Реферат: Применение топлив, смазочных материалов и специальных жидкостей

Котельные и тяжелые моторные топлива

Мазут топочных –двух марок М-40 и М-100.

Мазут флотский Ф-5, Ф-12.

М-40 и М-100 применяют в стационарных паровых котлах и промышленных печах.

Ф-5 и Ф-12 применяется в судовых энергетических установках в качестве моторного топлива.

Цифры в маркировке этих топлив обозначают вязкость условную, определенную при 50⁰ С – вязкость основной показатель.

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. Дизельная фракция добавляют для уменьшения вязкости( также могут добавить до 22% керосино-газойливой фракции в качестве альтернативы). Керосино-газойливую фракцию получают путем деструктивной (разложением у/в) переработки нефтяного сырья, как продукт kat или термического крекинга.

Флотский мазут Ф-12 получают из прямогонных фракций выкипающих выше 350⁰ С и в зависимости от характеристик мазута вовлекается до 30 % дизельной фракции.

Кинематическая вязкость определяется в системе – для всех светлых нефтепродуктов.

Вязкость определяют для темных нефтепродуктов- это вязкость условная, например ВУ₅₀ . Аппарат ВУМ ( вязкость условная для мазутов) применяют для определения вязкости. Никогда темные нефтепродукты не вычисляются по кинематической вязкости, её могут пересчитать. Определяется в секундах. Т.е. для Ф-5 не более 5 сек, для Ф-12 не более 12 секунд.

Мазут топочный М-40 получают из остатков прямой перегонки нефти с вовлечением от 8-15% дизельной фракции. Основа прямогонной фракции выше 350⁰ С.

Мазут М-100 это чистый продукт прямогонной перегонки нефти, выкипающий выше 350⁰ С и дизельное топливо здесь не добавляют.

Мазут экспортный – смесь 85-90% мазута прямой перегонки и 10-15% дистилятнных фракций (дизельной или керосиново-газойлевой фракции. Маркируется М-1,0 (ВУ₅₀ ≤25сек), в маркировке указана 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. Отдельные и тяжелые моторные топлива – это структурированные системы. Аномалии вязкости – если провести термообработку или воздействовать механически, то вязкость, определенная при одной и той же температуре будет отличаться от первоначальной.
2. Содержание серы- нормы по содержанию серы определяются характеристиками нефти, из которой получен мазут.

Для малосернистой нефти до 1%;

Для среднесернистой от 1- 2%

Для высокосернистой до 3,5%.

По природе серы в легких дистиллятах и в темных топливах сера отличается. В остаточных фракциях сера неактивная: сульфиды, теофены, теофаны.

R R

→ SO₂ и SO₃

S S

Наличие в дымовых газах SO₃ повышает температуру начала конденсации газа(повышает точку росы) в результате чего на поверхностях котлов конденсируется капли Н₂ SО_4.

Процесс гидрообессеривания подобен гидроочистке, различаются процессы с применением kat. Эти процессы достаточно непростые как в технологическом плане, так и недолговечностью kat, т.к. происходит закоксовывание kat.

1. Теплота сгорания- от теплоты сгорания зависит расход топлива, измеренного кДж/кг, т 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 он ниже, чем малосернистых.

Для котельных топлив низшая теплота сгорания Q_н =39900-41580 дж/кг,

при р=940-970 кг/м³

1. 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 +25⁰ С .

Для Ф-5 не выше –5⁰ С, для Ф-12 не выше –8⁰ С, для экспортного до 10⁰ С.