Оценка уровня качества дизельного топлива
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
?м из этих этапов подробнее.
Первичная переработка (или прямая перегонка) - это разделение нефти на отдельные фракции по температурам кипения. Она осуществляется в специальных ректификационных колоннах (рис. 3).
Рисунок 3 - Схема получения топлив и масел из нефти: 1 - установка (резервуар с нефтью); 2 - теплообменники; 3 - трубчатая печь для нефти; 4 - ректификационная колонна для нефти; 5 - трубчатая печь для мазута; 6 - ректификационная колонна для мазута
В результате этого процесса получают, в частности, дизельные фракции, использующиеся для изготовления соответствующего топлива. Разделение на фракции основано на том, что углеводороды, входящие в состав нефти, имеют различную температуру кипения. Наиболее легкие фракции нефти выкипают при нагреве до температуры 40-50С, а наиболее тяжелые - при температуре свыше 400С. Технологический процесс перегонки заключается в следующем.
Сырую нефть (обезвоженную и обессоленную) в специальной установке 1 насосами прокачивают через теплообменник 2, подвергая дополнительному подогреву. Из теплообменника она поступает в трубчатую печь 3, где нагревается до температуры 320-330С. При этой температуре большая часть ее превращается в пары. Пары и неиспарившийся остаток нефти непрерывно поступают в нижнюю часть ректификационной колонны 4. Затем пары поднимаются вверх, постепенно охлаждаются и начинают конденсироваться, а неиспарившийся остаток оседает на дно колонны. Ректификационная колонна имеет внутри ряд полок-тарелок с отверстиями, накрытыми специальными колпачками. Пары более легких углеводородов (бензина) поднимаются вверх колонны, а пары более тяжелых (лигроина, керосина и дизельного топлива) располагаются ниже в порядке возрастания температуры их кипения.
Выделившийся в парообразном состоянии бензин, лигроин, керосин и дизельное топливо конденсируются, т. е. превращаются в жидкость, которая на соответствующих уровнях отводится из колонны. На нижние тарелки стекает неиспарившийся остаток нефти - мазут, служащий для получения смазочных масел. Такой процесс испарения жидкости и конденсации ее паров называется прямой перегонкой, или дистилляцией, а продукт перегонки - дистиллятом. Бензин, лигроин, керосин и дизельное топливо получают из фракций, которые выкипают соответственно при температурах: 35-200, 125-230, 150-315 и 200-360С.
Вторичная переработка изменяет химический состав и структуру углеводородов. Основной её метод - это крекинг (от англ. cracking - расщепление). Его главная реакция - расщепление крупных молекул мазута на более мелкие. Крекинг может быть: термическим (расщепление идёт под действием высоких температур без участия какого-либо катализатора), каталитическим (в присутствии катализатора), а также гидрокрекингом (помимо катализатора присутствует водород). Дизельное топливо, полученное при термическом крекинг-процессе, содержит большое количество непредельных углеводородов. Это снижает цетановое число, вызывает повышенное лако- и нагарообразование в двигателях. Поэтому применение такого топлива для дизелей тепловозов нежелательно.
Далее начинается удаление из топлива серы, для чего используется гидроочистка, которая, по сути, является разновидностью гидрокрекинга.
По сравнению с прямой перегонкой все процессы вторичной переработки весьма сложны в технологическом плане и отличаются очень высокой стоимостью. Однако они необходимы, поскольку помогают заметно увеличить выход товарного дизтоплива и заодно - улучшить его качество.
Следующим этапом производства является смешение прямогонных фракций с компонентами вторичных процессов и присадок. Это завершающий процесс получения товарного дизельного топлива .
Стоит заметить, что дизтопливо получают путём смешения прямогонных и прошедших гидроочистку фракций в соотношениях, гарантирующих выполнение требований стандарта содержания серы.
В целях обеспечения хороших низкотемпературных свойств зимнюю и арктическую разновидности дизтоплива получают из более лёгких фракций, чем летнюю. Или же проводится дорогостоящая депарафинизация. Кроме того, в арктическое дизельное топливо вводятся специальные присадки, приводящие к увеличению его цетанового числа с 38 до 40.
Если провести гидроочистку дизтоплива, можно получить экологически чистые летние и зимние марки данного вида горючего.
Добавление в него антидымной и депрессорной присадок позволяет получить так называемое городское дизельное топливо, которое рекомендуется использовать в мегаполисах с целью уменьшения уровня загрязнения его воздуха.
Дизельное топливо (ГОСТ 305-82) получают компаундированием прямогонных и гидроочищенных фракций в соотношениях, обеспечивающих требования стандарта по содержанию серы. В качестве сырья для гидроочистки нередко используют смесь среднедистиллятных фракций прямой перегонки и вторичных процессов, чаще прямогонного дизельного топлива и легкого газойля каталитического крекинга. Содержание серы в прямогонных фракциях в зависимости от перерабатываемой нефти колеблется в пределах 0,8-1,0 % (для сернистых нефтей), а содержание серы в гидроочищенном компоненте - от 0,08 до 0,1 %. [15]
3. Выбор номенклатуры показателей качества дизельного топлива
Выбор номенклатуры показателей качества устанавливает перечень наименований количественных характеристик свойств продукции, составляющих ее качество и обеспечивающих возможность адекватной оцен