CC BY
179ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ (TECHNICAL SCIENCE)
УДК 504.05
Осипов В.Е.
студент группы СПб-181.2, I курс Кузбасский государственный технический университет имени Т. Ф. Горбачева филиал в г. Прокопьевске (Россия, г. Прокопьевск)
Научный руководитель: Панасина Т.В.
ст. преподаватель Кузбасский государственный технический университет имени Т. Ф. Горбачева филиал в г. Прокопьевске (Россия, г. Прокопьевск)
УГЛЕВОДОРОДНОЕ ТОПЛИВО, ЕГО ВИДЫ И НАЗНАЧЕНИЕ
Аннотация: в данной статье рассматривается понятие углеводородного топлива, его виды и их характеристика, а также область применения топлива, преимущества и недостатки применения углеводородного топлива.
Ключевые слова: углеводородное топливо, виды углеводородного топлива, область применения, преимущества и недостатки углеводородного топлива.
Углеводородное топливо представляет собой жидкость сложного состава, состоящую из большого количества индивидуальных углеводородов. Такая жидкость не имеет определенной температуры кипения, процесс кипения происходит в некотором интервале температур. Характерными точками фракционного состава обычно считают температуру начала кипения, температуру выкипания 10, 50, 90% объема топлива и температуру конца кипения.
Углеводородные топлива обладают свойством поглощать воду из воздуха и растворять ее. Растворимость воды в топливе невелика и зависит при прочих равных условиях от температуры и химического состава топлива. Наиболее гигроскопичными являются ароматические углеводороды и особенно бензол. Поэтому топлива, богатые ароматическими углеводородами, обладают повышенной гигроскопичностью.
1. Жидкие нефтяные топлива;
а) бензин - самый важный продукт переработки нефти; из сырой нефти производится до 50% бензина. Эта величина включает природный бензин, бензин крекинг-процесса, продукты полимеризации, сжиженные нефтяные газы и все продукты, используемые в качестве промышленных моторных топлив. Каждому процессу переработки нефти предъявляются требования по количеству и качеству производимого бензина. Применяют бензин в быту, медицине, производстве и т. д.;
б) керосин - это легчайшее и наиболее летучее жидкое топочное топливо. Используется как компонент моторного топлива. Хороший керосин должен иметь особый цвет (приблизительно 250-300 мм по шкале Штаммера для нефтепродуктов), достаточную вязкость для устойчивой и равномерной пропитки фитиля, должен гореть ясным|высок им пламенем без копоти или отложения твердых углистых осадков на фитиле, копоти в дымоходах и на ламповом стекле. Безопасность керосина при использовании в осветительных лампах определяется стандартным тестом на вспышку. Керосин медленно нагревают в небольшой стеклянной или металлической чашке и к поверхности периодически прикасаются пламенем до тех пор, пока не появится небольшой дымок, соответствующий точке воспламенения. На основе прямогонных керосиновых фракций получают реактивные топлива. Фракционный состав реактивных топлив различных марок различается. Керосин используют в народной медицине. Люди , страдающие различными болезнями, используют его для наружного и внутреннего применения, так как керосин оказывает благотворное, исцеляющее воздействие на орга низм при достаточно широком круге заболеваний. Это средство можно использовать и в профилактических целях;
в) дизельное топливо -¡представляет собой фракцию от температуры нача-ла кипения
140-2000°С и до температуры конца кипения 330-3600°С. Дизельное топливо
54
используется в дизельных двигателях, где сжигание топлива происходит путем самовоспламенения топлива при повышении температуры до 7000 ° С при сжатии воздуха. Топливо впрыскивается в жидком виде в форсунки и самовоспламеняется. Условия воспламенения топлива в дизелях отличаются от таковых в карбюраторных двигателях. Преимуществом пер-вых является возможность осуществления высокой степени сжатия (до 18 в быстроходных дизелях), вследствие чего удельный расход топлива в них на 25-30% ниже, чем в карбюраторных двигателях. В то же время дизели отли-чаются большей сложностью в изготовлении, большими габаритами. По экономичности и надежности работы дизели успешно конкурируют с карбюраторными двигателями;
г) каменный уголь - переработка каменного угля идет по трем основным направлениям : коксование, гидрирование и неполное сгорание. Коксование происходит в коксовых печах при температуре 1000-1200°С. При этой температуре без доступа кислорода каменный уголь подвергается сложнейшим химическим превращениям, в результате которых образуется кокс и летучие продукты. Остывший кокс отправляют на металлургические заводы. При охлаждении летучих продуктов( коксовый газ) конденсируются каменноугольная смола и аммиачная вода. Несконденсированными остаются аммиак, бензол, водород, метан, СО2, азот, этилен и др. Пропуская эти продукты через раствор серной кислоты выделяют сульфат аммония, который используется в качестве мине-рального удобрения. Бензол поглощают растворителем и отгоняют из раствора. После этого коксовый газ используется как топливо или как химическое сырье; 2. Углеводородные горючие газы;
а) природный газ - существует два вида газа: природный( сетевой) и сжиженный. Основная составляющая природного газа - метан. Он легче воздуха, не имеет цвета и запаха, для обнаружения в воздухе в случае утечек природный газ перед подачей в городскую газовую сеть одорируют, т. е. придают газу за счет ввода в него добавок (одоранта) резкий характерный запах
б) попутные нефтяные газы - растворены под давлением в нефти. При ее извлечении на
поверхность давление падает, и растворимость уменьшается, в результате чего газы
выделяются из нефти. Попутные газы содержат метан и его гомологи, а также негорючие газы - азот, аргон и СО2. Попутные газы перерабатывают на газоперерабатывающих заводах. Из них получают метан, этан, пропан, бутан и газовый бензин, содержащий углеводороды с числом атомов углерода 5 и больше. Этан и пропан подвергают дегидрированию и получают непредельные углеводороды - этилен и пропилен. Смесь пропана и бутана (сжиженный газ) применяют как бытовое топливо. Газовый бензин добавляют к обычному бензину для ускорения его воспламенения при запуске ДВС.
Преимущества ископаемого топлива состоят в следующем:
- ископаемые виды топлива имеют очень высокую калорийность. Таким образом, сжигание 1 грамма ископаемого топлива освобождает огромное количество энергии. Таким образом, энергия, вырабатываемая за счет ископаемого топлива больше, чем эквивалентное количество других энергетических ресурсов.
- пласты ископаемого топлива довольно легко найти с помощью передового оборудования и технологий.
- уголь является ископаемым топливом, которое находится в избытке. Он используется в большинстве электростанций, потому что это снижает стоимость производства в значительной степени.
- транспортировка углеводородов в жидкой или газообразной форме очень простая . Они просто транспортируются по трубам.
- строительство электростанций, которые работают на ископаемом топливе, также довольно просто.
- нефть является наиболее преимущественно используемым видом ископаемого топлива для всех видов транспортных средств.
- ископаемые виды топлива легче добывать и перерабатывать, следовательно, они дешевле, чем нетрадиционные виды энергии.
Хотя, ископаемые виды топлива являются предпочтительным источником энергии до недавнего времени их потребление и некоторые нежелательные свойства привели к нескольким вопросам огромной важности.
Недостатки органического топлива состоят в следующем:
- углеводороды, присутствующие в ископаемом топливе, выбрасывают парниковые газы, такие как метан, двуокись углерода и т. д., которые способны разрушать озоновый слой. Кроме того, другие вредные газы, такие как окись углерода и двуокись серы, ответственны за кислотные дожди, которые равноценны катастрофе для экологии.
- добыча ископаемого топлива ставит под угрозу экологическое равновесие в некоторых областях. Кроме того, добыча угля ставит под угрозу жизни шахтеров.
- истощение залежей ископаемых видов топлива может повлиять на цены на топливо в ближайшем будущем.
- изготовление вертикальных цилиндрических резервуаров нефтепродуктов требует больших затрат.
- Уутечка некоторых ископаемых видов топлива, таких как природный газ, сырая нефть может привести к серьезной опасности. Следовательно, транспортировка этих видов топлива также является очень рискованным.
- ископаемое топливо оказывает влияние на глобальное потепление, проблему, с которой борются во всем мире.
Хотя, ископаемые виды топлива эффективно удовлетворяют наши растущие энергетические потребности все эти годы, пора начать искать альтернативные источники энергии. Растущий спрос на топливо и постоянно растущие цены на него сделали использование альтернативных форм энергии неизбежным.
Список литературы:
Коваленко В. Г. Экологическая безопасность в системах нефтепродуктообеспечения и автомобильного транспорта. М.: ЛитНефтеГаз, 2014. - 150 с.
Приваленко А. Н., Балак Г. М., Баграмова Э. К., Зуева В. Д., Пуляев Н. Н. Атомно-абсорбционное определение содержание металлов в нефтяных топливах // Международный технико-экономический журнал. - 2013. - № 5. - С. 97-108.
