Top Banner
PALIWA CIEKŁE
65

Paliwa - fluid.wme.pwr.wroc.pl

Nov 25, 2021

Download

Documents

dariahiddleston
Welcome message from author
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
Paliwanaturalne (ropa naftowa i jej pochodne,
oleje upkowe, smoa upkowa),
wgla, oleje rolinne).
upki olejowe
upki smoowe
piaski olejowe
trzeciorzdu (sprzed 1–60 mln lat).
Ropa naftowa to mieszanina okoo 3000
wglowodorów.
Pocztki eksploatacji ropy naftowej cz si z nazwiskiem ukasiewicz (1853)
Ignacy ukasiewicz (1822-1882)
Aptekarz, twórca polskiego
ropy z wglików metali cikich, z których skada si jdro
Ziemi. Wgliki te pod wpywem wody rozoyy si na
wglowodory, tworzce rop. Mimo e teoria ta znalaza wielu
zwolenników, nie tumaczy ona jednak obecnoci w ropie
zwizków azotowych ani zwizków optycznie czynnych.
Engler i Hoefer wyrazili pogld, e ropa powstaa z tuszczu
zwierzt yjcych w odlegych epokach geologicznych.
W roku 1877 polski uczony Bronisaw Radziszewski wysun
przypuszczenie, e ropa naftowa moga powsta z rolin.
Pochodzenie ropy naftowej
rybiego pod wysokim cinieniem otrzymuje si produkt
zbliony do nafty.
stwierdzona fermentacja celulozy pod wpywem pewnych
bakterii yjcych w mule jezior. Produktami tej fermentacji s
metan i dwutlenek wgla. Drugim dowodem susznoci teorii
Radziszewskiego jest stwierdzenie w ropie naftowej obecnoci
ladów chlorofilu, barwnika rolin zielonych.
WYDOBYCIE ROPY NAFTOWEJ
Skad ropy naftowej
si temperatur wrzenia),
cika benzyna (ligroina): 433–473 K,
nafta: 473–590 K,
lekki destylat próniowy: 633–813 K,
ciki destylat próniowy: powyej 813 K.
Skad chemiczny ropy naftowej
wystpujce we wszystkich frakcjach ropy naftowej, – wglowodory naftenowe s to nasycone wglowodory
cykliczne (CnH2n) o piercieniowym ukadzie atomów wgla i wodoru, wystpuj w duych ilociach w olejach cikich, – wglowodory aromatyczne – z tej grupy wglowodorów
w ropie wystpuj gównie benzen, naftalen, fenantren i antracen oraz ich homologi, – wglowodory olefinowe wystpuj w niewielkich ilociach
w ropie naftowej, spotykane s raczej w produktach przeróbki ropy, s to pentan, oktan itd., – zwizki heteroorganiczne - siarki (merkaptany, siarczki
dwusiarczki i inne), azotu (gównie pirydyna i jej pochodne oraz aminy), tlenu (kwasy karboksylowe i ich estry, fenole,
alkohole, ketony), a ponadto aminokwasy, tiazole i inne.
Skad elementarny ropy naftowej
Pierwiastek
0,01–1,2
0,05–4
Inne pierwiastki w ropie, jak wanad, nikiel, elazo, mangan, kobalt, fosfor, oraz
mikroelementy wystpuj w steniu rzdu wartoci 10–3–10–5%.
Klasyfikacja ropy naftowej
gsto,
Przykady systemów klasyfikacji ropy
niskosiarkow S < 0,5%
Przykady systemów klasyfikacji ropy
niskoparafinowa (zaw. parafiny < 5%)
wysokoparafinowa (zaw. parafiny >10%)
Klasyfikacja ropy naftowej wg.
Naftenowa
Aromatyczna
Asfaltowa
Parafinowo-
naftenowa
wglowodorów naftenowych ponad 20%
Naftenowo-
aromatyczna
35%
Naftenowo-
zwizków ywiczno-asfaltowych ponad 25%
Produkty naftowe
gaz pynny,
odrzutowe, nafty),
oleje opaowe,
wazeliny),
Procesy przeróbki ropy naftowej
Nazwa
zaponem iskrowym w lotnictwie
42 900–46 500
do tokowych silników spalinowych z zaponem iskrowym w motoryzacji oraz w innych maszynach i urzdzeniach
traktorowa
zaponem iskrowym w traktorach i innych
maszynach rolniczych
lotnictwie
Oleje
napdowe
samoczynnym w motoryzacji oraz
w energetycznych turbinach gazowych
grzewczych, energetycznych i przemysowych
ZI skadajce si z lotnych frakcji ropy naftowej o
temperaturze wrzenia w zakresie 30-200 oC.
Najwaniejsze skadniki benzyn to: wglowodory
alifatyczne (acuchowe), cykloalkany i wglowodory
aromatyczne (np. benzen).
mieszanek palnych, skonno do tworzenia osadów
ywicznych, charakterystyka stukowa (liczba oktanowa
LO).
Oleje napdowe
destrukcyjna pozostaoci ropnych).
naftenowych i aromatycznych o wasnociach:
•ciar molowy oleju napdowego wynosi: 178,6
•redni skad: C12,9H23,9
temperatura krzepnicia, zawarto siarki.
samoczynnym, turbiny gazowe.
turbomigowych, otrzymywane przez destylacj
wybranych gatunków rop o:
•redni skad: C12H23,5
paliwa, udzia wody i zanieczyszcze, temperatura
krzepnicia.
Oleje opaowe
Oleje opaowe
lub frakcje olejowe otrzymywane przez destylacj
ropy naftowej.
naftowej:
Oleje opaowe wg. PN-C-96024:2011
oznaczone: L-1 i L-0.
1 – olej napdowego, 2 – olej opaowego, 3 – woda
Cikie oleje opaowe
przechowywane s w zbiornikach podgrzewane do
temperatury 55 °C.
Ze wzgldu na ich du lepko wymagane jest do ich
transportu i rozpylania podgrzania do temperatury w
zakresie
– lepko w temperaturze 353 K (30 °C): 110 cSt,
– maksymalna temperatura podgrzania oleju: 363–398 K (90– 125 °C),
– maksymalna zawarto siarki: 3%,
– maksymalna zawarto wody: 1,5%,
Kocio
42,0 MJ/kg
0,860 kg/l
55 °C
6,0 cSt
–6 °C
0,05
0,01
0,20
0,1
0,05
surowej smoy koksowniczej,
si j przez oczyszczanie gazu koksowniczego.
Olej opaowy uzyskuje si jako jedn z frakcji destylacji smoy,
tworz go gównie wglowodory aromatyczne.
Smoa w gazie surowym
Definicja: Smo nazywa si cieke i póstae produkty termicznego rozkadu naturalnych substancji organicznych. Skada si z tysicy zwizków chemicznych.
Produkty otrzymywane ze smoy drog destylacji: • zwizki aromatyczne: benzen, toluen, ksyleny, fenol, naftalen, antracen, karbazol, • oleje, • paki.
Produkty rozkadu termicznego smoy
Waciwoci oleju ze smoy
nie nisza ni
35 600 (ok. 8500, kcal/kg)
33 500 (ok. 8000, kcal/kg)
ALKOHOLE
zastpczymi w stosunku do wglowodorów (benzyn).
Wytwarzanie alkoholi:
Etanol: jest wytwarzany z biomasy przez fermentacj i destylacj.
Waciwoci alkoholi
0,75
1,51
Estryfikacja jest procesem oddziaywania na olej rolinny alkoholu metylowego/etylowego w obecnoci katalizatora.
W wyniku otrzymuje si estry metylowe kwasów tuszczowych (EMKT, lub FAME z ang. Fatty Acid Methyl Ester) o waciwociach zblionych do waciwoci olejów napdowych.
Wymagania waciwoci EMKT, jako biopaliwa silnikowego, okrela norma PN-EN 14214:2004.
Porównanie oleju napdowego ON, rzepakowego OR i
estru metylowego EMKT
3. Gsto (kg/m3).
Okrela si j przez porównanie LC danego paliwa z LC
wzorcowego paliwa, którym jest mieszanina cetanu i
metylonaftalenu. Cetan ma LC = 100, a -metylonaftalen ma
LC = 0. Udzia objtociowy cetanu w mieszaninie jest równy
jej LC.
paliwa do tokowych silników z zaponem samoczynnym
Liczba cetanowa
KALORYCZNO WYBRANYCH
PALIW CIEKYCH
WIAT
wiatowe rezerwy ropy naftowej ocenia si na: 137 mld Mg
wiatowe zasoby ropy naftowej ocenia si na: 370 mld Mg.
Przy obecnym poziomie wiatowego wydobycia naftowej
wystarczy jej na: 44 lata.
WIATOWE REZERWY ROPY NAFTOWEJ
POLSKA
Roczne wydobycie ropy naftowej: 728 tys. Mg.
Import ropy naftowej: 18 mln Mg.
Import benzyn silnikowych: 0,627 mln Mg.
Import oleju napdowego: 968 tys. Mg.
IMPORT ROPY NAFTOWEJ DO
Struktura zuycia paliw ciekych w Polsce