Эксплуатационные материалы

Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Деструктивные методы переработки нефти

Процесс разделения углеводородов нефти по температурам их кипения называется прямой перегонкой, или дистилляцией. Полученные в результате перегонки отдельные фракции нефти называют дистиллятами. Прямая перегонка нефти при атмосферном давлении является обязательным первичным процессом переработки нефти.

Установки по первичной переработки нефти обязательны для всех заводов. Наличие других установок определяется свойствами перерабатываемой нефти, профилем продукции, вырабатываемой на заводе, и другими факторами.

Современная установка по переработке работает по непрерывному циклу. Установка состоит из атмосферной и вакуумной ректификационных колонн, в которых создаются условия, обеспечивающие достаточно полное испарение вводимого в неё сырья. Эти условия - температура и давление.

Мазут в зависимости от его состава используют или в виде топлива, или подвергают дальнейшему разделению в вакуумной ректификационной колонне, или в качестве сырья применяют на установке крекинга.

Масляные дистилляты располагаются следующим образом: сначала веретённый, затем машинный, или автоловый, и, цилиндровый.

Остаточные масла получают очищением гудрона, после чего полугудрон или мазут смешивают с сниженным пропаном при определённой температуре.

В отличие от дистиллятных остаточные масла характеризуются большой малярной массой, высокой температурой кипения, вязкостью и плотностью.

Для получения масла с нужной вязкостью дистиллятные и остаточные масла смешивают. Такие масла называются смешанными.

Процесс расщепления молекул тяжёлых углеводородов называют крекингом. Крекинг осуществляют путём нагрева обрабатываемого сырья до определённой температуры без доступа воздуха, без катализатора (термический крекинг) или при наличии катализатора (каталитический крекинг).

Термический крекинг проходит при температуре 470…540^о C и давлении 2…5 МПа. Вместе с расщеплением углеводородов при термическом крекинге протекают процессы синтеза и в результате создаются высокомолекулярные соединения, а также появляются неустойчивые непредельные углеводороды. Эти 2 фактора являются основным недостатком термического крекинга и причиной замены его другими процессами переработки нефти.

К таким процессам относится каталитический крекинг, который протекает при тех же температурах, что и термический, но при атмосферном давлении, и в присутствии катализатора. Основной реакцией каталитического крекинга является расщепление сложных и больших молекул на более лёгкие с меньшим числом атомов углерода.

В условиях каталитического крекинга большое значение имеют вторичные превращения образующихся углеводородов, например, атомы водорода отщепляются с образованием ароматических углеводородов - реакция ароматизации; водород, выделяющийся в процессе ароматизации, может вступать в реакцию с углеводородами олефинового ряда с насыщением двойных связей - реакция гидрогенизации; углеводороды с прямой цепочкой углеродных атомов могут изменять взаимное расположение атомов внутри молекул без изменения общего числа атомов - реакция изомеризации.

Каталитический крекинг осуществляется по разным схемам: с неподвижным слоем катализатора, подвижным сферическим катализатором и с пылевидным, или микросферическим, катализатором.

Гидрокрекинг (деструктивная гидрогенизация) - разновидность каталитического крекинга, проводимого в атмосфере водорода при давлении 20…30 МПа и температуре 470…500^о С. В этом процессе образующиеся непредельные углеводороды гидрируются и превращаются в предельные. Сернистые и кислородные соединения, расщепляясь, реагируют с водородом и образуют сероводород и водород. Сероводород отмывается слабощелочной водой. В результате можно получать высококачественное топливо из нефтяных остатков, углеводородных смол и других веществ.

Все процессы вторичной переработки нефти вместе с улучшением качества бензиновых фракций дают и увеличение выхода бензина.

Однако высокие требования к качеству бензина заставляют использовать специальные процессы, не дающие выхода бензина из нефти. В таких процессах сырьё бензин и готовая продукция также бензин, но с лучшими эксплуатационными качествами.

К таким процессам относится риформинг.

Термический риформинг не нашёл широкого применения, т.к. при этом не удаётся резко улучшить эксплуатационные свойства бензина.

Наиболее перспективным является каталитический риформинг. Сущность его заключается в ароматизации бензиновых фракций в результате преобразования нафтеновых и парафиновых углеводородов в ароматические.

Основным катализатором является алюмоплатина - платины 0,1…1,0%. Этот катализатор позволяет осуществлять реформирование при температуре 460…510^о С и давлении 4,0 МПа без регенерации в течении месяцев. Процесс называется платформинг. Этот процесс выгоден тем, что обеспечивает водородом процессы гидроочистки топлив и масел.

В промышленных условиях сырьём для изометрации служат лёгкие бензиновые фракции прямой перегонки нефти. Изомеризацию проводят в присутствии хлористого алюминия, платины, палладия. Продукт является высококачественным компонентом товарных бензинов.

В процессе переработки нефти всегда образуются углеводородные газы, которые стараются максимально использовать, например, перерабатывая в жидкие топлива и их компоненты.

Для этого чаще всего применяют процесс алкилирования, который сводится к присоединению олефинового углеводорода к парафиновому или ароматическому с образованием насыщенной молекулы более высокого молекулярного веса. В результате получают широкую бензиновую фракцию - алкилат, которая является высококачественным компонентом товарных бензинов.

Кроме алкилирования, при переработке газов используют реакцию полимеризации.

Полимеризацией называют химическую реакцию соединения двух и большего числа одинаковых молекул в одну более крупную. При этом отщепления, каких-либо атомов от молекул, вступающих в реакцию, не происходит.

В этих реакциях способны участвовать лишь непредельные углеводороды, поэтому сырьём для полимеризации служат газы, богатые олефиновыми углеводородами. Наиболее распространённый катализатор - фосфорная кислота.

Все продукты переработки нефти, прежде чем пойти на приготовление товарных топлив и масел, проходят специальную отчистку.

2. Присадки к топливам

Присадки к топливам в России приобрели широкое распространение. Раньше их ассортимент был невелик и они использовались исключительно нефтеперерабатывающими заводами для обеспечения требуемых показателей качества топлив. Теперь же к присадкам проявляют интерес и владельцы транспортных средств. При этом преследуется несколько целей. Одних привлекает возможность использовать более дешёвый низкооктановый бензин, улучшив его антидетонационные свойства специальными присадками, других - возможность улучшения потребительских качеств стандартных топлив, например понижение температуры застывания летнего дизельного топлива путём добавки депрессоров. Грамотные потребители используют многофункциональные присадки, улучшающие моющие, защитные и другие свойства топлив. Затраты на присадки окупаются повышением комфортности обслуживания автомобиля, поддержанием оптимальных характеристик рабочих режимов и увеличением ресурса двигателя. Могут использоваться и присадки, улучшающие экологические свойства топлив. К ним относятся многофункциональные присадки и антидымные, антисажевые.

Необходимо отметить, что присадки не предназначены для компенсации недостатков, связанных с низким качеством топлив или плохим техническим состоянием двигателя. Наоборот, чем лучше топливо и двигатель, тем больший эффект может быть получен от присадок.

В настоящее время в мире выпускается около 1,5 млн. т присадок к топливам в год. На 95% это присадки к автомобильным бензинам. В России растёт интерес к присадкам. Например, за 1996…1998 гг. допущено присадок больше, чем за предыдущие 15 лет. В 90-е годы в центре внимания находятся модификаторы горения и антидетонаторы.

К топливам добавляют более 30 основных присадок, а композиций этих присадок насчитывается более сотни. Мировой ассортимент присадок насчитывает несколько тысяч товарных марок. В России присадки к топливам стали применяться позже, чем в других странах мира, поэтому их число не так велико, а возможности используются не в полной мере.

Деление присадок на типы при их классификации производят исходя из назначения. Затем присадки различных типов подразделяют по механизму действия. Например, предлагается разделять присадки на стабилизаторы, т.е. позволяющие сохранять физико - химические и эксплуатационные свойства, присущие самим топливам, и модификаторы, придающие топливам новые качества. Последние, кроме того, делятся на модификаторы радикального и коллоидно-химического характера. Современные присадки многофункциональны. Однако большинство многофункциональных присадок к бензинам и дизельным топливам базируется на агентах моющего действия, которое является основным.

3. Ассортимент и отечественная классификация трансмиссионных масел

Классификация отечественных трансмиссионных масел по ГОСТ 12479.2-85 «Обозначение нефтепродуктов. Масла трансмиссионные» (ТМ - Означает трансмиссионное масло):

ТМ 1 - для прямозубых, спирально-конических и червячных передач, работающих при контактных напряжениях до 1000 МПа и температуре масла в объёме до 90^о С;

ТМ 2 - для прямозубых передач, работающих при контактных напряжениях до 2000 МПа и температуре масла в объёме до 120^О С;

ТМ 3 - для прямозубых, спирально-конических и червячных передач, работающих при контактных напряжениях более 2000 МПа и температуре масла в объёме свыше 120^О С;

ТМ 4 - для гипоидных передач, работающих при высокой скорости скольжения и низком крутящем моменте, низкой скорости скольжения и высоком крутящем моменте и температуре масла в объёме до 135^о С;

ТМ 5 - для гипоидных передач, работающих при высокой скорости скольжения и ударных нагрузках, высокой скорости и низком крутящем моменте, низкой скорости и высоком крутящем моменте и температуре масла в объёме выше 135^о С.

Все отечественные трансмиссионные масла минеральные. В отечественном производстве трансмиссионные масла получают путём смешения высоковязких нефтепродуктов с маловязкими или загущения маловязких масел высоко - полимерными присадками. Особое значение придаётся присадкам, снижающим износ и заедание.

Наиболее распространённые отечественные масла:

ТСп - 10 (ТМ2-9) - получают смешением деасфальтизата эмбинских нефтей с маловязким низкозастывающим дистиллятным компонентом. В масло вводят противоизносные присадки ЭФО, АЗНИИ - ЦИАТИМ- 1 и ПМС - 200А. Применяют для смазывания тяжело нагруженных цилиндрических, конических и спирально - конических передач.

ТАП - 15В (ТМ4-18) - смесь экстрактов остаточных масел фенольной очистки и дистиллятных масел с добавлением присадок ОТП и АЗНИИ-ЦИАТИМ-1; вместо присадки ОТП допускается применение других присадок, например ЛЗ-23к. Рекомендуется для смазывания тяжело нагруженных цилиндрических, конических и спирально - конических передач.

ТСп - 14 (ТМ3-18) - смесь дистиллятного и остаточного масел из сернистых нефтей с добавлением присадок ОТП, ПМА-Д и ПМС-200А. Применяют для тех же целей, что и масло ТАП - 15В, однако это масло превосходит последнее по вязкостно - температурным свойствам.

ТАД-17И. (ТМ5-18) - смесь дистиллятного и остаточного масел с присадками Англамол-99, ПМА-Д и ПМС-200А. Применяют для смазки цилиндрических, конических и спирально - конических, гипоидных, червячных передач.

ТМ5-12 РК - производят с использованием низкозастывающей основы, загущенной полимером, с добавлением высокоэффективных противоизносных, противозадирных, антикоррозионных и др. присадок. Относится к числу универсальных для эксплуатации и консервации тяжело нагруженных цилиндрических, конических и спирально - конических гипоидных, червячных передач автомобилей и др. тр. средств.

МТ-8п - смесь дистиллятного и остаточного масел с присадками МНИП - 22к, АЗНИИ-ЦИАТИМ-1 и ПМС-200А. Применяют для смазывания планетарных коробок передач, планетарных бортовых передач, а также в системах гидроуправления гусеничных машин в качестве всесезонного в умеренной и жаркой климатических зонах.

Масло марки А (ТМ2-9) - продукт глубокой селективной очистки с композицией присадок ПИБ, МАСК, ДФ-11, и ПМС-200А. Предназначено для гидротрансформаторов и гидромеханической коробки передач при всесезонном использовании в умеренной и жаркой зонах.

4. Экологические свойства топливо-смазочных материалов

Экологические последствия использования нефтяных топлив проявляются в следующих направлениях:

1. Изменение химического состава атмосферы.

2. Загрязнение почвы и воды нефтепродуктами.

3. Токсическое последствие воздействия топлив на людей при непосредственном контакте.

4. Загрязнение воздуха городов токсичными веществами, содержащимися в отработавших газах.

5. Пожарная и взрывная опасность топлив.

Двигатели внутреннего сгорания являются основными потребителями углеводородного топлива, при сгорании которого расходуется кислород и выделяется диоксид углерода СО₂ вместе с другими токсичными экологически вредными веществами. Ежегодно потребляется около 30 млрд. т кислорода и выбрасывается в атмосферу свыше 50 млрд. т диоксида углерода. Это вызывает глобальные изменения климата.

Попадание нефтепродуктов на почву вызывает изменение её структуры, химического и микробиологического состава, а также гидроаэрологического режима поверхностных слоёв, что в итоге приводит к гибели растений.

При попадании нефтепродуктов в воду они растекаются и образуют мономолекулярную плёнку. Эта плёнка нарушает условия теплообмена водного бассейна с атмосферой, что влияет на климат планеты, вызывает загрязнение и гибель водной растительности и живых организмов.

Большинство нефтепродуктов хорошо растворяется в биологических жирах и легко проникает в организм даже через неповреждённую кожу, вызывая при длительном воздействии изменение жизненно - важных обменных процессов.

Токсичность топлив зависит от группового и фракционного составов. Алканы действуют на нервную систему как наркотики, токсичность изолканов ниже, чем углеводородов нормального строения. Цилканы боле токсичны, чем алифатические углеводороды.

Процесс сгорания топлива проходит в условиях, значительно отличающихся от оптимальных. Сгорание топлива ухудшает:

- предельно малое время на процесс сгорания;

- малые объёмы камеры сгорания и, следовательно, значительные теплопотери в стенки и большое влияние пристеночного, относительно холодного слоя газа на протекание реакции горения;

- физическую и химическую неоднородность горючей смеси;

- переменные по температуре и давлению условия сгорания, то есть работу большей частью не неустановившихся режимах.

В среднем современный автомобиль в течении года эксплуатации выделяет в окружающую среду 800 кг окислов углерода, 115 кг углеводородов и 38 кг оксидов азота. Более 80% веществ, загрязняющих атмосферу городов, дают двигатели внутреннего сгорания. Это приводит к увеличению заболеваемости людей в 2 раза.

5. Назначение, требования и маркировка лакокрасочных материалов

Назначение лакокрасочных покрытий - создавать надёжную долгосрочную защиту изделия от воздействия окружающей среды и придавать красивый внешний вид готовым изделиям. В процессе эксплуатации лакокрасочные покрытия теряют свои качества. Верхний слой покрытия тускнеет, теряет свой первоначальный цвет. Появляются царапины, трещины, сколы, отслоения и др. повреждения, требующие восстановления покрытия. Для поддержания хорошего внешнего вида автомобиля необходим постоянный уход, а также частичная или полная замена лакокрасочного покрытия.

Лакокрасочные материалы делят на основные и вспомогательные. К основным относят грунты, шпатлёвки, лаки, краски, к вспомогательным - жидкости для подготовки поверхности к окраске и для ухода за лакокрасочным покрытием.

Маркировка лакокрасочных материалов имеет 5 групп буквенно - цифровых обозначений

Первая группа - это наименование лакокрасочного материала: эмаль, грунтовка, шпатлёвка, лак.

Вторая группа - обозначается двумя буквами и определяется основной смолой, входящей в состав плёнкообразователя: НЦ - нитроцеллюлозный, МЛ - меламинный, ПФ - пентафталевый, ГФ - глифталевый, ФЛ - фенольный, ЭП - полиэфирный, АК - полиакриловый, АС - сополимеры полиакриловых смол, ВЛ - поливинилацетатный, КО - кремнийорганический, БТ - битумный, МА - масла растительные и др.

Третья группа - определяет основное значение лакокрасочного материала и обозначается цифрами от 1 до 9 в обозначении эмалей, 0- в обозначении грунтовок и 00- в обозначении шпатлёвок.

Для эмалей цифры означают следующее: 1 - атмосферостойкая, 2 - ограниченно атмосферостойкая, 3 - консервационная, 4 - водостойкая, 5 - специальная, 6 - маслобензостойкая, 7 - химически стойкая, 8 - термостойкая, 9 - электроизоляционная.

Четвёртая группа - означает порядковый номер, присвоенный данному лакокрасочному материалу, содержит 1, 2, 3 цифры.

Пятая группа - относится в основном к эмалям, определяет цвет и пишется полным словом. При наличии оттенков через дефис добавляется цифра.

Если цвету присвоен номер, то в пятой группе вначале указывается номер.

нефть переработка лакокрасочный масло

Размещено на Allbest.ru