- •Общая характеристика гсм
- •1.1. Классификация авиагсм
- •1.2. Понятие качества авиагсм. Система контроля качества
- •1.3. Влияние качества авиагсм на безопасность и регулярность полетов
- •1.4. Влияние свойств авиагсм на экономические показатели предприятий га
- •1.5. Краткие сведения о производстве авиагсм
- •1.5.1. Нефть—основной вид сырья для производства авиаГсм. Состав нефти
- •1.5.2. Переработка нефти
- •1.5.3. Очистка нефтепродуктов
- •2.Авиационные топлива
- •2.1. Основные физико-химические и эксплуатационные свойства топлив и их оценка
- •2.1.1. Энергетические характеристики топлив
- •2.1.2. Теплота сгорания топлив
- •2.1.3. Плотность
- •2.1.4. Испаряемость топлив
- •2.1.5. Вязкость
- •2.1.6. Низкотемпературные свойства топлив
- •2.1.7. Гигроскопичность топлив
- •2.1.8. Стабильность топлив
- •2.1.9. Коррозионные свойства топлив
- •2.1.10. Нагарообразующие свойства топлив
- •2.1.11. Противоизносные свойства топлив
- •2.1.12. Общие требования к топливам
- •2.2. Реактивные топлива
- •2.2.1. Общая -характеристика и технические требования к реактивным топливам
- •2.2.2. Взаимозаменяемость топлив
- •2.3. Авиационные бензины
- •2.3.1. Особенности процессов смесеобразования и сгорания в поршневых двигателях
- •2.3.2. Методы улучшения детонационных свойств бензинов
- •2.3.3. Оценка детонационной стойкости бензинов
- •2.3.4. Марки авиационных бензинов
- •Технические нормы на авиационные бензины
- •Смазочные материалы
- •3.1. Смазочные масла
- •3.1.2. Основные эксплуатационные свойства масел
- •3.1.2.1. Смазывающие свойства масел
- •3.1.2.2. Вязкостные свойства масел
- •3.1.2.3. Термоокислительная стабильность масел
- •3.1.2.4. Коррозионные свойства масел
- •3.1.3. Общие требования к свойствам смазочных масел
- •3.1.4. Масла для авиационных поршневых двигателей
- •3.1.5. Масла для газотурбинных двигателей
- •3.1.5.1. Синтетические масла для газотурбинных двигателей
- •3.1.6. Масла для двигателей и трансмиссии вертолетов
- •3.2. Пластичные и твердые смазки
- •3.2.1. Состав, структура и классификация пластичных смазок
- •3.2.2. Производство пластичных смазок
- •3.2.3. Требования к пластичным смазкам
- •3.2.4. Показатели качества пластичных смазок
- •3.2.5. Ассортимент пластичных смазок
- •3.2.5.1. Антифрикционные смазки
- •3.2.5.2. Защитные смазки
- •3.2.5.3. Уплотнительные смазки
- •3.2.5.4. Твердые смазочные материалы
- •4.1. Рабочие жидкости для гидросистем и амортизационных стоек воздушных судов гражданской авиации
- •4.2. Противоовледенительные жидкости
- •4.3. Моющие жидкости
- •4.3.1. Основные положения теории моющего действия
- •4.3.2. Растворители
- •4.3.3. Смывки
- •4.3.4. Моющие составы
- •4.3.4.1. Составы для очистки деталей двигателей при ремонте
- •4.3.4.2. Составы для удаления смолистых отложений
- •4.3.4.3. Жидкости для очистки наружных поверхностей вс
- •4.3.4.4. Моющий состав для санузлов вс
- •Контрольные вопросы
1.5.2. Переработка нефти
Нефтепродукты получают прямой перегонкой нефти (первичный процесс) и деструктивными методами ее переработки (вторичные процессы).
Прямая перегонка нефти. Первичный процесс переработки нефти заключается в разделении ее на отдельные части, кипящие в определенных интервалах температур (фракции). При этом никаких химических преобразований углеводородов не происходит. Полученные в результате перегонки отдельные фракции нефти называют дистиллятами.
Современная установка для прямой перегонки нефти, представляющая собой комплекс сложных устройств, работает по непрерывному циклу. Установка состоит из трубчатых печей, атмосферной и вакуумной ректификационных колонн. Нефть, нагретая в теплообменниках н в трубчатой печи до температуры 330... 350 °С, поступает в ректификационную колонну — стальную башню высотой 15 ... 30 м с поперечными перегородками — тарелками. Температура по высоте колонны уменьшается от максимальной в зоне ввода разделяемою продукт до минимальной в верхней части колонны. Нефтяные пары, поднимаясь вверх по колонне через отверстия в тарелках, охлаждаются и постепенно конденсируются на тарелках, образуя дистилляты разного состава. С тарелок средней части колонны отбирается дистиллят дизельного топлива со сравнительно высокой температурой кипения, с верхних, более холодных тарелок,— дистиллят реактивного топлива с более низкой температурой кипения. Самые низкокипящие фракции нефти выходят из колонны вверх по трубам и поступают в холодильные устройства; из них конденсируется бензиновый дистиллят и отделяются углеводородные газы. Для поддержания требуемого перепада температуры верхняя часть колонны охлаждается путем орошения (возвращения части бензина в жидком виде), а отдельные тарелки нижней и средней части подогреваются перегретым водяным паром. В атмосферной ректификационной колонне от нефти отделяют фракции с температурой кипения до 400 °С, используемые для изготовления топлив.
Принято фракцию нефти, выкипающую в диапазоне температур 30...205°С, называть бензиновой; 120...240°С—лигроиновой;
150 ...315 "С—керосиновой; 150 ... 360 °С — дизельной; 230... 360 °С — газойлевоп; 300 ... 400 °С — соляровой.
Остаток, не испарившийся в атмосферной ректификационной колонне (мазут), служит сырьем для получения топлив и смазочных масел. Для разделения мазута на фракции необходимо понизить давление (создать вакуум). Мазут нагревают в трубчатой печи до температуры 425 °С и в вакуумной ректификационной колонне при давлении 5300 ... 7300 Па разделяют на фракции. В зависимости от температуры кипения различают легкие, средние и тяжелые масляные дистилляты. Масла, получаемые из масляных дистиллятов, называют дистиллятными.
В вакуумной колонне остается жидкий невыкипевший остаток — гудрон или полугудрон — смесь вязких углеводородов с асфальто-смолистыми веществами. Они используются для приготовления масел для авиационных поршневых двигателей и трансмиссионных масел. Такие масла называются остаточными, они отличаются высокой смазывающей способностью.
Продукты, полученные при первичной переработке нефти, называют прямогонными.
Деструктивные методы переработки нефти.
В нефти содержится около 50% фракций светлых нефтепродуктов (бензиновых, керосиновых, дизельного топлива). Прямой перегонкой можно получить столько продукта, сколько его содержится в природной нефти. Для того чтобы увеличить количество светлых нефтепродуктов, отбираемых от нефти и получить высококачественные продукты применяют вторичные процессы переработки нефти и низкокачественных нефтяных фракций.
При вторичной переработке происходят глубокие химические преобразования углеводородов: разрыв (расщепление) молекул углеводородов, изомеризация и др. Вторичных процессов переработки много. Рассмотрим кратко основные из них.
Термический крекинг — это такой вид переработки нефти, при котором под действием температуры и давления происходит расщепление (крекинг) углеводородов и изменение их структуры. Например:
[500 0С +5 Мпа] → С16Н34 → С8Н18 + С8Н16
Ткип=2870С Ткип=126 Ткип=123
Сырьем для термического крекинга служит мазут. Термический крекинг увеличивает выход бензина из нефти. Кроме бензина ри этом получается газ. являющийся ценным сырьем для нефтехимии. Бензин термического крекинга содержит большое количество непредельных углеводородов, что делает его нестабильным при хранении.
Каталитический крекинг отличается от термического тем, что этом процессе пары углеводородов расщепляются и изменяют структуру под действием температуры и катализатора (вещества, ускоряющего н направляющего ход реакции). Катализатор способствует образованию наиболее желательных углеводородов. Сырьем каталитического крекинга является, как правило, керосино-газойлевая фракция, иногда мазут. Основные продукты процесса:
газ, бензин, компоненты дизельного топлива. Продукты каталитического крекинга содержат небольшое количество непредельных углеводородов.
Каталитический риформинг — это процесс облагораживания (улучшения) низкокачественного бензина путем его переработки использованием катализаторов. Наиболее распространенным катализатором этого процесса является платиновый катализатор.
Продукты каталитического риформинга используются для получения авиационных и автомобильных бензинов.
Гидрокрекинг - это такой процесс переработки нефти, при котором под действием температуры и давления в присутствии водорода и катализатора происходит расщепление молекул углеводородов, а также изомеризация парафиновых углеводородов. Сырьем для процесса служат тяжелые низкокачественные фракции нефти. Основные продукты процесса: газ, высококачественные бензины, топлива для реактивных двигателей. Водород, присутствующий в процессе, насыщает непредельные углеводороды, переводя их в предельные, и разлагает сернистые соединения с образованием сероводорода.