ВЛИЯНИЕ ВЛАЖНОСТИ НА КАЧЕСТВО РЕАКТИВНОГО ТОПЛИВА Текст научной статьи по специальности «Промышленные биотехнологии»

УДК 665.63

ВЛИЯНИЕ ВЛАЖНОСТИ НА КАЧЕСТВО РЕАКТИВНОГО ТОПЛИВА

АРЧАКОВА РАИСА ДЖАБРАИЛОВНА

Профессор кафедры химии, ИнгГУ, Магас, Россия

УЖАХОВА ЛЕЙЛА ЯХЬЯЕВНА

Доцент кафедры химии, ИнгГУ, Магас, Россия

КИТИЕВА ЛУИЗА ИБРАГИМОВНА

Доцент кафедры химии, ИнгГУ, Магас, Россия

Аннотация. В статье рассматриваются вопросы влияния окружающей среды на качество топлив, в том числе реактивных типа ТС-1. Важным фактором, оказывающем влияние на качество продуктов, является влажность. Особенно это важно в районах с повышенной влажностью, то есть вблизи морей и других водоемов. Показано влияние влажности на качество топлив, в основном на цвет и показатель преломления.

Ключевые слова: нефть, нефтепродукты, реактивное топливо, показатели качества, относительная влажность, вода, цвет, показатель преломления.

Северный Кавказ в настоящее время имеет свою нефтеперерабатывающую промышленность, хотя и недостаточно развитую, и на его территории реальны перспективы открытия и ввода в разработку новых нефтяных залежей на перспективных площадях, что позволит в дальнейшем увеличить объемы добычи нефти [1]. Вырабатываемая на территории Республики Ингушетии нефть, также, как и нефти Чеченской Республики и Республики Дагестан, относится к малосернистым и высокопарафинистым. Эти показатели, наряду с высоким содержанием светлых фракций, являются определяющими при ее переработке.

К сожалению, в республике не проводятся работы ни по первичной переработки нефти, ни тем более -по глубокой. Практически большая доля нефти, добываемой на территории республики, вывозится за ее пределы, хотя из наших нефтей можно производить качественные моторные, дизельные и котельные топлива [3,4]. С учетом имеющегося качества нефтей следует ожидать, что получаемая продукция будет соответствовать действующим стандартам [2,5].

Особенно ценно то, что из рассматриваемых нефтей можно производить высококачественные реактивные топлива. При этом, есть места хранения реактивных топлив для авиации на нефтебазах и складах ГСМ аэропортов.

К горюче-смазочным материалам (ГСМ) при хранении, транспортировке и применении предъявляют особые требования. Важную роль играют климатические составляющие. В условиях различных температур, относительной влажности воздуха, осадков и других факторов, ГСМ подвергаются их крайне неблагоприятному воздействию. Поэтому нами проведены работы по влиянию на показатели реактивного топлива климатических условий Северного Кавказа, а именно, Республики Ингушетия, с разработкой мероприятий по повышению устойчивости продуктов нефтепереработки к воздействию факторов климата.

На первом этапе изучено изменение оптической плотности и цвета топлива ТС-1 при хранении под влиянием влажности.

С целью моделирования опыта по влиянию воздействия относительной влажности воздуха, был проведен эксперимент, в ходе которого вода добавлялась к реактивному топливу и исследовалось ее влияние на качество топлива ТС-1. Сравнивались данные, полученные при хранении топлива в реальных условиях и в лабораторных.

Сначала было изучено хранение топлива ТС-1 в реальных условиях. В качестве

объекта исследования было взято топливо ТС-1, которое хранилось в наземном резервуаре склада ГСМ аэропорта «Магас» ст. Орджоникидзевская. Перед заливкой топлива в резервуары, емкости были очищены от загрязнений, промыты и высушены паром. Топливо перед испытанием имело следующие характеристики

Качество топлива ТС-1

Таблица 1.

Показатели ТС-1

1 Плотность нефти, кг/м3при 200С, не менее 775

2 Фракционный состав, температура,0С начало перегонки, не выше 150

10% 165

50% 195

90% 230

98% 250

3 Вязкость кинематическая, сСт, при 200С, не выше 1,25

4 Кислотность, мг КОН/100 мл, не более 0,7

5 Содержание: фактических смол, мг/100см3 топлива, не более 5

общей серы, %, не более 0,25

меркаптановой серы, %, не более 0,005

сероводорода, %, не более Отс.

6 Испытание на медной пластинке Выдерж.

7 Содержание водорастворимых кислот, щелочей мех. примесей и воды Отс.

8 Зольность, %, не более 0,003

9 Содержание мыл нафтеновых кислот Отс.

10 Содержание нафталиновых углеводородов, %, не более -

11 Температура вспышки в закрытом тигле,0С, не менее 28

12 Теплота сгорания низшая, кДж/кг, не менее 42900

13 Высота некоптящего пламени, мм, не менее 25

14 Температура начала кристаллизации,0С, не выше -60

15 Йодное число, гЬ/ШОмл, не более 3,5

Далее для получения сравнительных данных было проведено хранение того же топлива в лабораторных условиях.

Хранение топлива проводилось в воздушном термостате при температуре 70°С циклами, каждый цикл включал 8 часов выдержки образцов при указанной температуре, а затем их охлаждение до 25-30°С с выдержкой топлива при этой температуре в течение оставшегося времени от суток. Образцы топлива помещались в негерметично закрытые стеклянные сосуды. Через определенные сутки оценивалась оптическая плотность образцов топлива. Влияние воды оценивалось по изменению цвета керосина и, соответственно, оптической плотности.

Для исследования влияния влажности керосина были приготовлены 3 пробы. В одну была добавлена дистиллированная воды, во вторую водопроводная и в третью морская вода, отобранная с Каспийского моря. Разбавление проб водой проводилось в соотношении, указанном в таблице 2. Такое разбавление обусловлено практическим опытом, так как

содержание воды в топливе обычно не превышает 30%. За холостую пробу (пробу сравнения) бралось топливо ТС-1 без добавки воды.

Таблица 2.

Разбавление топлива водой

Номер пробы Наименование Разбавление

Проба 1 Керосин (ТС-1)+дистиллированная вода 3:1

Проба 2 Керосин (ТС-1)+водопроводная вода 3:1

Проба 3 Керосин (ТС-1)+морская вода (Каспийское море) 3:1

Проба 4 Керосин (ТС-1) Холостая проба

Результаты проведенных исследований по влиянию влажности на оптическую плотность воды приведены в таблицах 3, 4 и на рисунках 1 и 2..

Топливо ТС-1 при хранении в реальных условиях

Таблица 3.

Cутки Длина волны Проба 1 Проба 2 Проба 3 Проба 4

Оптическая плотность

1 520 0,038 0,030 0,028 -

10 520 0,037 0,027 0,024 -

20 520 0,036 0,027 0,019 -

40 520 0,034 0,024 0,019 -

80 520 0,030 0,020 0,016 -

120 520 0,024 0,017 0,013 -

150 520 0,009 0,002 -0,004 -

180 520 -0,011 -0,006 -0,016 -

л

т с

о К

т

4 с

5

и

с е

К

т

с

О

60

50

40

30

20

10

-10

-20

-30

График к таблице №2

-Пробоа 1 —■—Пробоа 2 Пробоа 3

20 40 60 80 100 120

200

Сутки

Рис. 1. Влияние влажности на качество топлива в реальных условиях Топливо ТС-1 при лабораторном хранении

Таблица 4.

0

сутки Длина волны Проба 1 Проба 2 Проба 3 Проба 4

Оптическая плотность

1 520 0,049 0,047 0,047 -

10 520 0,047 0,040 0,039 -

20 520 0,042 0,038 0,034 -

40 520 0,035 0,031 0,026 -

80 520 0,025 0,018 0,011 -

120 520 0,016 0,011 0,004 -

150 520 0,016 0,002 -0,008 -

180 520 -0,011 -0,012 -0,022 -

График к таблице №3

-Пробоа 1 —■—Пробоа 2 Пробоа 3

50

ь т с о н т л п ая

к с е ч и т п О

40

30

20

10

-10

20 40 60 80 100 120 140

200

0

-20

Сутки

Рис.2. Влияние влажности на качество топлива в лабораторных условиях

Оптическая плотность замерялась на аппарате КФК-3-0. По данным испытаний можно сделать вывод, что наличие дистиллированной воды практически не вызывает изменение цвета топлива при его хранении, в то время как водопроводная и морская воды, содержащие различные примеси, вызывают изменение цвета топлива при его хранении.

То есть, контакт топлива с водопроводной, морской водой приводит к ускорению окислительных процессов в топливе, и поэтому, топливо, хранящееся в резервуарах, расположенных в прибрежной зоне, склонно к более быстрому изменению цвета.

Таким образом, при хранении топлива ТС-1 необходимо принимать меры по исключению попадания влаги в топливо, особенно, если склад ГСМ находится вблизи каких-либо водоемов.

ЛИТЕРАТУРА

1. Гайтукаева Б.А., Дугиева А.Я., Арчакова Р.Д., Ужахова Л.Я, Озиева А.М. Оценка возможности производства и показатели качества реактивных топлив, получаемых из нефтей республик Северного Кавказа. Сборник научных трудов Ингушского государственного унмверситета, выпуск 8., Магас, 2010

2. ГОСТ 10221-86. Топлива для реактивных двигателей

3. Дугиева А.Я., Гайтукаева Б.А., Аушева И.А., Арчакова Р.Д., Султыгова З.Х. Изучение влияния депрессорных присадок на нефть и продукты ее переаботки. Технологии нефти и газа, №4, 2014

4. Дугиева А.Я., Аушева И.А., Арчакова Р.Д., Султыгова З.Х. Исследование котельных топлив, получаемых из Малгобекской нефти. Технологии нефти и газа, №6, 2014.

5. Дугиева А.Я., Аушева И.А., Арчакова Р.Д., Султыгова З.Х., Ужахова Л.Я. Современные требования к качеству дизельных топлив и методы его улучшения //Материалы региональной научно-практической конференции ИнгГУ, Магас, 2014

ОФ "Международный научно-исследовательский центр "Endless Light in Science"