Улучшение пусковых качеств автотракторных дизелей в зимний период эксплуатации
Дипломная работа - Транспорт, логистика
Другие дипломы по предмету Транспорт, логистика
?акже от их состава и растворимости в топливе. В (табл.2.14) приведены температуры начала кристаллизации и застывания дизельных топлив различного химического состава [22]. Как видно из данных таблицы, разность между значениями этих показателей колеблется в очень широких пределах.
Таблица 2.14. Низкотемпературные характеристики топлив различного происхождения
Дизельное топливоТемпература, 0ССодержание, % масс.Начало кристаллизацииЗастываниеРазностьсерыароматических углеводородовН-парафиновых углеводородов1234567Из грозненской нефти Из ишимбайской нефти Из краснокамской нефти Из сураханской нефти-2 0 -5 4-6 -5 -14 -74 5 9 11-- 2.05 1.0 --14.0 34.0 21.3 15.045.0 35.0 30.0 25.0Новокуйбышевского НПЗ Л Рязанского НПЗ (обр.1) То же (обр.2) -4 -5 -2-19 -13 -1515 8 131.25 1.1 0.136.6 37.1 28.048.5 34.0 35.0
Чтобы выдержать требуемую температуру застывания, обычно стремятся либо готовить дизельное топливо из малопарафинистых сортов нефти, дающих дистилляты с достаточно низкими температурами застывания, либо понижают конец кипения дизельного топлива, чтобы уменьшить содержание концевых фракций с наиболее высокими температурами застывания. Однако такие пути улучшения низкотемпературных свойств топлив значительно снижают их ресурсы.
Подавляющее большинство промышленных процессов депарафини-зации основано на свойстве парафинов снижать при охлаждении растворимость в различных растворителях, в том числе, и в нефтяных продуктах, выделяясь при этом из раствора в виде кристаллических образований, которые отделяют от раствора в большинстве случаев либо фильтрацией, либо центрифугированием. Такой метод называют депарафинизация кристаллизацией.
Другим свойством парафина, используемым при депарафинизации, является его способность образовывать с некоторыми веществами твердые комплексы, не растворимые в нефтяных продуктах. В качестве веществ, образующих с парафинами нерастворимые комплексы, в настоящее время применяется карбамид (мочевина) и этот метод называется карбамидной депарафинизацией [20]. Однако удаление твердых углеводородов вышеизложенными методами уменьшает выход дизельного топлива и приводит к снижению его цетанового числа, что ухудшает воспламеняемость топлив [42]. Кроме того, при карбамидной депарафинизации полное удаление высокомолекулярных углеводородов не достигается. При этом требуемая температура застывания для зимних сортов топлива (-350С) обеспечивается, но температура помутнения снижается только до -110С [43]. Таким образом, при производстве зимних сортов топлив приходится прибегать к компромиссу между двумя трудносовместимыми свойствами топлива: низкой температурой помутнения и низкой температурой самовоспламенения.
Третий принцип депарафинизации исходит из способности некоторых растворителей по разному растворять низкозастывающие и высокозастывающие компоненты нефтяных продуктов, это позволяет извлекать ннзкозастывающие компоненты экстрагированием такими растворителями. Данный процесс получил название экстрадиционной депарафинизации.
Четвертый принцип. депарафинизации основан на способности сорбентов избирательно адсорбировать из нефтяного сырья либо застывающие, либо низкозастывающие его компоненты. Так активированный уголь способен адсорбировать застывающие компоненты (парафины). Молекулярные сита из цеолита типа MgA способен селективно извлекать из топлива нормальные парафиновые углеводороды, выкипающие в пределах 200...320С [44].
Один из первых промышленных процессов выделения н-парафинов из углеводородных смесей с помощью адсорбции на цеолитах (процесс молекс) разработан фирмой ЮОП США [43] в 1959 году. Целевым продуктом этого процесса являются н-парафины С10-С14, используемые в дальнейшем как продукты синтеза биологически разлагаемых моющих средств.
Процесс молекс позволяет выделять н-парафины до С22 концентрацией не менее 96% при степени извлечения н-парафинов из керосино-газойлевых прямогонных гидроочищенных фракций, выкипающих до 3300С, порядка 95…98%.
Фирме "Юнион Карбайд" - основной поставщик синтетических цеолитов за рубежом - разработала процесс изосив для депарафинизации бензиновых и керосиново-газойлевых фракций, содержащих углеводороды вплоть до С22. Процесс изосив позволяет получить н-парафины С4-С22 концентрацией до 99% при высокой степени изелечения из сырья (до 97...98%) [45].
Для депарафинизации нефтепродуктов за рубежом разработаны также процессы фирмы Бритиш Петролеум, Эссо Рисерч, вакуумный процесс фирмы "Линда", процесс фирмы "Тексако" и др.
Начиная с 1953 года обширные исследования в области разработки процессов выделения н-парафинов из нефтяных фракций на цеолитах ведутся в ГрозНИИ [43].
Для парафинизации летних сортов топлива применяют также метод каталитической обработки - процесс гидрокрекинга - гидродеизомеризация [44], проводимый в одну ступень на сероустойчивом катализаторе, содержащем галогены, или в две ступени - глубокая гидроочистка и гидроизомеризация. В одноступенчатом процессе выход топлива с температурой помутнения -25С и застывания -35С составляет 85%. Выход топлива при двухступенчатой очистке составляет около 70%, но топливо обладает низкими температурами помутнения -35С и застывания -45С.
При эксплуатации автотракторной техники, в условиях низких температур окружающего воздуха, в случае отсутствия зимних сортов топлива широко применяется разбавление бензином, керосином дизельных топлив марки Л. Физическая суть этого способа - повышение растворимости и сниж