Нефть и нефтепродукты
Информация - Химия
Другие материалы по предмету Химия
х топлив. Она характеризует скорость образования горючей смеси топлива и воздуха и тем самым влияет на полноту и стабильность сгорания и связанные с этим особенности работы ВРД: легкость запуска, нагарообразование, дымление, теплонапряженность камеры сгорания, а также надежность работы топливной системы.
Испаряемость реактивных топлив, как и автобензинов, оценивают фракционным составом и давлением насыщенных паров. Для реактивных топлив нормируются температура начала кипения, 10-, 50-, 90- и 98-процентного выкипания фракции.
В ВРД нашли применение три типа различающихся по фракционному составу топлив. Первый тип реактивных топлив, который наиболее распространен, - это керосины с пределами выкипания 135-150 и 250-280 С (отечественные топлива Т-1, ТС-1 и РТ, зарубежное - JR-5). Второй тип - топливо широкого фракционного состава (60-280 С), являющееся смесью бензиновой и керосиновой фракций (отечественное топливо Т-2, зарубежное -JR-4). Третий тип - реактивное топливо для сверхзвуковых самолетов:
утяжеленная керосино-газойлевая фракция с пределами выкипания
195-315 С (отечественное топливо Т-6, зарубежное JR-6).
Горючесть оценивается, прежде всего, удельной теплотой сгорания.
Удельная массовая теплота сгорания реактивного топлива колеблется в небольших пределах (10250-10300 ккал/кг), а удельная объемная - существенно зависит от плотности топлива (которая изменяется в пределах от 755 для Т-2 до 840 кг/м3 для Т-6) Плотность топлива - весьма важный показатель, определяющий дальность полета, поэтому предпринимаются попытки получения топлив с максимально высокой плотностью.
Высота некоптящего пламени - косвенный показатель склонности топлива к нагарообразованию. Она зависит от содержания ароматических углеводородов и фракционного состава
Люминометрическое число характеризует интенсивность теплового излучения пламени при сгорании топлива; т. е. радиацию пламени является также косвенным показателем склонности топлива к нагарообразованию.
Склонность топлива к нагарообразованию в сильной степени зависит от содержания ароматических углеводородов. Нормируется для реактивных топлив следующее содержание ароматических углеводородов: Т-6 -?10, Т-1 - ? 20, ТС-1, Т-2 - ? 22 и РТ - ? 18,5 % масс.
Воспламеняемость реактивных топлив обычно характеризуется концентрационными и температурными пределами воспламенения, самовоспламенения и температурой вспышки в закрытом тигле и др.
Прокачиваемость реактивных топлив оценивают следующими показателями: кинематической вязкостью, температурой начала кристаллизации, содержанием мыл нафтеновых смол и содержанием воды и механических примесей.
К важнейшим показателям качества реактивных топлив относятся также химическая и термоокислительная стабильность, коррозионная активность.
Задача №1
Определить количество н-бутана, которое требуется для достижения необходимого давления насыщенных паров (ДПР) при наличии смеси пяти бензиновых компонентов.
КомпонентОбъем, баррельДПР, psi (атм)Объем х ДПР1. Прямогонный бензинV11,0 (0,07)2. РиформатV22,8 (0,20)3. Бензиновая фракция гидрокрекингаV34,6 (0,32)4. Крекинг-бензинV44,4 (0,31)Всегон-бутанx52
Варианты для расчета
Две последние цифры зачетной книжкиВариантV1V2V3V40114000600010008000
Для всех вариантов требуемое значение ДПР равно 10 psi (0,7 атм).
Решение:
Для того чтобы определить количество бутана, которое требуется для достижения необходимого давления насыщенных паров, требуется произвести алгебраический расчет средневзвешенных значений. Давление насыщенного пара не вполне пропорционально объемным долям компонентов, но для нашей цели такой расчет дает вполне достаточную точность. Предположим, требуемое значение ДПР равно 10psi (0,7 атм) и имеется смесь из пяти компонентов. Нужно рассчитать, сколько н-бутана следует добавить к этой смеси.
КомпонентОбъем, баррельДПР, psi (атм)Объем х ДПРПрямогонный бензин40001,0 (0,07)4000Риформат60002,8 (0,20)16800Легкий прод. гидрокрекинга10004,6 (0,32)4600Крекинг-бензин80004,4 (0,31)35200Всего1900060600+52xн-Бутанх5252х
Чтобы получить величину ДПР, равную 10 psi (0,7 атм), следует добавить:
(19000 + х) = 60600 + 52х,
+ 10х = 60600 + 52х,
х + 10х = -129400,
х = 3081 баррелей н-бутана.
Общее количество произведенного бензина составит 19000 + 3081 = 22081 баррель.
Ответ: V (н-бутана) = 3081 баррель
Задача №2
Рассчитать, какое количество алкилата необходимо добавить, чтобы получить товарный автомобильный бензин с моторным октановым числом (МОЧ) равным 80,0 и исследовательским октановым числом (ИОЧ) равным 89,0. Октановые характеристики алкилата: МОЧ - 95,0 и ИОЧ - 97,0. Компоненты товарного бензина и их октановые характеристики:
КомпонентыОбъем, баррельМОЧИОЧ1. Прямогонный бензин400061,066,02. Риформат600084,094,03. Бензиновая фракция гидрокрекинга100073,575,54. Крекинг-бензин800077,092,55. н-бутан308192,093,0Всего*- V5 берется из предыдущей задачи (по результатам расчетов)
V1, V2, V3, V4 такие же, что и в предыдущей задаче (в соответствии с вариантом).
Решение:
Пример компаундирования по октановому числу
Объем (баррели)МОЧИОЧПрямогонный бензин400061,066,0Риформат600084,094,0Бензин фракции гидрокрекинга100073,575,5Крекинг-бензин800077,092,5н-Бутан308192,093,0Всего22081
Рассчитаем МОЧ и ИОЧ для смеси из предыдущей задачи:
Средние значения октановых чисел для 22081 баррелей равны: МОЧ 77,5 и ИОЧ 84,2.
Теперь рассчитаем, сколько нужно добавить алкилата, чтобы получить требуемые МОЧ 80,0 и ИОЧ 89,0. Октановые числа алкилата составляют МОЧ - 95,0 и ИОЧ - 97,0.
Объем (баррели)МОЧИ?/p>