Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги / Нефтяной углерод

..pdf
Скачиваний:
6
Добавлен:
12.11.2023
Размер:
14.53 Mб
Скачать

ются следующие значения К для различных видов сырья:

к

Сырье -С Сконр,

•%

до 10

2,0

10—14

1,8

1 4 -2 0

1,5

Сырье асфальтит с Скоир 50%

и выше

1,0

При коксовании нефтяных остатков, обладающих малыми зна­ чениями Сконр (менее 5%), упрощенная формула для определения выхода кокса неприменима из:за высокой испаряемости сырья.

Влияние давления на выход кокса может быть учтено по эм­ пирической формуле [36]:, используемой для интервала коксуе­ мости от 5 до 10% при давлении Р в реакционной зоне от 0,2 до

1,5 МПа:

WP = l .M W p=0 гР

237

w ---------

г и,л.

W р = 0 1

где WP=o.i — выход кокса при давлении Р = 0,1 МПа.

Для малосернистого дистиллятного крекинг-остатка выход

кокса описывается уравнением:

 

Wp = 27,2. ро,

 

Повышение давления в системе от 0,1 до 0,6 МПа позволяет увеличить выход кокса на 35—40%, что весьма важно. Дальней­ шее повышение давления в системе весьма сложно и, по-видимо- му, экономически не оправдано.

При замедленном коксовании выход кокса из одного и того же сырья всегда больше, а газа меньше, чем при термоконтакт­ ном коксовании на порошкообразном теплоносителе. Соотношение в этих процессах выходов кокса составляет в среднем 1,2—1,5. С повышением плотности и коксуемости сырья выходы кокса и газа при любом способе коксования возрастают. Однако при термоконтактиом коксовании на порошкообразном теплоносителе вы­ ход газа увеличивается более интенсивно. Так, с повышением кок­ суемости сырья с 10 до 40% выход газа при замедленном коксо­ вании возрастает в 1,55 раза, а при термоконтактном коксовании на порошкообразном теплоносителе — в 1,7 раза.

Такое различие вполне объяснимо, если учесть теорию коксо­ вания. С утяжелением сырья в паровую фазу переходят фракции с более высокой молекулярной массой; в условиях коксования на порошкообразном коксе они подвергаются большим деструктив­ ным изменениям, чем более легкие промежуточные фракции, по­ лучаемые из облегченного сырья. При замедленном коксовании из-за низкой температуры паровой фазы (420—440 °С) различие в промежуточных продуктах не может оказать заметного влияния на выход и качество легких продуктов коксования (газа, бензина)..

Сравнение выходов жидких продуктов, особенно газойлевых:

фракций, получаемых при различных процессах, затруднительно, так как их пределы кипения отличаются даже при работе на од­ ном и том же сырье. Для одного и того же способа коксования вы­ ходы бензиновых и керосино-газойлевых фракций взаимосвязаны.

Например, для процесса замедленного коксования Нельсоном [151] установ­ лена следующая зависимость:

п 248/dpCT — Б 212/dK.r — 169

где В — выход кероснно-газойлевой фракции (к.к. 510 °С, коксуемость не более •0,3%), % объем и; d<>ст— относительная плотность остатка — сырья коксования лри 15 °С; dK.r — относительная плотность получаемой керосино-газойлевой фрак­

ции при 15 ®С; Б — выход бензина с к.к. 204 °С и давлением насыщенных паров

68 900 Па, % объемн.

Из формулы видно, что предельное количество бензина можно получить пу­ тем полной рециркуляции керосино-газойлевых фракций ( т. е. при осуществле­ нии крекинга до кокса). По мере снижения коэффициента рециркуляции проме­ жуточных фракций выход бензина в расчете на исходное сырье уменьшается.

При переработке на установке замедленного коксования прямогонных остат­ ков относительной плотности (doa) от 0,960 до 1,00 и получении керосино-га­

зойлевой фракции с к.к.. около 500 °С выход бензина (40—205 °С) может быть рассчитан по эмпирической формуле:

l M)CT-0,940

Б=

V 0,00019

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ГАЗООБРАЗНЫХ И ЖИДКИХ ПРОДУКТОВ, СОПУТСТВУЮЩИХ ПОЛУЧЕНИЮ НЕФТЯНОГО УГЛЕРОДА

В процессе сажеобразования получают отходящие газы, качест­ во и направления использования которых зависят во многом от способа получения сажи и ее качества. При получении сажи без доступа воздуха (термический способ получения сажи) газы не загрязнены побочными продуктами и содержат значительное ко­ личество водорода (85% объемн. Н2). Такие газы можно исполь­

зовать для процессов гидрогенизации в нефтеперерабатывающей промышленности или для других химических процессов. При печ­ ных способах производства саж отходящие газы сильно загряз­ нены побочными продуктами, и ценность их как химического сырья существенно снижается. В табл. 22 приведен состав газов, «образующихся при получении саж ПМ-75 и ПМ-100 из различных видов сырья.

Энтальпия отходящих газов в зависимости от содержания в них водяных паров (10—40%) колеблется в пределах 1680— 3360 кДж/м3. В смеси с высококалорийными газами отходящие газы могут служить топливом в -печах, в котельных, для подогре­ ва воздуха, сырья, получения пара и для других целей. После уда­ ления СО2 и НгО дымовые газы могут направляться также на ре­

циркуляцию в реактор для регулирования режима и степени дис­ персности получаемого углерода.

 

 

тг+зм (3:2)

ф экг

АМ+КД (3:2)

пд+кд (3:2)

Показатели

ПМ-75 пм-юо

ПМ-75

ПМ-ЮО

ПМ-75

ПМ-ЮО

ПМ-75

пм-юо

 

 

Состав

газов,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

% объем н.

3,6

4,8

3,7

4,7

3,9

 

4,4

4,4

5,0

С 02

 

 

СО

 

14,9

14,1

14,6

14,0

16,5

15,9

15,7

14,7

н 2

 

14,6

14,2

15,0

14,2

1 3 .7

11,7

12,6

10,8:

с н 4

 

0,2

0,0

0,2

0,0

0,1

 

0,1

0,1

0,1.

N 2

 

66,7

66,9

66,5

67,1

65,8

67,8

67,2

69,4

Удельное

газо­

1,34

1,31

1,35

1,32

1,33

 

1,30

1,31

1,28

образование,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

м3/м3

возду­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ха

 

4,88

5,60

4,90

5,45

4,31

5,51

4,29

5,40

Суммарный

удельный

 

 

 

 

 

 

 

 

 

расход

возду­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ха,

м3/кг

 

 

 

 

 

 

 

 

 

сырья

сажи,

0,426

0,343

0,423

0,356

0,442

0,368

0,463

0,412*

Выход

кг/кг

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

У с л о в н ы е о б о з н а ч е н и я ;

ТГ — газойль термического

крекинга; ЗМ — зеленое

масло; ФЭКГ — фенольный экстракт хероснно-газойлевой

фракции;

АМ+КД — смесь антра­

ценового масла и коксового дистиллята; ПД+КД — смесь пекового и коксового дистиллятов.

Термодеструкцию в жидкой фазе (коксование) проводят без доступа воздуха. При коксовании нефтяных остатков получают газ, бензин, средние и тяжелые коксовые дистилляты и кокс. Су­ ществует точка зрения, что цель процесса коксования — произ­ водство кокса; при этом мало учитывается значение жидких и га­ зообразных продуктов, суммарный выход которых может дости­ гать 70% на исходное сырье. Как показывает опыт передовых за­ водов, наибольшая эффективность коксования наблюдается при комплексном подходе — когда облагораживанию и квалифициро­ ванному использованию всех продуктов коксования уделяется внимание в равной мере.

Качество газов и бензинов коксования и направления их ис­ пользования рассмотрены подробно в работе [112] и здесь не опи­ сываются. Керосино-газойлевую фракцию — промежуточную меж­ ду бензином и коксом — обычно получают в наибольшем количе­ стве; при необходимости ее можно разделить на керосиновую, легкую и тяжелую газойлевые фракции или только на легкую и тя­ желую газойлевые фракции. Чем легче исходное сырье и чем мень­ ше компонентов, склонных к структурированию, тем больше выход керосино-газойлевой фракции коксования и тем больше в ней неизменившихся молекул первичного сырья.

Таким

образом, качество промежуточных (керосино-газойле--

вых) фракций зависит в значительной

степени от свойств сывьж

(табл. 23)

[101].

F

Качество керосино-газойлевых' фракций, получаемых при кок­ совании крекинг-остатка и сырья прямогонного происхождения, различаются существенно. Обычно образующиеся при коксовании крекинг-остатков промежуточные фракции более ароматизированиы.

Высокое содержание парафино-нафтеновых углеводородов (40—85%) при одновременно большом содержании ароматических углеводородов, низкая зольность, хорошая текучесть керосино-га­ зойлевых фРак1щй позволяют использовать их в чистом виде и в виде наполненных систем (например, асфальтенами) различного назначения. В чистом виде керосино-газойлевые фракции исполь­ зуют (с предварительным облагораживанием и без него) для про­ изводства различных видов топлив (газотурбинное, дизельное су­ довое топлива), а также в качестве компонентов сырья для про­ изводства сажи.

Жидконаполненные керосино-газойлевые фракции с соотноше­ нием дисперсной фазы и дисперсионной среды, обеспечивающим системе необходимые физико-химические свойства, широко ис­ пользуют в промышленности в качестве судовых дизельных топ­ лив, профилактических средств против примерзания и прилипания сыпучих материалов при их транспортировании и др. При высоких степенях наполнения получаемые системы обладают хорошими вяжущими свойствами и их можно использовать для гранулиро­ вания пыли (жидкое дорожное покрытие на временных дорогах) или создания прочной пленки для защиты почв от эрозии.

В связи с внедрением в широком масштабе в народное хозяйство газотур­ бинных двигателей и среднеоборотных (га=500—700 об/мнн) дизелей требуется,

н

особенно потребуется в дальнейшем, значительное

количество жидких

мало-

и

ср'едневязкнх топлив соответствующего качества.

Благодаря меньшей

удель­

ной массе (8—13 кг/л. с.) меньшим габаритам, более низкой стоимости м зна­ чительному сроку службы (35—40 тыс. ч) среднеоборотные двигатели все больше начинают распространяться и для них требуются новые топлива, учи­ тывающие конструктивные особенности двигателя.

В многооборотных двигателях (л=1500—2500 об/мин) продолжительность сгорания топлива составляет тысячные доли секунды, поэтому требуется топли­ во с повышенной испаряемостью (дизельные фракции). В средне- и малообо­ ротных двигателях вследствие низкой скорости испарения топлива несколько возрастает время задержки самовоспламенения. Благодаря этому можно приме­

нять более тяжелые

фракции (керосино-газойлевые или керосино-газойлевые

ф р а к ц и и , наполненные

остаточными нефтепродуктами). Таким образом, влияние

испаряемости топлива на процессы смесеобразования у среднеоборотных и малооборотных дизелей менее значительно.

В настоящее время за рубежом (Западная Европа, США) для судовых дви­ гателей применяют топлива, существенно различающиеся не только по абсолют­ ным значениям показателей, но и по регламентируемым характеристикам даже тогда, когда топлива предназначены для одних и тех же дизелей. В соответст­ вии с английской спецификацией BS 2869—70 для судовых дизелей фирм Бри­ тиш Петролеум, Шелл и других, вырабатывают семь марок топлив, весьма су­ щественно различающихся по своим показателям. Так, вязкости топлив для

марок

А, В, Д

(при 37,8 °С) составляют 7,8—14,2 мм2/с; для марок Е, F, G

и

Н — в

пределах

81—250 и 750—1750 мм2/м. Содержание серы допускается

в

пределах 1,3—3,5%. Коксуемость и механические примеси в зависимости от мар­ ки топлива колеблются также аз широких пределах: коксуемость от 0,1 до 0,5%

ТАБЛИЦА 23. Качество керосино-газойлевых фракций, получаемых при

замедленном коксовании разных видов сырья

Гудрон маигы-

Гудрон котур-те-

Гудрон ромашкииской

Крекинг-остаток ро-

Гудрон арланской

шлакской нефти

пннской нефти

нефти

машкинской нефти

нефти

Показатели

газойле-

кероси­

газойле-

керосино­

газойле-

керосино­

газойле-

 

 

кероси­

вая

вая

керосино­

гаэойле-

новая

фрак­

новая

фрак­

вая

вая

вая

вая

вая

ваи

фракция*

ция**

фракция*

ция* *

фракция*

фракция**

фракция*

фракция*<

фракция*

ракцня*

Свойства

Плотность d\°

 

0,824

0,855

0,858

0,906

0,858

Содержание серы,

% масс.

0,16

0,30

0,32

0,50

1.60

Коксуемость,

%

 

0,25

0,30

Йодное число г 12/100 г

71

44.

59

Групповой углеводородный

 

 

 

 

 

 

состав

 

 

 

 

 

Парафино-пафтеновые углево­

84,7

78,8

67,7

57,1

61,3

дороды

 

 

 

 

 

 

 

в том

числе

нормальные

21,0

11,8

парафиновые

 

 

 

 

 

Ароматические углеводороды

13,0

12,5

26,3

35,5

34,4

в том числе моноцикличе-

5,9

4,7

6,5

Ю,1

13,8

ские

 

 

 

 

 

 

 

бициклические

 

4,8

4,2

14,1

7,6

13,2

полициклические

2,3

3,6

5,7

17,8

17,4

Смолы

 

 

2,3

3,7

6,0

7,4

4,3

Непредельные углеводороды

51,3

51,0

40,5

35,7

40,0

0,931

0,890

2,03

2,00

0,37

_

45

48,7

51,8

-

-

45,0

43,7

10,5

И Л

12,0

14,7

22,5

17,9

6,3

4,5

32,5

39,6

0,980

0 ,8 7 4

0 ,9 6 6

2,60

2 ,9 0

3 ,3 0

1,59

1,3 9

 

63

 

 

37,8

5 3 ,3

3 8 ,9

-

9 ,1

55,7

3 9 ,6

5 3 ,5

8,4

1 2 ,5

8 ,0

9,0

2 0 ,0

1 8 ,2

38,3

7 ,1

2 7 ,3

7,0

7 ,1

7 ,6

35,3

4 1 ,8

3 1 ,9

для дистиллятных топлив; до 13,5% для смеси остаточных и дистиллятных топ­ лив; механические примеси от 0,01—0,05 для дистиллятных топлив и от 0,15 до 0,25 для смеси остаточных и дистиллятных топлив. Допустимое содержание воды в дистиллятных топливах не должно превышать 0,1—0,25%, а в смесях 0,5—

1,5%.

Согласно государственной спецификации США, топливо для судовых дизе­ лей делится на четыре типа: 1) легкое дистиллятное топливо (керосино-газой- левые фракции) — предназначено для работы в условиях низких температур быстроходных дизелей; 2) дистиллятное топливо (газойлевые фракции)— пред­ назначено для работы в условиях низких температур быстроходных дизелей тя­

желых

транспортных машин;

3)

тяжелое, вязкое топливо (газойлевые фракции

с повышенным концом кипения)

или смесь такого топлива с остаточными нефте­

продуктами — предназначено

для

среднеоборотных стационарных

двигателей;

4) высоковязкое топливо (смеси

дистиллятных топлив с большим содержанием

остаточных топлив) — служит

для

средне-

и малооборотных

дизелей.

Отечественная

нефтеперерабатывающая

промышленность

выпускает ряд

сортов

средне-

и

высоковязких

тяжелых топлив: моторное топливо марок ДТ

и ДМ

(ГОСТ

1667—68), флотский мазут марок Ф-5 и Ф-12

(ГОСТ

10585—75)

и маловязкое газотурбинное топливо (ГОСТ 10433—75), которые могут исполь­

зоваться в судовых двигателях. На некоторых базах потребителей для удовлет­

ворения потребностей в топливе необходимого качества различные виды остаточ­

ных и дистиллятных топлив компаундируют без

учета

их химического состава,

I возможного изменения устойчивости полученной

смеси.

Нарушение структурно-

механической прочности и устойчивости

смеси приводит к расслаиванию систе-

' мы, неоднородности физико-химических

свойств образовавшихся слоев топлива

и соответственно к ухудшению их эксплуатационных свойств.

Наличие многосортное™ топлив на флоте вызывает удорожание их хране­ ния и снижает маневренность судов. Поэтому разработка единого судового топлива, отвечающего требованиям возможно большого класса дизелей, с высо­ кой устойчивостью и структурно-механической прочностью в условиях получе­ ния и применения становится эффективным средством повышения экономики отечественного флота. По-виднмому, основой для получения такого вида топли­ ва должны служить керосино-газойливые фракции различной степени наполне­ ния остаточными нефтепродуктами при условии соблюдения определенной устой­ чивости топлива.

На основе керосино-газойлевых фракций первичного и вторич­ ного происхождения с учетом опыта эксплуатации газотурбинного топлива и требований, предъявляемых потребителями, были раз­ работаны временные технические условия на новый вид топлива. В этом топливе ограничивались верхний предел плотности, тем­ пературы застывания смол, вязкости, коксуемость, содержание се­ ры и механических примесей. Содержание воды не допускалось. Применение тяжелого топлива с высокой плотностью вызывает увеличение дальнобойности факела, убыстряет изнашивание порш­ ня и других деталей цилиндро-поршневой группы.

Содержание смол, и особенно асфальтенов, в топливах неже­ лательно, так как они вызывают нагарообразоваиие в камере сго­ рания. В случае повышенного содержания смол требуется более квалифицированная подготовка топлива к применению и усовер­ шенствование процессов распыления и смесеобразования. В соот­ ветствии с существующими нормами вязкость топлива, обуслов­ ливающая нормальный 1процесс распыления, допускается для сред­

необоротных дизелей до 4—4,5°ВУ. Содержание серы вызывает повышенную коррозию деталей цилиндро-поршневой группы.

Рис. 72.

Влияние смолистых веществ (ма­

теринских)

на

коррозионную активность

дистиллятов

(фракция

180—400 *С):

 

У—дистиллят прямо ft

перегонки

из тю­

менской

нефти;

1а — дистиллят

прямой

перегонки со смолами из дистиллята за­

медленного

коксования;

2 — дистиллят

каталитического крекинга;

3 — дистиллят

замедленного коксования.

 

На основании лабораторных исследований и опытно-промыш­ ленных испытаний, проведенных Уфимским нефтяным институтом, ВНИИ НП, Ново-Уфимским НПЗ и ЦНИИ морского флота, раз­ работаны технические условия на маловязкое судовое топливо (ТУ 38 101567—75). В наибольшей мере требованиям на маловяз­ кое судовое топливо отвечают смеси дистиллятов первичного (ва­ куумный газойль, компонент летнего дизельного топлива) и вто­ ричного происхождения (газойли каталитического крекинга и за­ медленного коксования).

Представляло интерес изучить влияние сернистых соединений и смол, содержащихся в дистиллятах, на их коррозионные свой­ ства. Гореловым, Ольковым, Рогачевой и автором [32] показано, что 'по мере уменьшения коррозионной активности исследованные дистилляты располагаются в ряд: дистиллят «прямой перегон­ ки— ^-дистиллят каталитического крекинга— ^дистиллят замедлен­ ного коксования. В 'Присутствии смолистых веществ коррозионная активность дистиллятов значительно снижается, причем смолы дистиллятов деструктивных процессов обладают большей эффек­ тивностью, чем смолы из дистиллятов прямой перегонки (рис. 72). При компаундировании дистиллятов различного происхождения коррозионная активность смесей не аддитивна (из-за неодинако­ вой дисперсности ССЕ) и уменьшается по сравнению с рассчи­ танной.

В соответствии с технологическим регламентом опытная пар­ тия судового топлива для межведомственных испытаний была по­ лучена из смеси газойлей замедленного коксования (20—30%) и каталитического крекинга (20—30%) с компонентом летнего ди­ зельного топлива (40—50%). Соответствие полученных образцов техническим требованиям на маловязкое судовое топливо показано в табл. 24. Опытные партии судового маловязкого топлива прошли испытания на предприятиях министерств морского, речного, и рыб­ ного флотов. Работу дизелей на опытных образцах топлив сопо­ ставляли с их работой на дизельном топливе ДС (ГОСТ 4749—73). Стендовые и эксплуатационные испытания опытно-промышленных партий показали пригодность судового маловязкого топлива для дизелей средней и повышенной оборотности (до 1500 об/мин), а также судовых газовых турбин.

На основе маловязкого судового топлива, как показали иссле­ дования [14], можно 'получить средневязкое и высоковязкое судо-

ТАБЛИЦА 24. Характеристика опытно-промышленного образца судового маловязкого топлива, полученного из газойлей коксования

 

 

 

 

Газойли коксования

Показатели

Требования

 

без

с депрес­

 

 

 

 

депрессора

сором

Плотность dl°

0,935

(не более)

0,923

0,915

Температура застывания

 

 

 

—12

—26

°С

—10 (не выше)

 

ВУзо

1,5 (не

более)

 

1.3

1,2

Содержание, %

 

2,5

 

2,73

2,50

серы

 

 

смол

 

 

12

12

механических примесей

Не более 0,02

 

0,003

0,015

Цетановое число

Не ниже 40

 

43

43

Коксуемость, %

 

1.0

 

0,15

0,24

Температура вспышки, °С

 

65

 

113

90

Сероводород

 

О т с у т с т в у е т

 

Йодное число, гЬ/100 г

Не

более 45

I

36,8

| 34,0

Содержание воды

 

 

С л е д ы

 

Групповой углеводородный состав

 

 

34,4

35,1

парафино-нафтеновые

 

 

ароматические

 

 

62,2

61,4

в том числе

 

 

9,8

10,4

легкие

 

 

средние

 

 

28,2

25,6

тяжелые

 

 

24,2

25,4

смолы

 

_

 

3,4

3 ,4 “

силикагелевые

 

 

асфальтеновые

 

 

0,0

0,1

вое топливо (при условии соблюдения устойчивости системы про­ тив расслоения).

Керосино-газойлевые фракции коксования можно использовать также в качестве сырья каталитического крекинга, компонентов сырья при получении ароматического концентрата на установках термического крекинга и для других целей. Одновременное получе­ ние керосино-газойлевых фракций и кокса является в СССР и в США важным направлением углубления переработки нефти.

Керосино-газойлевые фракции (коксовые дистилляты) обычно подвергают каталитическому крекингу совместно с вакуумным газойлем. Отмечается [146], что при каталитическом крекинге вакуумного газойля (прямогонных фракций) коксоотложение на катализаторе меньше, чем при крекинге коксовых дистиллятов тех же пределов выкипания. При получении автомобильного бензина на установках каталитического крекинга соотношение прямогон­ ных фракций и коксового дистиллята обычно составляет 4 — 6:1.

Разделением керосино-газойлевых фракций коксования полу­ чают керосиновую и газойлевую фракции. Тяжелые газойлевые фракции коксования в смеси с ароматическими концентратами мо­ гут служить сырьем для получения углеродного волокна, печной сажи, связующих веществ и других целей.

Развитие горнодобывающей промышленности вызвало необ­ ходимость в эффективных профилактических средствах защиты металлической поверхности горнотранспортного оборудования от прилипания и примерзания к ней горных пород. Без профилакти­ ческих средств до 50% горной массы остается из горнотранспорт­ ного оборудования невыгруженной. Необходимая дополнительная очистка транспортных средств приводит к снижению их произво­ дительности на 15—20%, стоимость перевозки соответственно уве­ личивается на 10—18%. При смерзании горных пород основная масса их выгружается вручную; при такой ручной выгрузке про­ изводительность труда снижается в 10—15 раз, а себестоимость выгрузки возрастает в 4—6 раз, достигая 1,2—1,5 руб/т груза.

С целью предотвращения контактирования металлической по­ верхности с влажным грузом или частиц груза между собой со­ трудники Московского института нефтехимической и газовой про­ мышленности им. И. М. Губкина, Уфимского нефтяного института, Научно-исследовательского института открытых горных разрабо­ ток и Ново-Уфимского НПЗ разработали профилактические смаз­ ки нефтяного происхождения, нашедшие широкое применение в промышленности [45, 89, 113]. При разработке технологии полу­ чения профилактической смазки были учтены климатические ус­ ловия ее применения для западных, северо-западных, центральных районов Поволжья с температурой застывания —25 °С; для райо­ нов Среднего и Южного Урала, Северного Казахстана и Запад­ ной Сибири — с температурой застывания —35 °С; для районов Крайнего Севера и Восточной Сибири — с температурой застыва­ ния —50 °С.

Учитывая особенности эксплуатации транспортного оборудо­ вания на горнодобывающих предприятиях (разнообразие физи­ ко-химических свойств перевозимых сыпучих материалов, разли­ чие климатических условий, многотипность транспортного обору­ дования), профилактическая смазка должна иметь следующие наиболее важные эксплуатационные свойства.

1. Определенную вязкость, от которой зависит производитель­ ность перекачивающих устройств и распыливающих форсунок. Для получения тонкого распыла (как показывает опыт примене­ ния прямоточных механических плоскоструйных форсунок) необ­ ходимо иметь продукт вязкостью в условиях применения 70— 100 мм2/с (9—13°ВУ). При большей вязкости степень распыла за­ метно уменьшается, что приводит к перерасходу смазки.

2.Вязкостно-температурные свойства смазки должны изме­ няться с изменением температуры плавно, что в основном дости­ гается подбором химического состава нефтепродукта.

3.Смазывающие и низкотемпературные свойства должны быть такими, чтобы смазка прочно удерживалась на металлической по­ верхности в виде тонкой полимолекулярной пленки (гидрофобный

слой), препятствуя контакту поверхности думпкара, вагона и груза с перевозимым материалом. Придание смазки текучих свойств и

способности создавать «прочную пленку на поверхности достига­ ется формированием состава смазки, которая в эксплуатационных условиях ведет себя «при необходимости как жидкотекучее тело, а на стенке думпкара, из-за различий в адсорбционных свойствах компонентов, — как структурированное пластическое тело. Такими свойствами обладают нефтяные фракции, наполненные асфальто­ смолистыми веществами. Создание профилактических средств с необходимыми вязкотекучими и прочностными свойствами и регу­ лирование этих свойств обеспечивается изменением в системе со­ отношения и качества наполнителя и дисперсионной среды. Таким •путем была создана серия профилактических смазок (ниогрин, универсин, северин и др.). Температура застывания профилакти­ ческих смазок: ниогрин от —25 до —35 °С; северин —50 °С.

4. Профилактическая смазка должна удовлетворять санитар­ но-гигиеническим и противопожарным нормам, обладать антикор­ розионными свойствами, быть недефицитной и общедоступной.

Учитывая полевые условия работы, профилактическую смазку необходимо поставлять потребителю в готовом для употребления

виде.

По данным Аксенова [3], смазочная способность нефтяных фракций начинает интенсивно проявляться во фракциях, 200— 240 °С и выше. Поэтому в качестве основы для изготовления про­ филактической смазки были приняты керосиио-газойлевые фрак­ ции с н. к. 225 °С (табл. 30). Известно, что в присутствии поверх­ ностно-активных веществ (полициклические ароматические угле­ водороды, смолы, асфальтены) смазочная способность нефтяных фракций увеличивается. Для придания основе повышенной сма­ зочной способности и улучшения низкотемпературных свойств к ней в качестве наполнителя добавляют крекинг-остаток, содержа­ щий смолы и асфальтены.

ТАБЛИЦА 2£. Качество керосино-газойлевых фракций коксования

 

 

cd

§

£

к .

4а

Углеводородный состав,

Керосино-

 

«

о

IV

Содержаниел: фипов,% масс

1

ароматические

 

2°°

£ 5 2

4

11

\5 "

полицикчиские

газойлевыс

d\o

Н о

к|

Вязкостьу припая50 (ВУ50)

парафиионг теновыс

фракции

 

га Е

к

 

 

s §

 

к%

i s

 

н. к. 225 °С

 

о. =

 

 

fSsч^о

 

i s

 

 

 

|г1г

 

 

 

 

5 5

 

% масс.

смолы

К . к., ®с

0,928

22

1,68

2,80

5,0

54

 

 

 

 

 

486

 

 

 

 

 

476

0,920

16

2,72

1,42

4,38

51

36,2

12,4

13,6

26,4

9,4

454

0,918

10

2,70

1,36

2,8

49

360

0,910

— 10

2,60

1,22

0,18

45,0

11,2

17,2

19,2

7,4

350

0,909

— 13

2,57

1,20

47,4

12,0

18,8

19,8

2,0

330

0,908

— J5

2,55

1,20

48

17,8

19,2

13,2

1.8

320

0,903

- 2 3

2,40

1,16

48,0

18,0

21,2

11,0

1,8

300

0,899

—27

2,40

1,14

48,4

16,0

34,0

0

1,6