Proprietățile fizice și chimice ale păcurii
Principalele caracteristici operaționale ale cazanului și ale combustibililor grei
Acțiunea chimică și corozivă a mediului pe material și echipament
Uleiul de combustibil este un produs lichid de culoare maro închis, fracțiunea care fierbe la o temperatură mai mare de 350 ° C se numește ulei rezidual (reziduu după alegerea distilatelor ușoare).
Fracția (sau distilatul) - aceasta face parte din punctul de fierbere a uleiului în anumite limite de temperatură. Uleiul de combustibil este un amestec de hidrocarburi, rășini petroliere, asfaltene, carbenuri, carboizi și compuși organici care conțin metale. Producția de păcură reprezintă aproximativ jumătate din volumul inițial de ulei.
O compoziție componentă exemplară a păcurii mărfuri poate include: distilarea atmosferică țiței de țiței, gudron, motorinele de vid, extracte din producția de țiței, fracțiune de ulei de kerosen gaz motorinelor (primare și secundare), grele, cracare catalitică și de cocsificare, bitum, reziduuri de la reducerea vâscozității piroliza gudronului grele.
Uleiul preparat la instalația de desalinizare și deshidratare (ELOU) este furnizat unităților de distilare primară pentru separarea în fracțiuni de distilat și combustibil lichid sau gudron. Fragmentele și reziduurile rezultate, de regulă, nu îndeplinesc cerințele GOST pentru produsele petroliere comerciale. Prin urmare, pentru rafinarea lor, precum și aprofundarea rafinării petrolului, produsele obținute în unități de distilare sub atmosferă și sub vid sunt utilizate ca materii prime pentru procese secundare (distructive) în conformitate cu opțiunea de prelucrare a uleiului.
Tehnologia de distilare primară are un număr de caracteristici fundamentale datorate naturii și a cerințelor de materie primă pentru produsele obținute. Ulei ca materie primă pentru distilare are următoarele proprietăți: are un caracter continuu de fierbere, stabilitate termică scăzută a fracțiunilor grele și reziduuri care conțin o cantitate semnificativă de complex slab volatile și non-volatile, practic smolistoasfaltenovyh și sulf, azot și organometalici compuși, se deteriorează brusc performanța produselor petroliere și a împiedica lor ulterioară prelucrare.
Deoarece temperatura stabilității termice a capetelor grele corespunde aproximativ diviziunea temperatură limită între uleiul de combustibil lichid și motorină pentru ulei curba ITK la o distilare primară păcura se efectuează de obicei la presiune atmosferică și distilarea motorinei - în vid. Selectarea temperaturii uleiului limita de divizare la presiune atmosferică între motorină și păcură nu depinde numai de stabilitatea termică a fracțiunilor petroliere grele, dar, de asemenea, parametrii tehnico-economici ai procesului de separare în ansamblu. În unele cazuri, limita de temperatură se determină prin împărțirea de ulei pentru a echilibra cerințele de calitate. Astfel, distilarea petrolului pentru a produce combustibil cazan diviziune temperatură de delimitare se extinde aproximativ 300 0 C, adică aproximativ jumătate din fracțiunea de combustibil diesel este ales din păcură pentru combustibil lichid de vâscozitate redusă.
Cu toate acestea, această opțiune nu este în prezent cea principală. In ultimii ani, tot mai mare de combustibil diesel de resurse, precum și materii prime pentru cracare catalitică, cel mai important și a câștigat procesul adâncește de prelucrare a petrolului în instalațiile de distilare atmosferică și atmosferică vid (AT și AVT), se efectuează, respectiv ulei fracțiune de selecție și motorine de vid din ce în adâncime. Pentru a obține uleiul combustibil vâscozitate dorită este utilizat reducerea vâscozității reziduurilor grele de la distilarea în vid.
Astfel, problema justificării și alegerii limitei de temperatură pentru diviziunea de țiței depinde de variantele schemelor tehnologice de distilare a petrolului și a păcurii și de opțiunile de transformare a uleiului în ansamblu.
De obicei, distilarea uleiului și păcurii se efectuează, respectiv, la presiune atmosferică și în vid la temperatura maximă (fără crăpare) a materiei prime prin striparea fracțiunilor ușoare de abur. Compoziția complexă a reziduurilor de distilare necesită, de asemenea, organizarea unei separări clare a fracțiunilor de distilat din acestea, incluzând separarea foarte eficientă a fazelor cu o singură evaporare a materiilor prime. Pentru a face acest lucru, instalați elemente de bouncing, care evită driftul de picături de fluxul de abur.
În funcție de conținutul de sulf, combustibilul este împărțit în sulf mic - până la 0,5%, sulf scăzut - de la 0,5% până la 1,0%, sulfuros - de la 1,0% până la 2,0% și sulf ridicat de la 2 , 0 până la 3,5%.
Prin calea de producție, distingem combustibilul direct de combustibil și combustibilul cracat.
Uleiul negru direct topit este un amestec de reziduuri grele de ulei de distilare directă a uleiului cu fracțiunile cu vâscozitate redusă. Amestecarea distilatelor cu reziduurile grele este necesară pentru menținerea vâscozității păcurii în conformitate cu cerințele standardului.
Uleiul de combustibil de cracare este un reziduu greu, foarte vâscos al procesului de cracare.
Pentru un cazan combustibil includ clasele de combustibil lichid 40 și 100 de produse în conformitate cu GOST 10585-75 (M-40 pentru a reduce punctul turnării până la aproximativ 10 ° C 8 Se adaugă - 15% a fracțiunilor de mijloc în M-100 fracție diesel nu este adăugat) la greu carburanți - ulei bunker F-5 și F-12 - conform GOST 10585-75, carburant DF si DM - conform GOST 1667-1668.
Carburanții navelor includ combustibilul distilat TMS conform TU 38. 101567-87 și combustibilul rezidual SVT, SVL, SHS conform TU 38.1011314-90.
Ulei de combustibil F-5 este obținut prin amestecarea produselor de distilare directă a uleiului: 60-70% din combustibilul primar și 30-40% din combustibilul diesel cu adăugarea unui aditiv deprimant. Este permisă utilizarea în compoziția sa a până la 22% din fracțiunile de motorină cu combustibil lichid de kerosen în compoziția sa, incluzând motorina ușoară de cracare catalitică și termică.
În cantități mici, reziduurile de distilare a rășinilor, obținute prin prelucrarea termică a cărbunelui și a șisturilor combustibile (cărbune și țiței) sunt utilizate ca combustibil lichid pentru cazan.
Pe lângă flota și păcură, industria produce combustibil tehnologic conform TU 38.001361-87. Acest combustibil este produs numai din produse de distilare directă a uleiului.
produc mai multe tipuri de combustibili pentru centrale electrice de nave, inclusiv carburanți în conformitate cu GOST 1667-1668, navă de combustibil cu vâscozitate redusă TU 38.101567-87 și navă cu viscozitate ridicată de combustibil TU 38.1011314-90.
De uz casnic de combustibil cuptor destinat arderii în instalațiile de încălzire cu putere redusă aranjate direct în spațiile de cazare, precum și generatoare de căldură medii de energie utilizate în agricultură pentru prepararea furajelor, conserve de cereale uscare de fructe și alte scopuri. Prin compoziție fracționată poate fi oarecum mai greu decât combustibilul diesel. Nu normalizează numerele de cetani și ioduri, punctul de nori.
Randamentul petrolului este de aproximativ 50% din greutate pe baza uleiului inițial. Datorită necesității adâncitura sale ulterioare de prelucrare a petrolului într-o scară tot mai este supus prelucrării ulterioare, distilarea sub vid de distilate, cu punct de fierbere în intervalul 350-420, 350-460, 350-500 și 420-500 ° C. distilatelor vacuum folosite ca materie primă pentru producția de carburanți de cracare catalitică, hidrocracare, distilarea uleiurilor lubrifiante. reziduu de distilare sub vid, a fost utilizat pentru procesarea în cracarea termică și cocsificarea, producând o cantitate reziduală de uleiuri lubrifiante și gudron, apoi prelucrate pentru bitum. (Figura 1. Diagrama schematică a procesării țițeiului).
combustibil lichid
Fig. 1. Schema de bază a procesării țițeiului.
Proprietățile fizice și chimice ale păcurii
Principalele caracteristici operaționale ale cazanului și ale combustibililor grei
Caracteristicile de performanță sunt determinate de comportamentul combustibilului în condiții de depozitare, transport și de funcționare. Acești indicatori sunt determinate de următoarele caracteristici fizico-chimice:
1. Vâscozitate - determină metodele și durata operațiunilor de încărcare, condițiile de transport și pompare, rezistența hidraulică în timpul transportului prin conducte și eficiența injectorilor. Din vâscozitate va depinde de capacitatea de a se depune din apă, cu cât este mai mare vâscozitatea, cu atât este mai dificilă separarea apei. Prin compoziția chimică, toți combustibilii întunecați se caracterizează prin prezența parafinelor solide, substanțelor asfaltice-rășinoase.
3. Valoarea calorică - din căldura de combustie depinde consumul de combustibil, măsurat kJ / kg, adică aceasta este alocarea de căldură pe unitate de combustibil. GOST normifică căldura inferioară de ardere - aceasta este căldura de combustie, care nu ia în considerare consumul de căldură pentru condensarea vaporilor de apă. Cea mai mare căldură de combustie este căldura de ardere, care ia în considerare costurile de încălzire pentru condensarea apei. Căldura de combustie depinde de compoziția chimică și de raportul carbon-hidrogen. În plus, căldura inferioară de ardere depinde de conținutul de compuși ai sulfului. Pentru combustibilii cu conținut ridicat de sulf este mai mic decât pentru combustibilii cu conținut scăzut de sulf. Pentru combustibilii din cazan, cea mai scăzută valoare calorifică este QH = 39900-41580 J / kg, cu c = 940-970 kg / m3.
4. Punctul de turnare - caracterizează condițiile de depozitare, evacuare și pompare. Depinde de calitatea uleiului prelucrat și de modul de obținere a combustibilului. Pentru încălzirea uleiului M-40 și M-100, punctul de curgere trebuie să fie de până la + 25 ° C.
5. Punctul de inflamabilitate al mazărelor navale este determinat într-un creuzet închis (nu mai mic de 75-80 ° C), pentru cazanele de combustibil se determină într-un creuzet deschis (nu mai mic de 90-100 ° C).
Diferitele mărci de combustibil au valori diferite ale energiei. Cu toate acestea, valoarea calorică netă a păcurii este de 9000 kcal / kg.
Acțiunea chimică și corozivă a mediului pe material și echipament
Pentru a proteja echipamentele din coloană de coroziune, se folosesc aditivi anticorozivi: un inhibitor de coroziune și un neutralizator de coroziune, care sunt introduse direct în tubulatura "cască" a coloanelor. În instalațiile vechi, soluția de apă de amoniac de 2-4% este utilizată pentru a proteja împotriva coroziunii, care este injectată, de asemenea, cu tubulatura "cască" a coloanelor.
Desigur, pe măsură ce crește temperatura uleiului, vâscozitatea scade semnificativ. De aceea, pentru o mai bună pompare și transfer de combustibil, temperatura sa crește artificial. În plus, combustibilul este încălzit și în timpul arderii în injectori. Rețineți, totuși, că, dacă temperatura uleiului combustibil atinge temperatura blițului (adică temperatura la care aburul eliberat din păcura, cu prezența aerului și în prezența unei flăcări deschise se poate aprinde), acest lucru va duce inevitabil la un incendiu. Prin urmare, este foarte important să cunoaștem punctul de aprindere al acestei mărci de combustibil.
Unul dintre avantajele majore ale combustibilului este simplitatea depozitării acestuia. Spre deosebire de benzină și kerosen, acesta poate fi depozitat în containere scurgeri, deoarece nu are un grad ridicat de evaporare. Spre deosebire de bitum, motorina nu necesită încălzire constantă. Cu toate acestea, trebuie amintit că, în timpul depozitării prelungite a păcurii în recipiente nesigilate, poate absorbi cantități mari de apă - umiditate condensare. Desigur, impuritatea de apă în ulei de combustibil este foarte de dorit, prin urmare, în ciuda lui nu pretentios, ar trebui să respecte anumite condiții de depozitare. Cel mai adesea, rezervoare de beton sau beton uriașe sunt folosite pentru ao stoca.
O notă privind cumpărarea combustibilului. După cum sa menționat deja, motorina M100 este cea mai des utilizată în sistemele de încălzire și cazanele. Din acest motiv, în perioada de vară, prețul pentru acesta este oarecum redus (în majoritatea regiunilor nu există o problemă de încălzire în vară). Pe de altă parte, pentru depozitare suficient de prelungite M100 (și alte uleiuri combustibile) se degradează în mod semnificativ caracteristicile sale (în special, se referă la creșterea fracțiuni de masă de apă și impurități mecanice sau impurități), adică, în avans de cumpărare o cantitate mare de ulei de combustibil este greu de util. Evident, având în vedere aceste considerente, achiziționarea de păcură necesare pentru a adera la un compromis rezonabil descris factori contradictorii.
Lista literaturii utilizate
Chimia uleiului / editată de ZI Skopyaeva. L. Chemistry, 1984.
Petrov AA Hidrocarburi de petrol. M: Chimie, 1984.
Erich V.N. Rasina M.G. Rudin M.G. Chimie și tehnologie de petrol și gaze. L. Nauka, 1985.
Paraushanu V. Korobya M. Muska G. Producția și utilizarea hidrocarburilor. M. Mir, 1987.
Lebedev NN Chimie și tehnologie de sinteză de bază organică și petrochimică. M. Chemistry, 1988.
Chimie de petrol și gaze / în roșu.V.A.Proskuryakova și AEDrapkina. L. Chemistry, 1989.
Noi procese de sinteză organică. M. Chemistry, 1989.
Review-uri și articole originale în revistele „Comentarii chimice rusești“, „Produse de chimie petroliera“, „Chimie Aplicată“, „Tehnologia chimică“, etc ..
Resurse electronice: www.da.ru/books sau elibrary.sitecity.ru/index.phtml sau chemtox.da.ru/books
Găzduit pe Allbest.ru