1. Получение и очистка топлив.

Практически все моторные топлива – автомобильные и авиационные бензины, топлива для авиационных воздушно – реактивных двигателей, дизельные топлива, топлива для стационарных и морских газотурбинных установок, котельные топлива (мазуты) – вырабатываются из нефти и представляют собой смеси нескольких компонентов, получаемых при различных технологических процессах, и содержит присадки.

Нефть состоит из углеводородов разнообразного строения с различной температурой кипения, некоторого количества гетероорганических соединений, содержащих кислород, серу, азот, а также неорганических примесей серы, солей и др. Существует два переработки нефти на топливо для двигателей. Первый – выделение содержащихся в нефти углеводородных фракций с подходящими физико – химическими свойствами и последующая их очистка от нежелательных примесей. Этот способ переработки нефти называется прямой перегонкой.

Второй путь для переработки нефти для получения топлива – химическая переработка углеводородов, изменение их состава и строения в целях придания топливу требуемых физико – химических свойств, т.е. получение таких углеводородных фракций, которые в нефти не содержались или находились в малых количествах. Этот путь приобретает все большее значение по мере ужесточения требований к топливу, так как он в значительной степени устраняет зависимость качества топлива от природы нефти. Процесс химической переработки нефти имеет цель также увеличить выход топлив из нефти.

Расщепление высокомолекулярных углеводородов, находящихся в тяжелых фракциях нефти, с целью получения низкомолекулярных, изучалось еще в прошлом веке. Было установлено, что под действием высоких температур и давления тяжелые углеводороды превращаются в более легкие. Этот процесс термического расщепления молекул получил название крекинг, т.е. расщепление. Существует несколько методов деструктивной переработки нефти. К ним относят: термический и каталитический крекинги, каталитический риформинг и алкилирование.

Каталитический крекинг отличается тем, что наряду с воздействие, на углеводороды высоких температур и давлений в реакционной среде присутствует катализатор, который значительно изменяет ход процесса. При каталитическом крекинге получаются в основном стабильные изопарафиновые и ароматические углеводороды. Продукты каталитического крекинга используются в качестве сырья для получения автомобильных и авиационных бензинов.

Риформинг – это разновидность крекинг – процесса. Он заключается в нагревании фракций (бензиновых или керосиновых) до температуры 500-520 ◦С при давлении 50-70 кгс/см². В этих условиях происходит превращение нафтеновых и парафиновых углеводородов в ароматические, изопарафиновые и др.

2. Параметры топлива.

Плотность топлив измеряется количеством покоящейся массы в единице объема. В системе СИ плотность измеряется в кг/м³, однако применяются пока и другие единицы плотности - г/см³, кг/л. Но на практике часто имеют дело с безразмерной величиной – относительной плотностью. Относительной плотностью нефти или нефтепродукта называется отношение их массы при температуре определения к массе воды при 4 ◦С принята за единицу. В России относительную плотность измеряют при 20 ◦С.

Плотность большинства нефтей меньше единицы и в среднем их значения колеблются от 0,8 до 0,9. Плотность узких фракций нефти сильно зависит от химического состава.

Приборы для определения плотности нефтепродутков:

а) нефтеделсиметр

б) гидростатические весы

в) пикнометр

Плотность имеет значение при определении весового количества горючего в емкостях. Применение авиатоплив с большой плотностью способствует меньшему их расходу и повышению энергетических свойств для обеспечения большей высотности и скорости полета. Плотность топлива определяет тремя методами: ареометром, гидростатическими весами и пикнометром.

Ареометр:

Плотность всякой жидкости, в том числе и топлива, изменяется с изменением температуры. За редким исключением с увеличением температуры плотность жидкости уменьшается, с уменьшением температуры – увеличивается.

Зная температуру, при которой была определена плотность, можно привести ее к стандартной температуре (+20◦С):

Р²⁰₄ = р^t₄ + y (t-20),

где р^t₄ – плотность испытуемого продукта при температуре испытания; t- температура испытания, ◦С.