ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Источники загрязнения нефтепродуктов из "Экспресс методы определения загрязненности нефтепродуктов" Загрязнения появляются и накапливаются в топливах и маслах в процессе производства, транспортирования, хранения и применения. Состав, характер и количество загрязнений, а также стадии, на которых происходит их образование, зависят от свойств нефтепродуктов и условий их применения. [c.8] Основными причинами и источниками твердых загрязнений нефтепродуктов являются коррозия, негерметичность резервуаров, неудовлетворительная их зачистка, недостаточная стабильность топлив и масел. [c.8] Наличие твердых загрязнений в топливах на заводах-изготови-телях зависит главным образом от состава промывочной воды и чистоты средств хранения и перекачки. При промывании топлив технической водой количество твердых загрязнений увеличивается за счет частиц размером 1—3 мкм. При промывании топлив конденсатом количество загрязнений уменьшается почти вдвое. Кроме того, из топлив в этом случае также удаляются соединения железа, кальция, натрия и алюминия [2]. [c.8] Нефтепродукты значительно загрязняются в процессе производства в результате коррозии заводского оборудования гетерооргани-ческими соединениям В продуктах коррозии наряду со значительным количеством железа содержатся кремний, кальций, алюминий, магний и другие металлы. Загрязнения имеют высокую зольность, достигающую почти 80%, относительно малое содержание углерода, значительное — серы, азота и кислорода [2]. [c.8] Частицы загрязнений нефтепродуктов, как правило, имеют неправильную форму и достигают размеров 40—50 мкм. Максимальное количество частиц не превышает 10 ООО—150 ООО шт/мл. [c.9] Загрязнение нефтепродуктов происходит также на складах и нефтебазах и при длительном хранении может составить от 3 до 1000 г/т. При этом влажность загрязнений достигает в некоторых случаях 20% [3]. Наибольший размер частиц превышает 50 мкм. Максимальное число частиц (в измеренном интервале) приходится на долю частиц размером 1—3 мкм. Колич ество таких частиц в авиационных топливах лежит в пределах 350 О—10 ООО шт/мл, в автомобильных бензинах и дизельных топливах достигает 20 ООО— 40 ООО шт/мл, в мазутах — порядка 500 ООО шт/мл и более. Наличие в топливах большего количества таких частиц весьма нежелательно, так как они могут привести к нарушению нормальной работы машин и механизмов. [c.9] Следует особо остановиться на загрязненности масел в процессе эксплуатации. В моторном масле, циркулирующем в масляной системе двигателей внутреннего сгорания, всегда присутствуют частицы загрязнений. Твердые частицы попадают в масло из окружающей среды (пыль, песок, окалина и т. д.), а также образуются в результате неполного сгорания топлива и окисления масла. Кроме того, в загрязнениях накапливаются продукты износа и разложения присадок. Анализ товарных масел отечественного производства показывает, что чистота масел значительно ухудшается с увеличением содержания присадок. Это связано с недостаточно современной технологией получения присадок, прежде всего металлсодержащих, имеющих в своем составе основной компонент — металл — сверх стехиометрического соотношения. [c.9] Вода в топлива и масла попадает и накапливается при хранении, транспортировании и перекачке. Особенно большое увеличение содержания воды возможно при разогреве тяжелых нефтепродуктов острым паром и при перевозке их водным транспортом. [c.9] Вода в нефтепродуктах может находиться в растворенном, свободном состояниях, а также в виде эмульсий. [c.10] Растворимость воды зависит от химического состава нефтепродуктов и внешних условий [3]. В бензинах наблюдается наибольшая растворимость, в реактивных и дизельных топливах — в 2 раза меньше, чем в авиационных бензинах, в котельных топливах и маслах без присадок — еще меньше. С повышением температуры растворимость воды в нефтепродуктах значительно возрастает. Свободная вода обычно находится на дне резервуара и является источником образования водно-топливных эмульсий. Она обусловливает также црлное насыщение нефтепродуктов растворимой водой. В легких топливах воднр-топливные эмульсии обычно нестойки. Весьма стойкие эмульсии образуются в тех случаях, когда плотности нефтепродуктов и воды отличаются незначительно друг от друга. Так, эмульсия воды с мазутом [30% (масс.)] при комнатной температуре не разрушается в течение нескольких месяцев. Устойчивость эмульсий возрастает в присутствии смолистых и высокомолекулярных веществ, а также сернистых, азотистых и кислородных соединений. Кроме того, на стабильность эмульсий оказывают влияние размеры капель, температура, вязкость нефтепродуктов и т. д. [c.10] Из вышеприведенного материала следует, что товарные нефтепродукты представляют собой дисперсные (микрогетерогенные) системы, состоящее из двух фаз. Одна из них (твердые или жидкие загрязнения) представлена отдельными мелкими частичками (дисперсная фаза), распределенными в другой фазе (дисперсионной среде). Дисперсионной средой являются гомогенные растворы нефтепродуктов. Свойства дисперсных систем определяются большой удельной поверхностью, молекулярными силами, нескомпенсированными в поверхностных межфазных слоях, а также характеристиками и строением этих слоев. [c.10] Для частиц шарообразной формы, имеющих наименьшую площадь поверхности, 6ф = 1, в остальных случаях бф 1. [c.11] По мере уменьшения размеров частиц удельная площадь поверхности 5 возрастает и увеличивается доля молекул, находящихся на поверхности раздела фаз. При дальнейшем уменьшении размеров частиц наступает такой момент, когда значение 5 теряет свой физический смысл — поверхность перестает существовать, она исчезает. Это явление наблюдается при приближении размеров частиц дисперсной фазы к размерам молекул. Таким образом, уменьшение размеров частиц гетерогенной дисперсной системы может привести к гомогенному молекулярному раствору. [c.11] Минимальный размер частиц дисперсной фазы (т. е. нижняя граница коллоидной области), когда исчезает гетерогенная система, является в известной мере относительным. Границу между истинными и коллоидно-дисперсными растворами нельзя установить точно. Здесь, видимо, существует целая область размытых границ, положение которых зависит от химической природы дисперсной системы, т. е. от свойств дисперсной фазы и дисперсионной среды. [c.11] Наглядное представление о положении таких границ дает график зависимости удельной межфазной площади поверхности от размера частиц твердой фазы (рис. 1.1) [4], где постепенный переход от высокодисперсных систем к молекулярной дисперсности в истинных растворах обозначен переходом от сплошной линии к пунктиру, а затем обрывом кривой. [c.11] Многообразие свойств дисперсных систем вызывает определенные трудности при их классификации. Обычно в качестве критерия принимают только одно свойство системы. Так, размер частиц позволяет разделять дисперсные системы на грубодисперсные (более 1 мкм), тонкодисперсные (0,1—1 мкм) и высокодисперсные — коллоидные (менее 0,1 мкм). Применение подобной классификации к нефтепродуктам затруднено вследствие полидисперсности этих систем и нестабильности размеров частиц загрязнений, связанной с процессами коагуляции и агрегации, которые протекают в системе. [c.11] Нефтепродукты можно отнести также к свободнодисперсным системам, частицы которых могут независимо друг от друга перемещаться в дисперсионной среде под влиянием теплового движения или гравитационных сил. [c.12] В настоящее время содержание загрязнений в нефтепродуктах оценивают различными методами. [c.12] Содержание воды в нефтепродуктах определяют качественными и количественными методами. Качественный метод (ГОСТ 1547—74) основан на создании определенных температурных условий, при которых проявляется наличие воды в нефтепродуктах. [c.13] Этим методом определяют до 0,0005% (масс.) воды в нефтепродуктах. [c.13] Вернуться к основной статье