Основные виды жидких топлив из нефти и их характеристики

Склонность к образованию отложений.

Этот весьма важный эксплуатационный показатель принято оценивать по содержанию смолистых веществ, асфальтено-смолистых  веществ, зольностью, термостабильностью и нагарообразованием.

Совместимость топлив.

Данный показатель характеризует  устойчивость топлива к коагуляции и расслоению при смешении с другими  марками топлив в процессе хранения и эксплуатации.

Коррозионная активность топлив.

Надежная работа двигательной установки  во многом определяется совместимостью топлива и конструкционных материалов, которую принято оценивать, в  случае остаточных топлив, коррозионной активностью, определяемой, в свою очередь, содержанием сернистых соединений, водорастворимых кислот и щелочей, а также коррозионно-активных металлов.

Защитные свойства топлив.

Антикоррозионные свойства оцениваются  эффектом воздействия обычной и  морской воды на металлы в присутствии  топлива. Контроль этих свойств весьма важен, поскольку специфика хранения и эксплуатации разрабатываемых  топлив, их высокая вязкость и низкие деэмульгирующие свойства создают  благоприятные условия для электрохимической  коррозии.

Суть квалификационных методов  оценки защитных свойств состоит  в оценке изменения массы металлических  тел, подвергающихся воздействию пресной  или морской воды.

Стабильность топлив.

Для компаундированных систем, какими являются разрабатываемые топлива, данное качество принято оценивать  временем расслаивания и выпадения  второй фазы, которые определяются по выпадению осадка из топлива при  центрифугировании.

В качестве критерия стабильности используется фактор устойчивости, определяемый отношением концентраций асфальтенов в слоях, отстоящих на определенном расстоянии друг от друга в направлении градиента  центробежного поля.

Прокачиваемость топлив.

Определяющим этот показатель являются вязкостно-температурные свойства, содержание воды, механических примесей и ПАВ.

Низкотемпературные свойства.

Характеризуют условия слива и  перекачки топлива. Они зависят  от двух основных факторов: качества перерабатываемой нефти и способа получения  топлива. Тяжелые моторные топлива, получаемые смешением остаточных и  дистиллятных фракций, довольно не стабильны, их tпри хранении может повышаться на 4—15°С. Это явление присуще  только топливам, содержащим остаточные компоненты — такие, как флотский мазут Ф-5, моторное топливо ДТ и  ДМ и экспортный мазут. Полагают, что  повышение t_заст при хранении (регрессия) обусловлено взаимодействием парафиновых углеводородов и асфальтено-смолистых веществ с образованием более жесткой кристаллической структуры. Это свойство топлив очень затрудняет их применение и не позволяет гарантировать соответствующее качество после хранения и транспортирования.

Большое влияние на t_заст оказывают температура нагрева, скорость охлаждения, наличие или отсутствие перемешивания и даже диаметр сосуда, в котором она определяется. Для котельных топлив t_заст изменяется в зависимости от условий термической обработки.

Ассортимент, качество и состав тяжелых  видов моторных топлив.

Стандарт на котельное топливо  предусматривает выпуск четырех  его марок: флотских мазутов Ф-5 и  Ф-12, которые по вязкости классифицируются как легкие топлива, топочных мазутов  марки 40 — как среднее и марки 100 — тяжелое топливо. Цифры указывают  ориентировочную вязкость (соответствующих  марок мазутов при 50°С). 
В зависимости от содержания серы топочные мазуты подразделяют на низкосернистые — до 0,5%, малосернистые — от 0,5% до 1,0%, сернистые — от 1,0 до 2,0% и высоко-сернистые от 2,0 до 3,5%.

Топочные мазуты марок 40 и 100 изготовляют  из остатков переработки нефти. В  мазут марки 40 для снижения температуры  застывания до 10°С добавляют 8—15% среднедистиллятных фракций, в мазут марки 100 дизельные  фракции не добавляют.

Флотские мазуты марок Ф-5 и Ф-12 по сравнению с топочными мазутами марок 40 и 100 обладают лучшими характеристиками: меньшими вязкостью, содержанием механических примесей и воды, зольностью и более  низкой температурой застывания. Флотский мазут марки Ф-5 получают смешением  продуктов прямой перегонки нефти: в большинстве случаев 60—70% мазута прямогонного и 30—40% дизельного топлива  с добавлением депрессорной присадки. Флотский мазут марки Ф-12 вырабатывают в небольших количествах на установках прямой перегонки нефти. Основными  отличиями мазута Ф-12 от Ф-5 являются более жесткие требования по содержанию серы (<0,8 % против <2,0 %) и менее  жесткие требования по вязкости при 50°С.

Кроме флотских и топочных мазутов, промышленность выпускает технологическое  экспортное топливо, изготовляемое  только из продуктов прямой перегонки  нефти. Мазут марокМ-40 и М-100 применяют  в стационарных паровых котлах и  промышленных печах.

Цифры в маркировке этих топлив обозначают вязкость условную, определенную при 50°С. Вязкость - основной показатель этого  вида топлива.

Флотский мазут получают из прямогонных  остаточных фракций нефти. Флотский мазут Ф-5 представляет собой смесь  продуктов прямой перегонки нефти, т.е. состоит из 45-55% мазута и, соответственно, 55-45% дизельной фракции. Дизельную  фракцию добавляют для уменьшения вязкости (также могут добавить до 22% керосино-газойливой фракции в  качестве альтернативы). Керосино-газойливую фракцию получают путем деструктивной (разложением углеводородов) переработки  нефтяного сырья, как продукт  каталитического или термического крекинга.

Флотский мазут Ф-12 получают из прямогонных фракций, выкипающих выше 350°С, и в зависимости от характеристик  мазута добавляется до 30% дизельной  фракции.

Мазут топочный М-40 получают из остатков прямой перегонки нефти с добавлением  от 8-15% дизельной фракции. Основа прямогонной  фракции выше 350°С.

Мазут М-100 это чистый продукт прямогонной  перегонки нефти, выкипающий выше 350°С и дизельное топливо здесь  не добавляют.

Мазут экспортный - смесь 85-90% мазута прямой перегонки и 10-15% дистиллятных фракций (дизельной или керосиново-газойлевой фракции. Маркируется М-1,0; в маркировке указано содержание серы (1%) - это  верхний предел для экспортного  мазута.

Основные эксплуатационные характеристики котельных и тяжелых топлив.

Эксплуатационные характеристики определяются поведением топлива в  условиях хранения, транспортировки  и эксплуатации. Эти показатели определяются следующими физико-химическими характеристиками:

1.  Вязкость - определяет методы и продолжительность сливно-наливных операций, условия перевозки и перекачки, гидравлическое сопротивление при транспортировке по трубопроводам и эффективность работы форсунок. От вязкости будет зависеть способность отстаивания от воды, чем выше вязкость, тем труднее отделяется вода. По химическому составу все темные топлива отличаются наличием твердых парафинов, асфальто-смолистых веществ.

2.  Содержание серы - нормы по содержанию серы определяются характеристиками нефти, из которой получен мазут. Сера в легких дистиллятах темных топлив содержится в виде различных соединений. В остаточных фракциях сера неактивная: сульфиды, теофены, теофаны. Наличие в дымовых газах SO₃ повышает температуру начала конденсации газа (повышает точку росы), в результате чего на поверхностях котлов конденсируются капли серной кислоты.

3.  Теплота сгорания - от теплоты сгорания зависит расход топлива, измеренного кДж/кг, т.е. это выделение тепла на единицу топлива. ГОСТом нормируется низшая теплота сгорания - это теплота сгорания, не учитывающая расход тепла на конденсацию паров воды. Высшая теплота сгорания - это теплота сгорания, учитывающая затраты тепла на конденсацию воды. Теплота сгорания зависит от химического состава и от соотношения углерод-водород. Кроме того, низшая теплота сгорания зависит от содержания сернистых соединений. Для топлив высокосернистых она ниже, чем для малосернистых. Для котельных топлив низшая теплота сгорания Q_H=39900-41580 дж/кг, при ρ=940-970 кг/м³.

4.  Температура застывания - характеризует условия хранения, слива и перекачки. Зависит от качества перерабатываемой нефти и от способа получения топлива. Для топочных мазутов М-40 и М- 100 температура застывания должна быть до +25⁰С.

5.  Температура вспышки для флотских мазутов определяют в закрытом тигле (не ниже 75-80°С), для котельных топлив определяют в открытом тигле (не ниже 90-100°С).

6.  Содержание примесей - содержание примесей воды, механических примесей, определение зольности. Показатель зольности характеризует содержание в топливе солей металла.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Заключение.

 

Российский  нефтяной комплекс является недостаточно модернизированной отраслью с традиционной нехваткой стратегических долгосрочных инвестиций, высоким уровнем издержек и потому крайне высокой зависимостью от падения мировых цен на энергоносители.

С другой стороны, отрасль до сих пор является одной из самых прибыльных в РФ, а предприятия нефтяного комплекса - одними из наиболее конкурентоспособных  российских компаний на мировом рынке. При решении существующих проблем  нефтяной комплекс

России  способен стать основной отправной  точкой для диверсификации и модернизации отечественного народного хозяйства.

Для достижения этих целей является оптимальным  принятие следующих мер:

- более рациональное  использование разведанных запасов  нефти, обеспечение расширенного  воспроизводства сырьевой базы;

- сокращение  потерь на всех стадиях технологического  процесса при подготовке запасов,  добыче, транспорте и переработке  нефти;

- углубление  переработки нефти, комплексное  извлечение и использование всех  ценных попутных и растворенных  в ней компонентов;

- повышение  качества продукции, ее конкурентноспособности  на мировом рынке;

- формирование  и развитие новых крупных центров  добычи нефти;

- развитие  транспортной инфраструктуры комплекса,  своевременное формирование транспортных  систем в новых нефтедобывающих  регионах;

- расширение  присутствия российских нефтяных  компаний на зарубежных рынках, их участие в производственных, транспортных и сбытовых активах  за рубежом;

- реализация  перспективных проектов строительства  трубопроводов;

- стимулирование  инвестиций в разработку месторождений  и развитие транспортной инфраструктуры;

- повышение  эффективности использования энергетических  ресурсов в отраслях экономики;

- стимулирование  внедрения перспективных технологий  добычи и переработки нефти  и газа;

- введение  в действие новых производственных  мощностей;

- совершенствование  налогового законодательства и  законодательной базы.

В заключении следует  отметить, что нефтяной комплекс уже  много лет является главной отраслью в экономике России и при решении  существующих проблем способен сохранить  свою роль на долгосрочную перспективу  развития нашей страны.

 

 

Список использованной литературы.

 

 

Судо М. М. Нефть и горючие газы в современном  мире. – М. Недра, 1984.

У.Л. Леффлер  Переработка нефти = Petroleum Refining. —  М.: «Олимп-Бизнес», 2011. — 224 с.

Менделеев Д. И. Сочинения: В 25 т. — Т. 10: Нефть. Л.-М., 1949. С. 463.

Ю. Н. Гладкий, С. Б. Лавров, Дайте планете шанс! 
Под редакцией А. А. Агеева Экология цивилизации., том 2, Сохраним наш мир. 
Под редакцией Алан Маки, журнал “Нефтегаз”. 
Зарубежный журнал “Нефтяная и газовая промышленность”.

Химия. Школьный иллюстрированный справочник. – М.: Росмэн, 1995.

“Книга для  чтения по  химии (часть вторая)”  Авторы: К. Я. Парменов,

Л. М. Сморгонский, Л. А. Цветков.