Направления переработки нефти
Воспламеняемость дизельных топлив
В отличие от карбюраторных двигателей, в дизельных двигателях топливо подается в цилиндр не в парообразном, а в капельножидком состоянии. Сначала в цилиндр дизельного двигателя засасывается воздух, сжимается до 30-50 атм, в результате чего температура в цилиндре повышается до 500-700°С, затем под давлением впрыскивается через форсунку в цилиндр дизельное топливо. Испаряясь в таких жестких условиях, топливо интенсивно окисляется и воспламеняется. Чем меньше индукционный период, т.е. время от момента впрыска до самовоспламенения топлива, чем плавнее происходит процесс сгорания, тем выше считается качество дизельного топлива. Характеристикой качества топлива является цетановое число.
Цетановое число показывает процентное соотношение цетана (н-гексадекана) в смеси с альфа-метилнафталином, самовоспламеняемость которой в стандартных двигателях эквивалентна самовоспламеняемости испытуемого топлива.
Цетановое число цетана условно принято за 100, а альфа-метилнафталина — за нуль. Наибольшими цетановыми числами обладают нормальные парафиновые углеводороды, затем — парафины изостроения, далее нафтеновые углеводороды и, наконец, ароматические углеводороды.
С утяжелением дизельных топлив цетановые числа растут. Для увеличения цетановых чисел топлив в некоторых случаях используют присадки. Определение цетановых чисел производят на специальном одноцилиндровом двигателе с изменяющейся степенью сжатия от 7 до 23 по методу «совпадения вспышек».
Выбор направления переработки нефти определяется ее физико-химической характеристикой, уровнем развития техники нефтепереработки и потребностями в товарных нефтепродуктах данного экономического района. Существуют три основных варианта нефтепереработки.
1. Топливный. По этому варианту нефть перерабатывают в основном для производства моторных и котельных топлив. Переработка нефти по топливному варианту может быть глубокой и неглубокой.
При неглубокой переработке получается значительное количество котельного топлива. Применение современных методов переработки тяжелых остатков нефти, таких как висбрекинг, гидрокрекинг, коксование позволяет углубить переработку нефти по топливному варианту и вырабатывать более значительное количество моторных топлив и сырья для нефтехимических процессов. Если при неглубокой переработке глубина ее составляет 45-50%, то при глубокой переработке — 90% и более. При этом значительно увеличивается рентабельность переработки нефти.
2. По топливно-масляному варианту, кроме моторных топлив, из нефти получают различные смазочные масла, применяемые как для наземной техники, так и в авиации.
3. Нефтехимический вариант переработки нефти, по сравнению с предыдущими, является более сложным, сопряжен с выработкой большого ассортимента продукции, большим набором технологических процессов и установок. Как правило, требует для своей реализации вложения больших денежных средств. Помимо выработки моторных топлив и масел, при этом варианте производится сырье для органического синтеза, производства азотных и фосфорных удобрений, пластмасс, синтетических волокон, моющих веществ и т.д.