40.Классификация наливных грузов.Основные физико-химические свойства нефти и нефтепродуктов.

Исходя из специфики перевозки, можно выделить 4 вида наливных грузов:

         нефть и нефтепродукты;

         пищевые грузы;

         сжиженные газы;

         химические грузы.

Нефтепродукты обладают большим количеством специфических свойств, значительно влияющих на все этапы перевозочного процесса и конструкцию ПС.

Плотность. Зависит от содержания лёгких фракций и изменяется в пределах 650-1060 кг/м³ и является качественной и количественной характеристикой продуктов переработки нефти. Влияет на использование цистерн по грузоподъёмности, скорость истечения по выполнению операций по наливу и сливу, возможность разогрева вязких нефтепродуктов паром, продолжительность отстоя нефтепродуктов после разогрева. Меняется при изменении температуры окружающей среды, поэтому в перевозочных документах указывается плотность, определённая при 20^оС. Зависимость от температуры приводит к изменению объёма груза в цистерне. Для исключения потерь в пути следования и оптимального использования грузоподъёмности цистерны установлены следующие нормы заполнения объёма: в тёплый (98%), а в холодный (99%) период от полезного объёма цистерны.

Вязкость. Определяет текучесть нефтепродуктов и оказывает влияние на условия выполнения операций по сливу и наливу их ж/д цистерн. Различают динамическую, кинематическую и условную. При определении времени на слив и налив нефтепродуктов пользуются понятием «условной вязкости», определённой в условных единицах – градусах Энглера и показывающая отношение времени истечения нефтепродуктов в объёме 200см² при t=50^оС ко времени истечения дисцилированной воды того же объёма при t=20^оС. По условной вязкости нефтепродукты делятся на 4 группы. В холодное время года продолжительность слива каждой из последующих групп в сравнении с предыдущей увеличивается на 2ч, при норме для первой группы 4ч.

Температурные характеристики включают следующие показатели:

• температура плавления или застывания (для нефтепродуктов изменяется от 80-150^оС. Характеризует температурные пределы применения топлива без предварительного подогрева, которые должны быть выше температуры плавления на 10^оС.);

• температура вспышки (зависит от химического состава и характеризует его пожароопасность. По температуре вспышки нефтепродукты делятся на 2 группы: легковоспламеняющиеся (t<45^oC) и горючие (t>45^oC). Определяет предельно допустимую температуру разогрева перед производством операции по сливу и наливу, которая должна быть не меньше чем на 10^оС ниже температуры вспышки);

• предел взрываемости (определяет минимальное, т.е. нижний, и максимальное, т.е. верхний предел, количество паров нефтепродуктов в воздухе, способных взорваться под воздействием открытого огня).

Испарение – способность жидкости переходить в газообразное состояние (наибольшая у бензина). Определяет размеры потерь при транспортировании, хранении, наливе/сливе. При этом теряется качество и количество.

Упругость насыщенных паров учитывается при перекачке насосом и самотечном сливе. При высокой происходит выкипание жидкости. Образующиеся при этом газовые пробки нарушают непрерывность потока и препятствуют сливу.

Электролизация – способность нефти и нефтепродуктов, являющихся диэлектриками, накапливать электрические заряды. Наблюдается при движении нефтепродуктов по трубопроводам, резиновым наливным шлангам, трении капель или струй о воздух. Заряды статического электричества выносятся вместе с нефтепродуктами в цистерну и там накапливаются, выявляя возможность искрового заряда. Для предупреждения возможных взрывов и пожаров обязательно заземление наливной эстакады.

Коррозионность – способность оказывать разрушающее действие на металлы. Обуславливается наличием нефти и нефтепродуктов, сернистых соединений, водорастительных минеральных веществ, щелочей или воды и других агрессивных веществ.

Токсичность – характеризуется вредным воздействием нефтепродуктов на организм человека. Приводит к необходимости ограничения допустимого содержания паров в воздухе рабочей зоны. Превышение нормативной концентрации может привести к острым и хроническим отравлениям.

41.Физические и химические способы переработки нефти.

Процесс переработки состоит из 3-х этапов:

1. подготовка к переработке

2. переработка

3. очистка полученных нефтепродуктов

В зависимости от состава нефти и необходимости получения нефтепродуктов определённого качества, различают физический и химический способы переработки.

В процессе физического способа (прямой перегонки) нефть разделяют на фракции по температурам кипения без разрушения молекулярной структуры.

Процесс прямой перегонки состоит из:

• нагревания;

• испарения;

• конденсации;

• охлаждения при атмосферном давлении.

В результате получают бензин (3-15%), лигроин (7-10%), керосин (8-20%), газойль (7-15%), масляные дистилляты (20-25%) и мазут (65-90%).

Сравнительно небольшой выход бензина при прямой перегонке нефти вызвал необходимость разработки и внедрения химических способов обработки:

• термический крекинг – процесс расширения длинных молекул тяжёлых углеводородов на более короткие молекулы низкокипящих фракций, в результате которого получают светлое топливо из мазута или нефтяных остатков (гудрона или полугудрона), т.е. крекинг-бензин (30-35%), крекинг-газы (10-15%), крекинг-остатки (50-55%). Полученные крекинг-бензины нестабильны и используются как составные части моторного топлива;

• каталитический крекинг – при нём значительно повышается качество полученных нефтепродуктов. Выход крекинг-бензина достигает 40-45%, но подготовка сырья достаточно сложная;

• пиролиз – процесс получения жидкой смолы и газов из керосина при . Из жидкой смолы в последующих стадиях переработки извлекают ценные ароматические водороды (бензол).

Очистка полученных нефтепродуктов, особенно светлых, с целью удаления смолистых веществ, кислородных или сернистых соединений, являющихся вредными примесями, снижающими качество нефтепродуктов, является последним этапом переработки.

Товарные нефтепродукты получают компоновкой однородных полуфабрикатов, полученных различными способами переработки с введением в смесь специальных присадок и добавок, обеспечивающих необходимые эксплуатационные качества.

42.Продукты переработки нефти.

В зависимости от назначения делятся на 3 группы:

1. топливо;

2. смазочные материалы;

3. прочие продукты.

К 1 группе относятся топливные газы, моторное топливо, дизельное топливо, топливо для реактивных двигателей и газотурбинных установок, котельное и печное топливо.

К качественным характеристикам моторного топлива (бензин, керосин…) относятся:

• детонационная стойкость, определяемая октановым числом;

• испаряемость;

• теплота сгорания;

• содержание смолистых веществ и сернистых соединений;

• химическая и физическая стабильность.

Основным показателем дизельного топлива является способность к самовоспламенению при впрыскивании его в камеру сгорания. Это свойство характеризуется цетановым числом. При высоком его значении топливо сгорает полностью и равномерно. Качество дизельного топлива оценивается также теплотой сгорания, вязкостью, температурой застывания и испаряемостью.

Свойства котельного топлива:

• теплотворная способность;

• вязкость (определяет эффективность испарения топлива в форсунки).