![]() Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Антидетонационных присадок ⇐ ПредыдущаяСтр 8 из 8
Наиболее эффективным и дешевым, но не всегда экологически выгодным способом повышения ДС товарных бензинов является введение антидетонационных присадок – антидетонаторов. Они обладают способностью при добавлении в бензин в небольшой концентрации повышать его ДС. Пример: алкилсвинцовые и алкилмарганцевые присадки, ферроцен, N-метиланилин, ксилидины, метилтретбутиловый эфир. Алкилсвинцовые - это тетраэтилсвинец Рb(С2Н5)4 и тетраметилсвинец Рb(СН3)4, но последний в отечественной практике не применяется. Механизм действия тетраэтилсвинца состоит в следующем: по следующим реакциям: Чтобы твердый оксид свинца не откладывался на внутренних поверхностях цилиндра и клапанов, к тетраэтилсвинцу добавляют специальное вещество, образующее в РbО летучее соединение, выносящее оксид свинца с выхлопными газами: При добавлении тетраэтилсвинца (ТЭС) к бензину его октановое число повышается, поэтому разность чисел бензина с добавкой ТЭС и бензина в чистом виде (без добавки ТЭС) называется приемистостью бензина. Приемистость зависит от группового химического состава бензина. Эффективность этиловой жидкости должна составлять 17 единиц по моторному методу при добавлении 2 см3 этой жидкости к 1 кг смеси, состоящей из 70 % эталонного изооктана и 30 % н-гептана. Алкилмарганцевые антидетонаторы бывают двух типов: ЦТМ - циклопентадиенилтрикарбонил марганца и МЦТМ - метилциклопентадиенилтрикарбонил марганца. По приемистости они близки к ТЭС, но значительно менее токсичны (при добавлении 1-2 г/кг бензина). Их крупный недостаток: они дают нагар в цилиндре двигателя, что приводит к перебоям в его работе. По этой причине ЦТМ и МЦТМ не нашли широкого применения, хотя по новому ГОСТ Р-51105 для бензинов Нормаль-80 и Регуляр-91 предусматривается введение таких присадок.
Калильное зажигание (КЗ) Это косвенный показатель бензинов к нагарообразованию. КЗ – показатель, характеризующий вероятность возникновения неуправляемого воспламенения горючей смеси вне зависимости от момента подачи искры на свечу зажигания. Оно связано с появлением «горячих» точек (микронагаров) в цилиндре. КЗ приводит к снижению мощности двигателя. КЗ принципиально отличается от детонационного сгорания, хотя внешне похоже на него. КЗ выше у ароматических углеводородов (у бензола 100) и низкое у изопарафинов. ТЭС и сернистые соединения повышают склонность бензина к отложению нагара. Основная борьба с КЗ – это снижение содержания ароматических углеводородов и использование присадок типа трикрезолфосфата. Общее содержание ароматических углеводородов в РФ ограничивается 20%, а бензола 5%, за границей 1%. Испаряемость автобензинов Она зависит от фракционного состава и давления насыщенных паров бензинов. Эти 2 показателя определяют: 1) Возможность пуска двигателя при низких температурах; 2) Склонность к образованию паровых пробок в системе питания; 3) Скорость прогрева двигателя; 4) Расход горючего. Пусковые свойства бензинов улучшаются при облегчении фракционного состава. Применение очень легких бензинов вызывает образование паровых пробок в системе питания, обледенение карбюратора, увеличение потерь бензина. Таким образом, требования к испаряемости бензина противоположные! Оптимальное содержание легкокипящих фракций зависит от климатических условий эксплуатации автомобиля и времени года. В ГОСТах приводятся требования по tн.к., t10%, t50%. Температура перегонки 50% бензина определяет способность быстрого разгона автомобиля до требуемой скорости. Оптимальной t50% считается летом – 1150С, а зимой – 1000С. Экономичность работы двигателя и износ его деталей связывают с температурой перегонки 90% бензина и температурой конца его кипения. При высоких значениях этих показателей тяжелые фракции бензина не испаряются и попадают в картер двигателя, разжижая смазку (масло). Снижение t90% и tк.к. улучшают эксплуатационные свойства бензинов, но при этом сокращаются их ресурсы. Нормируется для летнего и зимнего видов автобензинов t90%=180 и 1600С, tк.к.=195 и 1850С соответственно.
Химическая стабильность бензинов Эта характеристика определяет способность бензинов противостоять химическим изменениям при длительном их хранении и транспортировке. Для оценки химической стабильности нормируют следующие показатели: содержание фактических смол и индукционный период. О химической стабильности бензинов можно судить по содержанию в них реакционноспособных непредельных углеводородов или по йодному и бромному числу. Наихудшей химической стабильностью обладают бензины термодеструктивных процессов, таких как термокрекинг, висбрекинг, коксование и пиролиз. Наилучшие бензины каталитического риформинга, алкилирования, изомеризации и прямой гонки. Повышение химической стабильности бензиновых фракций достигается специальной гидроочисткой. Достаточно эффективным и экономичным способом повышения химической стабильности бензинов является введение антиокислительных присадок
Коррозионная активность бензинов Она обуславливается наличием в них неуглеводородных примесей, в первую очередь сернистых и кислородных соединений, водорастворимых кислот и щелочей. Коррозионная активность оценивается кислотностью, общим содержанием серы, испытанием на медной пластинке и содержанием водорастворимых кислот и щелочей. Наиболее точно оценивает коррозионную активность бензинов проба на медную пластинку. Содержание «меркаптановой серы» в товарных бензинах не должно превышать 0, 01%. При большем содержании меркаптановой серы ее удаляют щелочью с образованием меркаптида Na: NaSH. В технических условиях на автомобильные бензины регламентируется только общее содержание серы.
Дизельные топлива (ДТ) По частоте вращения коленчатого вала различают быстроходные и тихоходные дизели. Быстроходные дизели имеют число оборотов > 1000 мин-1. Грузовые автомобили и сельхозтехника оснащены быстроходными дизелями. Суда речного и морского флота, а также стационарные силовые установки имеют преимущественно тихоходные дизельные двигатели. По сравнению с карбюраторными двигателями дизельные имеют следующие преимущества: 1. ДТ дешевле; 2. расход топлива на 30-40% меньше; 3. более тяжелое ДТ по сравнению с бензином имеет меньшую пожароопасность, облегчает его транспортировку и хранение; 4. дизели допускают большие перегрузки и более устойчивы в работе; 5. выхлопные газы дизелей менее токсичны; 6. полностью устраняется опасность детонационного сгорания; 7. мощность дизеля можно изменять только путем регулирования подачи топлива при неизменной подачи воздуха; 8. в дизелях возможно использование топлив с различной испаряемостью – среднедистиллятных, утяжеленных и даже при определенных условиях легких типа бензина и керосина. Недостатки дизелей: большая удельная масса, меньшая быстроходность и более трудный запуск в зимних условиях. Воспламеняемость Она характеризует способность ДТ к самовоспламенению в среде разогретого от адиабатического сжатия в цилиндре двигателя воздуха. Определение воспламеняемости дизельных топлив проводится на специальной установке со стандартным одноцилиндровым двигателем и заключается в сравнении испытуемого топлива с эталонными топливами. Мерой воспламеняемости ДТ является цетановое число (ЦЧ). В качестве эталонных топлив применяют: - цетан (н-гексадекан C16H34), имеющий малый период задержки самовоспламенения (ПЗВ), и его воспламеняемость принята за 100 единиц ЦЧ. - α -метилнафталин, имеющий большой ПЗВ, и его воспламеняемость принята за 0. Цетановое число – показатель воспламеняемости ДТ, численно равный процентному содержанию цетана в эталонной смеси с α -метилнафталином, которая по самовоспламеняемости в стандартном двигателе эквивалентна испытуемому топливу. Применение топлив с ЦЧ менее 40 приводит к жесткой работе дизеля и ухудшению пусковых свойств топлива. Повышение ЦЧ более 50 приводит к возрастанию удельного расхода топлива из-за уменьшения полноты сгорания. ЦЧ ДТ зависит от его фракционного и химического состава. Парафины нормального строения и олефины имеют самые высокие ЦЧ, а ароматические углеводороды наоборот, самые низкие ЦЧ. ЦЧ высококипящих фракций нефти, как правило, выше ЦЧ низкокипящих. Требования дизелей и двигателей с принудительным воспламенением (бензиновых) в большинстве случаев противоположны. Топлива с высокой детонационной стойкостью обладают худшей воспламеняемостью. Существует эмпирическая зависимость между ЦЧ и ОЧ топлива: ЦЧ=60-0, 5*ОЧ ЦЧ ДТ нормируется в пределах 40-50. Для повышения ЦЧ товарных ДТ используются специальные присадки, улучшающие воспламеняемость топлив. Это обычно алкилнитраты: изопропил-, амил- или циклогексилнитраты и их смеси. Присадки добавляют к зимним и арктическим сортам топлив, к низкоцетановым топливам, например (е.д.), на базе газойлей каталитического крекинга в количестве ≈ 1% масс. При этом ЦЧ ДТ повышается примерно на 10-12 пунктов. Кроме улучшения пусковых свойств снижается нагарообразование. Добавление 1, 5-2% масс. циклогексилнитрата к этилированному автобензину позволяет использовать его как топливо для быстроходных дизелей.
Котельные топлива. Котельные топлива являются наиболее крупнотоннажными продуктами. Однако, ожидается снижение их производства в связи с газификацией котельных установок и переводом их на твердые топлива. Качество котельных топлив нормируется следующими показателями:
1. Вязкость – показатель, определяющий условия слива, транспортирования и режима подачи топлива в топочное пространство. От условий распыливания топлива зависит полнота его испарения и сгорания, КПД котла и расход горючего. Величина вязкости топлива оценивается при 50 и 800С в 0ВУ.
2. Температура вспышки определяется условия обращения с топливом при производстве, транспортировке, хранении и применении. Не рекомендуется разогревать топочные мазуты в открытых хранилищах до температуры вспышки. Основную массу котельных топлив производят на основе остатков сернистых и высокосернистых нефтей. При сжигании сернистых топлив образуются окислы серы, которые вызывают интенсивную коррозию труб, деталей котлов и загрязняют окружающую среду. В некоторых случаях не допускается применение высокосернистых топлив. Это например, в мартеновских печах, печах трубопрокатных и сталепрокатных станов. В России выпускаются следующие марки котельных топлив: 1. Флотские мазуты марок Ф-5 и Ф-12. Ф-5 получают смешением мазута и гудрона из сернистых нефтей с дистиллятными фракциями прямой перегонки и вторичных процессов. Содержание серы в них допускается до 2%. Ф-12 представляет собой смесь дистиллятных и остаточных продуктов малосернистых нефтей. Содержание серы в нем допускается до 0, 6%. Флотские мазуты Ф-5 и Ф-12 различаются по вязкости. Условная вязкость при 500С для Ф-5 и Ф-12 нормируется соответственно не более 5 и 120 ВУ. 2.Топочные мазуты 40 и 100 – это наиболее крупнотоннажные котельные топлива. Они предназначаются для всех котельных и нагревательных установок общего назначения. По содержанию серы выпускают топлива: - малосернистые от 0, 5 до 1, 0% S; - сернистые от 1, 0 до 2, 0% S и - высокосернистые до 3, 5% S. 3. Топлива для мартеновских печей. Вырабатывают 2 марки: - МП малосернистое (до 0, 5% S) - МПС сернистое (до 1, 5% S).
Отечественные котельные топлива по качеству приблизительно соответствуют зарубежным аналогам. Однако они уступают по ряду показателей: содержанию серы, содержанию механических примесей и зольности, температуре застывания высокопарафинистых мазутов. Отечественные котельные топлива, по сравнению с зарубежными, содержат значительное количество разбавителей – ценных дизельных фракций, что связано с нехваткой мощностей висбрекинга и отсутствием депрессорных присадок (ДП).
|