Нефтяные топлива
Общие сведения
КАРБЮРАТОРНОЕ ТОПЛИВО
В эту группу нефтепродуктов входят все сорта авиационных и автомобильных бензинов, предназначенных для двигателей с зажиганием от искры.
К карбюраторным топливам предъявляются следующие основные требования.
Топливо должно обеспечивать работу двигателей во всех режимах без детонации. Поэтому главным показателем для всех карбюраторных топлив является октановое число, а для авиационных бензинов и сортность, характеризующая детонационную стойкость бензина при работе на богатых смесях. Для увеличения детонационной стойкости к авиационным бензинам и к некоторым автомобильным бензинам добавляется в определенных количествах антидетонатор — этиловая жидкость. Обладая хорошей испаряемостью, топливо не должно образовывать газовых пробок в топли-воподающей системе авиационных и автомобильных двигателей. Для обеспечения этого требования нормируется высший предел давления насыщенных паров: 48 кПа (360 мм рт. ст.) для авиационных бензинов и 67 кПа (500 мм рт. ст.) для автомобильных бензинов при 38°С.
Топливо должно быть химически стабильным и не содержать смол. Химическая стабильность топлива характеризуется длительностью индукционного периода окисления и содержанием фактических смол. Для некоторых бензинов установлено также предельное значение йодного числа.
Содержание серы
Для нефтепродуктов сернистые соединения являются очень вредной примесью. Они токсичны, придают нефтепродуктам неприятный запах, вредно отражаются на антидетонационных свойствах бензинов, способствуют смолообразованию в крекинг-продуктах и, главное, вызывают коррозию металлов. Наиболее опасны в этом отношении самые активные сернистые соединения — сероводород, низшие меркаптаны, а также свободная сера, которые сильно разрушают металлы, особенно цветные. Поэтому' присутствие этих веществ крайне нежелательно и для большинства нефтепродуктов недопустимо. Но и остальные нейтральные сернистые соединения — сульфиды, дисульфиды, тиофаны, тиофены — могут в определенных условиях вызывать коррозию. Дело в том, что при сгорании топлива все сернистые соединения превращаются в S02 и SOa. При низких температурах, когда получающиеся при сгорании или находящиеся в воздухе водяные пары конденсируются, эти оксиды переходят в соответствующие кислоты, которые вызывают сильную коррозию. Чем больше сернистых соединений в топливе, тем сильнее опасность этой кислотной коррозии. Необходимо также иметь в виду, что при повышенных температурах нейтральные сернистые соединения могут разлагаться с выделением сероводорода и меркаптанов.
В технические требования на нефтепродукты введены следующие показатели.
Содержание серы нормируется для всех видов топлива, их компонентов, осветительных керосинов, бензинов-растворителей и некоторых нефтяных масел. Наиболее жесткие нормы по содержа-1 Нию серы установлены для карбюраторных и реактивных топлив и бензинов-растворителей (0,02—0,1%).
Моторные топлива
Моторные топлива, содержащие дистилляты термической переработки, как известно, склонны к окислению во время хранения. Этот процесс приводит к накоплению в топливе различных кислых и нейтральных кислородсодержащих соединений (перекиси, кислоты, оксикислоты, альдегиды, кетоны, спирты и др.), а также высокомолекулярных продуктов полимеризации и конденсации нестойких промежуточных кислородных соединений (растворимые и нерастворимые в топливе смолы), что вызывает резкое ухудшение эксплуатационных свойств топлив. Это проявляется в повышенной коррозии деталей двигателя, в отложении смолистых осадков в топливоподающей системе, в нагарообразовании и накоплении липких и лаковых отложений на горячих частях двигателя.
Сложный химический процесс низкотемпературного окисления нестойких углеводородов топлива молекулярным кислородом имеет цепной характер. Этот процесс развивается благодаря активности промежуточных соединений — перекисей и свободных радикалов. Как и другие цепные реакции, окисление углеводородов во времени протекает с-непостоянной скоростью. В начале хранения бензина присоединения кислорода не происходит. Количество первичных продуктов окисления — гидроперекисей R—О—О—Н—еще недостаточно для развития цепных реакций. По истечении определенного времени, которое называют индукционным периодом, скорость реакций окисления и дальнейших химических превращений, приводящих к образованию смолистых веществ, резко возрастает.
