244

Современные колонны строят диаметром до 6 м и высотой до 50 м, имеют до 80 тарелок и перерабатывают до 12 млн т нефти в год.

После перегонки тяжелые фракции подвергаются термическому или каталическому крекингу. Крекинг– процесс переработки нефти и ее фракций, основанный на разложении молекул сложных углеводородов в условиях высоких температур и давления, в присутствии катализаторов или без них, для получения моторных топлив и химического сырья.

Термический крекинг осуществляется только под воздействием высоких температур и давления при переработке гудронов и тяжелых фракций нефти в широкую фракцию, используемую при получении моторных топлив.

Каталический крекинг осуществляют в присутствии катализаторов, главным образом для получения высокооктановых топлив из керосина и соляровых фракций. Крекинг низкого давления или пиролиз применяют для превращения керосина и газойля в пропилен и др. газы, применяемые для получения каучука и пластмасс.

Каталический риформинг проводится при получении высококачественных бензинов в среде водорода, что позволяет снизить содержание серы при получении его из сернистых фракций. Наибольшее распространение получил платформинг, где в качестве катализатора используется платина. При этом получается бензин, бензол и др. продукты.

8.3. Нефтепродукты

Переработкой нефти получают продукцию более 10 тыс. наименований. По объему потребления наибольшую значимость имеет искусственное жидкое топливо (карбюраторное, дизельное, котельное, реактивное и др.), смазочные масла и консистентные смазки (рис. 8.3).

Карбюраторное топливо предназначено для двигателей внутреннего сгорания с зажиганием от электрической искры. Основной показатель – детонационная стойкость, оцениваемая октановым числом, изменяющимся от 0 до 100. Октановое число определяется процентным содержанием малосклонного к детонации изооктана по сравнению с присутствующим в топливе нормальным гептаном,

245

сгорающим со взрывом и вызывающим преждевременный износ двигателя (характерный стук двигателя). Поскольку детонационная стойкость изооктана условно принята за 100 единиц, а гептана – за 0, то качество топлива тем лучше, чем больше в нем изооктана и, следовательно, чем выше октановое число. Автомобильные бензины имеют октановое число 66, 72, 76, 92, 95 и 98; авиационные – 70, 91, 95, 100; тракторный бензин – 40 и 45; тракторный лигроин – 54. Повышение октанового числа достигается использованием более совершенных приемов переработки нефти – каталитического крекинга, рифор-

минга, алкилирования и изомеризации нефтяных фракций, увеличением содержания ароматических углеводородов, а также добавлением к бензину тетраэтилсвинца, а к воздушно-бензиновой смеси – воды или водно-спиртовых растворов в капельно-жидком виде.

247

Дизельное топливо используется в поршневых двигателях дизеля. Оно воспламеняется от сжатия топлива, необходимая температура воспламенения составляет 550–600°С. Основной показатель воспламеняемости – цетановое число, характеризующее склонность дизельного топлива к воспламенению. Цетановое число определяют по эталонной смеси сравнением легко воспламеняющегося цетана и трудно воспламеняющегося а-метилнафталина. Чем больше цетановое число, т. е. чем больше в топливе парафинов и меньше ароматических соединений, тем выше качество дизельного топлива. В дизельных топливах всех марок, так же как и в карбюраторных, строго регламентируется кислотность, щелочность, а также содержание серы и влаги, поскольку они сокращают срок службы двигателя.

Котельное топливо используют в паровых котлах, электростанциях, парогенераторных и котельных установках, в промышленных, например, мартеновских печах. К этому виду топлива относятся мазуты (продукты прямой перегонки нефти), жидкие продукты переработки каменных углей и горючих сланцев, гудроны.

Смазочные масла получают перегонкой мазута под вакуумом. Они применяются в движущихся деталях для уменьшения трения и отвода теплоты. По назначению классифицируются на моторные, индустриальные, турбинные, компрессорные, цилиндровые, трансмиссионные и т. д., а по температуре застывания – на летние и зимние.

На основе смазочных масел готовят не смазочные композиции, предназначенные для передачи импульса давления в гидроприводах и тормозных системах.

Консистентные смазки получают добавлением к смазочным маслам загустителей (мыла, церезина, сульфидов, силикатов). Это улучшает их вязкостно-температурные свойства и делает пригодными к применению в случаях, когда обычная жидкая смазка не может быть использована из-за особых условий работы и конструкции узла трения. Антифрикционные консистентные смазки применяют для уменьшения трения и износа.