ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Классификация топлив из "Химмотология" Перечисленным требованиям в наибольшей мере удовлетворяют жидкие нефтяные топлива. Их щироко применяют в связи с высокой теплотой сгорания, относительно низкой стоимостью и удобствами использования. Жидкие нефтяные топлива после сгорания не оставляют золы, хорошо транспортируются по трубопроводам и имеют ряд других преимуществ. Все это привело к тому, что жидкие нефтяные топлива во всем мире являлись и пока остаются главным источником энергии для различного рода двигателей. [c.28] Жидкие нефтяные топлива. По основному назначению эти топлива можно разделить на пять групп (рис. 3). [c.29] В первую группу входят топлива для поршневых двигателей с принудительным воспламенением. В таких двигателях испарение топлива и образование топливовоздушной смеси происходит вне цилиндров двигателя при относительно невысоких температурах. Для обеспечения нормальной работы двигателей необходимы легкоиспаряющиеся низкокипящие фракции углеводородов. В эту группу входят автомобильные и авиационные бензины, которые состоят преимуш,ественно из углеводородов, выкипающих в пределах от 40 до 200 °С. [c.29] Ко второй группе относят топлива для поршневых двигателей с воспламенением от сжатия. В этих двигателях испарение топлива осуществляется после его впрыска и распыливания в сильно нагретом (до 700 °С) воздухе. При таких температурах успевают испариться и образовать горючую смесь надлежащего состава более тяжелые фракции углеводородов. В быстроходных дизелях с высоким числом оборотов коленчатого вала применяют топлива, содержащие в основном фракции углеводородов с пределами выкипания от 180 до 360 °С, а в средне- и малооборотных двигателях успешно используют еще более тяжелые топлива, так как время, отводимое на их испарение в тихоходных двигателях, больше. [c.29] Четвертая группа включает топлива для газовых турбин. Газовые турбины находят все более широкое применение в технике как для транспортных средств (силовые установки кораблей, железнодорожных локомотивов и т. д.), так и для стационарных установок (привод крупных насосных агрегатов). Для их эксплуатации необходимы дешевые топлива, обеспеченные широкими ресурсами. Такими топливами являются тяжелые дистил-лятные фракции прямой перегонки нефти и вторичных процессов, перспективно использование остаточных продуктов переработки нефти. [c.30] Пятая группа — это топлива для топочных устройств паросиловых установок транспортного и стационарного типов. В качестве котельных топлив используют тяжелые остатки нефтей после различных процессов их переработки, а в ряде случаев употребляют так называемые тяжелые нефти с малым содержанием легких фракций, которые вовлекать в переработку экономически невыгодно. [c.30] Классификация нефтяных топлив для тепловых двигателей свидетельствует о том, что в качестве жидких топлив применяют практически все нефтяные фракции. Однако эффективность использования топлива наиболее высока в двигателях внутреннего сгорания. Именно поэтому количество топлив для двигателей внутреннего сгорания, получаемое из нефти, характеризует такой важный показатель нефтеперерабатывающей промышленности, как глубина переработки нефти. В настоящее время глубина переработки нефти во всех промышленно развитых странах составляет 50—70%, и принимаются меры к дальнейшему увеличению этого показателя. [c.30] Альтернативные топлива. Непрерывный рост потребности в жидких топливах и ограниченность ресурсов нефти обусловливают необходимость поисков новых видов топлив, получаемых из ненефтяного сырья. В качестве источника получения такого топлива в первую очередь рассматривают уголь, запасы которого в мире превосходят запасы нефти и газа. При переработке угля можно получить жидкие продукты, содержащие углеводороды и неуглеводородные примеси. Наиболее прогрессивны методы термической обработки угля в атмосфере водорода в присутствии катализаторов. Из получающейся при этом смеси широкого фракционного состава могут быть получены бензин и дизельное топливо. [c.30] Газообразные углеводороды применяют в качестве топлива для многих котельных установок, электростанций, промышленных печей и других топочных устройств. Газовое топливо используют не только в промышленности, но и в быту. Газовая промышленность страны — это одна из наиболее быстро развивающихся отраслей народного хозяйства. Темпы роста добычи и производства горючих газов за последние годы опережают темпы роста добычи других видов топлива. [c.31] Газообразные углеводороды находят применение в качестве топлив для двигателей внутреннего сгорания и в первую очередь для двигателей с принудительным зажиганием. Появляется все больше автомобилей, рассчитанных на использование газового топлива. Углеводородные газовые топлива для автомобилей по их агрегатному состоянию при обычных температурах делят на сжатые сжиженные. [c.31] Основной газообразный углеводород, который употребляют в сжатом виде, — метан. Этот углеводород при температуре выше минус 82 °С (критическая температура) нельзя превратить в жидкость даже при сжатии до любых высоких давлений. На автомобилях сжатый газ хранят в баллонах при давлении до 20 МПа. Метан добывают не только на газовых месторождениях, но и получают в виде попутного газа на многих нефтяных месторождениях. Размещение ресурсов природных газов в разных районах страны и широкое развитие магистральных газопроводов позволяют считать метан в сжатом виде весьма перспективным топливом для двигателей внутреннего сгорания. [c.31] Сжиженные газообразные топлива содержат в основном пропан СзНз и бутан С4Н10. Каждый из этих углеводородов в отдельности или в смеси хранят при обычных температурах в жидком виде в баллонах при давлении 1,6 МПа. Критическая температура для пропана 97 °С, для бутана 126 °С. Сжиженные газы в качестве автомобильных топлив имеют ряд преимуществ перед сжатыми газами, поэтому на сегодня они получили более широкое распространение. Однако большие ресурсы метана определяют перспективность использования сжатых газов в качестве топлива для двигателей. [c.31] В последние годы возрос интерес к применению метана и в сжиженном виде при очень низких температурах. Изготовлены специальные топливные баки с соответствующей изоляцией, которые позволяют свести к минимуму потери жидкого метана при его употреблении. [c.31] Среди альтернативных топлив видное место занимают такие кпслородсодержаш1ие продукты (табл. 1), как спирты и эфиоы. Один из эфиров — метил-трег-бутиловый эфир— оказался эффективным компонентом автомобильных бензинов. Введение его в бензин улучшает важнейшее эксплуатационное свойство — детонационную стойкость. Этот эфир прошел все испытания с положительными результатами, и во многих странах сейчас строятся установки по производству метил-грег-бутилового эфира в промышленных масштабах. Широкое применение его в качестве компонента автомобильных бензинов начнется в ближайшее время. [c.32] Из спиртов наиболее интересен метанол и как самостоятельный вид топлива, и как компонент топлив нефтяного происхождения. Метанол привлекает прежде всего широкими сырьевыми возможностями (рис. 4). Его можно производить из газа, угля, древесины, биомассы, различного рода отходов и др. Использовать метанол можно непосредственно как топливо или как промежуточное сырье для получения различных соединений. Добавление 5% метанола в бензин нефтяного происхождения не вызывает каких-либо трудностей в эксплуатации двигателей и уже сейчас практикуется в некоторых странах. Наряду с преимуществами метанол имеет и недостатки, над преодолением которых в настоящее время работают и у нас в стране и за рубежом. К недостаткам метанола следует отнести его высокую токсичность, меньшую теплоту сгорания, высокую теплоту испарения, коррозионную активность, гигроскопичность и др. Тем не менее широкие сырьевые ресурсы позволяют считать метанол перспективным топливом. Ведутся работы по применению метанола не только в двигателях с принудительным зажиганием, но и в дизелях. [c.33] Вернуться к основной статье