Современные дизельные, судовые и тяжелые моторные топлива

  перекачки, гидравлические сопротивления при транспортировании топлива  по

  трубопроводам, эффективность работы форсунок. От вязкости в  значительной

  мере зависят скорость осаждения механических  примесей  при  хранении,  а

  также способность топлива отстаиваться от воды.

        При положительных температурах (50 и 80 °Ð¡) условную вязкость топлив

  определяют по  ГОСТ  6258—85  с  помощью  вискозиметра  ВУМ.  В  США  для

  определения вязкости используют вискозиметр Сейболта  универсальный  (для

  маловязких мазутов) и  Сейболта  Фурола  (для  высоковязких  мазутов),  в

  Англии — вискозиметр Редвуда. Между определенными  в  различных  единицах

  вязкостями  существует  зависимость.  В   ряде   спецификаций   указывают

  вязкость, найденную экспериментально  и  пересчитанную  в  кинематическую

  (мм2/с).

        Содержание серы. В остаточных топливах содержание  серы  зависит  от

  типа перерабатываемой нефти (сернистой или высокосернистой) и  технологии

  получения топлива. Сера  в  остаточных  топливах  находится  в  связанном

  состоянии  (меркаптановая  сера,  сероводород).   Наиболее   коррозионно-

  агрессивных соединений —  меркаптановой  серы  —  в  остаточных  топливах

  меньше,  чем  в   среднедистиллятных   фракциях.   Поэтому   коррозионная

  агрессивность   сернистых   мазутов   ниже,   чем    сернистых    светлых

  нефтепродуктов.

        При сжигании сернистых топлив сера превращается в оксиды — SO2 и SO3

  Наличие в дымовых газах SO3 повышает температуру начала конденсации влаги

  — точку росы. В связи  с  тем,  что  температура  хвостовых  поверхностей

  котлов (воздухоподогревателей, экономайзеров) близка к точке росы дымовых

  газов, на этих поверхностях  конденсируется  серная  кислота,  которая  и

  вызывает усиленную коррозию металла.

        Содержание  серы  в  мазутах  оказывает  значительное   влияние   на

  экологическое   состояние   воздушного   бассейна.   В    ряде    ведущих

  капиталистических  стран  в  последние  годы   приняты   ограничения   по

  содержанию серы в мазутах до уровня 0,5—1,0 %. [3]

        Теплота сгорания. Это одна из важнейших  характеристик  топлива,  от

  которой зависит его расход, особенно для топлив,  применяемых  в  судовых

  энергетических установках, так как при заправке топливом с более  высокой

  теплотой сгорания  увеличивается  дальность  плавания.  Теплота  сгорания

  зависит от отношения Н/С, а  также  элементного  состава  топлива  и  его

  зольности. Различают высшую и низшую теплоту  сгорания.  При  определении

  высшей теплоты сгорания учитывают, что  часть  тепла,  выделяющегося  при

  сгораний топлива, расходуется на конденсацию паров  воды,  образовавшейся

  при сгорании водорода в топливе. При определении низшей теплоты  сгорания

  тепло, затрачиваемое на образование воды, не учитывается.

        Температура  застывания.  Как  и  вязкость,  температура  застывания

  характеризует условия слива и перекачки  топлива.  Она  зависит  от  двух

  основных факторов: качества перерабатываемой нефти  и  способа  получения

  топлива. Для топочных мазутов марок 40 и 100 tзаст находится  в  пределах

  22—25 °Ð¡ и практически постоянна при хранении  топлив.  Тяжелые  моторные

  топлива, получаемые смешением остаточных и дистиллятных фракций, довольно

  не стабильны, их t при хранении может повышаться на 4—15 °Ð¡. Явление  это

  присуще только топливам, содержащим остаточные  компоненты  —  такие  как

  флотский мазут  Ф-5,  моторное  топливо  ДТ  и  ДМ  и  экспортный  мазут.

  Полагают, что  повышение  tзаст   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 tзаст  оказывают  температура  нагрева,  скорость

  охлаждения, наличие или отсутствие перемешивания и даже диаметр сосуда, в

  котором  она  определяется.  Для  котельных  топлив  tзаст  изменяется  в

  зависимости от условий термической обработки. [3]

 

  Таблица 11 — Изменение температуры застывания, °Ð¡, моторных  и  котельных

  топлив при хранении.

 

|После   |После хранения в течение                                |

|термообр|                                                        |

|аботки  |                                                        |

|(95-100°|                                                        |

|С)      |                                                        |

|                     |без       |0,01 %     |без        |0,05 %    |

|                     |присадки  |присадки   |присадки   |присадки  |

|Состав, %: мазут     |40-50     |87 13      |45-50 55-60|70 30     |

|прямогонный дизельная|60-50     |           |           |          |

|фракция              |          |           |           |          |

|Условная вязкость при|1,2-2,0   |3,63       |1,6-3,1    |5,0       |

|50°Ð¡, °Ð’У            |          |           |           |          |

|Зольность, %         |0,001-0,03|0,024      |0,008-0,017|0,012     |

|Массовая доля серы, %|0,7-1,2   |1,34       |1,1-1,5    |1,44      |

|Температура          |-7.. .-11 |-11        |-7...-Э    |-16       |

|застывания после 3   |          |           |           |          |

|мес. хранения, °Ð¡    |          |           |           |          |

|Коксуемость, %       |1,3-3,9   |3,05       |3,6-4.0    |4,1       |

|Показатели           |Образец № 3            |Образец № 4            |

|                     |без       |0,03%      |без        |0,05%     |

|                     |присадки  |присадки   |присадки   |присадки  |

|Состав, %: мазут     |30-40     |75 25      |45-55 55-45|60 40     |

|прямогонный дизельная|70-60     |           |           |          |

|фракция              |          |           |           |          |

|Условная вязкость при|1,7-2,5   |4,36       |1,8-4,3    |3,53      |

|50 °Ð¡, °Ð’У           |          |           |           |          |

|Зольность, %         |0,018-0,02|0,040      |0,014-0,018|0,038     |

|                     |3         |           |           |          |

|Массовая доля серы, %|1,2-1,3   |1,94       |1,3-1,6    |1,6       |

|Температура          |-7.. .-9  |-8         |-7...-11   |-15       |

|застывания после 3   |          |           |           |          |

|мес. хранения, °Ð¡    |          |           |           |          |

|Коксуемость, %       |2,1 -3,0  |5,2        |3,0-5,6    |4,2       |

 

        Для снижения температуры застывания применяют депрессорные присадки,

  синтезированные на основе сополимера этилена с винилацетатом. Механизм их

  действия заключается в модификации структуры кристаллизующегося парафина,

  препятствующей образованию прочной кристаллической решетки.

        С  углублением  переработки  нефти   содержание   асфальто-смолистых

  веществ  в  топливах  будет  увеличиваться,  поэтому  все  более   острой

  становится проблема производства стабильных котельных топлив.  Асфальтены

  в мазутах находятся  в  коллоидном  состоянии.  Устойчивость  асфальтено-

  содержащих дисперсных систем зависит от природы циклического углеводорода

  и его концентрации в дисперсной среде. Наличие ароматических и нафтеновых

  углеводородов повышает седиментационную устойчивость дисперсной  системы,

  причем для ароматических углеводородов этот  эффект  значительно  больше,

  чем  для  нафтеновых:  ароматические   углеводороды   более   склонны   к

  взаимодействию с  молекулами  асфальтенов,  растворимость  последних  тем

  больше, чем выше концентрация ароматического компонента.  В  такой  среде

  асфальтены диспергируются с  образованием  тонкодисперсных  коллоидных  и

  молекулярно-дисперсных  частиц.   В   среде   парафиновых   углеводородов

  образуется преимущественно грубодисперсная система.  Так  как  нафтеновые

  углеводороды по строению являются  промежуточными  между  парафиновыми  и

  ароматическими, то и кинетическая и агрегативная устойчивость асфальтенов