Современные дизельные, судовые и тяжелые моторные топлива - Химия - Скачать бесплатно
Химическая стабильность дизельного топлива — способность
противостоять окислительным процессам, протекающим при хранении. Эта
проблема возникла с углублением переработки нефти и вовлечением в состав
товарного дизельного топлива среднедистиллятных фракций вторичной
переработки нефти, таких, как легкого газойля каталитического крекинга,
висбрекинга, коксования. Последние обогащены ненасыщенными
углеводородами, включая диолефины и дициклоолефины, а также содержат
значительное количество сернистых, азотистых и смолистых соединений.
Наличие гетероатомных соединений, особенно в сочетании с ненасыщенными
углеводородами, способствует их окислительной полимеризации и
поликонденсации, тем самым влияя на образование смол и осадков. Самыми
сильными промоторами смоло- и осадкообразования являются азотистые и
сернистые соединения.
Химическая стабильность оценивается по количеству образовавшегося в
топливе осадка (мг/100 мл) по ASTM D 2274. Легкий газойль каталитического
крекинга (ЛГКК) по химической стабильности существенно уступает
прямогонным или гидроочищенным дистиллятным фракциям: [3]
Содержание ЛГКК 43/107 в топливе, %. 0 10 20 30
40 100 Норма
Осадок, мг/100 мл 1,2 5,5 7,2
8,9 10,3 21,5 < 0,2
7. Коррозионная агрессивность
Стандартами на дизельные топлива регламентируются следующие
показатели качества, характеризующие их коррозионную агрессивность:
содержание общей серы, содержание меркаптановой серы и сероводорода,
водорасворимых кислот и щелочей, испытание на медной пластинке.
Современная технология получения дизельных топлив практически
исключает возможность присутствия в них элементной серы и сероводорода в
количествах, вызывающих коррозионное воздействие на металлы. Отсутствие
эле-
ментной серы и сероводорода надежно контролируется испытанием на медной
пластинке. Топливо выдерживает эти испытания, если содержание свободной
серы не выше 0,0015 %, сероводорода не более 0,0003 %.
Общее содержание серы мало характеризует коррозионную агрессивность
топлива по отношению к металлам. При увеличении содержания серы с 0,18 до
1,0 %, но незначительном повышении содержания меркаптановой серы с 0,005
до 0,009 %, коррозионная агрессивность топлива почти не изменяется.
Большое влияние на коррозионную агрессивность дизельных топлив
оказывает глубина их гидроочистки, так как при этом вместе с сернистыми и
ароматическими соединениями удаляются поверхностно-активные вещества, в
результате чего ухудшаются защитные свойства топлив. Удаление
поверхностно-активных веществ приводит к снижению способности топлива
вытеснять влагу с поверхности металлов и образовывать защитную пленку.
Коррозионная агрессивность дизельных топлив, в основном, зависит от
содержания меркаптановой серы. Так, повышение содержания меркаптановой
серы с 0,01 % (норма ГОСТ) до 0,06 % увеличивает коррозию более чем в 2
раза.
Коррозионная активность меркаптановой серы в дизельном топливе
существенно зависит от присутствия в нем свободной воды и растворенного
кислорода, которые ускоряют процесс образования меркаптидов.
Прямогонные дизельные топлива обладают более высокими защитными
свойствами по сравнению с гидроочищенными. Сравнительно низкими защитными
свойствами обладает газойль каталитического крекинга.
Защитные свойства мало зависят от фракционного состава. Зимнее и
летнее топлива, полученные по одинаковой технологии, обладают примерно
одинаковым защитными свойствами.
Причиной повышенной коррозии и износа является присутствие в топливе
металлов. [3]
Содержание металлов в дизельных топливах (х10-4 %), полученных на
различных предприятиях:
| |Л |3 |А |
|Цетановое число, не менее |45 |45 |45 |
|Фракционный состав: | | | |
|50 % перегоняется при температуре, °С, не|280 |280 |255 |
|выше | | | |
|90 % перегоняется при температуре (конец | | | |
|перегонки), | | | |
|°С, не выше |360 |340 |330 |
|Кинематическая вязкость при 20 °С, ммг/с |3,0-6,0|1,8-5,0 |1,5-4,0|
|Температура застывания, °С, не выше, для | | | |
|климатической | | | |
|зоны: | | | |
|умеренной |-10 |-35 |- |
|холодной |- |-45 |-55 |
|Температура помутнения, °С, не выше, для | | | |
|климатической | | | |
|зоны: | | | |
|умеренной |-5 |-25 |- |
|холодной |- |-35 |- |
|Температура вспышки в закрытом тигле, °С,| | | |
|не ниже: | | | |
|для тепловозных и судовых дизелей и |62 |40 |35 |
|пазовых турбин | | | |
|для дизелей общего назначения |40 |35 |30 |
|Массовая доля серы, %, не более, в | | | |
|топливе: | | | |
|Вида I |0,20 |0,20 |0,20 |
|вида II |0,50 |0,50 |0,40 |
|Массовая доля меркаптановой серы, %, не |0,01 |0,01 |0,01 |
|более | | | |
|Содержание фактических смол, мг/100 см3 |40 |30 |30 |
|топлива, | | | |
|не более | | | |
|Кислотность, мг КОН/100 см3 топлива, не |5 |5 |5 |
|более | | | |
|Йодное число, г I2/100 г топлива, не |6 |6 |6 |
|более | | | |
|Зольность, %, не более |0,01 |0,01 |0,01 |
|Коксуемость 10 %-ного остатка, %, не |0,20 |0,30 |0,30 |
|более | | | |
|Коэффициент фильтруемости, не более |3 |3 |3 |
|Плотность при 20 °С, кг/м3, не более |860 |840 |830 |
|Примечание. Для топлив марок Л, 3, А: содержание сероводорода, |
|водорасворимых кислот и щелочей, механических примесей и воды — |
|отсутствие, испытание на медной пластинке— выдерживают. |
Таблица 4 — Характеристики дизельного экспортного топлива (ТУ 38.401-58-
110-94)
|Показатели |Норма для марок |
| |ДЛЭ |ДЭЗ |
|Дизельный индекс, не менее |53 |53 |
|Фракционный состав: перегоняется при |280 |280 |
|температуре, °С, не выше: |340 |330 |
|50% |360 |360 |
|90% | | |
|96% | | |
|Кинематическая вязкость при 20 °С, мм2/с |3,0-6,0 |2,7-6,0|
|Температура, °С: |-10 |-35 |
|застывания, не выше |-5 |-25 |
|предельной фильтруемое, не выше |65 |60 |
|вспышки в закрытом тигле, не ниже | | |
|Массовая доля серы, %, не более, в топливе: | | |
|вида I |0,2 |0,2 |
|вида II |0,3 |- |
|Испытание на медной пластинке |Выдерживает |
|Кислотность, мгКОН/100 см3 топлива, не более |3,0 |3,0 |
|Зольность, %, не более |0.01 |0,01 |
|Коксуемость 10 %-ного остатка, %, не более |0,2 |0,2 |
|Цвет, ед. ЦНТ, не более |2,0 |2,0 |
|Содержание механических примесей |Отсутствие |
|Прозрачность при температуре 10 °С |Прозрачно |
|Плотность при 20 °С, кг/м3, не более |860 |845 |
3. Присадки к современным дизельным топливам.
Зимние дизельные топлива с депрессорными присадками. С 1981 г.
вырабатывают зимнее дизельное топливо марки ДЗп по ТУ 38.101889— 81.
Получают его на базе летнего дизельного топлива с tп = -5 °С. Добавка
сотых долей присадки обеспечивает снижение предельной температуры
фильтруемости до -15 °С, температуры застывания до -30 °С и позволяет
использовать летнее дизельное топливо в зимний период времени при
температуре до -15 °С. [3]
Для применения в районах с холодным климатом при температурах -25 и
-45 °С вырабатывают топлива по ТУ 38.401-58-36-92. Согласно техническим
условиям получают две марки топлива: ДЗп-15/-25 (базовое дизельное
топливо с температурой помутнения -15 °С, товарное — с предельной
температурой фильтруемости -25 °С) и арктическое дизельное топливо ДАп-
35/-45 (базовое топливо с температурой помутнения -35 °С, товарное — с
предельной температурой фильтруемости -45 °С). [3]
Таблица 5 — Характеристики зимних дизельных топлив с депрессорными
присадками
|Показатели |Нормы для марок |
| |ДЗп |ДЗП-15/-25|ДАП-35/-4|
| | | |5 |
| |ТУ |ТУ 38.401-58-36-92 |
| |38.101889 | |
| | | |
| |-81 | |
|Цетановое число, не менее |45 |45 |40 |
|Фракционный состав: | | | |
|перегоняется при температуре, °С, не | | | |
|выше: | | | |
|50% |280 |280 |280 |
|90% (конец перегонки) |360 |360 |340 |
|Кинематическая вязкость для дизелей |3,0-6,0 |1,8-6,0 |1,5-5,0 |
|общего | | | |
|назначения при 20 °С, мм7с | | | |
|Температура, °С, не выше: | | | |
|застывания |-30 |-35 |-55 |
|помутнения |-5 |-15 |-35 |
|предельной фильтруемое |-15 |-25 |-45 |
|Температура вспышки в закрытом тигле, °С,| | | |
|не ниже: | | | |
|для дизелей общего назначения |40 |40 |35 |
|для тепловозных и судовых дизелей |62 |35 |30 |
|Массовая доля серы, %, не более, в | | | |
|топливе: | | |
|
