Химотология. химотология. Химмотологические требования к моторным топливам
 Скачать 24.83 Kb.
|
|
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ «ТЮМЕНСКИЙ ИНДУСТРИАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ» МНОГОПРОФИЛЬНЫЙ КОЛЛЕДЖ Самостоятельная работа На тему: «Химмотологические требования к моторным топливам» Выполнила: Попова Виктория Учащаяся группы ПНГт-17-(9)-1 Проверила: Булашева А.М. 2019 ВВЕДЕНИЕ В потреблении нефтепродуктов около 50 % в настоящее время составляют моторные топлива. Ежегодно в мире потребляется примерно 1,5 млрд т моторных топлив. В настоящее время и в перспективе возможности для удовлетворения потребностей в топливах и смазочных материалах (ТСМ) за счет увеличения объемов нефтепереработки (т.е. экстенсивного развития) практически исчерпаны. Углубление и химизация переработки нефти позволяет только частично решить проблему обеспечения народного хозяйства ТСМ. Для преодоления несоответствия между потребностями в ТСМ и возможностями нефтепереработки необходимы совместные усилия производителей ТСМ и двигателей внутреннего сгорания (ДВС), а также их потребителей. Для решения этой актуальной проблемы применимы три направления сбалансированного развития ТСМ и ДВС и их потребления: 1.Увеличение ресурсов ТСМ за счет: углубления и химизации переработки нефти; оптимизации качества ТСМ с целью расширения ресурсов и снижения их расхода при эксплуатации ДВС. 2.Снижение расхода ТСМ в ДВС за счет: дизелизации автомобильного парка; конструктивного усовершенствования ДВС и транспортной техники; экономичной эксплуатации ДВС, техники и рационального применения ТСМ. 3.Применение альтернативных топлив, таких как: газообразные углеводородные топлива и водород; топлива из углей, сланцев и других горючих ископаемых; кислородсодержащие топлива и их компоненты (спирты, эфиры и др.). Для решения этих сложных инженерно-технических и научных задач возникла и развивается новая самостоятельная отрасль науки, получившая название химмотология. Химмотология– это наука об эксплуатационных свойствах, качестве и рациональном применении в технике топлив, масел, смазок и специальных жидкостей. Химмотология опирается на такие науки, как химическая технология топлив и масел, физическая химия горения топлив, теплотехника, машиноведение, квалиметрия (наука о качестве продукции), трибология (наука о трении и износе механизмов), экономика и экология и др. Она является связующим и координирующим звеном в химмотологической системе ТСМ – ДВС – эксплуатация. К важнейшим задачам химмотологии как науки относятся: установление химмотологических закономерностей процессов, происходящих в ДВС и механизмах при применении ТСМ, совершенствование конструкций и повышение надежности и долговечности ДВС; разработка и технико-экономическое обоснование оптимального уровня эксплуатационных свойств ТСМ, совершенствование стандартов и технических условий, а также методов испытаний ТСМ в стендовых и эксплуатационных условиях и т.д. Под качеством ТСМ понимается совокупность свойств, обусловливающих их пригодность для использования по назначению. В этом химмотологическом определении подчеркивается главное назначение ТСМ – удовлетворять определенные потребности общества. Всю совокупность свойств ТСМ, определяющих их качество, можно подразделить на три группы: 1 – физико-химические; 2 – эксплуатационные; 3 – технические. К физико-химическим относятся свойства, характеризующие состояние ТСМ и их состав (плотность, вязкость, теплоемкость, элементный, фракционный и групповой углеводородный составы и т.д.). Эти методы позволяют косвенно судить о том или ином эксплуатационном свойстве. Например, по фракционному составу судят о пусковых свойствах бензинов, по плотности реактивного топлива – о дальности полета и т.д. Эксплуатационные свойства ТСМ призваны обеспечить надежность и экономичность эксплуатации двигателей, машин и механизмов, характеризуют полезный эффект от их использования по назначению и определяют область их применения (испаряемость, горючесть, воспламеняемость, детонационная стойкость, прокачиваемость, склонность к образованию отложений и т.д.). Технические свойства ТСМ проявляются в процессах хранения и транспортирования и длительной эксплуатации (иногда их называют экологическими свойствами). К ним относятся: физическая и химическая стабильность, биологическая стойкость; токсичность, пожаро-, взрывоопасность, склонность к электризации, коррозионная активность и т.д. Для улучшения эксплуатационных свойств в м.т. добавляют специальные присадки или добавки – депрессорные, противоизносные, моющее диспергирующие, катализаторы горения и др. Требования к качеству м.т. постоянно повышают для обеспечения защиты окружающей среды от загрязнения токсичными продуктами сгорания (оксидами серы, углерода, азота, сажей и др.). Требования к качеству топлив таковы, чтобы применяемые продукты обеспечивали надежную, экономичную эксплуатацию двигателей, топочных агрегатов и других тепловых машин. Но в зависимости от вида топлив к ним предъявляются специальные требования. Автомобильные и авиационные бензины должны иметь: хорошую испаряемость для получения в камере сгорания однородной топливовоздушной смеси независимо от окружающей температуры; оптимальный групповой состав для протекания устойчивого бездетонационного процесса сгорания топлива на всех эксплуатационных режимах; высокую стабильность, сохранять состав и свойства при длительном хранении; хорошую совместимость с деталями топливной системы двигателя, оборудованием для хранения и транспортирования топлива, не влиять на их работоспособность; хорошие экологические свойства, не содержать токсичных компонентов, обеспечивать безопасность персонала, не загрязнять окружающую среду. Реактивные и дизельные топлива должны иметь: хорошую испаряемость для обеспечения высокой полноты сгорания; хорошие низкотемпературные свойства для обеспечения надежной прокачиваемости топлива при отрицательной температуре; низкую склонность к образованию отложений в топливных системах, высокую химическую и термоокислительную стабильность; хорошую совместимость с металлическими и неметаллическими материалами топливных систем двигателя, оборудования для хранения и транспортирования топлива; хорошие противоизносные свойства, не вызывать повышенного износа деталей топливных агрегатов; электропроводимость, не допускающую накопления и разряда статического электричества, обеспечивающую безопасность при наполнении топливом баков и емкостей; хорошие экологические свойства, не содержать токсичных компонентов, обеспечивать безопасность персонала, не загрязнять окружающую среду.
В скобках 0,25 и 0,005 - показатели для топлива первого сорта, без скобок - для высшего сорта; в скобках 1, II - вид топлива. Суммарная концентрация сернистых соединений в прямогонных реактивных топливах ТС-1 и Т-2 составляет более 0,5- 1,2%, меркаптанов - не более 0,005-0,025% мас., в дизельных топливах - не более 1,2-3,0%, меркаптанов 0,06%. Минимальное количество сернистых соединений содержит топливо глубокого гидрирования Т-6 - не более 0,3% мас. Основная масса сернистых соединений реактивных и дизельных топлив приходится на долю сульфидов (40-85% отн.) и гомологов тиофена (15-60%). Азотистые соединения в реактивных и дизельных топливах содержатся в незначительных концентрациях, в основном в тяжелых фракциях. В прямогонных топливах до 25-355 отн. от суммы азотистых соединений составляют производные пиридина и хинолина. Практически отсутствуют амины. Обнаружены нейтральные азотистые соединения производные пиррола, индола, карбазола. Азотистые соединения оказывают отрицательное влияние на работоспособность катализаторов, поэтому желательно их удалить из сырья при каталитическом получения топлив. Кислородные соединения топлив чрезвычайно разнообразны по химическому строению и свойствам: гидроперекиси, перекиси, спирты, фенолы, альдегиды, кислоты, простые и сложные эфиры, полифункциональные соединения. Максимально допустимое содержание фактических смол в топливах ограничивают следующими величинами:
| |||||||||||||||||