Курсова робота

Дослідження процесів депарафінізації моторного палива

Реферат

Робота присвячена вивченню властивостей дизельного палива і бензину з розгонкою одержаного моторного палива по фракціям, що дало змогу визначити залежність показника заломлення дизельного палива від температури перегонки та залежність процентного вмісту фракцій від температури перегонки; визначена також кількість парафінів, які можна видалити з палива шляхом екстракції.

Дана робота виконана з метою дослідження октанового і цетанового чисел моторного палива після депарафінізації.

В ході роботи була визначена оптимальна кількість карбаміду яку необхідно додати для максимально можливої депарафінізації моторного палива; підібрані найбільш ефективні каталізатори і активатори процесу; визначена кількість парафінів які можливо видалити з моторного палива шляхом екстракції та депарафінізації.

Робота складається з шести розділів, вступу, висновків та списку літератури і містить 77 сторінок, 6 таблиць, 7 графіків, 6 малюнків, та 51 посилання на використану літературу.

Ключеві слова: депарафінізація, дизельне пальне, бензин, карбамід, каталізатор, октанове і цетанове число, фракція, парафіни.

ЗМІСТ

Вступ……………………………………………………………………………...4

1.Літературний огляд…………………………………………………………….7

1.1 Депарафінізація з допомогою карбаміда ( екстрактивна кристалізація )...9

1.2. Основні умови комплексоутворення…………………………………….. 15

2.Характеристика сировини і вихідних продуктів…………………………....26

2.1 Класифікація нафтових палив……………………………………………..26

2.2. Основні характеристики палив для двигунів з спалахом

від стиснення.................................................................................................27

Температура самоспалаху......................................................................27

Індукційний період самоспалаху...........................................................28

Коксування.............................................................................................. 30

Вміст сірчистих сполук...........................................................................30

2.3. Властивості дизельних палив, пов’язані з роботою системи

подачі палива. ............................................................................................. .31

2.3.1.В’язкість.........................................................................................................31

2.3.2 Температура застигання...............................................................................31

2.3.3 Вміст механічних домішок.......................................................................... 32

2.3.4. Вміст води.....................................................................................................32

2.4. Фізико-хімічні властивості сировини...........................................................32

2.5. Методи оцінки якості нафтопродуктів.........................................................34

2.5.1 Температура помутніння палива................................................................34

2.5.2 Фракційний склад пального ......................................................................34

2.5.3 Густина нафтопродуктів..............................................................................35

2.5.4 Показник заломлення .................................................................................35

3.Експериментальна частина……………………………………………….….....37

3.1.Лабораторна установка депарафінізації кристалічним карбамідом з механічним перемішуванням.................................................................................37

3.2.Лабораторна установка перегонки дизельного палива.................................37

3.3. Методи аналізу.................................................................................................43

3.4. Методи аналізу запропоновані ведучими фірмами світу............................ 45

4.Аналіз і обговорення результатів………………………………………….…. 49

4.1. Результати по депарафінізаціїї бензину та дизельного палива..................49

4.2 Вивчення фракційного складу депарафінізованих моторних палив..........52

4.3.Вивчення показника заломлення,густини та октанового числа

моторних палив................................................................................................56

5.Захист навколишнього середовища………………………………………......66

6.Охорона праці і техніка безпеки………………………………………….…. 69

Висновки………………………………………………………………………....73

Література……………………………………………………………………......74

ВСТУП

З кожним роком вдосконалюється технічне оснащення нашого народного господарства, збільшується парк машин і механізмів. В результаті успішного виконання народно-господарських планів створені нові галузі промисловості по виробництву засобів нової техніки – різних двигунів, високопродуктивних станків і машин. Економічне і ефективне використання всієї потужності машин і механізмів – виключно важлива задача.

Ефективність використання різних двигунів і машин залежить не тільки від їх конструктивних особливостей, але і від якості пального і змащувальних матеріалів, що забезпечують їх надійну і довгу роботу.

Процеси виробництва нафтопродуктів безперервно вдосконалюються, асортимент продуктів, що випускається, розширюється, покращується їх якість.

Якість товарних нафтопродуктів залежить не тільки від властивостей вихідної сировини, але і від методів її переробки і очистки отриманих продуктів. Очистка нафтопродуктів – це кінцевий процес одержання товарних горючих і змащувальних мастил.

В даний час неможливо уявити собі галузь економіки держави, в якій не використовувались б нафтопродукти. По масовості використання і значенню в економіці країн з високорозвинутою індустрією вони займають одне з перших місць.

Велика кількість нафтопродуктів необхідна автомобільному, повітряному і водному транспорту, роль яких в вантажообороті країни безперервно збільшується.

Одним з найбільших споживачів дизельного палива є залізничний транспорт, що використовує великі тепловози. Все інтенсивніше використовуються нафтопродукти технікою сільського господарства. Рух техніки і її життя забезпечують горючі і змащувальні матеріали.

Виходячи з цього поряд з пошуками нових родовищ нафти і вдосконаленням технології нафтопереробки питання підвищення ефективності використання нафтопродуктів і більш раціонального їх використання набувають дуже важливого значення.

Дистиляти, отримані з парафінистих нафт, містять парафінисті вуглеводні нормальної і ізобудови. В залежності від фракційного складу дистилятів ці вуглеводні по різному впливають на якість товарних продуктів. Так, ізопарафінові вуглеводні покращують якість бензинів, підвищують їх октанове число, тоді як парафіни нормальної будови понижують його. Нормальні парафінові вуглеводні є бажаними компонентами реактивних і дизельних палив, а також змащувальних мастил. Однак, маючи саму високу температуру застигання в порівнянні з вуглеводнями інших класів (з одним і тим же числом вуглеводневих атомів в молекулі), вони можуть бути присутні в вказаних товарних продуктах лише в кількостях при яких задовольняються вимоги ГОСТ на температури помутніння і застигання. Тому, як правило, необхідно видаляти частину (а іноді і повністю) нормальних парафінів, що містяться в нафтових продуктах. Дистиляти депарафінізують карбамідом (мочевиною), утворюючи з нормальними парафінами кристалічні комплекси, які відділяють від депарафіната і розкладають гарячою водою або нагрівом.

Вилучений карбамід повертають в процес, а нормальні парафіни використовують в якості сировини для нафтохімічного і біосинтезу. Для утворення комплексу з карбамідом вуглеводні повинні мати певну мінімальну довжину ланцюга. Крім нормальних парафінів комплекс з карбамідом можуть утворювати і ізопарафінові вуглеводні і навіть гібридні структури, якщо довжина нерозгалуженого ланцюга в них достатньо велика. Нормальні парафіни утворюють комплекс уже з н-гексану. Щоб утворився комплекс карбаміда з монометилзаміщеним парафіновим вуглеводнем, останній повинен мати прямий ланцюг з не менш як 10 атомами вуглецю, а моноетилзаміщені парафіни і гібридні структури – не менше 24 атомів вуглецю.

При обробці карбамідом процес комплексоутворення екзотермічний, тому, щоб забезпечити необхідну глибину депарафінізації, розділення нафтової сировини карбамідом проводять при помірних температурах (10-50єС), які тим нижчі, чим менша молекулярна маса сировини, що вступає в комплекс.

Карбамід можна використовувати в кристалічному стані, в вигляді розчинів в воді, спиртах, кетонах і ефірах, а також в вигляді пульпи. Для активації процесу комплексоутворення використовують активатори – спирти, кетони, воду та ін. Домішки, які є в депарафінізованому продукті в розчиненому стані (смоли, мила, сірковмісні сполуки), а також і зваженому (тверді вуглеводні, пил, окис заліза та ін.), тормозять