Температура кипения дизельного топлива


Температура кипения дизельного топлива

В последнее время ГОСТы все жестче стали относиться к температуре кипения дизельного топлива, потому что понижение температур позволяет снизить деструктивное воздействие на окружающую среду. При этом стоимость нередко возрастает, т.к. затраты на производство увеличиваются, а также требуется обновленное оборудование и использование лишь определенных видов нефти.

Технические особенности

Температура кипения дизтоплива различна для всех трех типов энергоносителя, чего удается добиться за счет изменения содержания парафинов:

  • арктическое – 280 С;
  • зимнее – 320 С;
  • летнее – 360 С.

При этом арктический и зимний варианты должны обладать особыми свойствами текучести, потому что летнее ДТ уже при температуре -5 С использовать практически невозможно из-за застывания и преобразования в желеобразную массу. При работе в более холодных местностях используются уникальные методы изготовления и особые добавки, улучшающие рабочие показетли.

Особое внимание следует заострить на том, что понижение температуры для производителей не составляет особой проблемы, но без особо тщательных расчетов не удастся соблюсти все требования по смазке деталей, что сильно ускорит износ. Именно поэтому данный процесс происходит плавно, причем каждый раз предприятия частично переоборудуются, чтобы полностью соответствовать новым стандартам.

Долгое время температура кипения имела период от 360 С до 370 С, но современные стандарты заставили производителей понизить планки до уровня в 340-350 С. Практически все современное производство, основывающееся на европейских стандартах, полностью соответствует данному требованию.

Если понизить температуру начала кипения дизельного топлива и, соответственно, изменить верхний порог, то можно добиться увеличения эксплуатационного периода двигателя и при этом благотворно воздействовать на экологию.

betodisel.ru

Дизельное топливо: описание, характеристики, преимущества

Дизельное топливо - жидкий продукт, использующийся как топливо в дизельном двигателе внутреннего сгорания, а также в газодизелях. Этот вид топлива получается из керосиново-газойлевых фракций прямой перегонки нефти. Дизельное топливо - это смесь алканов, циклоалканов и ароматических углеводородов и их производных. Средняя молекулярная масса составляет 110-230, температура кипения - 170-380 °C.

Различают дистиллятное маловязкое — для быстроходных, и высоковязкое, остаточное - для тихоходных (тракторных, судовых, стационарных и др.) двигателей. Дистиллятное состоит из гидроочищенных керосино-газойлевых фракций прямой перегонки и до 1/5 из газойлей каткрекинга и коксования. Вязкое топливо для тихоходных двигателей является смесью мазутов с керосиново-газойлевыми фракциями. Теплота сгорания дизельного топлива в среднем составляет 42624 кДж/кг (10180 ккал/кг).

Применение дизельного топлива

Интересные факты о дизтопливе

Основные характеристики дизельного топлива, влияющие на его качество

  • Различают так называемое зимнее и летнее дизельное топливо. Основное отличие в температуре предельной фильтруемости ASTM D 6371 и температурах помутнения и застывания ASTM D97, ASTM D2500, указанной в стандартах на это топливо. Производство зимнего топлива обходится дороже, но без предварительного подогрева невозможно использовать летнее топливо при −10 °C, например. Ещё одной проблемой является повышенное содержание воды в дизельном топливе. Вода отслаивается при хранении дизтоплива и собирается внизу, так как плотность дизтоплива меньше 1 кг/л. Водяная пробка в магистрали полностью блокирует работу двигателя. Требования межгосударственного стандарта ГОСТ 305-82 «Топливо дизельное. Технические условия» регламентируют кинематическую вязкость при 20 °C для летних сортов в пределах 3,0÷6,0 сст, для зимних сортов 1,8÷5,0 сст, для арктических 1,5÷4,0 сст. Этот стандарт требует также отсутствия воды во всех марках топлива.

  • Основной показатель дизельного топлива — это цетановое число (Л-45). Цетановое число характеризует способность топлива к воспламенению в камере сгорания и равно объёмному содержанию цетана в смеси с α-метилнафталином, которое в стандартных условиях ASTM D613 имеет одинаковую воспламеняемость по сравнению с исследованным топливом. Температура вспышки, определённая по ASTM D93, для дизельного топлива должна быть не выше 70 °C. Температура перегонки, определённая по ASTM D86, для дизельного топлива не должна быть ниже 200 и выше 350 °C.

  • В последнее время в рамках борьбы за экологию жёстко нормировано содержание серы в дизельном топливе. Под серой здесь понимается содержание сернистых соединений — меркаптанов (R-SH), сульфидов (R-S-R), дисульфидов (R-S-S-R), тиофенов, тиофанов и др., а не элементарная сера как таковая; R — углеводородный радикал. Содержание серы в нефти находится в пределах от 0,15% (легкие нефти Сибири), 1,5% (нефть Urals) до 5—7% (тяжёлые битуминозные нефти); допустимое содержание в некоторых остаточных топливах — до 3%, судовом топливе — до 1%. А по последним нормативам Европы и штата Калифорния допустимое содержание серы в дизельном топливе не более 0,001% (10 ppm). Понижение содержания серы в ДТ, как правило, приводит к уменьшению его смазывающих свойств, поэтому для ДТ с ультранизким содержанием серы обязательным условием является наличие присадок. Порядковый номер согласно принятой ООН системы: 1202, класс — 3.

Характеристики дизельного топлива (ГОСТ 305–82)

Характеристики дизельного экспортного топлива (ТУ 38.401-58-110–94)

Физические свойства:

  • Летнее дизельное топливо: Плотность: не более 860 кг/м³. Температура вспышки: 62 °C. Температура застывания: −5 °C. Получается смешением прямогонных, гидроочищенных и вторичного происхождения углеводородных фракций с температурой выкипания 180—360 градусов Цельсия. Рост температуры конца выкипания приводит к усиленному закоксовыванию форсунок и дымности.

  • Зимнее дизельное топливо: Плотность: не более 840 кг/м³. Температура вспышки: 40 °C. Температура застывания: −35 °C. Получается смешением прямогонных, гидроочищенных и вторичного происхождения углеводородных фракций с температурой выкипания 180—340 °C. Так же зимнее дизельное топливо получается из летнего дизельного топлива добавление депрессорной присадки, которая снижает температуру застывания топлива, однако слабо меняет температуру предельной фильтруемости. Кустарным способом в летнее дизельное топливо добавляют до 20 % керосина ТС-1 или КО, при этом эксплуатационные свойства практически не меняются.

  • Арктическое дизельное топливо: Плотность: не более 830 кг/м³. Температура вспышки: 35 °C. Температура застывания: −50 °C.

Узнать стоимость дизельного топлива

gssnab.ru

Дизельное топливо и его характеристики

Дизельное топливо состоит из большого числа различных углеводородов, точка кипения которых находится в пределах примерно от 180°С до З60°С. Топливо получается с помощью ступенчатой перегонки неочищенной нефти. В дизельное топливо вводятся различные добавки, которые получаются из тяжелых масел путем крекинга с использованием тепла, давления и каталитических добавок.

Требования, предъявляемые к дизельным топливам, определяются национальными стандартами различных стран. В Германии действует стандарт DIN 51601. Наиболее важными параметрами топлива по этому стандарту являются следующие.

Цетановое число, качество воспламенения

Так как дизельный двигатель работает без внешнего воспламенения, то после впрыска дизельного топлива в горячий сжатый воздух, находящийся в камере сгорания, оно должно самовоспламениться с минимально возможной задержкой (периодом задержки воспламенения).

Качество воспламенения определяется как такое свойство топлива, которое определяет начало его самовоспламенения в дизельном двигателе. Качество воспламенения выражается с помощью так называемого цетанового числа (CN). Чем выше цетановое число, тем легче воспламенить топливо.

Углеводород цетан имеет очень хорошую характеристику воспламеняемости, которая соответствует цетановому числу 100, тогда как углеводород метилнафталин, имеющий очень плохую воспламеняемость, имеет цетановое число, равное 0, Стандарт DIN 51601 для дизельного топлива определяет минимальное цетановое число в 45 единиц.

Однако для оптимальной работы современных дизельных двигателей (тихая работа, уменьшение вредных выбросов) желательно иметь топливо с повышенным цетановым числом около 50. Высококачественное дизельное топливо содержит большое количество парафинов с высокими цетановыми числами. В противоположность этому, различного типа ароматические углеводороды, содержащиеся в крекинговых соединениях, ухудшают качество воспламенения.

Поведение дизельного топлива при низких температурах, фильтруемость

При низких температурах осаждение кристаллов парафина может вызвать забивание топливного фильтра и, следовательно, прекращение подачи топлива. Начало осаждения парафина может в самом неблагоприятном случае начаться при температурах около 0°С. Чтобы предотвратить это, нужно при наступлении холодов заранее позаботиться о зимнем дизельном топливе.

Обычно добавки для улучшения текучести добавляются в процессе производства дизельного топлива. Они и не предотвращают осаждение парафина, а значительно ограничивают рост их кристаллов. Образующиеся кристаллы будут настолько малы, что они смогут проходить через поры топливного фильтра. В результате этого фильтруемость топлива может сохраняться вплоть до низких температур. Сопротивляемость к воздействию холода может быть улучшена еще больше с помощью добавок, которые предотвращают осаждение кристаллов парафина. Зимнее дизельное топливо, которое широко распространено в настоящее время, гарантирует сопротивление замерзанию (по российским стандартам до температуры -30°С, а арктическое топливо до -50°С). Дополнительными мерами являются подогрев топливного фильтра или добавление керосина в дизельное топливо. Подмешивание низкооктанового бензина также может воспрепятствовать осаждению парафина, однако в этом случае качество воспламенения ухудшится, и температура вспышки заметно уменьшится (бензин имеет очень низкое цетановое число).

Температура вспышки дизельного топлива

Температура вспышки — это температура, при которой воспламеняемая жидкость дает достаточное количество пара в окружающий ее воздух, чтобы смесь воздуха с парами над поверхностью жидкости могла быть воспламенена от источника воспламенения. Из соображений безопасности (транспортировка, хранение) дизельное топливо должно иметь класс безопасности AIII, т.е. оно — должно иметь температуру вспышки выше 55°С. К примеру, содержание бензина в концентрации менее 3% в дизельном топливе может уменьшить температуру вспышки до такого уровня, что воспламенение возможно при комнатной температуре.

Температура вспышки дизельного топлива может быть в диапазоне от 52 °С до 96 °С  в зависимости от типа двигателя, для которого оно применяется и условий его работы. Поскольку дизтопливо применяется в двигателях с высокой степенью сжатия, дизельное топливо должно обладать высокой температурой вспышки и низкой температура самовоспламенения.

Область кипения дизельного топлива

Значение области кипения влияет на параметры, которые важны для рабочего -поведения- дизельного топлива. Хотя расширение этой обрасти в сторону низких температур и приведет к тому, что топливо будет применимо для работы при низких температурах, но цетановое число в то же время уменьшится и это ухудшит, в частности, смазывающие свойства. Это ухудшение смазывающих свойств увеличит риск износа деталей системы впрыска. Если, с другой стороны, конечная температура кипения увеличивается, что желательно для достижения полноты использования нефти, то это может привести к увеличению выбросов серы и закоксовыванию форсунок (осаждение результатов сгорания).

Плотность дизельного топлива

Теплотворная способность дизельного топлива зависит в большей степени от его плотности и увеличивается с увеличением плотности. Следовательно, если топливо с сильно различающейся плотностью используется на топливном насосе высокого давления (ТНВД) при той же самой ei и установке, то в этом случае дозировка объема, создаваемого насосом постоянна — в смесеобразовании происходит перемена из-за флуктуаций в величине теплотворной способности, что, в свою очередь, приведет к увеличению выбросов серы для повышенной плотности.

Сера

Дизельное топливо содержит серу в форме химических соединений в зависимости от качества нефти и компонентов, используемых в смеси. В частности, компоненты, участвующие в крекинге, имеют высокое содержание серы, но они могут быть уменьшены с помощью введения водорода в технологическом процессе. Так как сера преобразуется в двуокись серы при сгорании в двигателе (это соединение очень неблагоприятно воздействует на окружающую среду из-за его кислотной реакции), то законодательно ограничено допустимое содержание серы. В последние годы оно постепенно уменьшается и в соответствии со стандартами не должно превышать 0,2% по весу. Не считая этого, сера увеличивает массу частиц в выхлопных газах и ухудшает эффективность работы каталитических преобразователей, когда они используются для уменьшения выбросов серы.

Добавки (присадки)

Улучшение качества путем добавления присадок, что является обычной практикой для бензина уже в течение многих лет, стало недавно популярным и для дизельного топлива (дизельное топливо марок Super и Premiom). Используются в основном такие добавки, которые оказывают множественное действие:

  • присадки для улучшения воспламенения увеличивают цетановое число и отвечают, в частности, за более «мягкое» сгорание;
  • моющие присадки (детергенты) используются для предотвращения закоксовывания форсунок;
  • ингибиторы (замедлители) коррозии необходимы для предотвращения коррозии металлических деталей (в случае попадания воды в топливную систему);
  • антивспенивающие присадки служат для облегчения заполнения топливного бака.

Общая концентрация присадок обычно не превышает 0,1%, так что такие физические характеристики топлива как плотность, вязкость и кривая кипения не изменяются.

ustroistvo-avtomobilya.ru

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Cтраница 1

Конец кипения дизельного топлива ( 340 РЎ, 42 % РїРѕ Р�РўРљ) является началом кипения масляной фракции Рњ-1. Заданной вязкости vso10 СЃРЎС‚ соответствует 48 % - ная точка РїРѕ Р�РўРљ.  [1]

Расчет фактического отбора фракций.  [2]

Температура конца кипения дизельного топлива ( 360 РЎ, 44 % масс, РїРѕ Р�РўРљ) является температурой начала кипения масляной фракции Рњ-1.  [3]

Хартия предусматривает снижение температуры конца кипения дизельного топлива СЃ 370 РЎ ( как это имеет место для отечественного дизельного топлива утяжеленного фракционного состава) РґРѕ 350 РЎ Рё, что особенно важно, ужесточение требований РїРѕ 90 % - РЅРѕР№ точке перегонки СЃ 340 РЎ ( как это имеет место для отечественного топлива) РґРѕ 320 РЎ. Понятно, что пересмотр требований РїРѕ фракционному составу РїСЂРёРІРѕРґРёС‚ Рє сокращению объема выработки дизельных топлив.  [4]

Чтобы выдержать требуемую температуру застывания, обычно стремятся либо готовить дизельное топливо РёР· малопарафинистых нефтей, дающих дистилляты СЃ достаточно РЅРёР·РєРёРјРё температурами застывания, либо понижают конец кипения дизельного топлива, чтобы уменьшить содержание концевых фракций СЃ наиболее высокими температурами застывания. Однако такие пути улучшения температуры застывания дизельных топлив значительно снижают РёС… ресурсы.  [5]

РќР° действующих установках РђР’Рў налегание соседних фракций характеризуется следующими данными: между началом кипения керосина Рё концом кипения бензина РїРѕ Новокуйбышевскому заводу РґРѕ 16 РЎ, РїРѕ РћРјСЃРєРѕРјСѓ РґРѕ 36 РЎ; между концом кипения керосина Рё началом кипения дизельного топлива РїРѕ РќРљРќРџР— 40 - 45 РЎ, РїРѕ РЈРќРџР— 40 - 60 РЎ, РїРѕ РћРќРџР— 22 - 36 РЎ; между концом кипения дизельного топлива Рё началом кипения мазута РїРѕ этим же заводам составляет РѕС‚ 50 РґРѕ 90 РЎ. Аналогичная картина наблюдается также РїРѕ колоннам Рљ-2 установок типа Рђ-12 / 2 производительностью 2 0 млн. С‚ / РіРѕРґ нефти.  [6]

РќР° СЂРёСЃ. 33 приведен фракционный состав ( определение проводили РІ вакууме, результаты пересчитаны РЅР° атмосферное давление) опытно-промышленного образца утяжеленного Рё стандартного дизельных топлив [ 21, СЃ. Как РІРёРґРЅРѕ, температура конца кипения стандартного дизельного топлива равна 370 РЎ, утяжеленного-400 РЎ. Возможно, РІ дальнейшем РїСЂРё внедрении утяжеленных топлив придется перейти РЅР° оценку фракционного состава РїРѕРґ вакуумом. Метод такой разработан Рё применяется РІ комплексе методов РЅР° топлива для тяжелых газотурбинных топлив ( СЃРј. РіР».  [7]

РџСЂРё вовлечении РІ состав дистиллята дизельного топлива атмосферной колонны фракций мазута РґРѕ 330 РЎ РїРѕ Р�РўРљ выкипаемость его 50 % - РЅРѕР№ точки возрастает РЅР° 7 - - 9 РЎ; РїСЂРё вовлечении фракций РґРѕ 340 РЎ - РЅР° 9 - 10 РЎ Рё фракций РґРѕ 360 РЎ - РЅР° 16 - 20 РЎ. Причем, как это РІРёРґРЅРѕ РёР· данных СЂРёСЃ. 3, только РїСЂРё снижении конца кипения дизельного топлива РґРѕ 330 РЎ ( уменьшение выхода его РЅР° 25 %) РІС‹-кипаемость его 50 % - РЅРѕР№ точки Становится нормальной.  [8]

РџСЂРё вовлечении РІ состав дистиллята дизельного топлива атмосферной колонны фракций мазута РґРѕ 330 РЎ РїРѕ Р�РўРљ ( выкипаемость его 50 % - РЅРѕР№ точки возрастает РЅР° 7 - 9 РЎ; РїСЂРё вовлечении фракций РґРѕ 340 РЎ - РЅР° 9 - 10 РЎ Рё фракций РґРѕ 360 РЎ - РЅР° 16 - 20 РЎ. Причем, как это РІРёРґРЅРѕ РёР· данных СЂРёСЃ. 3, только РїСЂРё снижении конца кипения дизельного топлива РґРѕ 330 РЎ ( уменьшение выхода его РЅР° 25 %) выкипаемость его 50 % - РЅРѕР№ точки становится нормальной.  [9]

Дизельные фракции.  [10]

Данные, приведенные РІ таблице, показывают, что синтетические углеводороды, кипящие РІ интервале 180 - 200, застывают РїСЂРё температуре РјРёРЅСѓСЃ 46, Р° кипящие РїСЂРё температуре выше 250, застывают уже РїСЂРё температуре выше нуля. Следовательно, конец кипения для синтетического дизельного топлива должен быть понижен РїРѕ сравнению СЃ концом кипения нефтяного дизельного топлива.  [11]

Р�нтересны Рё результаты оценки термоокислительной стабильности топлива, полученного гидрокрекингом. Уменьшение содержания осадка Рё фактических СЃРјРѕР» после окисления топлива, очевидно, связано Рё СЃ меньшим содержанием ароматических углеводородов. Рљ значительному улучшению термоокислительной стабильности РїСЂРёРІРѕРґРёС‚ снижение температуры конца кипения дизельного топлива, так как РІ этом случае снижается содержание серы, ароматических углеводородов, смолистых Рё азотистых соединений. РЎ уменьшением склонности топлива Рє осадкообразованию сокращается образование отложений РЅР° иглах форсунок, РІ отверстиях распылителей Рё РЅР° РґСЂСѓРіРёС… деталях, что ведет Рє снижению дымности отработавших газов.  [12]

Затем определяем выход Рё качество фракции дизельного топлива. Так как бензиновая фракция имеет температуру конца кипенпя 200 РЎ, то для фракции дизельного топлива эта температура будет началом кипения. Согласно требованиям ГОСТ РЅР° дизельные топлива, 96 % РёС… должно выкипать РїСЂРё 330 - 340 РЎ. Р�СЃС…РѕРґСЏ РёР· этого, принимаем температуру конца кипения дизельного топлива 350 РЎ, тогда выход его составит ( СЃРј. СЂРЅСЃ. Здесь 42 % соответствует концу кипения, Р° 19 % - началу кипения фракции.  [13]

Страницы:      1

www.ngpedia.ru


Смотрите также