Общая химическая технология. В 2-х частях. Ч. II. Важнейшие химические производства. Изд. 3-е, перераб. и доп. - Мухленов И.П.
Скачать (прямая ссылка):
которых из нефти отгонялся керосин, используемый для освещения, а остаток сжигался как котельное топливо. Появление автомобильного, а затем авиационного транспорта с начала нынешнего столетия выдвинуло необходимость получения в возрастающих количествах бензина, а затем успехи в области промышленного получения химических продуктов потребовали новых сырьевых ресурсов. Источником сырья становится нефть. Появляется промышленность так называемого нефтехимического синтеза, для которой характерна глубокая переработка нефти и попутных газов с получением не только различных топлив и смазочных материалов, но и сырья для производства пластических масс, химических волокон, синтетических каучуков, моющих средств и т. п. Создание процессов глубокой переработки нефти было связано с изучением состава и свойств нефтей, исследованием поведения углеводородов при переработке нефти, каталитических процессов превращения углеводородов и рядом других проблем. Неоценимый вклад в мировую и отечественную науку внесли русские и советские ученые: А. М. Бутлеров, Д. И. Менделеев, В. Г. Шухов, В. В. Марковни-ков, А. А. Летний, Н. Д. Зелинский, С. С. Наметкин, С. В. Лебедев и многие другие, глубокие исследования которых послужити основанием для создания различных методов комплексной переработки нефти и нефтепродуктов.
Продукты переработки нефти: топлива — жидкие и газообразные, осветительные керосины, растворители, смазочные масла, консистентные смазки, твердые и полутвердые смеси углеводородов: парафин, церезин, вазелин и т. п., нефтяные битумы и пеки, нефтяные кислоты и их производные: мылонафты, сульфо-кислоты, жирные кислоты и пр., индивидуальные углеводороды: этилен, пропилен, метан, бензол, толуол, ксилол и др., являющиеся сырьем для химической промышленности.
По масштабам производства главенствующее положение принадлежит жидким и газообразным топливам, смазочным маслам и, в последнее время, индивидуальным углеводородам. Топлива в зависимости от их использования делятся на карбюраторные (авиационные и автомобильные бензины и тракторные топлива), реактивные (для реактивных и турбореактивных двигателей), дизельные, газотурбинные и котельные.
Бензины должны обладать следующими свойствами: иметь определенный фракционный состав, давление насыщенных паров, детонационные свойства и химическую стабильность, не должны корродировать аппаратуру. Фракционный состав характеризует температура начала и конца кипения фракций, получаемых при разгонке бензина в интервале температур 25—200° С. Давление насыщенных паров должно быть не выше определенного предела.
Детонационные свойства — важная характеристика бензинов. В цилиндр двигателя внутреннего сгорания поступает смесь паров бензина с воздухом, которая сжимается поршнем и зажигается от запальной свечи (искры). Образующиеся при горении газы двигаю поршень. Чем больше степень сжатия смеси в цилиндре, тем выш
к. п. д. двигателя. Степень сжатия ограничивается характером юрения смеси в цилиндре. При запале смеси от искры образующееся пламя может распространяться в цилиндре двигателя с различной скоростью. При нормальном горении скорость распространения пламени равна 10—15 м/с, однако при некоторых степенях сжатия наступает детонация, при которой пламя распространяется со скоростью 1500—2500 м/с. Появление детонации сопровождается стуком в цилиндре, перегревом, черным дымом на выхлопе и приводит к повышению расхода топлива, снижению мощности двигателя, к преждевременному его износу. Склонность бензинов к детонации характеризуется октановым числом. Октановое число бензина определяется сравнением его детонационной способности при сжатии в цилиндре двигателя внутреннего сгорания с детонационной способностью стандартной смеси, состоящей из изооктана (2, 2,4-трнметилпентан) и «-гептана в этих же условиях. Принято считать, что изооктан, который мало склонен к детонации, имеет октановое число 100, а «-гептан чрезвычайно склонен к детонации—0. Октановое число будет равно содержанию изооктана в стандартной смеси, которая детонирует при той же степени сжатия, что и испытуемый бензин. Если, HanpHMepj детонационная стойкость бензина оказалась такой же, как смеси, содержащей 80% изооктана и 20% н-гептана, то его октановое число будет 80. Бензины, детонационная стойкость которых выше, чем у изооктана, имеют октановое число больше 100. Октановые числа автомобильных бензинов около 76. Авиационные бензины для самолетов с поршневым двигателем выпускаются с октановыми числами выше 100. ,Октановое число зависит от состава топлива: его увеличивают изопарафины и ароматические соединения. Одним из средств повышения детонационной стойкости бензинов, т. е. получения высокооктановых топлив, является изомеризация и ароматизация содержащихся в них углеводородов. Высокооктановые топлива могут быть получены также составлением смесей из так называемого базового бензина — бензина прямой гонки или крекинга с высокооктановыми компонентами — изооктаном, изопентаном, этилбензолом, изопропилбензо-лом и др.
Для увеличения октанового числа к бензинам можно добавлять антидетонаторы, из которых получил распространение тетразтил-свинец РЬ(С2Н5)4, входящий в состав так называемой этиловой жидкости. Например, введение на 1 кг бензина 4 мл этиловой жидкости повышает октановое число бензина от 70 до 89. Этиловая Жидкость ядовита и работа с ней, а также с этилированными бензинами требует осторожности. Химическая стабильность, т. е. склонность бензинов к смолообразованию, изменению, химического со-рава при его хранении и при работе двигателей внутреннего сгора-Рия, определяется составом топлива и снижается в присутствии ріефинов и диолефинов. Коррозионное действие бензинов увеличивается с повышением содержания в них серы и кислотности.
