5. Твердые горючие ископаемые типы и основные свойства.

Твердыми горючими ископаемыми называют торф, уголь, горючие сланцы и т.д. Подход к их переработке должен быть неодинаковым, исходя из структуры и свойств твердых горючих ископаемых. Вероятно, чем более сложны и менее термостойки соединения, тем более мягкими должны быть режимы процессов их выделения. Все виды твердых горючих ископаемых включают в себя две составляющие: органическое вещество и минеральную часть, которую тоже можно рассматривать как источник ценного минерального сырья, в частности редких и рассеянных элементов

Из всех видов тверды видов топлива, торф самое молодое отложение, образующееся естественным образом путем разложения отмерших частей деревьев, кустарников, трав и мхов, в условиях повышенной влажности и ограниченного доступа кислорода. От почвенных образований торф принято отличать по содержанию в нём органических соединений (не менее 50% по отношению к абсолютно сухой массе).

В соответствии с составом исходного растительного материала, условиями образования торфа и его физико-химическими свойствами, торф относят к одному из 3 типов [8]:

• верховому (образован растительностью (сосна, пушица, сфагнум, вереск) при переувлажнении, вызванном преимущественно атмосферными осадками. Плохое удобрение, поскольку беден минеральными элементами. Содержит 1–5 % зольных элементов и 95–99 % органических веществ, pH составляет 2,8–3,6. Окраска изменяется с повышением степени разложения от светло-желтой до темно-коричневой. Используется как топливо или теплоизоляция);

• низинному (образован эутрофной растительностью (ольха, осока, мох) при переувлажнении грунтовыми водами.Зольность 6–18 %. Преобладают серые оттенки, переходящие в землисто-серый цвет. Хорошее удобрение);

• переходному.

• Горючие сланцы – осадочная горная порода органического происхождения, в которой неорганическая составляющая преобладает над органической, называемой керогеном. По внешнему виду горючие сланцы – слоистые, реже плотные, массивные, иногда расслаивающиеся на плитки породы темно-серого или коричневого цвета различных оттенков; при воспламенении горят коптящим пламенем.

6. Сланцевая нефть и сланцевый газ.

Сланцевый газ - разновидность природного газа, добывается из сланца, состоит преимущественно из метана.

Сланцевый газ - это разновидность природного газа, хранящегося в виде небольших газовых образованиях, коллекторах, в толще сланцевого слоя осадочной породы.

Запасы отдельных сланцевых газовых коллекторов невелики(0,2 — 3,2 млрд м³/км²),, но в совокупности их достаточно для организации промышленной добычи. Сланцевые залежи встречаются на всех континентах, что теоретически предполагает обеспечение необходимыми энергоресурсами любой страны, в том числе энергосзависимой. Себестоимость добычи сланцевого газа велика. Высокая себестоимость добытого газа из сланца первоначально была связана с необходимостью вскрытия больших площадей, с использованием технологии гидроразрыва пластов (ГРП) и постоянного бурения большого количества длинных горизонтальных скважин с созданием трещин в скважине через определенные интервалы и откачивания газа.

Вместо гидроразрыва пласта (фрекинга) в качестве эксперимента может использоваться более дорогой безводный пропановыйфрекинг (закачивание сжиженного пропана в виде геля).

Сланцевая нефтьПри нагреве сланцев без доступа воздуха образуются жидкие и газообразные углеводороды (20-70% от первоначальной массы). Жидкие углеводороды представляют собой сланцевое масло – смолу, которая близка по составу нефтяным углеводородам и, по сути, может считаться нетрадиционной (сланцевой) нефтью.

По оценкам специалистов общие запасы горючих сланцев в мире составляют порядка 650 трлн. т. Из них можно получить до 26 трлн. т сланцевой нефти. Таким образом, объема нефтеподобного сырья, содержащегося в сланцах, и условно называемого сланцевой нефтью, вероятно в 13 раз больше, чем запасов традиционной нефти. При нынешнем уровне потребления, этих энергоресурсов с лихвой хватит на 300 лет непрерывной добычи.

7. Классификация свойств бензинов.

8. Методы расчета плотности и ММ бензинов.

9. Детонационная стойкость. Методы расчета ОЧ.

Детонационная стойкость — параметр, характеризующий способность топлива противостоять самовоспламенению при сжатии. Это важнейшая количественная характеристика топлива, на основе которой определяется его сортность и применимость в двигателях той или иной конструкции. Для легкотопливных двигателей важна высокая детонационная стойкость топлива (как правило, бензина) . В данном случае, она измеряется параметром, называемым «октановое число».Высокая детонационная стойкость бензинов обеспечивает их нормальное сгорание на всех режимах эксплуатации двигателя. При сжатии рабочей смеси, температура и давление повышаются, и начинается окисление углеводородов, которое интенсифицируется после воспламенения смеси. Если углеводороды несгоревшей части топлива обладают недостаточной стойкостью к окислению, начинается интенсивное накапливание перекисных соединений, а затем — их взрывной распад. При высокой концентрации перекисных соединений, происходит тепловой взрыв, который вызывает самовоспламенение топлива. Самовоспламенение части рабочей смеси перед фронтом пламени приводит к взрывному горению оставшейся части топлива — к так называемому «детонационному сгоранию» , «детонации» . Детонация вызывает перегрев, повышенный износ, или даже местные разрушения двигателя, и сопровождается резким характерным звуком, падением мощности, увеличением дымности выхлопа. На возникновение детонации оказывают влияние состав применяемого бензина и конструктивные особенности двигателя.

методы расчёта оч

• Моторный метод имитирует работу двигателя на форсированных режимах при достаточно больших и длительных нагрузках с повышенной тепловой напряжённостью.

• Исследовательский метод - режим работы легкового автотранспорта в условиях города.

• Для определения ОЧ (ММ) прямогонных бензинов фракции н.к.-200С:

• ОЧ=

• Для бензинов с ОЧ больше 62:

• 

• Для бензинов прямой гонки, термического крекинга, термического риформинга у которых t_а.т.<t_10%< 2t_а.т. (где а.т. – анилиновая точка, С) предложены уравнения:

• ОЧ=

• Где - коэффициент испаряемости бензинов,

- наклон кривой разгонки бензина

• Последнее уравнение справедливо при t_к.к./t_10% >1,9;

• если это условие не выполняется, то можно воспользоваться уравнением:

• 

• где Тcp– средняя температура перегонки бензина;

• Тнк – температура начала перегонки бензина; Ткк – температура конца перегонки бензина, °С;

• ρ–плотность бензина при 20 °С, г/см3.

• По групповому составу:

• По групповому составу (для смесей с ОЧ ИМ≥82):

• По групповому или индивидуальному составу:

• МОЧ = – 406.14 + 508.04*(H/C) – 173.55*(H/C)² + +20.17*(H/C)³

• Здесь: Н/С – усреднённое отношение количества атомов водорода и углерода в молекулах смеси

• По составу и правилам аддитивности:

• Где

Где Сi-концентрация i –го потока или компонента, отн. ед.,

Вi, Вj- величины, характеризующие тенденцию молекул i, j

к межмолекулярному взаимодействию, α, β – величины,

характеризующие интенсивность межмолекулярного взаимодействия в зависимости от дипольного момента D. Dmax – максимальный дипольный момент углеводородных молекул.

10. Эксплуатационные свойства ДТ. Методы расчета ДИ, ЦЧ, Твсп.

11. Расчет ОИ.

12. Способы создания орошения в колонне и тепловой баланс конденсатора.

13. Способы создание потока пара в колонне и тепловой баланс кипятильника.

Способы создания парового потока в колонне

Для создания восходящего потока паров, необходимого для процесса ректификации, в нижнюю часть колонны подводят тепло, за счет которого часть стекающей с нижней тарелки флегмы испаряется и образует требуемый поток паров

Подвод тепла обычно осуществляют в выносном подогревателе (ребойлер, трубчатая печь), т.к. разместить достаточно большую поверхность теплообмена внутри корпуса колонны обычно не предоставляется возможным. Также выносной подогреватель предпочтительнее с точки зрения эксплуатации и ремонта.

Схемы создания парового потока в колонне … подвода тепла:

1. Подогреватель с паровым пространством и с постоянным уровнем жидкости – при постоянном уровне жидкости поток флегмы, стекающий с нижнего участка контакта зоны (тарелки), направляется в кипятильник с паровым пространством (ребойлер), где флегма нагревается от температуры нижней тарелки до температуры кубовой жидкости и частично испаряется. Образовавшиеся пары возвращаются в колонну (под нижнюю тарелку).

2. Обогрев горячей струей – подвод тепла с помощью термофона или трубчатой печи, создается циркуляция нижнего продукта (горячая струя) в количестве LЦ, через выносной подогреватель без выносного пространства. Образовавшаяся парожидкостная смесь поступает в колонну, где разделяется на восходящий поток паров и нисходящий поток жидкости.