Топливо и смазочные материалы

По физическому состоянию топливо бывает жидким, твердым и газообразным. Каждое из них может быть естественным (нефть, каменные и бурые угли, торф, сланцы, природный газ) и искусственным (бензин, дизельное топливо, кокс, полукокс, древесный уголь, генераторный газ, сжиженный газ и др.). В сельскохозяйственном производстве используют разные виды топлива, но в машинах, снабженных двигателями внутреннего сгорания, основным является жидкое топливо.

Топливо состоит из горючей и негорючей части. Горючая часть топлива состоит из различных органических соединений, в состав которых входят углерод (С), водород (Н), кислород (О), сера (S).

Углерод (С) и водород (Н) при сгорании выделяют большое количество теплоты. В небольших количествах в состав топлива входит сера (S), образующая при сгорании оксиды серы, вызывающие сильную коррозию, и поэтому является нежелательной составной частью. В виде внутреннего балласта в небольших количествах содержится кислород (О) и азот (N).

Неорганическая часть топлива состоит из воды (W) и минеральных примесей (М), которые при сгорании образуют золу (А).

Основную массу топлива и смазочных материалов вырабатывают из нефти. В зависимости от физико-химических свойств нефти выбирается наиболее рациональное направление её переработки. Свойства получаемых нефтепродуктов зависят от химического состава нефти и способов её переработки.

В состав нефти входят три основных класса углеводородов: парафиновые, нафтеновые и ароматические. При изучении современных способов получения топлива и масел из нефти нужно уяснить, что способы получения бензина могут быть физические и химические, масел и дизельного топлива -- только физические. При физических способах не нарушается углеводородный состав нефти, а только разделяются по температурам кипения различные дистилляты. При химических способах изменяется углеводородный состав и образуются новые углеводороды, которых не было в исходном сырье.

Ответственной и важной частью при получении топлива является очистка нефтепродуктов. Цель очистки -- удаление из дистиллята вредных примесей (сернистых и азотных соединений, смолистых веществ, органических кислот и др.), а иногда и нежелательных углеводородов непредельных, полициклических и др.). Способы очистки разные - сернокислотная, гидрогенизационная селективная обработка адсорбентами и др.

Одним из главных требований, предъявляемых к бензину является его детонационная стойкость. Скорость распространения фронта пламени при нормальном горении топлива составляет 25 - 35 м/с. При определенных условиях сгорание может перейти во взрывное, при котором фронт пламени распространяется со скоростью 1500 - 2500 м/с. При этом образуются детонационные волны, которые многократно отражаются от стенок цилиндра.

При детонации появляются резкие звонкие металлические стуки в двигателе, тряска двигателя, периодически наблюдается черный дым и желтое пламя в выпускных газах;

Мощность двигателя падает, перегреваются его детали. В результате перегрева происходит повышенный износ деталей, появляются трещины, имеет место прогорание поршней и клапанов.

Детонационная стойкость бензина оценивается условной единицей, называемой октановым числом, которое определяют двумя методами: моторным и исследовательским. Эти методы отличаются только режимами нагрузки двигателя при оценке детонационной стойкости.

Определяют октановое число на одноцилиндровой моторной установке с переменной степенью сжатия двигателя методом сравнения испытуемого бензина с эталонным топливом при одинаковой интенсивности их детонаций. Эталонное топливо представляет собой смесь двух углеводородов парафинового ряда: изооктана (С8Н18), его детонационная стойкость принимается за 100, и нормального гептана (С7Н16), детонационная стойкость которого принимается за 0.

Октановое число равно процентному содержанию по объему изооктана в искусственно приготовленной смеси с нормальным гептаном, которая по своей детонационной стойкости равноценна испытуемому бензину.

Для различных автомобильных двигателей подбирают бензин, обеспечивающий бездетонационную работу на всех режимах. Чем выше степень сжатия двигателя, тем выше требования к детонационной стойкости бензина, но одновременно и выше экономичность, и удельные мощные показатели двигателя. Эффективным способом повышения детонационной стойкости бензина является добавление к ним антидетонаторов, например тетраэтилсвинца, в виде этиловой жидкости. Бензин, в который добавлена этиловая жидкость, называется этилированным. В некоторых марках бензина используются марганцевые антидетонаторы.

Фракционной состав является главным показателем испаряемости автомобильного бензина, важнейшей характеристикой его качества; От фракционного состава бензина зависят легкость пуска двигателя время его прогрева, приемистость и другие эксплуатационные показатели двигателя.

Бензин представляет собой смесь углеводородов, обладающих различной испаряемостью. Скорость и полнота перехода бензина из жидкостного в парообразное состояние определяется его химическим составом и называется испаряемостью. Так как бензин является постоянной сложной смесью различных углеводородов, то они выкипают не при одной постоянной температуре, а в широком диапазоне температур. Автомобильный бензин выкипает от 30 до 215 °С. Испаряемость бензина оценивается по температурным пределам его выкипания и температурам выкипания его отдельных частей - фракций.

Основные фракции - пусковая, рабочая и концевая. Пусковую фракцию бензина составляют самые легкокипящие углеводороды, входящие в первые 10 % объема дистиллята. Рабочую фракцию представляют дистилляты, перегоняемые от 10 до 90 % объема, и концевую фракцию - от 90 % объема до конца кипения бензина. Фракционный состав бензина нормируется пятью характерными точками: температура и начало перегонки (для летнего бензина), температурами перегонки 10, 50 и 90 %, температурой конца кипения бензина, или объемом выпаривания при 70,100 и 180 °С.

В соответствий с ГОСТ 2084-77 автомобильный бензин летнего вида должен иметь температуры начала перегонки не ниже 35 °С, а 10 % бензина должно перегоняться при температуре не выше 70 °С. Для бензина зимнего вида температура начала перегонки не нормируется, а 10 % бензина должно перегоняться при температуре не выше 55 °С. Благодаря этому выпускаемый товарный бензин летнего вида обеспечивает пуск холодного двигателя при температуре окружающего воздуха выше 10 °С, в жаркий летний период они не образуют паровых пробок. Бензин зимнего вида дает возможность запустить двигатель при температуре воздуху -26 °,-28 °С, появление паровых пробок в системе питания двигателя при этих условиях практически исключено.

У рабочей фракции (объем дистиллятов от 10 до 90 %) нормируется температурой перегонки 50 % бензина, которая характеризует скорость прогрева и приемистость двигателя.

Приемистостью двигателя называется его способность в прогретом состоянии под нагрузкой быстро переходить с малой частоты вращения к большей при резком открытии дроссельной заслонки.

Температура перегонки 50% топлива у товарного бензина летнего вида должна быть не менее 115 °С, а зимнего, вида - 100 °С.

Температура перегонки 90 % и конца кипения бензина характеризуют полноту испарения бензина и склонность его к нагарообразованию. Температура перегонки 90 % топлива для автомобильного бензина летнего вида должна быть не выше 180 °С, а зимнего 160 °С.

Одним из главных свойств, обусловливающих испаряемость бензина, является, давление его насыщенных паров. Чем больше в бензине содержится углеводородов с низкой температурой кипения, тем выше его испаряемость, давление насыщенных паров и склонность к образованию паровых пробок. Появление паровых пробок в системе питания двигателя ведет к перебоям в работе и его самопроизвольной остановке.

У выпускаемых в настоящее время автомобильного бензина давление насыщенных паров составляет 35 -- 100 кПа.

В бензиновых двигателях, снабженных электронной системой впрыска, обеспечивается более равномерное распределение топлива по цилиндрам, поэтому они обладают преимуществом по сравнению с карбюраторными: более экономичны, меньшая токсичность отработавших газов, лучшая динамичность.

Для автомобильных двигателей по ГОСТ 2084-77 выпускается бензин следующих марок: А-76, АИ-91, АИ-93, АИ-95, а по ТУ38.401-58-122-95 - АИ-98. Буква А означает, что бензин автомобильный, цифра в марке А-76 -- значение октанового числа, определенного по моторному методу. Буква И у бензина АИ-91, АИ-93, АИ-95 и АИ-98 с последующей цифрой означает октановое число, определенное по исследовательскому методу. Этот бензин может быть как этилированным, так и неэтилированным. Он не соответствует принятым международным нормам, особенно в части экологических требований. В целях повышения качества бензина до уровня европейских стандартов разработан ГОСТ Р 51105-97, которым предусмотрен выпуск неэтилированного бензина следующих марок: «Нормаль-80», «Регуляр-91», «Премиум-95» и «Супер-98». Октановые числа у них определены по исследовательскому методу. У этих марок снижены массовая доля серы до 0,05 % и объемная масса бензола до 5 %. Бензин «Премиум-95» и «Супер-98» полностью отвечают европейским требованиям и предназначены, в основном для импортных автомобилей. С целью обеспечения крупных городов и других регионов с высокой плотностью автомобильного транспорта экологически чистым топливом предусмотрено производство неэтилированного бензина с улучшенными экологическими показателями. Выпускается бензин «Городские» и «ЯрМарка».

Рабочим телом для гидравлических систем и гидромеханических передач тракторов, автомобилей и сельскохозяйственных машин служат легкоподвижные и практически несжимаемые жидкости -- гидравлические масла. Работают они в очень тяжелых условиях, температура их изменяется от +70 до -40 °С, давление достигает 10 МПа. Классы вязкости (5, 7,10,15, 22, 32) установлены в зависимости от значений кинематической вязкости в сСт. По эксплуатационным свойствам гидравлические масла делятся на группы А, Б, В. Масла группы А без присадок предназначаются для гидросистем с шестеренными и поршневыми насосами, работающими при давлении до 15 МПа; масла группы Б готовят с антиокислительными и антикоррозионными присадками для гидросистем с насосами всех типов, работающими при давлении до 25 МПа; масла группы В готовят с антиокислительными, антикоррозионными и противозадирными присадками для гидросистем с насосами всех типов, работающими при давлении свыше 25 МПа.

Выпускаются следующие марки гидравлических масел: масло, веретенное АУ(МГ- 22 - А); масло гидравлическое АУП (МГ - 22 - Б); масло гидравлическое ВМГЗ (М - 15 - В). Для гидромеханических передач автомобилей вырабатываются три марки масел: масло марки «А», масло марки «Р» и МГТ.

Постоянно ужесточающиеся экологические требования и растущие издержки на утилизацию отходов производства обуславливают необходимость применения систем механического разделения для нефтедобывающих, нефтепере-рабатывающих заводов и буровых платформ. Предприятие ЗАО ПКФ "ПромХим-Сфера" поставляет готовые к подключению системы обработки нефтешламов, буровых растворов, сырой нефти и т.д., отвечающие всем необходимым требованиям: малый объем и вес, небольшие эксплуатационные затраты, широкий спектр по производительности. Системы проектируются на заказ, чтобы максимально отвечать требованиям заказчика и условиям эксплуатации на конкретном объекте. Области применения в нефтепереработке и на нефтепромыслах:

обработка нефтешлама, буровых растворов;

удаление нефти из промысловых и сточных вод;

удаление воды из сырой нефти;

очистка машинного и гидравлического масла;

сепарация буровых растворов;

отделение мелких фракций катализаторов

На первом месте стоит эффективность разделительных систем-сепараторов для разделения фракций жидкая-твердая. Предлагаем серию систем центрифугирования, отвечающую требованиям нефтяной промышленности, для буровых и добывающих платформ, НПЗ и резервуарных парков. Особенности систем центрифугирования предусматривают: включение в существующий технологический процесс, автоматический режим работы, не требующий наблюдения; быстрая подстройка параметров машины к изменяющимся качественным показателям продукта и условиям технологического процесса; снижение расхода химических реагентов; одновременное разделение нефти/воды/шлама; малый вес и компактная конструкция; низкая стоимость монтажа; короткая фаза пусконаладки; простая и безопасная эксплуатация. Такие системы строятся на основе эффективных, самоочищающихся центрифуг тарельчатого типа, сконструированных для разделения нефти, воды и шлама.

Для повышения пропускной способности и функции резервирования могут поставляться системы, состоящие из двух или нескольких промышленных центрифуг (параллельная схема работы). Системы центрифугирования могут быть использованы для очистки промысловых и дренажных вод и для отделения воды от сырой нефти. Переход от одного процесса к другому прост и занимает немного времени. Компоновка системы центрифугирования зависит от требований заказчика, например: - условия окружающей среды, такие как t0С воздуха, классификация опасной зоны; - вес и габариты; -качественные показатели продукта, такие как концентрация соли, твердых частиц, нефти. Эти системы были разработаны в соответствии с запросами нефтяной промышленности на более легкое и менее габаритное оборудование по сравнению с используемым в настоящее время.

Решения в области переработки нефтешламов построены на основе высокоско-ростных тарельчатых сепараторов и горизонтальных декантерных центрифуг, которые отвечают всем необходимым техническим требованиям и демонстрируют высокую финансовую отдачу. Отходы нефтяной промышленности, накопленные годами в отстойниках и амбарах, увеличивают негативное воздействие на окружающую среду. Но при надлежащей переработке этих отходов их количество может быть сведено к минимуму, а регенерированная нефть продана с получением прибыли.

Для утилизации нефтешламов, нефтесодержащих сточных вод и осадков предлагаем комплектные системы, включающих в себя шламозаборное устройство, с помощью которого осуществляется забор нефтешлама с определенной глубины. Насос для откачки шлама монтируется на понтоне, который плавает на поверхности пруда. При сильной выветренности поверхности и высоком содержании парафинов и асфальтенов для разжижении шлама в зоне забора, при необходимости используют сборные регистры, обогреваемые паром. Собранный таким образом перерабатывается затем как ловушечная нефть, т. е. сначала нагревается с добавлением в него деэмульгаторов и флокулянтов, и далее разделяется на три фазы: нефть, воду и твердый осадок.

Станция очистки масла предназначена для хранения запаса минерального масла, очистки его путем многократной фильтрации и подачи очищенного масла в гидросистемы.

7. ОТРАБОТАННЫЕ МАСЛА (ОТРАБОТКА)

Представляем весь спектр оборудования для восстановления и регенерации любого вида отработанного масла - трансформаторного, гидравлического, трансмиссионного, тепловозного, турбинного, индустриального и остальных.

Отработанные масла можно не только превращать в недорогое и выгодное по цене тепло, но и практически возвращать ему полную коммерческую стоимость. Новые технологии осушки, дегазации, очистки, сепарации, фильтрации масел позволяют реально извлекать прибыль из никому не нужного отработанного сырья.

В России и мире непрерывно образуется огромное количество отработанных нефте-отходов и отходов масел. Цены на вывоз и утилизацию отработки регулярно сильно растут, штрафы за несоблюдение экологических норм и требований, соответственно, тоже.

Мы предлагаем надёжное решение данной проблемы - возврат отработанных нефтемаслопродуктов и нефтешламов в коммерческий оборот, когда хозяйственник не только не платит за утилизацию, вывоз и лицензированние, но и имеет возможность повторного использования отработанного сырья. Аналогов нашего оборудования, комплексно решающих задачу утилизации отработанных нефтепродуктов, в настоящее время нет. В предлагаемом производстве используется уникальная технология очистки масел, не дающих выбросов в окружающую среду газов, жидких и твердых вредных веществ. Оборудование сертифицировано российскими и рядом международных сертификатов. Экономическая целесообразность производства состоит в том, что из отработанных масел можно получить от 75 до 95% целевого товарного продукта.