Характеристики жидкого топлива

Основная масса искусственного жидкого топлива — продукты перегонки сырой нефти:

  • бензин — топилво для двигателей внутреннего сгорания. Наиболее легкокипящая фракция нефти Ткип = 200о С. Низшая рабочая теплота сгорания бензина Qнр = 41900 кДж/кг
  • лигроин — топливо для тракторных двигателей. Температура кипения 220о С. Низшая рабочая теплота сгорания лигроина Qнр = 31000 кДж/кг
  • керосин — топливо для авиадвигателей. Температура кипения 252о С. Низшая рабочая теплота сгорания керосина Qнр = 29000 кДж/кг. Из керосина выделяют солярный дистилят — дизельное топливо.

Распространенное топливо для металлургических печей — мазут.

Горение жидкого топлива. Температура вспышки.
Сжигание жидкого топлива. Устройства для сжигания жидкого топлива.

Мазут — жидкий продукт темно-коричневого цвета, остаток после выделения из нефти или продуктов ее вторичной переработки бензиновых, керосиновых и газойлевых фракций, выкипающих до 350—360°С. Мазут это смесь углеводородов (с молекулярной массой от 400 до 1000 г/моль), нефтяных смол (с молекулярной массой 500—3000 и более г/моль), асфальтенов, карбенов, карбоидов и органических соединений, содержащих металлы (V, Ni, Fe, Mg, Na, Ca). Физико-химические свойства мазута зависят от химического состава исходной нефти и степени отгона дистиллятных фракций и характеризуются следующими данными : вязкость 8—80 мм?/с (при 100 °C), плотность 0,89—1 г/см? (при 20 °C), температура застывания 10—40°С, содержание серы 0,5—3,5 %, золы до 0,3 %, низшая теплота сгорания 39,4—40,7 МДж/моль.

Типичное распределение смолисто-асфальтеновых веществ в мазуте:

Смолы Асфальтены Карбены и карбоиды
Мазут атмосферной перегонки
*Сернистая нефть 13,6 0,9 0,035
*Малосернистая нефть 14,0 0,1 0,03
Мазут вторичной переработки 10,2 8,4 0,9

Мазуты применяются в качестве топлива для паровых котлов, котельных установок и промышленных печей (см. Котельные топлива). Выход мазута составляет около 50 % по массе в расчете на исходную нефть. В связи с необходимостью углубления ее дальнейшей переработки мазут во все большем масштабе подвергают дальнейшей переработке, отгоняя под вакуумом дистилляты выкипающие в пределах 350—420, 350—460, 350—500 и 420—500°С. Вакуумные дистилляты применяют как сырье для получения моторных топлив и дистиллятных смазочных масел. Остаток вакуумной перегонки мазута используют для переработки на установках термического крекинга и коксования, в производстве остаточных смазочных масел и гудрона, затем перерабатываемого на битум.

Условная вязкость — отношение времени истечения 200мл мазута ко времени истечения такого же количества дистиллированной воды через отверстие одинакового сечения.

В зависимости от вязкости, температуры застывания и температуры вспышки мазут делят на ряд марок:

Марка Удельный вес Температура застывания о С Вязкость при 80о С Температура вспышки о С Qнр кДж/кг
20 0,91 5 2,5…5 80 35615
40 0,92 10 5..8 100 36230
60 0,93 15 8..11 110 37320
80 0,94 20 11..13 120 38715
100 0,95 25 13..15 125 39805