Отчет об учебной практике в ЗАО «Петрол Комплекс Эквипмент Кампани»

Ускорение

С новым топливом BP Ultimate Diesel ваш автомобиль станет мощнее и динамичнее.

Топливо марки BP Ultimate можно приобрести на всех АЗК ВР в Москве, Московской области и Санкт-Петербурге. За более подробной информацией обратитесь на ближайшую станцию ВР.  Сертификаты соответствия прилагаются, см.приложение 1.

 
Производство автомобильного бензина

Автомобильные бензины получают путем переработки нефти, газового конденсата, природного газа, угля, торфа и горючих сланцев, а также синтезом из окиси углерода и водорода.

Основным сырьем для производства автомобильных бензинов является нефть: около 25% нефти, добываемой в мире, перерабатывают в бензин.

В России все товарные бензины получают из нефтии газоконденсатов. На газоперерабатывающих заводах путем выделения из газов жидких углеводородов получают газовый бензин. Газовые бензины обладают хорошими пусковыми свойствами и при добавлении в небольших количествах в товарные бензины способны улучшать их эксплуатационные свойства.

Современные автобензины готовят смешением компонентов, получаемых путем прямой перегонки, каталитического риформинга и каталитического крекинга, изомеризации, алкилирования, полимеризации и других процессов переработки нефти и газа.

Качество компонентов, используемых для приготовления тех или  иных марок товарных автомобильных  бензинов, существенно различается  и зависит от технологических  возможностей предприятия. Товарные бензины  одной и той же марки, но выработанные на различных нефтеперерабатывающих  заводах (НПЗ), имеют неодинаковый компонентный и фракционный составы, что связано  с различием технологических  процессов и перерабатываемого  на них сырья на каждом конкретном нефтеперерабатывающем предприятии. Даже бензины одной марки, выработанные конкретным заводом в разное время, могут отличаться по компонентному  составу в связи с проведением  регламентных работ на отдельных  технологических установках, изменением состава сырья и программы  завода по выпуску продукции.

Однако во всех случаях  должна соблюдаться технология получения  товарных бензинов на данном предприятии, что является обязательным требованием  стандартов и технических условий  на автомобильные бензины.

На рис. 1 представлена схема переработки нефти с целью получения автомобильных бензинов.

Рис. 1 Схема переработки нефти для получения автомобильных бензинов

ПРОИЗВОДСТВО БЕНЗИНОВ, СООТВЕТСТВУЮЩИХ  НОРМАМ ЕВРО-3 и ЕВРО-4

Все законодательные инициативы, жестко регламентирующие экологические  показатели качества топлив, в итоге  направлены на снижение токсичности  отработанных газов транспортных средств.

Хотя на токсичность отработанных газов автомобиля влияют и другие факторы, такие как организация  дорожного движения, техническое  состояние автомобиля, качество смазочных  материалов и т.п., в государственном  масштабе решающими, безусловно, являются конструкция двигателя и качество применяемых топлив.

Поэтому в Европейском  Союзе, США и других развитых странах  приняты жесткие нормы по токсичности  ОГ автомобилей с бензиновыми  и дизельными двигателями, регламентирующие содержание моноксида углерода, двуокиси серы, оксидов азота и углеводородов. С 2005 г. в ЕС действуют нормы токсичности Евро-4. Это означает, что автомобили, продаваемые в странах ЕС должны соответствовать этим нормам, естественно, при применении соответствующего топлива, экологические показатели которого также регламентированы соответствующим отдельным стандартом.

По этому же пути, как это уже очевидно, с определенным запаздыванием движется и Россия. Так, с 2005 г., РФ должна перейти на выпуск автомобилей, соответствующих нормам Евро-2 и бензинов, соответствующих нормам Евро-2 (ГОСТ Р 51105-97 и ГОСТ Р 51866-2002). Согласно проекту регламента «О требованиях к бензинам, дизельному топливу и другим горюче-смазочным материалам», разработанному Минпромэнерго, с 1 января 2009 года предлагается запретить производство бензина ниже стандарта Евро-3. Согласно утвержденному правительством в октябре 2005 года техническому регламенту «О требованиях к выбросам автомобильной техникой, выпускаемой в обращение на территории РФ, вредных (загрязняющих) веществ» с 1 января 2008 года запрещены производство и ввоз в Россию автомобилей с двигателями нормой ниже «Евро-3. С 1 января 2010 года произойдет переход на Евро-4, а с 1 января 2014 года — на Евро-5. Для автомобильных бензинов нормируются требования к показателям, влияющим на экологию (соответствуют действующим и перспективным европейским нормам, см. табл. 1): содержание свинца, серы, бензола, ароматических и олефиновых углеводородов, детонационная стойкость. При этом ассортимент и качество выпускаемых топлив должны обеспечивать надежную эксплуатацию всех имеющихся в стране транспортных средств. Парк российских легковых автомобилей сейчас составляет около 25 млн. единиц и их количество ежегодно увеличивается почти на 1 млн., при этом наблюдается постоянный рост доли современных импортных автомобилей, удовлетворяющих требованиям Евро-3 и Евро-4, оснащенных системами нейтрализации отработанных газов, электронного управления двигателем, системой бортовой технической диагностики.

Таблица 1. Требования к автомобильным  бензинам по EN 228

Помимо выполнения экологических  требований стало необходимо постоянно  наращивать выпуск бензинов с ОЧИ 92, 95 и выше, спрос на которые непрерывно растет. Производство экологически чистых высокооктановых бензинов - сложная  проблема для ряда отечественных  НПЗ, в силу того, что помимо повсеместно  распространенного процесса каталитического  риформинга, для этого необходимы процессы каткрекинга, алкилирования и изомеризации легких парафинов, более жесткие процессы гидроочистки. Однако, на тех НПЗ, которые, не располагают ими, внедрение этих процессов требует значительных капиталовложений; необходимо дополнительно извлекать из риформатов бензол и снижать жесткость риформинга, что снижает октановый потенциал. Октановое число, в этом случае, оправданно поднимать присадками: кислородсодержащей - МТБЭ, наиболее эффективной из существующих беззольных присадок - ММА или, что наиболее экологически безопасно и экономически выгодно, их смесями.

Имеющийся в настоящее  время на большинстве НПЗ набор  процессов объективно обуславливает  высокое содержание ароматики в товарных высокооктановых бензинах. И если повышенное содержание в них бензола влияет прежде всего на экологическую безопасность (как потенциальный источник канцерогенного бенз-а-пирена, то высокое содержание более высококипящих ароматических углеводородов чревато повышенным нагарообразованием в камерах сгорания и на клапанах двигателей, что ухудшает такие их эксплуатационные показатели как кпд, мощность, экономические и экологические характеристики. Образование нагара в камере сгорания вызывает увеличение требуемого октанового числа топлива, а при неизменном октановом числе последнего приводит к работе двигателя с детонацией или резкому уменьшению мощности. При эксплуатации двигателя по мере отложения нагара в камере сгорания создаются более благоприятные условия для возникновения детонации, и ранее подобранный бензин (при проектироавании) с определенной антидетонационной стойкостью для такого двигателя становится непригоден (рис. 1). Исследования показали, что для нового двигателя и для двигателя, долго эксплуатировавшегося, разница в требованиях к антидетонационным свойствам может доходить до 10 - 15 октановых единиц и более.

 
Рис.1 Влияние пробега  автомобиля на требуемое октановое  число ОЧ треб.

При эксплуатации автомобильного двигателя нагар по времени образуется неравномерно. Основное количество нагара отлагается в начале эксплуатации автомобиля. Экспериментально установлено, что  после пробега автомобилем 10 - 16 тыс. км наступает некоторое равновесное  состояние и при дальнейшей работе двигателя количество нагара изменяется незначительно. Равновесие достигается  вследствие того, что химические реакции  и термическое воздействие совместно  с газовыми потоками вызывают выгорание  и удаление нагаров из камеры сгорания примерно с той же скоростью, с  какой они образуются в данный момент (это явление известно под  названием самоочищения камеры сгорания). Значение этого равновесия зависит  от состава бензина.

Углеводородный состав бензинов является одним из главных факторов, определяющих их склонность к нагарообразованию  в двигателе. Анализ имеющихся данных показывает, что склонность автомобильных  бензинов к нагарообразованию зависит, главным образом, от содержания в  них непредельных и ароматических  углеводородов.

Строение непредельных углеводородов, их химическая активность и склонность к превращениям под действием  высоких температур в значительной мере обусловливают склонность автомобильных  бензинов к нагарообразованию. Однако современные высокооктановые бензины  либо вообще не содержат непредельных углеводородов, либо содержат небольшое  количество относительно неактивных углеводородов  этого класса. Склонность к нагарообразованию  таких бензинов обусловливается  количеством и строением ароматических  углеводородов. Изучение влияния ароматических  углеводородов на нагарообразование  проводилось по ускоренной методике "ПЛ" и при длительных испытаниях. Исследовались смеси бензина  прямой перегонки с индивидуальными  ароматическими углеводородами различного строения и с бензином каталитического  риформинга, содержащего 66-69% ароматических углеводородов; результаты этих экспериментов приведены в табл. 2.

Таблица 2. Влияние химического  состава бензинов на нагарообразование

Строение ароматических  углеводородов оказывает существенное влияние на нагарообразование. С  повышением молекулярного веса углеводорода и температуры его кипения  влияние на нагарообразование, как  правило, увеличивается. Высококипящие  ароматические углеводороды под  воздействием высоких температур претерпевают окислительные превращения и, очевидно, служат основным источником образования  нагара.

Характерны результаты испытаний (на различных режимах) двух бензинов, резко отличающихся по содержанию ароматических  углеводородов, но имеющих одинаковые октановые числа. Двигатель работал  три этапа по 30 ч каждый с нагрузкой 25, 50 и 100% -максимальной при постоянном числе оборотов (2500 об/мин). После первого этапа испытания снимали головку блока цилиндров, счищали и взвешивали нагар с деталей (днища поршня и камеры сгорания) первого цилиндра.

Установлено, что основное количество нагара в камере сгорания накапливается при работе двигателя  на малых нагрузках; по мере увеличения нагрузки и повышения температурного режима двигателя начинается обратный процесс - выжигание нагара. Этот процесс  особенно усиливается на режимах, близких  к полному открытию дросселя. Проведенные испытания показали, что содержание значительных количеств ароматических углеводородов в бензине не только повышает его склонность к отложению нагара в двигателе, но и увеличивает способность нагара прочно удерживаться на поверхности деталей камеры сгорания. Так, например, при работе двигателя на бензине, не содержащем ароматических углеводородов, на режиме полной нагрузки выгорает примерно 70% нагара, накопленного на режиме 1, а при работе на бензине, содержащем 69% ароматических углеводородов, выгорает только около 20% нагара (в течение 30 часов).

Ароматические углеводороды являются ценными составляющими  автомобильных бензинов, так как  обладают высокой детонационной  стойкостью. Однако содержание их в  товарных бензинах должно быть ограничено вследствие повышения нагарообразования  в двигателе. Прямое сопоставление  детонационной стойкости бензинов и их склонность к нагарообразованию  и зависимости от содержания ароматических  углеводородов позволило предложить норму содержания ароматических  углеводородов в товарных автомобильных  бензинах. Установлено, что удельный прирост количества нагара в камере сгорания, т. е. прирост количества нагара в результате добавления ароматических углеводородов в количестве, соответствующем повышению детонационной стойкости топлива на 1 октановую единицу, остается практически неизменным для различных ароматических углеводородов, когда содержание их в бензине изменяется в пределах от 0% до 40 - 45%. При большем содержании ароматических углеводородов резко повышается удельный прирост количества нагара. Таким образом, содержание ароматических углеводородов в товарных автомобильных бензинах не должно быть более 40%.