Дополнительная. 2. Покровский Г.П. Топливо, смазочные материалы и охлаждающие жидкости.-М

1) стабилизация добычи нефти и получение моторных топлив из альтернативного сырья;

2) изучение и улучшение экологических свойств ГСМ в связи с тем, что влияние многих видов транспорта на окружающую среду зависит от состава и свойств применяемыхтоплив и масел (прекращение производства этилированныхбензинов, разработка т.н. «городского«дизельного топлива, снижение расхода смазочных масел на угар и т. д.).
Задачи химмотологии можно условно разделить на 3 группы.

Первая из них связана с оптимизацией качества ГСМ, обеспечением наиболееполного соответствия эксплуатационных свойств ГСМ требованиям двигателей. Решение задач этой группы базируется на исследовании комплекса физ.-хим. процессов, протекающих при использовании ГСМ (испарение, смесеобразование, сгорание, лако- и нагарообразование, коррозионный и мех. износ и т. д.). Эта же группа включает работы по оценке эффективности путей улучшения качества ГСМ (новые компоненты, методы очистки, присадки, добавки и др.) и расширения их ресурсов (напр., альтернативные топлива, синтетические смазочные материалы).
Цель задач второй группы - повышение эффективности применения ГСМ в условиях эксплуатации. К этой группе относятся разработка и научное обоснование норм расхода ГСМ, сроков их хранения, принципов классификации, унификации сортов и марок, взаимозаменяемости, методов восстановления качества некондиционных топлив и регенерации отработавших смазочных материалов.

Третья группа задач посвящена разработке и совершенствованию методов оценки качества ГСМ. В эту группу входят также исследования по совершенствованию приборов и методов аналитического контроля качества топлив и масел, совершенствованию стандартов и технических условий на них и методы их анализа.
Одно из наиболее крупных достижений химмотологии - разработка новой системы первичной оценки эксплуатационных свойств ГСМ, т. наз. комплексов их квалификационных испытаний. Ранее эти свойства оценивались гл. обр. при испытаниях на полноразмерных машинах в стендовых или эксплуатационных условиях в течение 2…3 лет с затратой больших материальных средств. В соответствии с новой системой каждое свойство топлива либо масла "расчленяют" или "разделяют" (дифференцируют)на простые составляющие, оценка которых возможна ускоренными лаб. методами, получившими название«квалификационных». Суммирование (интегрирование) результатов определения указанных составляющих позволяет объективно и всесторонне оценить в целом любое эксплуатационное свойство. Комплекс квалификационных методов по всем свойствам того или иного вида ГСМ дает возможность оценить его пригодность к употреблению в течение 1,5…2 месяцев при небольших затратах. Отечественная система квалификационной оценки свойств топлив и масел применяется более 20 лет и уже дала большой экономический эффект.

Основной задачей химмотологии на перспективу остается создание научных основ и рекомендаций по экономии топливно-энергетических ресурсов и обеспечению двигателей, машин и механизмов высококачественными ГСМ с широкими сырьевыми ресурсами.

4-х -звенная химмотологическая система:

Примеры.

1. ОЧ - ɛ.(топливо- ДВС);

2. Высоко»S» топливо - высокощелочное моторное масло;

3. Фракционный состав(p_s,ИПП)-ДИНАМИЧЕСКИЕ КАЧЕСТВА, приёмистость- паровые пробки(топливо-эффективность в эксплуатации);

4. Пологая ВТХ- запуск холодного двигателя(моторное масло- эффективность в эксплуатации);

5. ЩЧ масла моторного- РТИ (ДВС- требование к качеству масла.

и т.п.

ЛЕКЦИЯ 3.(продолж.)

13.10.11.

ПУТИ СБАЛАНСИРОВАННОГО РАЗВИТИЯ И ПОТРЕБЛЕНИЯ МОТОРНЫХ ТОПЛИВ

представляются тремя направлениями:

1.увеличение ресурсов жидких нефтяных топлив:

1.1 углубление переработки нефти (повышение выхода целевого продукта, т.е. топлив);

1.2оптимизация качества топлив с целью расширения их ресурсов;

Нефть:

достоинства:

1)высокая теплота сгорания(1кг нефти-Q42кДж, 1кг каменного угля-Q30кДж, 1кг древесины-Q20кДж тепла).

2)себестоимость добычи нефти относительно ниже, чем,н-р,угля.

3)жидкую нефть удобнее транспортировать, легче сжигать.

4)сгорают практически без золы.

недостатки:

1)невозобновляемые запасы, истощение недр, половина запасов остаётся в недрах.

2)новые месторождения нефти в труднодоступных, малообжитых районах, на морских шельфах, т.е. затраты на добычу велики.

2.Снижение расхода топлив в двигателях.

2.1дизелизация;

2.2конструктивное усовершенствование(электроника);

2.3 снижение фактического расхода топлива в условиях эксплуатации.

3.Применение альтернативных топлив.

3.1газообразные углеводородные топлива;

3.2топлива из углей, сланцев, торфа и т. п.;

3.3кислородосодержащие топлива и их компоненты(спирты, эфиры и т. п);

3.4водород-пока не рассматривается как массовое топливо по экономическим соображениям.

ТЕМА1. ОБЩИЕ СВОЙСТВА ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ.

1.1 Оптимальный уровень качества ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ.

Под качеством топлив и смазок понимается совокупность свойств, обусловливающих пригодность нефтепродуктов для использования.

В составе химмотологии обрела стройность и методологическую базу научная область, объединяющая методы количественной оценки качества нефтепродуктов- квалиметрия.

Многие требования к качеству АЭМ тесно связаны между собой. Поэтому количественное выражение этих требований имеет оптимум.

Под «оптимальным уровнем качества» АЭМ имеют в виду такой уровень, при котором максимально удовлетворяются требования потребителя при min затратах на их производство и потребление.

Оптимальный уровень качества находят не только для совокупности свойств, входящих в понятие «качествоАЭМ», но и для каждого свойства в отдельности.

При этом уровень качества АЭМ будет зависеть от уровня каждого свойства в отдельности и значимости его в общем понятии качества.

Естественно, что не все свойства равноценны при оценке уровня качества нефтепродукта. Как правило, наиболее важный показатель используют при маркировке АЭМ(у масел в маркировке- вязкость, у ОЖ- температура застывания; у бензинов- ОЧ и т.д.).

1.Качество смеси можно рассчитать по следующей зависимости:

К _СМ. =100/(Х/ К₁ + Y/К₂ +…+ Z/К_n), где

К _СМ.- качество смеси;

К₁, К₂, …, К_n – качество 1-го, 2-го, …, n-го компонентов;

Х, Y, Z – количество 1-го, 2-го, …, n-го компонентов в %;

100- 100%- количество смеси в %.Х+ Y+ Z=100

2.Если известны Х, Y, Z – количества в абсолютных единицах(н-р, масса в кг, объем в л и т.п.), то качество смеси

К _СМ. =V_СМ./(Х/ К₁ + Y/К₂ +…+ Z/К_n), где

V_СМ.- количество смеси в абсолютных единицах (н-р, масса в кг, объем в л и т.п.); Х+ Y+ Z=V_СМ;

Пример. Вычислить плотность ρ_t и ОЧ (октановое число) смеси, состоящей из следующих компонентов:

1). А-76 ГОСТ 2084-77: 60%; ρ_t=725 кг/м³;

2).Аи- 92 ГОСТ 2084-77: 30%; ρ_t=0,752 г/см³;

3).Аи- 95 ГОСТ 2084-77: 10%; ρ_t=0,758 кг/л;

Решение.

В данной задаче под качеством понимается, во- первых, плотность, во-

-вторых,октановое число.

1) Выразим плотности всех компонентов в кг/м³:

ρ_t=0,752 г/см³ =752кг/м³; ρ_t=0,758 кг/л =758кг/м³.

2)Определим плотность смеси при температуре t(в данной задаче плотности всех компонентов даны при одной и той же температуре t):

ρ_tсм. =100/(60/725 + 30/752 + 10/758)=734 кг/м³

3) Определим ОЧИ смеси:

ОЧИсм.= 100/(60/80 + 30/92 + 10/95)=84,65 (Аи-85).

Ответ:плотностьсмеси ρ_tсм.=734 кг/м³; ОЧИсмеси = 85.

ЛЕКЦИЯ 4.(продолж.)

13.10.11.

Уровень основных свойств АЭМ является сложной функцией и формируется с учётом следующих факторов:

1.требований потребителей;

2.технических возможностей и затрат в нефтеперерабатывающей промышленности;

3.экономического эффекта от использования в эксплуатации;

4.взаимного влияния отдельных свойств, входящих в понятие «качество топлив и смазок»:

Некоторые свойства находятся в противоречии между собой, т.е. улучшение одного приводит к ухудшению другого(н-р, добавление низкокипящих компонентов в бензин улучшает пусковые свойства, но увеличивает склонность бензина к образованию паровых пробок в двигателе)- необходимо находить оптимум.