Резервное топливо и его сжигание. Получение мазута и его основные свойства. Получение бензина из мазута


Жидкое топливо, мазут

Мазут – как и битум является остаточным продуктом переработки нефти. В основном он используется в качестве котельного топлива для различных отопительных систем, печей, систем парового отопления и т.д. Так же некоторые виды мазута используются в виде основного топлива для судовых агрегатов. Помимо применения его в виде топлива, мазут выступает в качестве исходного сырья для получения машинных масел, гудронов, полугудронов и т.п.

1.16 Мазут – основные виды

Мазуты подразделются на несколько основных марок. Все марки мазута производятся в соответствии с требованиями ГОСТ 10585-99 и в свою очередь подразделяются на виды, обозначаемые римскими цифрами I-VII. Цифры марки обозначают расчётную вязкость состава при определённой температуре.

Топочный мазут. Топочный мазут подразделяется на две основные марки: мазут м100 и м40. Основное их отличие – вязкость и наличие в составе топочного мазута м40 средне дистиллятных фракций (дизтопливо), добавляемых в качестве присадки понижающей температуру застывания.

Топочный вид может применяться как котельное топливо для различных тепловых генераторов, как в основной источник тепловой энергии в отопительных системах, котельных и т.д. Мазут топочный м100, как наиболее используемый вид в подобных системах, пользуется наибольшим спросом и популярностью.

1.17 Жидкое топливо и его характеристика

Основным видом жидкого топлива, которое используется в котельных, служит топливный мазут - конечный продукт переработки нефти. Основные характеристики мазутов: вязкость, температура застывания.

Для надежной и долговечной работы механизмов и систем топливосмазочные материалы должны соответствовать требованиям ГОСТ. При этом основным критерием характеризующим качество топливосмазочных материалов являются физико-химические свойства. Рассмотрим основные из них.

Плотность - это масса вещества, содержащаяся в единице объема. Различают абсолютную и относительную плотность.

Абсолютная плотность определяется как:

где ρ - плотность, кг/м3; m - масса вещества, кг;W- объем, м3.

Плотность имеет значение при определении весового количества топлива в резервуарах. Плотность всякой жидкости, в том числе и топлива, изменяется с изменением температуры. Для большинства нефтепродуктов плотность уменьшается с увеличением температуры и увеличивается с уменьшением температуры.

Вязкость - свойство частиц жидкости оказывать сопротивление взаимному перемещению под действием внешней силы. Различают динамическую и кинематическую вязкость.

Практическая часть

  1. Расчет сокращения расхода мазута с повышением температуры окружающей среды

Рассмотрим процесс расхода мазута в зависимости от температуры окружающей среды. В температурно-расходном графике возьмем данные для расчета.Температурно-расходный график. Котельная № 11 (г. Лесозаводск, ул. Ленинская, 44 к), (приложение 3, таблица 3).

При колебании температуры в пределах от -310 до -300С расход мазута сокращается, рассчитаем количество мазута при повышении температуры на 10С:

Т1= -310С;

Т2= -300С;

приведенный расход мазута возьмем из таблицы 3.

δТ = Т1 – Т2

Т1 – Т2 = 6,80 – 6,67

Получаем, что при колебании температуры в пределах 10С расход мазута сокращается на 0,13 т., отсюда следует, что:

δТ = 0,13

Для сравнения колебаний затрат мазута в произвольно порядке рассчитаем несколько температурных колебаний и разность затрачиваемого мазута, для определения среднего колебания затрат толива.

Рассчитаем показатель снижения затрат мазута с повышением температуры окружающей среды интервал колебания возьмем от -290 до -280С и от -270 до -260С, где:

Т3 = -290С;

Т4= -280С;

Т5= -270С;

Т6= -260С;

приведенный расход мазута возьмем из таблицы 3.

δТ1= 6,55 – 6,42

δТ1= 0,13

δТ2= 6,30 – 6,17

δТ2= 0,13

Полученный результат показывает, что повышение температуры на 10С приводит к сокращению расхода топлива (мазута) на 0,13 тонн.

studfiles.net

топливо мазутное суперлегкое, способ его получения и устройство осуществления способа - патент РФ 2278149

Изобретение относится к топливу мазутному суперлегкому, способу его получения и устройству для осуществления способа. Топливо используется в качестве технологического топлива на промышленных предприятиях, на предприятиях теплоснабжения, а также на судах морского и речного флота. Топливо мазутное суперлегкое содержит 25-50 стабилизированного газового конденсата с содержанием в нем фракции C1-C4 в количестве не более 0,3-1,0% и остальное мазут топочный марки М100 и/или М40. Способ получения топлива мазутного включает смешение подогретого до 50°C мазута марки М100 и/или М40 со стабилизированным газовым конденсатом с температурой 20°C под давлением до 3 атм в заданной пропорции в камере смешения компонентов. Затем полученная смесь поступает в эмульгационное устройство, где она подвергается ультразвуковой обработке для получения из топливной смеси тонкодисперсной эмульсии. Последующее смешение двух и более потоков тонкодисперсной эмульсии топливной смеси с постоянно поддерживаемой температурой 50-60°C ведут в камере интенсивного смешения за счет организации перемешивания встречными потоками под давлением и транспортировку готового продукта в емкости накопителей, объединенные системой циркуляции, подвергая готовый продукт постоянной циркуляции под давлением до 2 атм и прохождению через эмульгационное устройство. Описана также установка для получения топлива мазутного суперлегкого, состоящая из системы подачи компонентов и камеры смешения. Система подачи газового конденсата и система подачи мазута каждая содержит насос, клапан-натекатель и расходомер для подачи компонентов в камеру смешения их, ультразвуковое эмульгационное устройство, камеру интенсивного смешения с подогревом, накопитель, состоящий из емкости, клапана-натекателя готового продукта с расходомером и клапана-натекателя подачи топлива мазутного суперлегкого потребителю, совмещенной с системой циркуляции. Система циркуляции включает дополнительную емкость, насос, клапан-натекатель, расходомер. Технический результат заключается в увеличение текучести и времени жизни получаемого продукта, улучшении экологических показателей топлива на единицу теплоемкости за счет применения простого технологического оборудования и оптимального состава топлива. 3 ил., 1 табл. топливо мазутное суперлегкое, способ его получения и устройство осуществления способа, патент № 2278149

Рисунки к патенту РФ 2278149

топливо мазутное суперлегкое, способ его получения и устройство осуществления способа, патент № 2278149 топливо мазутное суперлегкое, способ его получения и устройство осуществления способа, патент № 2278149 топливо мазутное суперлегкое, способ его получения и устройство осуществления способа, патент № 2278149

Группа изобретений относится к процессам получения углеводородных топлив, используемых в качестве технологического топлива на промышленных предприятиях, на предприятиях теплоснабжения, а также в качестве топлива на судах морского и речного флота.

Известен состав топлива мазутного, содержащий 50-70% мазута и 30-50% соляра (См., например, «Топлива для транспортных дизелей» авторов В.А.Сомова и П.П.Боткина, М., стр.320, 1963). Недостатком этого топлива мазутного является неоднородность и широкий фракционный состав, наличие неуглеводородных высокомолекулярных соединений - смол и асфальтенов и, как следствие, - высокая плотность, а следовательно, ухудшение его эксплуатационных и экологических характеристик.

Известно принятое за прототип топливо мазутное, где для организации сжигания вязких мазутов в топках промышленных и энергетических установок мазутное топливо, содержащее газового конденсата 16,67-24,81 мас.% и представляющее собой смесь тяжелых фракций углеводородов, конденсирующихся из природного и попутного газа при их добыче, и вязкого мазута 75,19-83,33 мас.%. (См. описание к авторскому свидетельству №511474, МКИ C 10 L 10/00 и F 23 C 1/00, опубл. 12.08.76, Бюл. №15). Данное топливо мазутное позволяет повысить интенсификацию процесса горения вязкого мазута и снизить содержание окислов азота в продуктах сгорания. Однако улучшение этих показателей топлива мазутного не отвечает современным требованиям, предъявляемым к мазутным топливам. Это высокое содержание серы и невысокая температура вспышки в открытом тигле, низкий срок служб при применении его как топлива для коммунально-бытовых нужд и совсем непригоден для топлива на судах морского и речного транспорта. Поэтому этот топочный мазут производят непосредственно при подготовке вязкого мазута к сжиганию в едином процессе подготовки мазута к сжиганию, а не производят как готовый к реализации продукт.

Известен способ получения топлива мазутного, включающий получение методом дегидрирования парафинов углеводородосодержащего компонента с содержанием фракции топливо мазутное суперлегкое, способ его получения и устройство осуществления способа, патент № 2278149 -олефинов C20-C26 и смешивание их в количестве 10 об.% с 90 об.% мазута марки М40 путем перемешивания их при 60°C в течение 0,5 ч. (См. описание к патенту RU №2148612, пример 1. Дата публикации 10.05.2000, Бюл. №13). Полученный данным способом топочный мазут позволяет повысить температуру вспышки в открытом тигле и устойчивость топливной композиции к расслоению, уменьшить содержание серы и воды и использовать в составе топливной композиции мазут только марки М40. При этом ему присущи и такие недостатки, как относительно высокая вязкость и плотность, высокое содержание асфальтенов, а также недостаточно высокая температура вспышки в открытом тигле.

Известен принятый за прототип способ получения топлива мазутного, включающий получение из отходов производства высших линейных топливо мазутное суперлегкое, способ его получения и устройство осуществления способа, патент № 2278149 -олефинов C4-C20 методом олигомеризации этилена и смешение их в количестве 5 об.% с 95 об.% мазута М100 путем перемешивания компонентов при 60°C в течение 0,5 ч (См. описание к патенту RU №2148612, пример 5. Дата публикации 10.05.2000. Бюл. №13). Полученное данным способом топливо мазутное позволяет повысить температуру вспышки в открытом тигле и устойчивость топливной композиции к расслоению, уменьшить содержание серы и воды и использовать в составе топливной композиции мазут только марки М100. Ему присущи и недостатки, которыми являются относительно высокая вязкость и плотность, высокое содержание асфальтенов и недостаточно высокая температура вспышки в открытом тигле.

Известно устройство, принятое за прототип, где для улучшения качества котельного топлива сырье обрабатывается на установке, состоящей из системы подачи компонентов, теплообменника, камеры смешения в ректификационной колонне, испарителя низкого давления и испарителя высокого давления, печи тяжелого сырья и печи легкого сырья, выносной реакционной камеры и конденсатора-холодильника (См. Краткий справочник нефтепереработчика, авторы: М.Г.Рудин и А.Е.Драпкин, «Химия», Ленинградское отделение, 1980, стр. 96, рис.3.4.). Хотя при помощи этой установки возможно получение котельного топлива улучшенного качества, схема установки достаточно сложная и включает большое количество сложного оборудования.

Задача, которую решает группа изобретений, состоит в том, чтобы за счет простого оборудования увеличить срок эксплуатации, снизить плотность и увеличить время расслоения топлива мазутного, улучшить экологию при использовании топливной композиции в виде топлива мазутного суперлегкого в технологических и производственных процессах за счет снижения в ее составе содержания серы и вредных веществ, а также снизить коксуемость с целью увеличения срока службы при применении его как топлива для коммунально-бытовых нужд и топлива на судах морского и речного транспорта. Уменьшить плотность от 930 до 850 кг/м3 при 20°C, вязкость не более 2° ВУ при 80°C с целью упрощения транспортировки, в т.ч. в холодное время года.

Технический результат заключается в увеличение текучести и времени жизни получаемого продукта, улучшении экологических показателей топлива на единицу теплоемкости за счет применения простого технологического оборудования.

Это достигается тем, что топливо мазутное суперлегкое на основе мазута и газового конденсата содержит в качестве мазута топочный мазут марки M100 и/или М40, а в качестве газового конденсата содержит стабилизированный газовый конденсат с содержанием в нем фракции C1-C4 в количестве не более 0,3-1,0 мас.%, при следующем соотношении компонентов:

Стабилизированный газовый конденсат  
с содержанием в нем фракции C1-C4 в  
количестве не более 0,3-1,0 мас.% 25,0-50,0 мас.%
Мазут топочный 50,0-75,0 мас.%

Это достигается тем, что способ получения топлива мазутного, включающий смешение подогретого мазута марки M100 и/или М40 и стабилизированного газового конденсата в определенной пропорции, где мазут топочный с температурой мазута 50°C и стабилизированный газовый конденсат с температурой 20°C под давлением до 3 атм в заданной пропорции подают в камеру смешения компонентов, затем полученная смесь поступает в эмульгационное устройство, где она подвергается ультразвуковой обработке для получения из топливной смеси тонкодисперсной эмульсии, и последующее смешение двух и более потоков тонкодисперсной эмульсии топливной смеси с постоянно поддерживаемой температурой 50-60°C в камере интенсивного смешения за счет организации перемешивания встречными потоками под давлением и транспортировку готового продукта в емкости накопителей, объединенные системой циркуляции, подвергая готовый продукт постоянной циркуляции под давлением до 2 атм и прохождению через эмульгационное устройство.

Это достигается тем, что установка для получения топлива мазутного суперлегкого, состоящая из системы подачи компонентов и камеры смешения их, имеет систему подачи газового конденсата и систему подачи мазута и каждая содержит насос, клапан-натекатель и расходомер для подачи компонентов в камеру смешения, эмульгационные устройства, камеру интенсивного смешения с подогревом, накопитель, состоящий из емкости, клапана-натекателя готового продукта с расходомером и клапана-натекателя подачи топлива мазутного суперлегкого потребителю, совмещенной с системой циркуляции, которая включает дополнительную емкость, насос, клапан-натекатель и расходомер. При этом установка содержит магистраль подвода пара, а эмульгационные устройства - устройства типа ЭУ-50.000 состоят из трех составных цилиндрических частей, а именно входящего патрубка и выходящего патрубков, между которыми расположены несколько или одна винтовая пара, выполненная в виде цилиндра с внутренней резьбой и вала с внешней резьбой, имеющих в месте резьбового соединения многозаходные кольцевые проточки с левой и правой нарезки в виде шнека, а внутри входящего и выходящего патрубков размещены консольно на сборных втулках пружины без зазоров между витками с возможностью перемещаться относительно друг друга, для образования зазоров между витками пружин для прохождения смеси из внутреннего объема сборных втулок в полость, образованную между наружным диаметром пружины и внутренними диаметрами патрубков, которые разделены выступами втулок, при этом сборная втулка входящего патрубка имеет цилиндрическое отверстие и выступ в форме воронки, а сборная втулка выходящего патрубка имеет вертикальный выступ и конусное отверстие, сужающееся по ходу движения обрабатываемой смеси, при этом хвостовые части втулок выполнены глухими и имеют возможность перемещаться, а выступы втулок не имеют возможности перемещения.

На фиг.1 - представлена схема установки приготовления топлива мазутного суперлегкого.

На фиг.2 - конструкция эмульгатора.

На фиг.3 - сечение А-А.

Предлагаемое топливо мазутное суперлегкое в качестве компонента использует углеводородные композиции топочного мазута марки M100 и/или М40 и стабилизированный газовый конденсат с содержанием в нем фракции C1-C4 в количестве не более 0,3-1,0 мас.%, при следующем соотношении компонентов:

Стабилизированный газовый конденсат  
с содержанием в нем фракции C1-C4 в  
количестве не более 0,3-1,0 мас.% 25-50 мас.%
Мазут топочный 50-75 мас.%

Для получения топлива мазутного суперлегкого используется в качестве углеводородосодержащего компонента для смешения стабилизированный газовый конденсат (ОСТ 51-65-80) в количестве 25-50 мас.%. В качестве известного компонента топлива мазутного суперлегкого используют мазут топочный марки M100 и/или марки М40 по ГОСТ 10585-99 в количестве 50 - 75 мас.%.

Получение топлива мазутного суперлегкого производится при помощи установки (фиг.1), состоящей из системы подачи газового конденсата 1, системы подачи мазута 2, камеры смешения компонентов 3, эмульгационного устройства 4, камеры интенсивного смешения 5 с подогревом и накопителя 6 с системой циркуляции 7. Система подачи газового конденсата 1 включает насос 8, клапан-натекатель 9, расходомер 10. Система подачи мазута 2 включает насос 11, клапан-натекатель 12, расходомер 13. Накопитель 6 состоит из емкости 14, клапана-натекателя готового продукта 15 с расходомером 16 и клапана-натекателя 17 подачи топлива мазутного суперлегкого потребителю. Система циркуляции 7 состоит из дополнительной емкости 18, клапанов-натекателей 17, насоса 19 системы циркуляции и эмульгационного устройства 20, расположенных между емкостью 14 накопителя 6 и дополнительной емкостью 18. Установка содержит магистраль подвода пара 21 с клапаном-натекателем 22 для промывки систем.

Практическая реализация предложенного способа, включающая работу установки получения топлива мазутного суперлегкого, осуществляется следующим образом: мазут топочный М-100 (М-40) из накопителя мазута (на фиг. не показан) и стабилизированный газовый конденсат по ОСТ 51-65-80 из накопителя газового конденсата, каждый (на фиг. не показан) соответственно через свои системы подачи 2 и 1: насосы 11 и 8, клапаны-натекатели 12, 9 и расходомеры 13 и 10 под давлением до 3 атм в заданной и заявленной пропорции с температурой мазута 50°C и газового конденсата 20°C поступают в камеру смешения компонентов 3. Полученная смесь затем поступает в эмульгационное устройство 4 типа ЭУ-50.000, где за счет ультразвуковой вибрации происходит приготовление тонкодисперсной эмульсии топливной смеси, которая поступает в камеры интенсивного смешения 5 с подогревом. Одновременно по аналогичной системе подачи в камеру интенсивного смешения 5 с подогревом поступает аналогично подготовленный второй встречный поток тонкодисперсной эмульсии топливной смеси. В камере интенсивного смешения 5 два встречных потока топливной смеси под давлением до 3 атм в условиях дополнительного постоянного нагрева до 50-60°C перемешиваются в однородную мелкодисперсную композицию, которая затем поступает в емкость 14 накопителя 6. Емкость 14 накопителя 6 подсоединена к системе циркуляции готового продукта через эмульгационное устройство 20, где под давлением до 2 атм с помощью насоса 19 осуществляется круговая перекачка топлива из одного резервуара в другой через систему смесителей, заложенную в эмульгационных устройствах, и тем самым позволяет иметь постоянную однородность топлива на момент передачи его потребителю, продлить срок его хранения, облегчить погрузку и транспортировку.

Эмульгационное устройство 4, (20) - эмульгатор (фиг.2) состоит из трех составных цилиндрических частей, а именно: входящего патрубка 23 и выходящего патрубка 24, между которыми расположена винтовая пара в виде цилиндра 25 (фиг.3) с внутренней резьбой и вала 26 с внешней резьбой, имеющих в месте резьбового соединения многозаходные кольцевые проточки 27 и 28 левой и правой нарезки в виде шнека. А входящий 23 и выходящий 24 патрубки имеют внутри пружины 29, расположенные консольно на сборных втулках 30 и 31 с возможностью перемещаться относительно друг друга для образования зазоров между витками пружин для прохождения обрабатываемой смеси из внутреннего объема сборных втулок в полость 32 и 33, образованную между наружным диаметром пружины и внутренними диаметрами патрубков, разделенными выступами втулок 34 и 35. При этом сборная втулка 30 имеет цилиндрическое отверстие и выступ в форме воронки, а сборная втулка 31 имеет вертикальный выступ и конусное отверстие, сужающееся по ходу движения обрабатываемой смеси. А хвостовые части втулок выполнены глухими. Винтовых пар в виде цилиндра 25 между входящим 23 и выходящим патрубками 24 может располагаться несколько. На фиг.2 их расположено две.

Все вышеизложенное иллюстрируется примерами.

Пример 1. Топочный мазут марки M100 (М40) по ГОСТ 10585-99 из накопителя мазута при t=50°C и стабилизированный газовый конденсат по ОСТ 51-65-80 из накопителя газового конденсата при t=20°C, каждый соответственно через свои системы подачи: насосы 11 и 8, клапаны-натекатели 12, 9 и расходомеры 13 и 10 под давлением 3 атм в соотношении компонентов, мас.%: 75% мазута марки М100 (М40) и 25% стабилизированного газового конденсата, поступают в камеру смешения компонентов 3. Полученная смесь затем поступает в эмульгационное устройство 4 типа ЭУ-50.000, где за счет ультразвуковой вибрации происходит приготовление тонкодисперсной эмульсии топливной смеси, которая поступает в камеру интенсивного смешения 5 с подогревом. Одновременно по аналогичной системе подачи в камеру интенсивного смешения 5 с подогревом поступает аналогично подготовленный второй встречный поток тонкодисперсной эмульсии топливной смеси. В камере интенсивного смешения 5 два встречных потока топливной смеси под давлением до 3 атм в условиях дополнительного постоянного нагрева до 50-60°C перемешиваются в однородную мелкодисперсную композицию, которая затем поступает в емкость 14 накопителя 6. Емкость 14 накопителя 6 и емкость 18 системы циркуляции 7 состоят из двух одинаковых резервуаров, оснащенных закольцованной системой циркуляции готового продукта через эмульгационное устройство 20 под давлением до 2 атм с помощью насоса 19. В результате получаем топливо мазутное суперлегкое со свойствами, отраженными в таблице 1.

Пример 2. Топочный мазут марки М100 (М40) по ГОСТ 10585-99 из накопителя мазута при t=50°C и стабилизированный газовый конденсат по ОСТ 51-65-80 из накопителя газового конденсата при t=20°C, каждый соответственно через свои системы подачи: насосы 11 и 8, клапаны-натекатели 12, 9 и расходомеры 13 и 10 под давлением 3 атм в соотношении компонентов, мас.%: 65% мазута марки М100 (М40) и 35% стабилизированного газового конденсата, поступают в камеру смешения компонентов 3. Далее происходит процесс, аналогичный примеру 1. Полученные результаты приведены в таблице 1.

Пример 3. Топочный мазут марки М100 (М40) по ГОСТ 10585-99 из накопителя мазута при t=50°C и стабилизированный газовый конденсат по ОСТ 51-65-80 из накопителя газового конденсата при t=20°C, каждый соответственно через свои системы подачи: насосы 11 и 8, клапаны-натекатели 12, 9 и расходомеры 13 и 10 под давлением 3 атм в соотношении компонентов, мас.%: 55% мазута марки M100 (М40) и 45% стабилизированного газового конденсата, поступают в камеру смешения компонентов 3. Далее происходит процесс, аналогичный примеру 1. Полученные результаты приведены в таблице 1.

Пример 4. Топочный мазут марки M100 (М40) по ГОСТ 10585-99 из накопителя мазута при t=50°C и стабилизированный газовый конденсат по ОСТ 51-65-80 из накопителя газового конденсата при t=20°C, каждый соответственно через свои системы подачи: насосы 11 и 8, клапаны-натекатели 12, 9 и расходомеры 13 и 10 под давлением 3 атм в соотношении компонентов, мас.%: 50% мазута марки M100 (М40) и 50% стабилизированного газового конденсата, поступают в камеру смешения компонентов 3. Далее происходит процесс, аналогичный примеру 1. Полученные результаты приведены в таблице 1.

Испытания показали, что используемый стабилизированный газовый конденсат с содержанием в нем фракции C1-C 4 в пределах от 0,3 до 1,0 мас.% практически не влияет на показатели таблицы №1 и поэтому в ней не отражен.

Из данных таблицы 1 видно, что введение в состав мазута стабилизированного газового конденсата снижает его плотность, понижает вязкость, уменьшает содержание серы и понижает коксуемость.

В результате получается топливо мазутное суперлегкое, состоящее из 50-75 мас.% исходного мазута, 25-50 мас.% стабилизированного газового конденсата с содержанием в нем фракции C1-C4 в количестве не более 0,3-1,0 мас.%, с техническими характеристиками, отраженными в таблице 1.

Подобранное соотношение компонентов позволяет получить топливо мазутное с улучшенными свойствами: пониженной плотностью от 930 кг/м3 до 850 кг/м3, пониженной вязкостью не более 2° ВУ при 80°C, более широким фракционным составом, пониженным содержанием серы топливо мазутное суперлегкое, способ его получения и устройство осуществления способа, патент № 2278149 3,5% и пониженной коксуемостью топливо мазутное суперлегкое, способ его получения и устройство осуществления способа, патент № 2278149 8,0%.

Таким образом, предлагаемая группа изобретений позволяет увеличить жизненный цикл топливной продукции, улучшить экологию при использовании топливной композиции в виде топлива мазутного суперлегкого в технологических и производственных процессах за счет снижения в ее составе содержания серы и вредных веществ, а также снизить коксуемость с целью увеличения срока службы при применении его как топлива для коммунально-бытовых нужд и топлива на судах морского и речного транспорта. Уменьшить плотность до 850 кг/м3 при 20°C и вязкость не более 2° ВУ при 80°C с целью упрощения транспортировки, в т.ч. в холодное время года.

Таблица 1
Наименование показателейПрототип  Образец 124,0% ГК + 76% М100Образец 225% ГК + 75% М100 Образец 335% ГК + 65% М100 Образец 450% ГК + 50% М100Образец 555% ГК + 55% М100
Плотность при 20°C, кг/м3 970 928,0 900,0875,1 850,0850,0
Вязкость при 80°C6,0  2,451,4 1,21,1 1,1
Вязкость при 100°C 38  2,35-- --
Содержание серы, мас.%6,0  3,452,48 2,151,851,80
Коксуемость, % 15,0 8,3 7,86,65,1 5,0
Содержание метил и этилмер каптанов, млг/л (ppm)60  Следыотсутствуют отсутствуютотсутствуют отсутствуют

Образец 1. Подвержен расслоению и не соответствует мазуту суперлегкому.

Образцы 2-5. Устойчивы к расслоению и соответствует мазуту суперлегкому.

Образец 5. Экономически нецелесообразен к производству.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Топливо мазутное суперлегкое на основе топочного мазута и газового конденсата, отличающееся тем, что в качестве газового конденсата оно содержит стабилизированный газовый конденсат с содержанием в нем фракции C1-C4 в количестве не более 0,3-1,0 мас.%, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Стабилизированный газовый конденсат  
с содержанием в нем фракции C1-C4 в  
количестве не более 0,3-1,0 мас.%25-50
Мазут топочный марки M100 и/или М4050-75

2. Способ получения топлива мазутного, включающий смешение подогретого мазута марки M100 и/или М40 и стабилизированного газового конденсата в определенной пропорции, отличающийся тем, что мазут топочный с температурой мазута 50°C и стабилизированный газовый конденсат с температурой 20°C под давлением до 3 атм в заданной пропорции подают в камеру смешения компонентов, затем полученная смесь поступает в эмульгационное устройство, где она подвергается ультразвуковой обработке для получения из топливной смеси тонкодисперсной эмульсии и последующее смешение двух и более потоков тонкодисперсной эмульсии топливной смеси с постоянно поддерживаемой температурой 50-60°C в камере интенсивного смешения за счет организации перемешивания встречными потоками под давлением и транспортировку готового продукта в емкости накопителей, объединенные системой циркуляции, подвергая готовый продукт постоянной циркуляции под давлением до 2 атм и прохождению через эмульгационное устройство.

3. Установка для получения топлива мазутного суперлегкого, состоящая из системы подачи компонентов и камеры смешения, отличающаяся тем, что система подачи газового конденсата и система подачи мазута каждая содержит насос, клапан-натекатель и расходомер для подачи компонентов в камеру смешения их, ультразвуковое эмульгационное устройство, камеру интенсивного смешения с подогревом, накопитель, состоящий из емкости, клапана-натекателя готового продукта с расходомером и клапана-натекателя подачи топлива мазутного суперлегкого потребителю, совмещенной с системой циркуляции, которая включает дополнительную емкость, насос, клапан-натекатель, расходомер.

4. Установка по п.3, отличающаяся тем, что она содержит магистраль подвода пара.

5. Установка по п.3, отличающаяся тем, что эмульгационное устройство состоит из трех составных цилиндрических частей, а именно входящего и выходящего патрубков, между которыми расположены несколько или одна винтовая пара, выполненная в виде цилиндра с внутренней резьбой и вала с внешней резьбой, имеющие в месте резьбового соединения многозаходные кольцевые проточки с левой и правой нарезкой в виде шнека, а внутри входящего и выходящего патрубков размещены консольно на сборных втулках пружины без зазоров между витками с возможностью перемещаться относительно друг друга для образования зазоров между витками пружин для прохождения смеси из внутреннего объема сборных втулок в полость, образованную между наружным диаметром пружины и внутренними диаметрами патрубков, которые разделены выступами втулок, при этом сборная втулка входящего патрубка имеет цилиндрическое отверстие и выступ в форме воронки, а сборная втулка выходящего патрубка имеет вертикальный выступ и конусное отверстие, сужающееся по ходу движения обрабатываемой смеси, при этом хвостовые части втулок выполнены глухими и имеют возможность перемещаться, а выступы втулок не имеют возможности перемещения.

www.freepatent.ru

Как рационально использовать мазут в качестве топлива

Мазут – это вещество, которое человек научился применять в самых разнообразных сферах. Одни из таких применений – топливо, на котором может работать некоторые двигатели внутреннего сгорания.

Мазут имеет ряд свойств, благодаря которым он может быть топливом:

  • Высокая теплотворность;
  • Низкое содержание зол;
  • В топочном пространстве может происходить радиационный теплообмен, так как есть возможность добывать пламя;
  • Можно применять в небольших топках.

Но кроме плюсов, мазут имеет и несколько минусов, из-за которых он не используется повсеместно в качестве топлива:

  • Состав мазута всегда различен;
  • Техника безопасности сложнее, чем у большинства других альтернатив;
  • Высокая температура застывания, из-за которой мазут может просто застыть прямо в топке;
  • Высокое содержание серы;
  • Повышенная и неустойчивая цена.

Но, несмотря на все вышеперечисленные минусы, мазут оптом все равно может использоваться в качестве топлива. Кроме этих минусов, сюда не включено неудобство эксплуатации, которое вызывает больше всего вопросов. Именно из-за этого пункта в основном и отказываются от такого топлива. Чтобы мазут правильно работал и не сбивал рабочий ритм, придется постоянно следить и создавать подобающие условия не только на этапе подготовке, но и во время всего процесса сгорания следить за топливом.

Высокозатратный механизм использования мазута в качестве топлива:

  • Мазут забирает 10 процентов тепла для поддержания собственного горения;
  • Необходимо перекачивать мазут, на что тратится электроэнергия;
  • Слив мазута, его хранение;
  • Поддержание более высокой температуры в котлах, для устранения возможной коррозии и так далее.

Поэтому работать с мазутом могут только специалисты, которые знают устройство и реакцию топлива не только на теории, но и на практике.

Подготовка к сжиганию

Самая важная операция при работе с мазутом – его подготовка. Первое, что необходимо сделать – разогреть цистерну с ним, после чего только начинать слив. Делается это следующим способом: при помощи шланга или рукава, в мазут подается горячий пар, который и поднимает температуру до необходимой. При этой процедуре мазут уже обводняется в среднем на три процента. Из-за чего падают характеристики топлива.

Средняя цистерна содержит в себе примерно 2,7 тонны мазута, который придется сливать в течении 5 с половиной часов. Все это время будет необходимо поддерживать температуру выше шестидесяти градусов. Если же пар не будет соответствовать параметрам 12 ати и 280 градусов по Цельсию, то в таком случае расход может увеличиться на 20 процентов.

Перед тем, как мазут будет сжигаться, необходимо подготовить топливо к этой процедуре:

  • Уменьшить содержание воды в мазуте хотя бы до трех процентов;
  • Равномерно перемешать оставшуюся воду в мазуте;
  • Разогреть мазут до необходимой температуры.

Мазутопровод

Чтобы мазутопровод не забился, необходимо установить фильтры тонкой и грубой очистки. Если же они не будут иметь стопроцентный запас по пропускной способности, то это может плохо кончится.

Трубопроводы и спутники паропроводы должны находиться в одной изоляции, чтобы мазутопровод постоянно обдувался паром.

Сжигание мазута

Только после всех этих действий, можно приступать к сжиганию мазута. Давление мазута перед поступлением в форсунки должно быть около 18 атм. Это только первое условие, которое необходимо учитывать при получении энергии из этого вида топлива.

Итог

Мазут является не самым лучшим видом топлива из-за ряда минусов, он является ненадежным, дорогим и требовательным к безопасности.

stroidom-shop.ru

Резервное топливо и его сжигание. Получение мазута и его основные свойства

РЕЗЕРВНОЕ ТОПЛИВО И ЕГО СЖИГАНИЕ

( 6 часов )

Автор – ст. преподаватель

Получение мазута и его основные свойства

В качестве резервного топлива в котельных   главным образом применяют топочный мазут, представляющий  собой  смесь прямой перегонки и крекинг- процесса.

Добываемая на нефтепромыслах  нефть представляет собой сложную смесь различных углеводородов. Цвет нефти темно – коричневый или черно – зеленый. Нефть содержит углерода до 86 %, водорода до 13 %, зола и влага почти совсем отсутствуют. Нефти некоторых районов, в особенности нефть восточных районов России, содержат до 3% (и больше) серы.

Простейшим методом переработки нефти является её перегонка. Нефть  нагревают в специальных устройствах (трубчатых печах), затем её направляют в ректификационные колонны, где она  разделяется на отдельные фракции (бензин, керосин). Остаток после первичной перегонки – мазут – подвергается дальнейшей переработке  в вакуумной установке (с целью получения смазочных  масел), либо на крекинг – установке.

Крекинг – процесс заключается в подогреве мазута  первичной гонки в трубчатых печах при высоких давлениях (40-60 кгс/см2) до температуры около 450-550 0С (термический крекинг) или при давлении 2-3 кгс/см2 до температуры 450-520 0 С в присутствии катализатора (алюмосиликаты) – каталитический крекинг.

При указанных условиях происходит расщепление (крекинг) сложных углеводородов на более простые с образованием крекинг-газа, крекинг – бензина, крекинг – керосина  и в остатке – крекинг – мазута, в дальнейшем используемого в качестве котельного топлива

Основные свойства мазута :

Теплота сгорания топочного мазута довольно высокая и колеблется в зависимости от марки мазута в пределах Qнр=9300-9800 ккал/кг   .           

            Плотность мазута колеблется в зависимости от марки в пределах 960-1020кг/м3.Относительная плотность ( по отношению к воде ) составляет 0,96-1,02. С повышением температуры  на каждые 100 С плотность мазутов уменьшается примерно на 5-6кг/м3.

Одной из важнейших эксплуатационных характеристик мазута является его условная вязкость , характеризующая степень текучести жидкого топлива.

Условная вязкость – это отношение времени течения мазута при т-ре 500С ко времени течения дисциллированной воды с т-рой 200С.

Цифры в обозначении марки мазута М40, М100, М200 обозначают вязкость мазута в условных градусах. В котельных  в качестве резервного топлива применяют мазуты марок М40, М100, М200.

Марка мазута

Т – ра застывания, 0С

Т – Ра вспышки, 0С

М – 40

10

90

М - 100

25

110

М - 200

36

140

Температура застывания мазута-это та т-ра , при которой мазут , загустевая , теряет свою подвижность ( текучесть ) и  застывает. Температура застывания мазута , как правило , повышается с повышением вязкости. Так как возможно застывание в трубопроводах мазута с высокой температурой застывания, то необходимо предусматривать такие схемы подогрева и транспортировки мазута которые бы  обеспечили  надёжность и безаварийность эксплуатации котельной установки.

Следующей характеристикой мазутов является температура вспышки, определяющая способность паров мазута образовывать с окружающим воздухам смесь, вспыхивающую при поднесении к ней пламени.

Под температурой воспламенения понимают такую температуру, при которой мазут загорается при поднесении к нему пламени и горит длительное время. Температура  воспламенения превышает температуру вспышки на 10-40 0 С

Температура мазута в открытых резервуарах должна быть не менее чем на

10 0 С ниже  температуры вспышки. В закрытых емкостях и трубопроводах пол давлением температура может быть выше температуры вспышки.

По содержанию серы различают три группы мазутов: малосернистые (содержание серы менее 0,5 % ) , сернистые ( содержание серы от 0,5 до

2,0 % ) ,высокосернистые ( содержание серы более 2,0 % ).

При сжигании сернистых мазутов образуется сернистый газ S02 , который в присутствии влаги образует сначала сернистую , а затем серную кислоту, разрушающе действующую на  поверхности нагрева котла при достижении температуры точки росы на этих поверхностях нагрева.

vunivere.ru


Смотрите также