Требования к дизельным топливам в соответствии с техническим регламентов

Показатель	Класс 2	Класс 3	Класс 4	Класс 5
	До 2012 г		До 2015 г	С 2015 г
Содержание серы, % (мас), (ppm), не более	0,05 (500)	0,035 (350)	0,005 (50)	0,001 (10)
Содержание полициклических ароматических УВ-ов, % (мас), не более	Не норм	11	11	11
Цетановое число, не менее	45	51	51	51
Цетановое число дизельного топлива для арктического и холодного климата, не менее	Не норм	47	47	47
Температура вспышки дизельного топлива в закрытом тигле, °C, не ниже: – за исключением топлива для арктического климата – для арктического климата	40 30	40 30	40 30	40 30
Фракционный состав: 95% перегоняется при температуре, °C, не выше	360	360	360	360
Предельная температура фильтруемости, °C, не выше: – для холодного климата – для арктического климата	Минус 20 Минус 38	Минус 20 Минус 38	Минус 20 Минус 38	Минус 20 Минус 38
Смазывающая способность, мкм, не более	460	460	460	460

2 7. Нефтяные и синтетические масла, их классификация. [Технология переработки нефти, ч.1 Капустин, стр. 239]

Нефтяные масла представляют собой смеси высокомолекулярных парафиновых, нафтеновых, и ароматических углеводородов с небольшой примесью смолисто-асфальтеновых веществ. Синтетические масла выполняют те же функции, хотя получаются путем органического синтеза. Их основное назначение — уменьшение трения между трущимися поверхностями.

Нефтяные базовые масла по способу производства подразделяются на:

1. Дистиллятные, получаемые из масляных фракций, выделенных при вакуумной перегонке мазута. Традиционная схема производства предусматривает выделение трех фракций с пределами выкипания 350-400, 350-420, 420-500 °C.

2. Остаточные, выделенные из деасфальтизата, полученного при деасфальтизации гудрона.

3. Компаундированные, получаемые при смешении в определенных пропорциях дистиллятных и остаточных масел.

Синтетические базовые масла разделяют на углеводородные (полиальфаолефины и алкилбензолы) и неуглеводородные (эфиры двухосновных кислот и сложные эфиры многоатомных спиртов).

28. Очистка [смазочных] масел. [Технология переработки природных энергоносителей Мановян, стр. 290]

Смазочные масла получают путем перегонки мазута на вакуумных и атмосферно-вакуумных установках. Для производства масел используют дистиллятные фракции перегонки мазута (выделяемые в интервалах 300—400° С, 350—420° С, 420—450°С) и остаточные, т. е. гудрон (выше 500°С).

Масла, полученные из дистиллятных фракций, называют дистиллятными, а из гудрона — остаточными.

При очистке смазочных масел применяют следующие основные процессы:

1) Очистка селективными растворителями;

2) Деасфальтизация;

3) Депарафинизация;

4) Гидроочистка;

5) Сернокислотная и щелочная очистка.

Селективными (избирательными) растворителями называют такие вещества, которые обладают способностью извлекать при определенной температуре из нефтепродукта только какие-то определенные компоненты, не растворяя остальных компонентов и не растворяясь в них.

Для очистки масел применяют следующие растворители: фенол, фурфурол, пропан, крезол, метилэтилкетон, ацетон, дихлорэтан, бензол, толуол. Их применяют для удаления из масел смол, асфальтенов, ароматических углеводородов и твердых парафиновых углеводородов.

Остаточные масляные фракции могут содержать более 50% смол и асфальтенов, которые должны быть удалены. Для них очень трудно подобрать селективные растворители. Поэтому подбирают растворитель для ценных углеводородов масла, а асфальтосмолистые вещества выпадают в осадок. В этом заключается процесс деасфальтизации. В данном случае растворителем является сжиженный пропан.

Иногда совместно используют два несмешивающихся растворителя, т. е. очистку масел проводят парными растворителями. Например, берут сжиженный пропан и смесь фенола и крезола. Пропан способствует осаждению смол, асфальтенов, а второй растворитель хорошо их растворяет. Оба растворителя имеют разные свойства и незначительно растворяются друг в друге.

В результате селективной очистки образуются две фазы: полезные компоненты масла образуют рафинатную фазу, нежелательные примеси — экстрактную. Масло после отгонки от него растворителя называется рафинатом, экстрактная фаза после отгонки из нее растворителя называется экстрактом.

Рафинаты селективной очистки, полученные из парафинистых нефтей, содержат твердые углеводороды. При понижении температуры масла теряют подвижность, становятся непригодными к эксплуатации. Это объясняется выделением твердых углеводородов. Для того чтобы масла были пригодными к эксплуатации при низких температурах, из них удаляют эти твердые углеводороды, т. е. проводят депарафинизацию рафинатов селективной очистки.

Твердый продукт, выделяемый из дистиллятных масел, называется гачем, а из остаточных масел – петролатумом.

После селективной очистки масла иногда подвергают гидроочистке. Цель гидроочистки масел – улучшение цвета и стабильности, повышение вязкостно-температурных свойств, снижение коксуемости и содержания серы. Гидроочистке подвергают дистиллятные и остаточные масла (до или после депарафинизации и деасфальтизации). Побочными продуктами гидроочистки являются углеводородные газы (используются как топливо на установке), сероводород (используется для получения серы) и отгон (используется как добавка к котельным топливам).

Сернокислотная очистка масел применяется для удаления из масляной фракции асфальто-смолистых соединений, непредельных углеводородов, нафтеновых кислот и частично азотисто-сернистых и ароматических соединений. В результате реакции образуются два слоя: верхний – углеводороды масла и незначительное количество продуктов реакции и серной кислоты (растворенной в масле) и нижний – продукты реакции, избыток кислоты, соединений, растворившихся в кислоте, и масла, увлеченного вниз. Так как в верхнем слое имеются следы серной кислоты, нефтяных кислот и сульфокислоты, то их удаляют из масел нейтрализацией раствором едкого натра. В результате щелочной обработки образуются соли, которые переходят в щелочной раствор. Щелочные отходы отделяют, а масло промывают паровым конденсатом для удаления остатков солей нафтеновых кислот, после чего подсушивают воздухом.

29. Эксплуатационные свойства моторных масел (вязкость, смазывающая способность, термоокислительная стабильность и др.). [Технология переработки природных энергоносителей Мановян, стр. 69, 85, 99, 107] [лаба 8]

Т аблица 2.36. Классы моторных масел по вязкости (ГОСТ 17479.1-85)

Класс масла по вязкости	Кинематическая вязкость, мм2/с, при температуре
	100 °С	-18 °С, не более
Зимние классы
33	23,8	1250
43	>4,1	2600
53	>5,6	600
63	>5,6	10400
Летние классы
6	5,6-7,0	-
8	7,0-9,3	-
10	9,3-11,5	-
12	11,5-12,5	-
14	12,5-14,5	-
16	14,5-16,3	-
20	16,3-21,9	-
24	21,9-26,1	-
Всесезонные классы
33/8	7,0-9,3	1250
43/6	5,6-7,0	2600
43/8	7,0-9,3	2600
43/10	9,3-11,5	2600
53/10	9,3-11,5	6000
53/12	11,5-12,5	6000
53/14	12,5-14,5	6000
63/10	9,3-11,5	10400
63/14	12,5-14,5	10400
63/16	14,5-16,3	10400

Вязкость определяет способность жидкости оказывать сопротивление скольжению одного ее слоя относительно другого.

При испытании масла обычно определяют кинематическую вязкость. Это объясняется тем, что опытное определение кинематической вязкости (в отличие от динамической) не представляет особых затруднений, т.к. выполняется простыми в использовании калиброванными стеклянными вискозиметрами рис. 1.

В ходе испытания измеряют время истечения (в секундах) установленного объема топлива под влиянием силы тяжести при постоянной температуре.

Вязкость характеризует смазывающие и противоизносные свойства топлив. Вязкость углеводородных топлив уменьшается с повышением температуры и снижением давления. Изменение ее в эксплуатационных условиях вызывает ряд нежелательных отклонений в процессе смесеобразования и работе системы топливоподачи.

Смазывающая способность – свойство уменьшать трение между деталями двигателя: поршнями, цилиндрами, а также в топливных насосах и форсунках. Чем выше данная величина, тем медленнее изнашивается мотор автомобиля и реже нуждается в ремонте. Если она низкая, то двигатель будет заклинивать и ломаться.

Под смазывающими свойствами понимают несколько свойств масел, влияющих на процессы трения и изнашивания трущихся поверхностей деталей в двигателях. Основные из них: антифрикционные – влияют на потери энергии при трении поверхностей; противоизносные – уменьшают износ трущихся поверхностей деталей при умеренных нагрузках; противозадирные – предохраняют трущиеся поверхности от задира в условиях высоких нагрузок.

Термоокислительная стабильность. В процессе работы двигателя моторное масло претерпевает глубокие изменения, которые приводят к изменению физических и химических свойств. Результатом таких превращений является накопление в масле нейтральных продуктов в виде смолистых веществ, асфальтенов, карбенов и других соединений глубокого окисления, а также кислых веществ в виде органических кислот, оксикислот, эстолидов и т.п. Продукты окисления масла способствуют лако- и нагарообразованию на деталях поршневой группы, что может приводить к закоксовыванию поршневых колец. Моторное масло должно обладать высокой термоокислительной стабильностью, т.е. под действием высокой температуры не образовывать лаковых отложений на поверхностях поршневой группы двигателя.

30. Антикоррозионные и низкотемпературные свойства моторных масел. [Технология переработки нефти, ч.1 Капустин, стр. 148]

Для уменьшения коррозионного износа деталей двигателя моторное масло должно обладать соответствующими защитными антикоррозионными свойствами. Эти свойства обеспечивают путем введения антикоррозионных присадок, принцип действия которых основан на том, что они нейтрализуют продукты окисления масла, образуют на поверхности металла защитные пленки и снижают каталитическое влияние металла на окисляемость масла. Эти присадки обладают щелочными свойствами, обеспечивающими нейтрализацию кислых продуктов, образующихся в масле.

Щелочные свойства масла характеризуются его щелочным числом, определяемым количеством едкого кали (в миллиграммах), эквивалентным количеству соляной кислоты, израсходованной на нейтрализацию всех основных соединений, содержащихся в 1 г анализируемого продукта. Щелочное число выражается в мг КОН на 1 г масла. В процессе эксплуатации щелочные свойства масла уменьшаются, поэтому признаком, свидетельствующим о необходимости замены масла, является уменьшение его щелочных свойств ниже определенного предела.

Низкотемпературные свойства нефтей и нефтепродуктов (топлив, масел) позволяют оценивать их подвижность, а также косвенно наличие в них некоторых групп углеводородов. К низкотемпературным характеристикам нефтей и нефтепродуктов относят температуры помутнения, начала кристаллизации, фильтруемости, застывания, плавления.

Температура помутнения – температура, при которой начинается процесс кристаллизации содержащегося в топливе парафина.

За температуру начала кристаллизации принимают максимальную температуру, при которой в топливе невооруженным глазом обнаруживаются кристаллы ароматических углеводородов, прежде всего бензола, который затвердевает при 5,5 °С. Эти кристаллы хотя и не приводят к потере текучести топлив, тем не менее опасны для эксплуатации двигателей, поскольку забивают их топливные фильтры и нарушают подачу топлива. Поэтому по техническим условиям температура начала кристаллизации авиационных и реактивных топлив не должна превышать минус 60 °С.

[Предельная] Температура фильтруемости [ПТФ] – характеристика топлива, указывающая на максимально низкую температуру, при которой оно еще способно проходить через фильтр или полностью теряет эту способность.

Температура застывания – температура, при которой происходит полная потеря текучести. Потеря текучести дизельного топлива обычно приводит к сбою запуска двигателя. Большинство топливных насосов не в состоянии работать должным образом, если топливо находится в состоянии, близком к точке потери текучести. Температура топлива должна поддерживаться на уровне 10 – 15°С выше этой точки.

Температура плавления характеризует способность твердых кристаллических нефтепродуктов – парафинов, церезинов и восков переходить из твердого состояния в жидкое, т. е. температуру фазового перехода.