и пр.). Однако основным источником зафязнения являются отработавшие газы. В их составе содержится более 300 соединений, наносящих вред окружающей среде и здоровью человека.

Среди экологических показателей бензинов важнейшим яа.ляется содержание в них соединений свинца. Это связано не только с высокой токсичностью этилированных бензинов и продуктов их сгорания, но и с возможностью применения каталитических систем нейтрализации отработавших газов, так как продукты сгорания свинца отравляют катализатор. Поэтому одной из первоочередных экологических задач в области производства бензинов является сокращение или полный отказ от применения этиловой жидкости. В США и ряде европейских стран применение этилированных бензинов запрещено законом. Переход на производство и применение неэтилированных бензинов позволит не только снизить выбросы в атмосферу высокотоксичных соединений свинца, но и ласт возможность оборудовать авто.мобили каталитическими системами нейтрализации отработавших газов и до минимума сократить токсичность последних. В России также приняты и осуществляются программы, направленные на решение экологических проблем. По относительному объему производства и потребления неэтилироваиных автобензинов Россия в настоящее время находится на уровне развитых европейских стран. За последние пять лет его выработка увеличилась втрое и в 1997 г. составила 70 % общего объема. Максимальная норма на содержание свинца в автомобильных бензинах снижена с 0,37 до 0,15 г/дм\

Среди продуктов сгорания неэтилированных бензинов наибольшую опасность представляют оксид и диоксид углерода, оксиды азота, оксиды серы, углеводороды и твердые частицы.

Токсичность неэтилироваиных бензинов и продуктов их сгорания в основном определяется содержанием в них ароматических углеводородов, особенно бензола, олефиновых углеводородов и серы. Ароматические углеводороды более токсичны по сравнению с парафиновыми

углеводородами. Если парафины в соответствии с ГОСТ 12.1.005-88 относятся к 4-му классу опасности, то бензол относится ко 2-му классу, а толуол - к 3-му. При их сгорании образуются полициклические ароматические углеводороды (бензпирены), обладающие канцерогенными свойствами. Чем выше содержание ароматических углеводородов в бензине, те.м выше температура его сгорания и содержание оксидов азота в отработавших газах. Несгоревшие углеводороды, содержаптеся в отработавших газах, в воздушной среде под воздействием различных факторов (повышенная влажность, солнечный свет и пр.) способствуют образованию стойких аэрозолей, получивших название «смог». Наибольшей фотохимической активностью обладают продукты сгорания олефиновых и ароматических углеводородов. Высокое содержание серы в бензине увеличивает выбросы оксидов серы, которые губительно действуют на здоровье человека, животный и растительный мир, конструкционные материалы. При использовании бензинов с кислородсодержащими добавками содержание токсичных продуктов в отработавших газах несколько снижается.

Запрет на при.менение свинцовых антидетонаторов в бензинах можно считать первым шагом в изменении экологических свойств бензинов, вторым шагом является переход к использованию так называемых реформулированных бензинов, связанный с принятием в США в 1990 г. поправок к закону о чистом воздухе. Цля реформулирован-ного бензина предусматривается введение ограничений и ужесточение требований по целому ряду показателей: давление насыщенных паров, фракционный состав, содержание ароматических углеводородов, бензола, олефинов, серы, предусматривается обязательное добаа7ение кислородсодержащих соединений (не менее 1,8 % по кислороду) и моющих присадок. С 1 января 1995 г. в девяти городах США (Нью-Йорк, Чикаго, Хьюстон и др.) потребляется только реформулирован-ный бензин. Требования Калифорнийского Совета по охране воздушного бассейна (CARB) к качеству реформулированного бензина, предусмотренные сверх федеральных норм, приведены в табл. 1.1. Переход к реформулированному бензину разбит на два этапа (первый этап действует с 1990 г.).

В России также приняты и осуществляются программы, направленные на решение эко;югических проблем. ГОСТ Р 51105-97 «Бензины для автомобильного транспорта» предусматривает доведение требований к отечественным автобензинам до уровня европейских норм (EN 228).

1 1 Спецификации на бензин в соответствии с CARB итребоввния федеральных нормативных актов

Ужесточена норма на содержание в бензинах обшей серы - до 0,05 %; введена норма на содержание бензола - не более 5 %. Еще более жесткие требования установлены на автобензины, предназначенные для

применения в Москве.

Одним из путей снижения токсичных выбросов автотранспорта является введение моющих присадок в автобензины, так как образование отложений во впускной системе двигателя и особенно в карбюраторе приводит к падению мощности и ухудшению экономичности работы двигателя, возрастанию токсичности отработавших газов, особенно на режимах холостого хода и на малых оборотах (условия городской езды). Путем поддержания в чистоте топливной системы .моюшие присадки способствуют снижению содержания оксидов углерода и несгоревших углеводородов в отработавших газах. На ряде нефтеперерабатывающих предприятий осушеста1яется организация производства автомобильных бензинов с моющими присадками и с улучшенны.ми экологическими свойствами.

Ассортимент, качество и состав автомобильных бензинов

Основную массу автомобильных бензинов в России вырабатывают по ГОСТ 2084-77 и ТУ 38.001165-97. В зависимости от октанового - -«Справочник» 29

числа ГОСТ 2084-77 предусматривает пять марок автобензинов: А-72, А-76, АИ-91, АИ-93иАИ-95. Для первых двух марок цифры указывают октановые числа, определяемые по моторному метолу, для последних - по исследовательскому. В связи с увеличением доли легкового транспорта в общем объеме автомобильного парка наблюдается заметная тенденция снижения потребности в низкооктановых бензинах и увеличения потребления высокооктановых. Бензин А-72 практически не вырабатывается ввиду отсутствия техники, эксплуатируемой на нем.

Наибольшая потребность существует в бензине А-92, который вырабатывается по ТУ 38.001165-97, хотя доля бензина А-76 в общем объеме производства остается очень высокой. Указанные ТУ предусматривают также марки бензинов А-80 и А-96 с октановыми числами по исследовательскому методу соответственно 80 и 96. Эти бензины предназначены в основном для поставки на экспорт. Бензин АИ-98 с октановым числом 98 по исследовательскому методу производится по ТУ 38.401 -58-122-95 и ТУ 38.401-58-127-95. Бензины А-76, А-80, АИ-91, А-92 и А-96 допускается вырабатывать с использованием этиловой жидкости. Малоэтилированный бензин АИ-91 с содержанием свинца 0,15 г/дм выпускается по отдельным техническим условиям (ТУ 38.401-58-86-94). При производстве бензинов АИ-95 и АИ-98 исгюльзование апкилсвинцовых антидетонаторов не допускается.

Требования ГОСТ 2084-77 к качеству автомобильных бензинов приведены в табл. 1.2. Все бензины, вырабатываемые по ГОСТ 2084-77, в зависимости от показателей испаряемости делят на летние и зимние. Зимние бензины предназначены для применения в северных и северо-восточных районах в течение всех сезонов и в остальных районах с 1 октября до 1 апреля. Летние - для применения во всех районах кроме северных и северо-восточных в периоде 1 апреля по 1 октября; в южных районах допускается применять летний бензин в течение всех сезонов. Бензины для экспорта (ТУ 38.001165-97) и бензин АИ-98 - всесезонные (табл. 1.3).

Параметры автомобильных бензинов, вырабатываемых по ГОСТ 2084-77, существенно отличаются от принятых международных норм, особенно в части экологических требований. В целях повышения конкурентоспособности российских бензинов и доведения их качества до уровня европейских стандартов разработан ГОСТ Р 51105-97 «Топлива для двигателей внутреннего сгорания. Неэтилированный бензин. Технические условия», который вводится вдействие с01.01.99 г. Этот

Детонационная стойкость: октановое число, не менее: моторный метод исследовательский метод Массовое содержание свинца, г/дм-, не более

Фракционный состав: температура начала перегонки бензина, С, не ниже: летнего зимнего 10 % бензина перегоняется при тем пературе, °С, не выше: летнего зимнего 50 % бензина перегоняется при температуре, °С, не выше: летнего зимнего 90 % бензина перегоняется при температуре, С, не выше летнего зимнего конец кипения бензина, "С, не выше: летнего зимнего

Остаток в колбе, не более Остаток и потери, :1,-не более