Нафтові палива й мастила

ПАВ**1,40,020,1

Мінімальне цетанове число485047

Густина при 15С, кг/м3830-860800-820800-820

*ароматичні вуглеводні

**поліциклічні ароматичні вуглеводні

Історично склалося так, що спочатку добували малосірчисті нафти, а пізніше почали експлуатувати родовища з великим вмістом сірки. У 2010 р., за прогнозами нам доведеться мати справу з нафтами, що містять на 20 -- 50% сірки більше, ніж сьогодні. Гарною ілюстрацією цьому може бути історія розробки нафтових родовищ у Росії: у минулому столітті нафти, що добувають, містили 0,07-0,4% сірки (Апшерон, Грозний), сьогодні із Західного Сибіру надходить нафта, що містить до 2% сірки, а концентрація сірки в поволзькій нафті ще вище і досягає в окремих випадках 5%.

Що стосується глибини переробки нафти, то вона дозволяє істотно збільшити кількість світлих фракцій у паливному балансі. На початку 1990-х років глибина переробки нафти в технічно розвитих країнах склала 82-92%, а в Росії -- 65%., в Україні -- 53-54% При глибині переробки 92% вихід моторних палив складає 78-79% на нафту, а при 65% - на третину менше.

За умови стабілізації і навіть зниженні темпів видобутку нафти, збільшення виходу світлих фракцій -- насущна задача для України. Вона обумовлюється розвитком процесів деструктивної переробки важких нафтових залишків, насамперед, каталітичного крекінгу.

Октанове число (ОЧ) -- умовний показник, що характеризує здатність палива забезпечити бездетонаційну роботу двигунів із примусовим запаленням. Воно визначається на спеціальних установках шляхом порівняння характеристик горіння випробуваного палива й еталонних сумішей ізооктану з н-гептаном. Випробування протікають у двох режимах: твердому (частота обертання колінвалу 900 хв-1, температура всмоктуваної суміші 149°С, змінний кут випередження запалювання ) і м'якому (600 хв-1, температура всмоктуваного повітря 52°С, кут випередження запалювання 13°). Одержують відповідно моторне і дослідницьке октанове числа (ОЧМ і ОЧД). Різниця між ними називається чутливістю і характеризує ступінь придатності бензину до різних умов роботи двигуна. Вважають, що ОЧД краще характеризує бензини при їзді в міських умовах, а ОЧМ -- в умовах високих навантажень і швидкостей. Середнє арифметичне між ОЧД й ОЧМ називають октановим індексом прирівнюють до дорожнього октанового числа, що нормується стандартами деяких країн (наприклад, США) і вказується на бензоколонках як характеристика палива, що продається.

При виробництві бензинів змішанням фракцій різних процесів важливе значення мають т.зв. октанові числа змішання (ОЧЗ), що відрізняються від дійсних октанових чисел окремих компонентів. Октанові числа змішання залежать від природи нафтопродукту, його вмісту в суміші й деяких інших факторів. У парафінових вуглеводнів ОЧЗ вище дійсних ОЧ, а в ароматичних залежність більш складна. Різниця може перевищувати 20 пунктів. Октанове число змішання важливо враховувати при додаванні в паливо оксигенатів: спиртів і ефірів.

До початку 1970-х років проблема підвищення октанового числа бензину вирішувалася винятково за рахунок застосування етилової рідини, що містить тетраетилсвинець (ТЕС). На рис. 3.2 представлені дані про середній вміст свинцю й октанові числа регулярних автомобільних бензинів США. Впровадження каталітичних нейтралізаторів, чутливих до наявності свинцю, привело до необхідності перегляду технічної політики в різних країнах. Були розроблені програми переходу на неетиловані палива. І хоча терміни виконання цих програм неодноразово відкладалися, застосування тетраетилсвинцю підходить до кінця. Сьогодні с США, Австрія й Японія виробляють повністю неетиловані бензини, в інших країнах обсяг їхнього виробництва постійно збільшується.Проблема вироблення неетилованого бензину зараз вирішується за рахунок модифікації компонентного склади. У товарні бензини додають алкілати, ізомеризати й сполуки, що містять кисень. При цьому одночасно вирішується інші проблеми: зниження тиску насиченої пари бензину, зменшення конденсації бензолу і забезпечення повноти згоряння палива. Альтернативні свинцю органічні антидетонатори й ті, що містять метал, типу екстраліну одержали не таке широке застосування, як ТЕС. Їх використовують на деяких НПЗ, а з деякого часу пропонують власникам автомобілів у якості так званих октан-бустерів, тобто препаратів для корегування октанового числа бензину безпосередньо на місці застосування палива.

Здатність дизельних палив до самозапалювання характеризується цетановим числом (ЦЧ). Цей показник залежить від октанового числа, що виражається емпіричною формулою: