Атмосферно-вакуумная перегонка

Получение топлива из нефти

углерод (84-86%)

1. Элементарный состав: Нефть

водород (13-14%)

1-3% - примеси (сера, азот, кислород и др. смолистые вещества).

2. Групповой состав:

1.парафиновые углеводороды;

2.нафтеновые углеводороды;

3.ароматические углеводороды;

Групповой состав ТСМ оказывает влияние на их свойства.

1.парафиновые углеводороды. Цепочная структура.

При степени сжатия e = 3 происходит разрыв связей. Она не стабильна и происходит изменение свойств. Степень сжатия карбюраторных двигателей – 7-9; дизельных » 16-18. Цепочная структура целесообразна для дизельных топлив (двигателей).

2.Нафтеновые углеводороды имеют кольцевую структуру. Циклогексан С₆Н₁₂.

Обладает и обеспечивает вязкостными свойствами. Устойчив к температурным изменениям. Является основой для масел.

3. Ароматические углеводороды. Бензол С₆Н₆.

Дают высокие качества топлива и термически устойчивы. Бензолы стойки к окислению и используются в бензинах.

Основные методы получения ТСМ

· Физический – атмосферно-вакуумной перегонкой.

· Химический способ – дает возможность изменять структуру.

· Крекинг процесс- термический процесс при температуре 400-600^О С и давлении 25 атм.

· Каталитический крекинг- при температуре 400-510^О С, давлении 1 атм. в присутствии катализатора.

Атмосферно-вакуумная перегонка

Нефть после удаления солей и воды поступает на установки первичной перегонки. Температура нагрева » 380 – 400^О С. Процесс осуществляется в ректификационных колоннах.

Рис. 1. Принципиальная технологическая схема установки для атмосферно-вакуумной перегонки нефти. Аппараты: 1, 3 — атмосферные ректификационные колонны; 2 — печи для нагрева нефти и мазута; 4 — вакуумная ректификационная колонна; 5 — конденсаторы-холодильники; 6 — теплообменники. Линии: I — нефть; II — лёгкий бензин; III — отбензиненная нефть; IV — тяжёлый бензин; V — керосин и газойль; VI — водяной пар; VII — мазут; VIII — газы разложения и водяной пар; IX — масляные фракции; Х — гудрон.

1. Самые легкие фракции – бензины (авиабензины самые чистые), автобензины, растворители. Температура испарения бензинов » 35 – 200^ОС.

2. Фракция лигроин. Т_исп.= 110 - 230^ОС.

3. Керосин. Т_исп.= 140 - 300 ^ОС.

4. Газойль. Т_исп.= 230 - 330^ОС.

5. Соляр. Т_исп.= 280 - 360^ОС. Топливо для тихоходных двигателей (дизели для океанских кораблей и т. д., и если обороты коленчатого вала < 1000 об/мин и скорость перемещения поршня < 6,5 м/с.

Фракции со 2 по 4 является исходным сырьем для дизельного топлива, топлива для ракетных двигателей и т.д.

6. В остатке остается мазут (» 60 – 80%). Это сырье для получения ассортимента ГСМ (смазки и т.д.). Нагревают до Т= 360 – 380^ОС и направляют в вакуумную ректификационную колонну, так получают масляные фракции.

7. Конечный продукт - гудрон. После обработки получают битум. Из масляных фракций в результате специальных методов обработки получают товарные масла.

Все эти масла называются дистилятными. Из дистилятных масел в результате специальных методов очистки (депарафинизированное, депорасфальтирование) получают остаточные масла высокого качества (авиамасла).

Из дистилятных масел путем добавления присадок, получают автотракторные масла (смешанные).

Контрольные вопросы

1. Какое сырье используется для производства топлива?

2. Из чего состоит топливо для ДВС?

3. Каковы пределы воспламеняемости горючей смеси?

4. Что такое коэффициент избытка воздуха?

5. Способы очистки ГСМ.