Тема 9. Нафтопродукти і мастильні матеріали

0. Класифікація, склад, основні характеристики палива.

Паливо як джерело енергії є основою економіки народного господарства. Паливно-енергетична промисловість є базовою галуззю народного господарства, на основі досягнень якої вирішуються як виробничі, так і соціальні завдання.

Паливо – це природні або штучні органічні пальні речовини, використовувані як джерело енергії або сировина для промисловості.

Залежно від характеру використання паливо підрозділяється на енергетичне, технологічне або комплексне.

Якщо паливо використовується як джерело енергії, то воно називається енергетичним, коли паливо бере участь у технологічному процесі як реагент у плавильних, випалювальних та інших промислових печах, то називається технологічним, і комплексним, коли з палива попередньо виділяють цінні речовини, які використовуються як хімічна сировина, а потім застосовують як енергетичне паливо.

Спалювання енергетичного палива забезпечує енергією теплові електростанції, промислові підприємства, транспорт, побут, одержання механічної й електричної енергії.

Структура паливно-енергетичного балансу світу:

• Нафта – 40%;

• Вугілля – 31%;

• Природний газ – 23%;

• Інші види палива – 1%;

• Атомна енергія – 2%;

• Гідроенергія – 3%.

Усі види палива за агрегатним станом діляться на:

Тверде	Рідке	Газоподібне
Вугілля (буре, кам’яне, антрацит), дрова, торф, відходи сільського господарства	Нафта, продукти її переробки (бензин, керосин, мазут)	Гази природні, гази переробки вугілля, нафти та інші

За походженням паливо підрозділяється на:

Природне, яке використовується в тому вигляді, в якому воно знаходиться в природі.

Штучне, яке одержується в результаті переробки природного палива:

Тверде	Рідке	Газоподібне
Кам’яновугільний кокс, дерев’яне вугілля, напівкокс, брикети	Бензин, керосин, дизельне паливо, мазут	Гази: коксовий світильний, крекінговий, доменний, генераторний (повітряний, водяний або змішаний)

За масштабом застосування:

Всесвітнього значення	Місцевого значення
ТВЕРДЕ Кам’яне вугілля Антрацит	ТВЕРДЕ Буре вугілля Торф Відходи деревини Пальні сланці

Паливо складається з органічної частини, що містить вуглець, водень, сірку, азот, кисень; зовнішнього баласту – це мінеральні речовини, які при згоранні утворюють золу і вологу.

С;	Н;	N;	О;	S;
A і W

Тепло виділяють при згоранні вуглець і водень; азот, кисень, сірка є внутрішнім баластом палива. Співвідношення горючої маси (С, Н) і баласту й обумовлює характеристики палива. Баласт знижує енергетичні показники палива, підвищує вартість транспортування, ускладнює технологію переробки. Сірка, перетворюючись у токсичні газоподібні оксиди SO2 і SO3, забруднює навколишнє середовище.

Зола, що утворюється при згоранні палива, містить окисли магнію, кальцію, натрію, заліза.

За елементним складом всі існуючі види палива підрозділяються на три класи:

1. Складається з вуглецю (кокс, дерев’яне вугілля).

2. Складається з водню і вуглецю (нафта і продукти її переробки, газоподібні вуглеводні).

3. Складається з вуглецю, водню і кисню (кам’яне вугілля, дрова, торф, брикети, генераторний газ та ін.).

Якісними показниками палива є такі характеристики:

• питома теплота згорання;

• вихід летучих речовин;

• вміст вологи, золи, сірки та ін.

Питома теплота згорання – це кількість теплоти, що виділяється при повному згоранні 1 кг твердого або рідкого палива і 1м газоподібного палива. Кількість теплоти вимірюють у калоріях або джоулях (1 кКал = 4,1867 кДж). Чим вищий вміст вуглецю і водню, тим більша теплота згорання палива.

При постачаннях палива в супровідних документах теплоту згорання підставляють до робочої маси палива (органічна частина + зола + волога), сухої маси ( органічна частина + зола ), паливної маси (органічна частина ).

Розрізняють вищу і нижчу теплоту згорання палива. Вища теплота згорання – це кількість теплоти, що виділилася при повному згоранні одиниці маси палива, з урахуванням теплоти конденсації водяної пари, що утворився внаслідок наявності вологи в паливі. Нижча теплота згорання – без урахування теплоти конденсації водяної пари. Всі основні теплотехнічні розрахунки ведуться за показниками нижчої теплоти згорання палива на робочу масу.