Вопросы к междисциплинарному экзамену по предмету

«Автомобильные эксплуатационные материалы.»

1билет

Автомобильные топлива. Способы получения автомобильных топлив при переработке нефти.

В настоящее время существует огромное число видов топлива для различных типов двигателей и устройств. Топлива могут быть твёрдые, жидкие, газообразные. Оно отличается по способу получения, качеству и другим характеристикам.

Бензин и дизельное топливо. Основным видом топлива, в том числе и для автомобильных двигателей внутреннего сгорания, является бензин. Бензин – горючая жидкость, которая получается в результате переработки одного из самых необходимых полезных ископаемых – нефти. В процентном соотношении он состоит примерно на 85 % из углерода и на 15 % из водорода, в малых количествах присутствуют сера, азот и кислород. Бензин применяется при производстве парафина в качестве растворителя. Качество бензина определяется октановым числом, которое характеризует его стойкость к детонации. Чем выше октановое число, тем выше стойкость и качество бензина. Маркируется бензин в соответствии с этим показателем. Наиболее распространённые виды бензина: А-76, АИ-92, АИ-95, АИ-98.

Другим распространённым видом топлива, получаемым из нефти, является дизельное топливо. Двигатели, в которых используется этот вид топлива, технически отличаются от тех, где используется бензин. Основной характеристикой дизельного топлива является цетановое число, характеризующее способность топлива к воспламенению. Дизельное топливо имеет более низкую стоимость и применяется в основном в сельскохозяйственной, грузовой и военной технике. Оно различается по температуре использования: летнее топливо используется при температуре выше 0 градусов Цельсия, зимнее – до 20 градусов и арктическое - до 50 градусов.

Альтернативные виды топлива.

Он имеет ряд преимуществ по сравнению с бензином и дизельным топливом. При использовании газа существенно уменьшается загрязнение окружающей среды, облегчается пуск двигателя в холодное время года, а также он имеет меньшую стоимость. Почему же полностью не перейти на газовое топливо? Дело в том, что на ряду с достоинствами, у газа имеются и недостатки. Одним из главных является то, что большинство существующих машин имеют бензиновые или дизельные двигатели. Их полный переход на газ возможен только при изменении или дополнении конструкции двигателя или полной его замене. Мощность мотора, а соответственно и скорость автомобиля, при использовании газа ниже, чем при использовании бензина. Газовый баллон занимает достаточно много места. Несмотря на свои недостатки, газовое топливо приобретает всё большую популярность, в основном благодаря своей низкой цене и малому количеству вредных выбросов.

Автомобильные топлива получают прямой перегонкой и диструктивными методами.

Промышленное производство топлив состоит из следующих основных этапов: первичная, вторичная переработка нефти и процессы смешения (компаундирования).

Первичная переработка (прямая перегонка) — разделение нефти на отдельные фракции (части) по температурам кипения при нагревании в специальных ректификационных колоннах. В результате получаются бензиновые, керосиновые, дизельные фракции, которые используются для получения соответствующих видов топлив, а также мазут. Прямая перегонка позволяет получить небольшую часть (10-25%) бензиновых фракций, в основном невысокого качества. Прямогонные бензины имеют, как правило, очень низкое ОЧ (не более 40-50). Для увеличения выхода топлива и улучшения его качества (например, повышения детонационной стойкости) используют деструктивные процессы.

Вторичная переработка (деструктивные процессы от лат. destructio — нарушение, разрушение структуры) изменяет химический состав и структуру углеводородов. Основным методом является крекинг (от англ. cracking — расщепление), главная реакция которого — расщепление крупных молекул мазута на более мелкие: под действием высоких температур без катализатора — термический крекинг, в присутствии катализатора — каталитический крекинг, катализатора и водорода — гидрокрекинг. Эти процессы позволяют увеличить выход бензиновых фракций из нефти до 60%. Для получения высокооктановых компонентов товарных бензинов используют процессы каталитического риформинга (получение ароматических компонентов), алкилирования (получение алкилатов) и изомеризации (получение изомеризатов). Для удаления серы из топлив применяется гидроочистка (разновидность гидрокрекинга). По сравнению с прямой перегонкой все вторичные, деструктивные процессы сложны в технологическом отношении и дорогостоящи, однако позволяют существенно увеличить выход товарных топлив и улучшить их качество.

Смешение прямогонных фракций с компонентами вторичных процессов и присадок является завершающим процессом получения товарных автомобильных бензинов и дизтоплив.