Как получают дизтопливо на производстве
Нефть – это смесь многих углеводородов, от самых легких до гудрона и асфальтенов. При разделении на фракции из нефти получают все виды дизельного топлива.
Нефтеперерабатывающий завод где-то в России…Прежде чем оказаться в топливном баке автомашины, трактора или танкера, нефти предстоит пройти сложную первую стадию нефтепереработки, в результате которой и получается лучшее по многим показателям топливо.
Переработка происходит в ректификационных колоннах – там нагретая до высоких температур нефть выделяет определенные, требуемые для получения заданного продукта фракции. Например, для получения дизельного топлива требуется температура от 180 до 360 °С. Этот этап производственной технологии – самый легкий, недорогой и быстрый, но обеспечивает самый низкий уровень выхода дизтоплива – не более 22-25%. Другим, более тяжелым углеводородным фракциям требуется дальнейшая переработка крекинг-процессом, на выходе которого и получаются компоненты, предназначенные для сгорания в цилиндрах дизельного двигателя.
Известно несколько типов крекинг-процесса : термический, ведущийся без катализаторов, гидрокрекинг, в течение которого нефтесырьё взаимодействует с водородом, содержащимся в реакторе, а также каталитический, где ускорителями процесса служат такие металлы, как железо, никель, иногда губчатая платина. Это сложный, энергоемкий, но необходимый этап, увеличивающий выход легких компонентов топлива до 70-80% объема исходного сырья.
Далее полуфабрикаты дизтоплива требуется очистить от серы и прочих примесей, для чего нефтепродукты подвергают гидрокрекингу. В процессе взаимодействия с водородом, имеющим высокую химическую активность, при высокой температуре и давлении образуются сернистые и другие соединения, которые далее удаляются из реактора. Очистка от серы стоит дорого, расходы на неё часто превышают 50% стоимости выработки дизтоплива. Расходы еще более увеличиваются, если сырьем оказываются наиболее распространенные сегодня сорта высокосернистой нефти.
Финальный этап очистки дизельного топлива от примесей – щелочная очистка при помощи раствора едкого натра, удаляющая органические кислоты и сернистые соединения.Если готовое топливо не будет подвержено высоким требованиям или приданию специфических свойств, то далее следует завершающий этап получения дизтоплива – смешение (компаундирование). Продукты крекинга и прямой нефтепереработки смешиваются в требуемых пропорциях исходя из допустимого содержания серы, обогащаются всевозможными присадками. Пусть это и кажется простым, но смешение – долгий и дорогостоящий процесс. Сложносоставные топлива, имеющие десятки присадочных компонентов, требуют в ходе процесса, множества химанализов, строгого соблюдения параметров и режимов смешивания. Компаундирование часто происходит при повышенных температурах и давлениях, на весьма сложном оборудовании. В случае необходимости получить топливо высокой морозоустойчивости может понадобиться также и депарафинизация.
Получение дизельного биотоплива — процесс совершенно иной.
Что такое дизельное топливо
Что такое дизельное топливо
Дизельное топливо (солярка) – жидкий продукт, имеющий желтоватый или коричневатый оттенок. Оно является результатом перегонки нефти из керосиново-газойлевых фракций. ДТ используют для заправки автомобилей и моторизованной техники. Дистиллятное маловязкое применяют для высокооборотных двигателей, а высоковязкое остаточное – для низкооборотных. Его применение сопровождается рядом преимуществ:
- увеличивает ресурс оборудования;
- обеспечивает большую мощность машин при одинаковом объеме двигателя;
- позволяет экономить (гарантирован меньший расход при меньшей цене).
Рассмотрим подробнее, в чем особенности, и какие есть виды дизельного топлива.
Свойства и характеристики
Ниже приведены основные характеристики продукта:
- Воспламеняемость (цетановое число). Оно характеризует способность ДТ к воспламенению в камере сгорания (устанавливает время задержки воспламенения от впрыска в цилиндр до начала выделения большого количества тепла). Цетановое число лежит в пределах 40-50 (зависит от конкретной марки и сорта).
- Фракционный состав. Он определяет полноту сгорания и токсичность отработанных газов. Установлено, что чем больше легких углеводородных фракций находится в топливе, тем меньше кислорода требуется для образования горючей смеси. В результате процесс сгорания будет идти полнее. Солярка, насыщенная легкими углеводородами, является экономичнее в эксплуатации.
- Степень чистоты. Она устанавливает эффективность работы двигателя. Чистоту оценивают с помощью коэффициента фильтруемости, на который влияет наличие механических примесей, воды и смолистых веществ. Чем меньше их содержание, тем быстрее ДТ фильтруется. В качественной солярке мелкодисперсных твердых примесей содержится менее 0,003%.
- Вязкость. Чем ниже данный показатель, тем лучше топливо испаряется. Это способствует простому смесеобразованию. Увеличение показателя приводит к возрастанию сопротивления топливной системы. Это отрицательно сказывается на работе насоса. Оптимальная вязкость лежит в пределах 2-6 мм/с.
Область применения
ДТ применяют в двигателях внутреннего сгорания. Среди его главных потребителей: морской, автомобильный, сельскохозяйственный и железнодорожный транспорт. Большое распространение набирают легковые автомобили, которые оснащены дизельными двигателями, поскольку это позволяет существенно сэкономить на бензине. Кроме того, ДТ широко используется для передвижных и стационарных электростанций, в виде котельного топлива. Остаточное дизельное топливо применяют в кожевенном производстве, во время механической обработки и термообработки металлов.
Основные марки и особенности хранения
За счет смешивания гидроочищенных и прямогонных фракций в конкретных пропорциях удается создать определенную марку ДТ. В соответствии с ГОСТ существует три основных марки:
- Л (летнее). Его используют при температуре воздуха выше 0ОС;
- З (зимнее). Оно предназначено для эксплуатации при температуре воздуха до -25ОС;
- А (арктическое). Его применяют в регионах с суровым климатом, где температура опускается до -50ОС.
Чтобы сохранить качество солярки, важно хранить ее при оптимальных условиях: в герметичной емкости, при относительно низкой температуре и месте, где отсутствует проникновение прямых солнечных лучей. Срок хранения – 12 месяцев.
Источник: ng-logistic.ru
Что такое дизельное топливо? | Science
••• резервуар для хранения дизельного топлива. Изображение Джима Паркина с сайта Fotolia.com
Обновлено 24 апреля 2017 г.
Автор: Jack Busch другие транспортные средства. Дизель, как и бензин, производится из сырой нефти. Однако дизельное топливо и другие виды топлива, изготовленные из сырой нефти, имеют несколько отличий.
Идентификация
Дизельное топливо плотнее бензина. Он более маслянистый и имеет другой запах, чем бензин. На заправочных станциях дизельные насосы четко обозначены. Емкости с дизельным топливом должны быть окрашены в желтый цвет, тогда как бензин поставляется в красной таре. Точно так же керосин поставляется в синем контейнере. На молекулярном уровне бензин и дизель отличаются. Химический состав бензина обычно C9.h30, тогда как дизель часто C14h40. Это всего лишь несколько отличий дизельного топлива от других видов сырой нефти.
Дистилляция
Дизельное топливо — это ископаемое топливо, то есть его перегоняют из сырой нефти или нефти. Нефть добывается глубоко под землей и, согласно статье Кейта А. Квенволдена, опубликованной в журнале «Органическая химия» в 2005 году, состоит из древней биомассы (органических остатков растений и животных), подвергшейся воздействию высокой температуры и давления. Дизель создается с помощью процесса, называемого «фракционной перегонкой», который отделяет определенные части сырой нефти.
Функция
Дизельные двигатели работают за счет внутреннего сгорания. Впускной клапан двигателя открывается и подает воздух в цилиндр. Далее поршень сжимает воздух, двигаясь вверх. В этот момент впрыскивается топливо. Воздух, нагретый при сжатии, воспламеняет топливо, заставляя поршень опускаться. Затем поршень снова движется вверх к верхней части цилиндра, освобождая выхлоп от сгорания. Говорят, что из-за этого четырехэтапного процесса дизельный двигатель имеет «четырехтактный цикл сгорания».
Различия
Бензиновый двигатель работает почти так же, как дизельный двигатель. Однако газовый двигатель смешивает воздух и топливо перед впрыском в цилиндр. Затем смесь воспламеняется свечой зажигания. Дизельные двигатели, с другой стороны, не имеют свечей зажигания. Топливо воспламеняется сжатым воздухом.
Соображения
В некоторых отношениях дизель лучше для окружающей среды, чем бензин. Дизельное топливо содержит меньше присадок, чем бензин, и поэтому выделяет меньше парниковых газов. Однако при сжигании дизельного топлива образуется больше серы, что способствует кислотным дождям.
Биодизель
Последние разработки в области альтернативных источников топлива привели к появлению биодизеля. Биодизель не является ископаемым топливом. Его получают из растительного масла. Биодизель горит чище, чем традиционное дизельное топливо. Некоторое количество биодизеля можно смешивать с нефтедизелем и использовать в обычных дизельных двигателях. Однако, поскольку биодизель имеет тенденцию растворять грязь и другие вещества в топливопроводах, топливные фильтры могут быстро засориться, и их следует часто менять. Биодизель обозначается как B20 (20-процентная биодизельная смесь) и B100 (чистое биодизельное топливо).
Статьи по теме
Ссылки
- Статья по органической геохимии
- Popular Science — Diesel Revisited
Об авторе
Джек Буш окончил Университет Айовы в 2007 году со степенью бакалавра гуманитарных наук. веб-контент с тех пор. Он участвовал в groovyPost.com, 7Tutorials.com, PrimerMagazine.com и других технических веб-сайтах. Он также является соавтором книги «Шаг за шагом к сети вашего компьютера и устройств» (Microsoft Press).
Авторы фотографий
Резервуар для хранения дизельного топлива, изображение Джима Паркина с сайта Fotolia.com
Краткая история дизельного топлива и его использования утилизация. Дизельное топливо широко используется в США в сельском хозяйстве, транспорта, строительства и армии. Действительно, около 20% нефти Расход в США – дизельное топливо. Несмотря на его широкое использование в Соединенных США, однако, дизельное топливо и двигатели, на которых оно работает, получили свое начало в Европа.
Основы дизельного топлива
В своей основе дизельное топливо представляет собой нефтепродукт, подобный бензин. Тем не менее, они очень разные конечные продукты из-за того, как они произведено. И дизель, и бензин начинаются как сырая нефть. Однако в НПЗ, дистилляторы перерабатывают сырую нефть в более легкие и тяжелые жидкости. Бензин получается из самой легкой жидкости. Дизельное топливо поступает из второй по тяжести компонент.
Дизельное топливо более стабильно и менее воспламеняемо, чем бензин. Дизельные двигатели должны использовать сжатие и высокие температуры для воспламенения плотного топлива. топливо. По этой причине их дороже производить и покупать на потребительский уровень. Тем не менее, компромисс заключается в эффективности использования топлива. Дизельное топливо относительная плотность означает, что двигатели проезжают больше миль на галлон, чем бензиновые. модели.
Рудольф Дизель и его изобретение
Изобретатель дизельного двигателя назвал свое имя изобретение — Роберт Дизель. Когда он был студентом Королевского баварского политехнического института в Мюнхене, Германия, он прослушал лекцию по термодинамике, в которой утверждалось внутреннее сгорание двигатели могли преобразовать 100% своего тепла в работу. В то время такие двигатели смог конвертировать только 10%.
Дизель воспринял эту неэффективность как вызов. Бензин двигатели тогда и сейчас используют сжатие топлива и воздуха для подготовки газа к зажигание через свечу зажигания. Дизель начал работать над двигателем, который сжимал только воздух. Это сжатие делает воздух достаточно горячим, чтобы зажечь густое дизельное топливо без искры. Он подал заявку на патент в 189 г.2 и 1893.
Ранние прототипы дизельного двигателя были ненадежны. К сожалению, Рудольфу Дизелю пришлось возместить большую часть своих ранних продаж. Таким образом, по время, когда его изобретение использовалось в военном транспорте в начале 1900-х годов, его финансовые трудности были слишком значительны, чтобы их можно было преодолеть. Он умер загадочно — либо самоубийство, либо убийство — на борту корабля в Англию в 1913 году.
Историческое использование дизельного топлива
Во времена Рудольфа Дизеля паровые и газовые двигатели были главными рабочими лошадками. Дизель разработал свой оригинальный двигатель как замену этим неэффективным моделям. К моменту его смерти тысячи дизельных двигателей использовались по всему миру. Однако двигатели были в основном используются на заводах или в генераторах.
Военные в Европе заинтересовались топливом, работающим эффективно. Франция закупила дизельные двигатели для своих подводных лодок. Великобритания была заинтересована в том же, но смерть Дизеля помешала этому. вхождение. Тем не менее, к 1939 году дизельное топливо обеспечивало 25% мировой морской торговли. Во время Второй мировой войны огромные корабли приводились в движение дизельными двигателями.
По мере совершенствования технологии дизельные двигатели со временем начали воплощать в жизнь мечту своего изобретателя. Производители стали использовать двигатели для грузовых автомобилей в 1920 с. Далее, использование дизельного топлива двигатели произвели революцию в железнодорожном травматизме. К 1930-м годам многие поезда ходили по дизельное топливо.
Поскольку Рудольф Дизель был коренным немцем, немец производители высоко ценили его двигатель. Производители автомобилей начинают производство автомобилей на дизельном топливе в 1920-х и 1930-х годах. Немцы и все европейцы отдавал предпочтение автомобилям с дизельным двигателем в течение нескольких десятилетий.