Состав дизельного топлива:химическая формула дизтоплива,мочевина для дизтоплива.
Автор Fuel Maker На чтение 8 мин Опубликовано
Дизельное топливо — горючее для сельскохозяйственной техники, строительных машин,
автомобилей, судов и тепловозов, оно представляет собой продукт нефтяной переработки.
Начиная с 1991 г., требования к химическому и фракционному составу продолжают
ужесточаться. Это вызвано не только тем, что некачественное топливо приводит к быстрому
износу транспорта. Ежегодный объем выбросов сгоревших элементов ДТ наносит вред
окружающей среде.
Вязкость
Показатель вязкости определяет температурные условия использования топлива. Исходя из
этого, выделяют летний, зимний и арктический виды горючего с нормами содержания 3-6,
1,8-5 и 1,5-4 мм2/с.
Летнее ДТ загустевает, если температура -5°С и ниже, а застывает при -10°С.
горючее ухудшает сгорание вещества и приводит к тому, что расход топлива увеличивается,
возрастает дымообразование, выбрасывается большое количество сажи.
С другой стороны, маловязкое топливо отрицательно влияет на износ деталей насосов, т.к.
провоцирует подтекание форсунок. Это способствует образованию нагара. Поэтому такой вид
ДТ требует добавления противоизносных присадок.
Независимо от того, какая вязкость горючего, продукты распада использованного продукта
попадают в атмосферу и наносят экологический вред. Чтобы снизить отрицательное
воздействие выхлопов, производители занимаются разработкой систем очистки отработанного
топлива, устанавливают фильтры, на которые оседает сажа, вводят нейтрализующие вещества.
Основной химический состав дизельного топлива
Основу дизельного горючего составляют 3 группы элементов:
1. Парафиновые углеводороды. Это алканы и нефтяные парафины, производные которых
2. Нафтеновые углеводороды встречаются в виде циклогексана и циклопентана, занимают
20-60% общего состава ДТ. Не присутствуют в газообразных веществах.
3. Ароматические углеводороды. Занимают 15-30% в конечном продукте.
На качество влияют и механические примеси, вода, смолистые и сернистые соединения.
Фракционный состав
С помощью данных о фракционном составе дизельного топлива производят расчет времени
перехода горючего из жидкого состояния в газообразное под воздействием высокой или
низкой температуры.
Чем меньше фракций и выше температура кипения, тем быстрее происходит испарение. Это
означает, что такое топливо рекомендуется использовать для двигателей тепловозов. Если
применять облегченный фракционный состав в других моторах, это может привести к
быстрому износу компонентов моторной системы. Снижается цетановое число, провоцируя
нарастание давления в клапанах.
Если утяжелить горючее путем добавления фракций, смесь будет образовываться медленно, а
во время испарения останутся капли жидкости. Они не сгорят, а осядут, образуя нагар и
закупоривая форсунки. Мощность дизеля уменьшится, а потребление ДТ возрастет.
Механические примеси дизельного топлива
Сернистые нефти являются сырьем для производства ДТ. Процесс очистки от серы сложный и
дорогостоящий. Однако повышенное содержание этого элемента приводит к уменьшению
срока эксплуатации технического оборудования и транспортных средств.
И активные, и неактивные сернистые соединения вызывают коррозию металла. Нужно
учитывать, что современные модели дизелей более склонны к окислению и образованию
нагара. Поэтому в моторное масло нужно добавлять моющие присадки и менять его чаще, чем
в старых образцах ДВС.
Опасность представляет и конденсат, образующийся при запуске и прогреве мотора, поскольку
он приводит к скоплению воды, которой в топливе быть не должно.
Следует избегать работы двигателя при перепадах температур, частого использования
холостого хода, что бывает характерно для тепловозов и других ДВС большого объема. Такие
условия увеличивают расходы на эксплуатацию и количество ремонтов оборудования в
несколько раз.
Причиной появления примесей может стать неправильное хранение и транспортировка
горючего. Чтобы избежать необходимости применения большого количества присадок, нужно
придерживаться следующих рекомендаций:
- поддерживать чистоту в топливном баке.
- сливать отстой из фильтра.
Свойства ДТ при низких температурах
Чтобы уменьшить температуру, при которой топливо становится вязким, в его состав включают
тяжелые фракции углеводорода. Больше всего таких примесей в арктической марке топлива.
Летнее горючее начинает мутнеть при -3°С. Если допустить его кристаллизацию, могут выйти
из строя поршни. Исправить данную проблему не представляется возможным. Поэтому следует
Средневязкое топливо сохраняет текучесть при низких температурах. Это означает, что
рабочий процесс в двигателе будет экономичным и эффективным.
Коррозийность топлива
Коррозионное воздействие на ДВС совершается соединениями серы. Имеются в виду
сульфиды, дисульфиды, меркаптаны, тиофаны и т.д.
По европейским нормам, количество серы не должно превышать 0,001% (ультранизкое
содержание). При таком показателе нужно добавлять в состав антифрикционные присадки,
которые предотвращают стирание деталей. Такие действия предпринимают, поскольку
смазочные свойства топлива снижаются в подобных условиях.
На территории РФ действуют нормы от 0,15 до 5-7%, требующие введения присадок,
компенсирующих вредное воздействие серы.
Коррозия может быть и газовой. Она образуется вследствие действия высокой температуры,
возникающей при сгорании сернистого и серного ангидридов. Не исключается
масле.
Для их нейтрализации используется водонерастворимый едкий натр (КОН). Его применение
ограничивается 5 мг на 100 мл ДТ.
От чего зависит химический состав дизельного топлива
Поскольку ДТ — это нефтепродукт, его химический состав может изменяться в зависимости от
внешних факторов:
- где добывают нефть, какой ее первоначальный состав.
- какова температура перегонки.
- какие присадки используются.
На что влияет состав ДТ
Одной из важнейших характеристик, на которую влияет состав ДТ, является показатель
цетанового числа. Он дает информацию о том, насколько быстро происходит воспламенение
горючей смеси. Чем выше число, тем более плавно проходит процесс.
На количество единиц влияет соотношение углеводородов. Чем больше парафиновых
углеводородов, тем выше цетановое число. Если становится больше ароматических элементов,
оно снижается.
Если показатель меньше 40, это приводит к тому, что вследствие задержки воспламенения
Чтобы избежать этого, в ДТ добавляют легковоспламеняющиеся фракции. К таким присадкам
относятся нитросоединения, перекись углеводородов, синтин. Вводят их с помощью установки
типа УСБ, которая смешивает ДТ и цетаноповышающие присадки. Гарантийный период, в
которой можно не опасаться расслоения, — 180 дней.
Виды топлива, в которых цетановое число 45-51, считаются премиальными. При их горении
выделяется малое количество дыма, благодаря чему снижается экологический вред от
применения дизелей.
Если число свыше 60 единиц, дымность увеличивается, т.к. не все элементы сгорают.
Повышается расход топлива.
Состав горючего влияет и на все прочие характеристики:
1. Температура кипения и застывания. Чем холоднее погода, тем больше углеводородных
фракций требуется в топливе. Используются депрессионные присадки, не влияющие на
2. Долговечность работы двигателя. Чем меньше нафтановых углеводородов и смол,
водорода и других примесей, тем более щадящим будет эксплуатация мотора.
3. Испаряемость. Становится выше, когда смолистых соединений меньше.
4. Химическая стабильность — способность не окисляться при длительном хранении.
Экологические требования к дизельному топливу
В последнее десятилетие 20 в. наметилась тенденция ужесточения экологических требований.
Отечественные нормы содержания серы, цетанового числа и фракционного состава ниже
европейских.
Вязкость топлива за рубежом рассчитывается, принимая в расчет температуру +40°С, и
составляет 2,0-4,5 мм2/с. Содержание сернистых соединений постепенно снижено до 0,001%. В
РФ действует прежняя норма 0,2%.
Массовая доля ароматических углеводородов не должна превышать 10% для соответствия
требованиям экологической безопасности. Однако способы перегонки нефти, применяемые на
Норма цетанового числа в Европе — 51, РФ — 45, а для СТБ 1658-2006 — 49. Ассоциация
европейских автомобильных компаний внесла предложение утвердить показатель 58.
Фракционный состав для большинства видов достигает +360°С и совпадает с европейской
нормой.
Как работает мочевина в двигателе
Для того чтобы снизить вред, который наносят окружающей среде выхлопы дизтоплива, была
разработана система очистки. Одним из компонентов, благотворно влияющим на состав
дизеля, является мочевина. Благодаря ей удается удерживать уровень токсичности
отработанных веществ в соответствии с нормами Евро-4, Евро-5 и Евро-6.
Объяснить принцип работы можно на примере технологии Bluetec. Раствор AdBlue заливается
в отдельный бак. Система впрыска обеспечивает подачу в выпускную трубу. В качестве
мочевины для обработки состава дизеля использован карбамид.
температуры +300°С и нейтрализующего слоя. При данных условиях возникает химическая
реакция, которая приводит к разложению азотистых соединений на азот и воду. Прочие
токсичные элементы также сгорают.
Данная система очистки имеет ряд преимуществ:
1. Безвредность. Это избавляет от необходимости уменьшать мощность двигателя, т.к. все
выхлопы разлагаются на органические вещества.
2. Соответствие европейским стандартам, что позволяет избегать расходов, связанных с
повышенным налогообложением и штрафами на территории вне РФ.
3. Экономное расходование. Средний показатель — 1л/1000 км. Если объем двигателя
большой, то на 1000 км понадобится 20 л нейтрализатора.
4. Доступность реагента. В продаже мочевина имеется в готовом виде. Можно приобрести и
органический, и искусственный раствор, расфасованный по 20 л. Стоимость 1 канистры —
7-10 евро.
Однако нужно учесть, что топливо, подходящее для реакции с мочевиной, должно быть
приводит к дополнительным расходам на его внедрение и обслуживание. Раствор начинает
замерзать при -12°С, что делает невозможным его применение в условиях суровых российских
зим.
Химический состав — дизельное топливо
Химический состав — дизельное топливо
Cтраница 1
Химический состав дизельного топлива устанавливается в лабораториях. [2]
О химическом составе дизельных топлив и его влиянии на уровень цетанового числа ( воспламеняемость), низкотемпературные свойства, вязкость и вязкостнотемпературные свойства, нагарообразующие свойства и другие кратко рассказано в предыдущих разделах. Тем не менее, считаем необходимым тезисно повторить о влиянии химического состава, формирующегося в процессах первичной переработки нефти и в процессах вторичной переработки нефтяного сырья. [3]
Свойства ИБР существенно зависят от химического состава дизельного топлива, прежде всего от соотношения в нем парафиновых и нафтеновых углеводородов, и от состава битума, являющегося дисперсной фазой растворов. [4]
В соответствии с этим требования к химическому составу дизельных топлив прямо противоположны тем, которые предъявляются к карбюраторным топливам. [5]
Температура помутнения, кристаллизации и застывания зависит от химического состава дизельного топлива. У парафиновых углеводородов эти температуры обычно высокие, часто положительные. По этой причине нефти парафинового основания используют для получения летних сортов дизельного топлива. Многие нафтеновые углеводороды имеют низкую температуру застывания ( ниже — 50 С), из содержащих их нефтей получают зимние сорта топлива. Ароматические углеводороды имеют высокую температуру застывания, а кроме того, вызывают повышенное нагарообразование, поэтому их наличие в дизельном топливе нежелательно. [6]
Величина запаздывания самовоспламенения и температура самовоспламенения зависят прежде всего от химического состава дизельного топлива, имеют значение при запуске холодного двигателя и оказывают большое влияние на протекание сгорания. [7]
Период задержки самовоспламенения и температура самовоспламенения зависят прежде всего от химического состава дизельного топлива, они имеют значение при запуске холодного двигателя и оказывают большое влияние на протекание сгорания. [8]
Результаты опытов, приведенные в табл. 69, показали хорошее совпадение параметров горения с физико-химическими свойствами и прежде всего химическим составом дизельных топлив. [9]
Результаты опытов, приведенные в табл. 67, показали хорошее совпадение параметров горения с физико-химическими свойствами и прежде всего с химическим составом дизельных топлив. [10]
Одно из новых требований к дизельному топливу — максимально низкая токсичность продуктов его сгорания, определяемая содержанием оксидов серы и сажи, которое должно быть снижено в 3 — 4 и 2 — 3 раза соответственно. Анализ химического состава дизельных топлив показывает, что для удовлетворения этих требований необходимо уменьшить в них содержание серы в 3 — 4 раза и ароматических углеводородов, особенно полициклических, в 2 — 3 раза. [11]
В карбюраторном двигателе повышение степени сжатия и температуры камеры сгорания усиливает стуки. В двигателе с воспламенением от сжатия повышение давления и температуры цикла снижает стуки. Поэтому требования к химическому составу дизельных топлив прямо противоположны требованиям к топливам для карбюраторных двигателей. [13]
Жесткая работа двигателя дизеля, как известно, связана с длительностью периода задержки воспламенения горючей смеси. Как температура самовоспламенения, так и период индукции являются функциями химического состава дизельного топлива. [14]
Впрыскиваемое в цилиндр топливо воспламеняется не сразу. Время, протекающее с момента впрыска топлива в камеру сгорания до его воспламенения, называется периодом задержки воспламенения и исчисляется в сотых долях секунды. Продолжительность периода задержки воспламенения зависит в основном от химического состава дизельного топлива. [15]
Страницы: 1
Химический состав и свойства дизельных топлив
Природные газы из чисто газовых месторождений обычно характеризуются крайне низким содержанием тяжелых углеводородов и относятся к сухим газам. Газы из газоконденсатных месторождений состоят из смеси сухого газа с пропаи-бутановыми фракциями, ароматическими компонентами, газовым бензином и дизельным топливом. Нефтяные газы более богаты тяжелыми углеводородами, чем природные газы из чисто газовых месторождений, и представляют собой смесь сухого газа с пропаном, бутаном и газовым бензином. Физико-химические свойства основных компонентов, входящих в состав природных газов, приведены в табл. 3. [c.110]Состав и физико-химические свойства см, в ГОСТах (дизельное топливо 305-58, бензин 2084-56, автоловое масло 3503-50), [c.235]
Дизельное топливо предназначено для быстроходных и тихоходных двигателей с воспламенением от сжатия. Для -быстроходных двигателей этого типа применяется дистиллятное топливо широкого фракционного состава (керосино-газойлевые фракции). Оно делится на две подгруппы топливо дизельное автотракторное и топливо для быстроходных дизелей. Физико-химические свойства и фракционный состав дистиллятного дизельного топлива должны обеспечивать эксплуатационные требования, вытекаюш ие из особенностей работы двигателей дизеля. [c.136]
Такой спрос можно удовлетворить только дальнейшим увеличением объема, углублением и химизацией переработки нефти. При этом химический состав моторных топлив становится все более разнообразным и сложным, в них появляются активные химические компоненты, и в результате их свойства существенно изменяются. В то же время непрерывно совершенствуются двигатели и возрастает их теплонапряженность. Так, температура топлива в системе некоторых современных и перспективных двигателей до попадания в камеру сгорания может достигать следующ их величин [2, 4] в дизельных быстроходных двигателях 170—185° С, в реактивных двигателях сверхзвуковой авиации 200—250° С. [c.5]
Оценку воспламенительных свойств дизельных топлив производят сравнением с эталонными топлив,ами или по химическому -составу. Наиболее употребителен метод оценки с помощью цета-новых чисел. Цетановым числом называется процентное (по объему) содержание цетана (гексадекана) С бНз4 в смеси с а-ме-тилнафталином, эквивалентной по самовоспламеняемости испытуемому топливу при сравнении в стандартных условиях. Цетановое число гексадекана принято равным 100, а-метилнафталина — 0. Цетановые числа индивидуальных углеводородов, входящих в состав дизельных топлив, приводятся ниже. [c.345]
В табл. 25 приведены физические свойства, групповой химический состав и дизельный индекс топлив, полученных из ряда нефтей Апшеронского полуострова [12]. Эти данные подтверждают и.эложенные выше положения о влиянии природы сырья и химического состава топлив на их цетановую характеристику. Высокосмолистые беспарафинистые нефти (балаханская тяжелая, бинагадинская тяжелая, кергезская и др.) дают дизельные топлива с высоким содержанием ароматических углеводородов, низким содержанием алканов и, как следствие этого, с низким цетановым числом. Нефти малосмолистые парафинистые (сураханская, кара-чухурская и др.), а также нефти смолистые беспарафинистые (раманинская, балаханская масляная и др.) дают дизельные топлива с низким содержанием ароматических углеводородов, высоким содержанием алканов и, как следствие этого, с высоким цетановым числом. Дизельные топлива из пара-финистых нефтей имеют высокую температуру застывания. С этой точки зрения лучшим сырьем для получения дизельных топлив являются смолистые беспарафинистые нефти типа бала-ханской масляной I сорта, раманинской П сорта и им подобные. [c.84]
Перегонка нефти как физический метод разделения, позволяет получать относительно малые количества светлых нефтепродуктов (бензин, керосин, дизельные топлива), которые, в основном, не удовлетворяют современным требованиям по качеству к моторным топливам. Поэтому продукты первичной переработки нефти подвергают химическим методам переработки, в результате которых меняется углеводородный состав и потребительские свойства получаемых нефтепродуктов. [c.11]
Возможность использования газойлей каталитического крекинга в качестве дизельного топлива щироко изучалась как у нас в Советском Союзе, так и за рубежом. Имеющиеся экспериментальные данные по этому вопросу показывают, что основным фактором, определяющим моторные качества этих фракций, является химический состав сырья крекирования. При использовании в качестве сырья для крекинга высокоцетановых фракций алканового основания из газойлей каталитического крекинга могут быть получены высококачественные дизельные топлива с хорошей воспламеняемостью. Применение в качестве сырья для крекинга низкоцетановых продуктов цикланово-ароматического основания дает газойли с худшими моторными свойствами и не во всех случаях пригодные для получения дизельных топлив. [c.151]
Нефть и дизельное топливо почти всегда присутствуют в промывочных жидкостях на водной основе и используются в качестве дисперсионной среды растворов на углеводородной основе. Однако сложный химический и групповой состав используемых углеводородных жидкостей, недостаточная изученность их физических и физико-химических свойств не позволяют достаточно полно оценивать их действие в промывочных жидкостях. [c.28]
Определение плотности нефти и нефтепродуктов весьма облегчает всевозможные расчеты, связанные с исчислением их массового количества. Учет количества нефти и нефтепродуктов в объемных величинах вызывает некоторые неудобства, так как объем жидкости зависит от температуры, которая может изменяться в довольно широких пределах. Зная же объем и плотность, можно при приеме, отпуске и учете нефти и нефтепродуктов выражать их количества в массовых единицах. Плотность входит также составной частью в различные комбинированные константы удельную рефракцию, вязкостно-массовую константу и другие, характеризующие химический состав и свойства нефтепродуктов. Кроме того, плотность является нормируемым показателем для некоторых нефтепродуктов. К ним относятся топлива Т-1, Т-2, Т-5, ТС-1, осветительный керосин, некоторые бензины — растворители, авиационные и дизельные масла, вазелиновое медицинское масло и все виды жидкого сырья для производства сажи. [c.76]
В связи с разнообразием продуктов нефтехимии, широким диапазоном их физико-химических свойств (состав, плотность, вязкость и др.) в качестве модельных систем, характеризующих совокупность больших групп индивидуальных углеводородов и продуктов нефтехимии, были использованы продукты первичной нефтепереработки — бензин, дизельное топливо, машинное масло, вакуумный газойль, далее обобщенно называемые нефтепродуктами. [c.9]
Проверка уравнения (2. 22), проведенная Варгафтиком, показала, что для 12 исследованных жидкостей расчетные значения % отличаются от экспериментальных величин не более чем на 5%. А. К. Абас-заде [28, Л. П. Филиппов [29] и В. В. Керженцев на основании экспериментальных исследований коэффициентов теплопроводности однородных жиДкос гей пришли к выводу, что уравнение Предводителева—Варгафтика удовлетворительно отвечает опытным значениям Я и хорошо описывает зависимость теплопроводности от температуры. Г. И. Скрын-никова [30 ] опубликовала результаты экспериментального исследования Я для восьми продуктов перегонки сланцев, имеющих сложный химический состав и разнообразные физико-химические свойства. При этом среднее значение А для 30° С оказалось равным 42,7 10 . По данным [20], уравнение (2. 22) определяет Я легких топлив (бензин, дизельное топливо и керосин) с точностью до 10%, а зависимость Я от температуры с точностью до 5%. [c.75]
Данные табл. 24 свидетельствуют о том, что как застывшие (на основе природных нефтей), так и сохранившие подвижность (на основе самотлорской нефти и дизельного топлива) эмульсии практически не изменяют свои свойства после выдержки при минус 15 С и последующего повышения температуры. Химический состав использованных в работе углеводородных сред и температура их застывания (ТЗ) обусловливают лишь ТЗ эмульсий незначительно влияя на изменение их параметров. [c.98]
При эксплуатации месторождений необходимо также знать физико-химические свойства газа и его состав В природном газе чисто газовых месторождений этан, пропан, нормальный бутан, изобутан, пентан содержатся обычно в незначительных количествах такой газ относится к категории сухих. Природные газы газоконденсатных месторождений состоят из смеси сухого газа, пропан-бутановых фракций, ароматических компонентов, газового бензина и дизельного топлива кроме того, в них присутствуют азот, углекислый газ, сероводород, гелий, аргон и др. С повышением давления и понижением температуры компоненты, входящие в состав природных газов чисто газовых месторождений, могут переходить в жидкое состояние. При эксплуатации газоконденсатных месторождений с понижением давления до определенного значения (давления максимальной конденсации) тяжелые углеводороды обычно переходят в жидкое состояние при последующем уменьшении давления часть их переходит обратно в газообразное состояние. Поэтому состав газа, а также состав и количество конденсата в процессе разработки газоконденсатных месторождений (без поддержания давления) изменяются. Если же такие месторождения разрабатываются с поддержанием давления закачкой в пласт (сайклинг-процесс), то состав конденсата практически не изменяется, а состав газа может изменяться в результате прорыва сухого газа в добывающие скважины. Если для поддержания пластового давления закачивают в пласт воду, то состав газа и конденсата в процессе разработки месторождения остается неизменным. [c.6]
На полноту сгорания топлива в быстроходных дизельных двигателях влияют не только химический и фракционный состав его, но и рассмотренные выше свойства — вязкость, поверхностное натяжение, а также совершенство конструкции топливной аппаратуры. [c.422]
Для современных промышленных установок, перерабатывающих типовые восточные нефти, рекомендуются следующие фракции, из которых составляются материальные балансы переработ-. ки бензин 62—140°С (180°С), керосин 140 (180)-240°С, дизельные топлива 240—350 °С, вакуумные дистилляты 350—490 °С (500 °С), тяжелый остаток — гудрон >490(500 °С). Нефти сильно различаются по фракционному составу. Некоторые нефти богаты содержанием компонентов светлых, и количество в них фракций, выкипающих до 350 °С, достигает 60—70 вес. %. Фракционный состав нефтей играет важную роль при составлении и разработке технологической схемы процесса, расчете ректификационной системы и отдельных аппаратов установки. Температуры выкипания отдельных фракций зависят от физико-химических свойств, нефти. Последние учитываются при разработке и выборе схем первичной переработки, аппаратурном и материальном оформлении установки. Так, при переработке нефтей, содержащих серу, требуются дополнительные процессы гидроочистки для обессеривания нефтепродуктов, а для парафинистых нефтей — депарафинизацион-ные установки по обеспарафиниванию фракций, особенно кероси-но-газойлевых. Для проектирования новых установок необходимо разработать соответствующий регламент и получить нужные рекомендации. [c.23]
В качестве базовых компонеетов смазки Ниогрин-С были использованы продукты как нефтепереработки, так и нефтехимии печное топливо, абсорбент, представляющие собой отходы нефтехимических производств, летнее дизельное топливо, легкий газойль каталитического крекинга, высокоароматизкрован-ные дистилляты. Анализ физико-химических свойств базовых компонентов профилактической смазки Ниогрин-С показал, что отходы нефтехимического производства отличаются от среднедистиллятных фракций нефтепереработки по своей природе и физико-химическим свойствам. Это создает определенные трудности при получении товарного продукта. Однако к несомненному преимуществу нефтехимического сырья следует отнести его хорошие низкотемпе-ратурнью свойства, что обусловлено особенностями углеводородного состава печного топлива и абсорбента по сравнению с дизельным топливом, полученным прямой перегонкой нефти. В качестве присадки к профилактической смазке использован тяжелый нефтяной остаток — мазут, гудрон или крекинг-остаток, в состав которых входят естественные поверхностно-активные вещества. На основании проведенных исследований разработаны оптимальные компонентные составы профилактической смазки Ниогрин-С, технология производства и технологическая схема ее компаундирования. [c.306]
Существенно ниже скорость коррозии при замене дизельного топлива в обратных эмульсиях на нефть как при 20 С, так и при более высоких температурах (рис. 42). Это также объясняется повышением структурно-реологических свойств и стабильности таких эмульсий. Однако в этом случае существенную роль играет наличие в составе эмульсий искусственных эмульгаторов. Так, обратная эмульсия, приготовленная на основе одной нефти Ромашкинского месторождения и 3 моль/дм СаС12 с объемным соотношением фаз 1 1, имеет значения К = = 0,2464 г/(м «ч), а с введением в ее состав ЭС-2 в количестве 2% — 0,0589 г/(м ч) при измерении в открытых химических стаканах. [c.125]
Нефть и дизельное топливо обладают незначительной физикохимической активностью по отношению к АСПО. Поэтому и существующие составы обратных эмульсий на основе нефтей и дизельного топлива не обладают существенными растворяющими свойствами. Из рассмотренных жидкостей наиболее высокими растворяющими свойствами в отношении АСПО обладают аромгн тические углеводороды. Однако диспергирующий эффект у этих углеводородов относительно низкий. Наиболее предпочтительными растворителями для ввода в состав обратных эмульсий служат побочные продукты УКПН, которые отличаются высокими растворяющими свойствами и повышенной диспергирующей способностью. Физико-химическая активность этих продуктов высокая и в смеси с товарной нефтью. Дозирование эмульгатора ЭС-2 в эти смеси позволяет значительно усилить их диспергирующую способность. Последнее объясняется, очевидно, тем, что малорастворимые ПАВ, как было отмечено ранее, адсорбируются на полярных ассоциатах смол и асфальтенов и оказывают раэупрочняющее действие на них — «расклинивающий эффект». [c.166]
Применение специальных химических методов очистки позволяет существенно снизить количество ароматических и непредельных углеводородов в топливе и значительно улучщить моторные свойства сланцевого топлива. В работе [3.77] исследовано рафинированное сланцевое дизельное топливо, обработанное сернистым ангидридом. Фракционный состав этого СЖТ приведен на рис. 3.18, а некоторые свойства — в табл. 3.12. Оно отличается от нефтяного дизельного топлива высокими цетановым числом (ЦЧ = 54) и температурой вспыщки, но содержит больще серы. Отмечена плавная и мягкая работа дизеля на этом сланцевом топливе. [c.126]
В работе [3.52] исследовалась фракция СПУ, полученная из угля и имеющая следующий состав, об. % H 2 — 18,6 С Н,4 — 14,1 СуН) — 21,6 СзН,з -23,6 С9Н20 — 14,2 Qh32 — 7,9. Анализ физико-химических свойств этой фракции показал, что она имеет более высокое цетановое число по сравнению с ЦЧ дизельного тогшива 3 по ГОСТ 305-82 (табл. 3.11). Отмечены также повышенная теплота сгорания фракции СПУ. По плотности, вязкости, средней температуре кипения, теплоте испарения фракция СПУ близка к бензинам. Особо следует отметить низкие температуры плавления углеводородов фракции СПУ, что позволяет рекомендовать их в качестве добавок к топливам, имеющим гшохие низкотемпературные свойства. [c.117]
Как отмечено в первой главе монографии, состав и физико-химические свойства большинства альтернативных топлив существенно отличаются от состава и свойств дизельных топлив по ГОСТ 305-82. Поэтому перевод дизельных двигателей со штатного дизельного топлива на альтернативные топлива, как правило, приводит к трансформаиии рабочих процессов (топливоподачи, смесеобразования и сгорания) и, как следствие, к значительным изменениям основных параметров дизельного двигателя. Это относится и к показателям токсичности ОГ дизелей. [c.62]
Сушественно отличаются от дизельных тогшив по своим физико-химиче-ским свойствам и спиртовые топлива, в частности, метиловый спирт (метанол СН3ОН), а также изомер этилового спирта — диметиловый эфир (ДМЭ СН3ОСН3). Отличительными особенностями этих топлив являются низкомолекулярный углеводородный состав, пониженные по сравнению с дизельным топливом плотность и вязкость, а также наличие в их составе значительного количества кислорода около 50 % по массе — в молекуле метанола и около 30 % — в молекуле ДМЭ. Эти особенности физико-химических свойств и предопределяют отличия показателей токсичности ОГ дизелей, работающих на рассматриваемых альтернативных топливах. [c.65]
Основные физико-химические свойства дизельного топлива и их влияние на работу дизеля
Основными свойствами дизельного топлива, применяемого в двигателях с воспламенением от сжатия, является его самовоспламеняемость (цетановое число), фракционный состав, вязкость, коксуемость, зольность и т. п.
Цетановое число — показатель, характеризующий самовоспламенение дизельного топлива в цилиндре дизеля. Цетановое число определяют на специальной одноцилиндровой малолитражной моторной установке типа ИТ9-3 (ГОСТ 3122-52). В качестве первичного эталона используют топливо, состоящее из смеси цетана и альфа-метилнафталина.
Цетан — чистый углеводород Ch4-(Ch3)14-Ch4 парафинового ряда, который обладает очень хорошими воспламенитель-ными свойствами и обеспечивает мягкость работы дизеля. Его цетановое число условно принято за 100 единиц.
Альфа-метилнафталин -ароматический углеводород (СцНю), трудно воспламеняющийся, имеет большой период задержки самовоспламенения. Его цетановое число условно принято за нуль. Смешивая цетан с альфа-метилмафгалижш в разных пропорциях, получают эталонную топливную смесь с цетановыми числами от 0 до 100.
Склонность испытываемого дизельного топлива к воспламенению оценивают сравнением его с эталонным топливом. Так, например, если при испытании дизельного топлива воспламеняемость его оказалась равноценной эталонной смеси, состоящей из 45% цетана и 55% альфа-метилнафталина, значит, цетановое число испытываемого топлива равно 45. Следовательно, цетановым числом называется показатель воспламеняемости дизельного топлива, численно равный такому процентному (по объему) содержанию цетана в смеси с альфа-метилнафталином, который по характеру сгорания, по самовоспламеняе, мости соответствует испытываемому топливу. От величины цетанового числа зависит жесткость работы дизеля и удельный расход топлива.
Применение топлива с низким цетановым числом приводит к увеличенному периоду задержки или запаздыванию самовоспламенения. В этом случае в камере сгорания накапливается большая масса топлива, которая затем мгновенно сгорает (взрывное горение). При этих условиях давление в цилиндре нарастает скачкообразно, происходит жест кая работа дизеля (слышится металлический стук), вследствие этого происходит большая нагрузка на коренные подшипники, повышается их износ и выход из строя.
На рис. 3 показана зависимость жесткости (нарастания давления) работы дизеля от величины цетанового числа топлива. Замеченный стук в дизеле тепловоза связан не только с низким цетановым числом дизельного топлива, но и может зависеть от уменьшения степени сжатия, понижения температуры воды в системеохлаж-дения и т. д. В зимнее время при пуске холодного дизеля также может наблюдаться работа дизеля со стуком, однако по мере прогрева дизеля стук в нем пропадает. Жесткая работа дизеля также может наблюдаться при большом опережении впрыска топлива, а при уменьшении опережения впрыска, наоборот, работа дизеля становится мягче.
При нормальном цетановом числе период запаздывания воспламенения топлива мал, оно воспламеняется сразу же при входе в камеру сгорания. Давление в цилиндре нарастает плавно, двигатель работает мягко, без стуков и процесс сгорания топлива в цилиндре идет нормально. Дизельное топливо с чрезвычайно высоким цетановым числом (выше 70-75) не успевает полностью перемешиваться с воздухом, в результате чего оно преждевременно воспламеняется в цилиндре дизеля. Сам процесс сгорания происходит при недостаточном количестве воздуха, вследствие чего топливо догорает на линии расширения; от этого падает экономичность дизеля, появляется дымный выхлоп, увеличивается нагарообразование и т. д.
Дизельное топливо, используемое на тепловозах железнодорожного транспорта, имеет цетановое число не ниже 40. Это обеспечивает нормальное сгорание топлива и мягкую работу дизеля. Проведенными работами на автотракторных дизелях установлено, что применение топлива с большим цетановым числом значительно уменьшает его удельный расход (рис. 4) и сокращает время на запуск дизеля. Так, например, при использовании топлива с цетановым числом 53 дизель можно запустить через 3 сек, а топлива с цетановым числом 38 — через 45-50 сек. Цетановое число зависит также от химического состава топлива, т. е. от соотношения в топливе основных групп углеводородов.
В табл. 4 приведено цетановое число некоторых углеводородов.
Таблица 4
Углеводороды | Химическая формула | Цетановое число |
Парафиновые | ||
Н-гексадекаи (цетан) . . | СівНзі | 100 |
Нафтеновые | ||
С40Н20 | 48 | |
Ароматические | ||
Альфа-метилнафталии . . | С10Н7СН3 | 0 |
Из табл. 4 видно, что самым высоким цетановым числом обладают парафиновые углеводороды, а самым низким — ароматические. Цетановое число, как правило, повышают путем введения в состав топлива специальных присадок, а также за счет улучшения технологии его изготовления.
Фракционный состав-показатель, характеризующий свойство топлива испаряться, т. е. переходить из жидкого состояния в газообразное при каких-то определенных температурах. Фракционный состав топлива определяют на специальной аппаратуре (рис. 5) следующим образом.
Рис. 5. Аппаратура для определения фракционного состава дизельного топлива: 1 — штатив; 2 — термометр; 3 -масляная трубка; 4 — холодильник; 5 — кожух; в — мерным цилиндр; 7 — горелка; 8 — защитный кожух; 9 — колба В стандартную колбу заливают 100 мл* испытываемого топлива и нагревают горелкой. Пары топлива по отводной трубке попадают в холодильник, где конденсируются и стекают в мерный цилиндр. Падение первой капли топлива из трубки холодильника в мерный цилиндр принимают за температуру начала перегонки топлива. Затем по мере перегонки отмечают по термометру температуру, при которой в мерном цилиндре собираетсяопределенный процент отгона топлива (50; 90; 98%) или же процент отгона топлива, соответствующий определенным температурам (290; 340; 370°С).
Дизельное топливо для двигателей тепловозов, выпускаемое по ГОСТ 10489-63, должно иметь следующий фракционный состав:
50% зимнего (ТЗ) и летнего топлива (ТЛ) перегоняется соответственно при температуре не свыше 275 и 290°С, а 98% зимнего и летнего топлива должно перегоняться соответственно при температуре не свыше 340 и 360°С. Чем ниже температура перегонки топлива (98%), тем меньше в нем фракций, которые трудно испаряются.
Для быстроходных тепловозных дизелей, где очень мало времени приходится на процессы смесеобразования и испарения, должно применяться топливо с меньшим содержанием фракций с высокой температурой кипения. Дизельное топливо утяжеленного фракционного состава ухудшает смесеобразование, медленно испаряется, в смеси остаются недоиспарившиеся капельки, в результате чего догорание топлива происходит во время такта расширения, сгорание получается неполным, наблюдается дымный выхлоп, повышается нагарообразование, закок-совывание форсунок, увеличивается расход топлива, не реализуется полная мощность дизеля.
Использование топлива с чрезмерно облегченным фракционным составом снижает цетановое число, уменьшает вязкость, увеличивает износ топливной аппаратуры. За счет быстрого испарения большого количества подготовленной смеси вызывается резкое нарастание давления в цилиндре и жесткая работа дизеля.
Вязкость — показатель, характеризующий внутреннее трение жидкости, т. е. трение, возникающее между молекулами жидкости (слоями) при их перемещении под действием внешней силы. Величина вязкости выражается в единицах динамической или кинематической вязкости и в условных единицах.
Динамической вязкостью, или коэффициентом внутреннего трения жидкости, называется сила сопротивления двух слоев жидкости площадью 1 см2, нахо дящихся на расстоянии 1 см друг от друга и перемещающихся один относительно другого под влиянием внешней силы в 1 дину со скоростью 1 см!сек.
Динамическая вязкость обозначается греческой буквой г] (эта) и выражается в системе единиц СГС (сантиметр-грамм-секунда) в честь французского ученого Ж- Пуазейля, в пуазах (сокращенно пз). Величина в 100 раз меньше пуаза называется сантипуазом (сокращенно спз). В единицах технической системы МКС (метр-килограмм-секунда) динамическая вязкость имеет размерность кг-сек1м2.
Существует следующее соотношение между динамической вязкостью, выраженной в системе СГС и МКС:
1 пз = 0,0102 кг сек/м2.
В настоящее время введена новая Международная система единиц -СИ. В этой системе за единицу силы принят ньютон (н), а за единицу динамической вязкости:
(1 «) (1 сек) : (1 м3).
Соотношения между новыми и старыми единицами вязкости следующие:
1 кг сек/м2 = 9,80665 м сек/м2=9,80665 кг сек/м2;
1 пз=1 дин сек! см2 = 0,1 н- сек/м2.
Кинематическая вязкость представляет собой отношение динамической вязкости данной жидкости к ее плотности при температуре определениягде V-кинематическая вязкость; — динамическая вязкость; (1 — плотность.
За единицу кинематической вязкости в системе СГС принят «стоке (ст)» (по имени английского ученого Дж. Стокса), а сотая часть называется сантистоксом (ест). Кинематическая вязкость в Международной системе единиц (СИ) измеряется квадратным метром на секунду и обозначается м2/сек. Для того чтобы реально представить себе величину вязкости в сантистоксах, следует иметь в виду, что вязкость дистиллированной воды при температуре плюс 20,2°С равна 1 ест. Если дизельное топливо поступает на тепловозы с вязкостью 3,5 ест при температуре плюс 20,2°С, то, следовательно, оно будетпочти в 3,5 раза медленнее, чем вода, вытекать через капиллярную трубку вискозиметра.
Динамическую и кинематическую вязкость определяют капиллярными вискозиметрами. Тип такого вискозиметра изображен на рис. 6. Он представляет собой У-об разную изогнутую стеклянную трубку с коленами А и Б. Колено А имеет два расширения, переходящие в капиллярную трубку 1. Между расширениями сделаны отметки а и б. В колене Б имеются отводной отросток 3 и расширенная емкость 2.
Для определения кинематической вязкости в вискозиметр путем засасывания вводят топливо и помещают его в ванну с жидкостью (глицерином, водой, прозрачным маслом и пр.). Температуру ванны доводят до 20±0,2°С (вязкость дизельного масла определяют при температуре 100°С). Засасывание топлива производят несколько выше деления а при помощи резинового шланга, надетого на отводную трубку вискозиметра, после чего измеряют (между отметками а и б) время истечения топлива через капиллярную трубку 1 и по формуле вычисляют его вязкость.
Условной вязкостью (ВУ) называется отношение истечения через калиброванное отверстие вискозиметра типа ВУ 200 мл топлива при определенной температуре ко времени истечения 200 мл дистиллированной воды при температуре плюс 20°С. Величина этого отношения принимается за число условных градусов. Вязкость является очень важным эксплуатационным показателем качества дизельного топлива. От нее зависят процессы испарения и сгорания топлива, а также долговечность и надежная работа топливной аппаратуры.
В табл. 5 приведен удельный расход топлива в зависимости от вязкости для четырехтактного двигателя У,и = 145 (поданным проф. Лосикова).
Рис. 6. Капиллярный вп скозиметр для определе ния кинематической вязкости: 1 — капиллярная трубка; 2 -расширенная емкость; 3-огводной отросток Таблица 5
Вявкость условная при температуре 50°С | |||||
Показатели | 1,58 | 1,70 | 2,33 | 5,4 | 8,55 |
Удельный расход топлива в | 246 | 250 | 247 | 260 | 328 |
Дымность (условные единицы) . | 77 | 76 | 82 | 85,6 | 98 |
Дизельное топливо с малой вязкостью обладает плохими смазывающими свойствами. Так как смазкой для плунжеров топливного насоса служит само топливо, то при применении топлива с малой вязкостью будет происходить повышенный износ форсунок и плунжерных пар. С понижением вязкости уменьшается объемная подача топлива, увеличивается при этом подтекание через неплотности в прецизионных парах насосов и форсунок, что приводит к уменьшению производительности насоса высокого давления, снижению давления впрыска и падению мощности дизеля.
Дизельное топливо, применяемое для тепловозов, имеет следующие пределы вязкости в ест при температуре 20°С:
ГОСТ 4749-49 | Нижний предел | Верхний предел |
Летнее (ДЛ) .. | 3,5 | 8,0 |
Зимнее (713) .. | 3,5 | 6,0 |
ГОСТ 10489-63 | ||
Летнее (ТЛ) .. | 3,5 | 6,5 |
Зимнее(ТЗ) .. | 2,2 | 5,0 |
Практика эксплуатации тепловозных дизелей показывает, что указанные пределы вязкости дизельного топлива обеспечивают нормальное сгорание и удовлетворительную работу топливной аппаратуры.
Зольность. После сгорания дизельного топлива в цилиндрах двигателя в незначительных количествах может образоваться зола, наличие которой может вызватьувеличенный износ деталей цилиндро-поршневой группы дизеля. Кроме того, она способствует увеличению прочности нагара в системе дизеля. Для дизельного топлива, применяемого на тепловозах, зольность топлива допускается не более 0,02%.
Коксуемость. Коксуемостью дизельного топлива называется процент содержания в топливе кокса (углистого остатка), полученного нагреванием топлива при высокой температуре (800-900°С) без доступа воздуха. Коксуемость характеризует очистку нефтепродуктов от асфаль-тосмолистых веществ и является показателем, по которому косвенным образом можно судить о склонности топлива к нагарообразованию и закоксовыванию форсунок. Коксуемость дизельного топлива допускается в пределах 0,005-0,10%.
Наибольшее количество коксующихся продуктов находится в фракциях дизельного топлива, имеющих более высокую температуру кипения. Поэтому ГОСТом предусматривается определение коксуемости по 10%-ному остатку топлива, который получается при фракционной перегонке. В дизельном топливе для тепловозов коксуемость 10%-ного остатка должна составлять не более 0,5%.
Коррозийные свойства топлива. Коррозийность топлива характеризуется наличием в нем воды, кислот, щелочей и сернистых соединений, содержание которых в топливе ГОСТом и техническими условиями строго ограничено.
Во всех топливах не должно быть водорастворимых кислот (серной, соляной, азотной) и щелочей (едкое кали, едкий натр), так как эти вещества вызывают сильную коррозию металлов. Для определения содержания водорастворимых кислот и щелочей в топливе берут в делительную воронку 50 мл топлива и такое же количество дистиллированной воды, подогретой до температуры 70-80°С, тщательно их перемешивают (взбалтывают). Если в топливе имеются кислоты или щелочи, они растворяются в воде.
После отстаивания воду через краник спускают в две пробирки. В одну пробирку с водой добавляют в качестве индикатора две-три капли метилоранжа, а в другую — три-четыре капли фенолфталеина. Если метилоранж окрасит воду в красный цвет, то в топливе имеется кисло та. Если во второй пробирке после добавления фенолфталеина появится малиновая окраска, то в топливе есть щелочь. Если в топливе нет водорастворимых кислот и щелочей, то цвет воды в пробирках при введении индикаторов не меняется.
Дизельное топливо также испытывают на отсутствие в нем активных сернистых соединений (сероводорода, меркаптановых соединений, свободной серы), которые вызывают сильную коррозию металла. Для этого берут пластинку из электролитической меди стандартных размеров и погружают ее в топливо на 3 ч при температуре 50°С. Если пластинка покроется темным налетом или пятнами (черными, бурыми, серыми, коричневыми и т. п.), топливо бракуют. Кислотное число топлива определяется количеством миллиграммов едкого калия (КОН)*, потребного для нейтрализации кислот, содержащихся в 100 мл топлива. В дизельном топливе для тепловозов кислотность допускается не более 5 мг КОН на 100 мл топлива.
Наличие в топливе органических кислот (нафтеновых и др.) в пределах норм особого вреда двигателям и таре, где хранится топливо, не приносит. Они почти не вызывают коррозии черных металлов, а с цветными металлами (в первую очередь со свинцом и цинком) дают лишь незначительную коррозию. Однако при содержании органических кислот выше норм, предусмотренных ГОСТом, возрастает коррозийная агрессивность топлива, что способствует увеличенному нагарообразованию в двигателе.
Сера. Дизельное топливо, изготовляемое из малосернистых нефтей по ГОСТ 4749-49, и гидроочищенное дизельное топливо из сернистых нефтей, содержит серы до 0,2%. Такое топливо называется малосернистым. Дизельное топливо, изготовляемое из восточных сернистых нефтей по ГОСТ 305-62, содержит серы до 1%.. Эти кислоты вызывают сильную коррозию деталей цилиндро-поршневой группы дизеля.
Наибольшая конденсация и образование воды из продуктов сгорания могут происходить в период запуска и прогрева двигателя, а также при работе дизеля на малых оборотах и при понижении температуры охлаждающей воды.
Характерной особенностью эксплуатационной работы дизелей магистральных и маневровых тепловозов является их частая работа на режимах переменных нагрузок и холостом ходе, т. е. в тех условиях, при которых создаются наиболее благоприятные условия для коррозии, нагарообразования и лакоотложений. Поэтому в условиях эксплуатации при использовании в двигателях тепловозов сернистого топлива необходимо принимать меры для сокращения работы дизелей в холодном состоянии и с низкой температурой охлаждающей воды.
При опытном эксплуатационном применении в двигателях тепловозов ТЭЗ дизельного топлива с содержанием серы 0,8-1,0% и масла Д-11 (ГОСТ 5304-54) без присадки было установлено, что по сравнению с использованием малосернистого топлива (0,1-0,2%) увеличивается объем ремонта поршней в 4 раза, цилиндровых втулок в 1,5-2, поршневых колец в 1,2-2, коренных и шатунных вкладышей в 1,4-1,7 раза. Кроме того, увеличивается нагароотложение в каналах масляного охлаждения поршней, на продувочных и выпускных окнах цилиндровых гильз; повышается кислотность масла и т. д.
Для увеличения срока работы дизелей тепловозов в последние годы на железнодорожном транспорте проводился ряд исследований по снижению процентного содер-
кания серы в составе топлива (до 0,2-0,5%) и разработке, испытанию и применению в двигателях дизельного масла с эффективными присадками, нейтрализующими вредное влияние серы. В результате проведенных исследований был разработан и утвержден ГОСТ 10489-63 на топливо для тепловозных дизелей с содержанием серы до 0,5%.
Фактические смолы. Этот показатель характеризует эксплуатационные свойства дизельного топлива. Оценивается он количеством миллиграммов смол, содержащихся в 100 мл топлива. Смолы в топливе являются сложными продуктами окисления, полимеризации и конденсации непредельных углеводородов, а также других нестабильных соединений. Количество смол зависит от химического состава и качества очистки топлива при производстве.
В крекинг-продуктах их находится значительно больше, чем в соответствующих прямогонных топливах. Наличие смол в топливе увеличивает отложения и на-гарообразования в двигателях.
Кроме того, смолы способствуют закокшвыванию отверстий у форсунок.
При длительном хранении дизельного топлива с большим содержанием смол из него выделяются смолистые вещества, которые, перемешиваясь с водой, от-стоями, ржавчиной и свежим топливом, могут образовывать стойкую эмульсию. Попадание такой эмульсии в топливную систему тепловоза может привести к засорению топливных фильтров, к коррозии и ухудшению состояния плунжерных пар и даже к перебоям работы дизеля.
Характерными внешними признаками наличия смол в топливе является изменение цвета. Чем больше смол в топливе, тем оно становится темнее. По данным канд. хим. наук Н. С. Чурилина, увеличение содержания смол в дизельном топливе сопутствует увеличению его удельного веса, содержанию кокса, кислотности, вязкости и т. д На рис. 7 показано влияние содержания фактических смол на кислотность топлива. При наличии в топливе 200 мг фактических смол на 100 мл кислотность топлива возрастает до 7 мг КОН на 100 мл топлива, что значительно выше количества, предусмотренного техническиминормами на стандартное дизельное топливо. В технических условиях на дизельное топливо для транспортных дизелей содержание фактических смол на 100 мл установлено не более 40 мг для зимнего сорта топлива и не более 60 мг для летнего.
Рис. 7. Влияние содержания фактических смол на кислотность топлива Йодное число. Йодным числом дизельного топлива называется количество йода (в г), присоединившегося к 100 г топлива в определенных условиях, йодное число характеризует содержание в топливе непредельных углеводородов, которые способны осмоляться. Для топлива, применяемого в тепловозных дизелях, йодное число установлено на 100 г топлива не более 6.
Температура вспышки, помутнения и застываиия; Температурой вспышки называется та температура, при которой пары топлива образуют с воздухом горючую смесь, вспыхивающую при поднесении к ней пламени. Температура вспышки является показателем, гарантирующим пожарную безопасность при применении и хранении топлива.
Для двигателей тепловозов температура вспышки топлива имеет очень важное значение, так как в дизельном помещении тепловоза в летнее время года температура окружающего воздуха бывает от 60 до 70°С, в результате чего концентрируется большое количество паров топлива, которые при определенных условиях могут вызвать пожар.
По температуре вспышки косвенно можно судить о вязкости и фракционном составе топлива. Так, например, понижение против предусмотренной ГОСТом температуры вспышки дизельного топлива указывает на наличие керосиновых и бензиновых фракций, т. е. наиболее легких нефтепродуктов, которые при сгорании повышают жесткость работы дизеля.
Температурой помутнения называется та температура, при которой в топливе начинается выделение твердых углеводородов или микроскопических капелек воды. При таких условиях дизельное топливо из прозрачного становится мутным. Помутнение топлива является сигналом к закупорке топливных фильтров, а в дальнейшем и к прекращению подачи топлива. Летние сорта дизельного топлива имеют температуру помутнения минус 5°С, а зимние минус 25°С.
Температурой застывания топлива называется та температура, при которой налитое в пробирку топливо загустевает настолько, что уровень его остается неподвижным в течение 1 мин при наклоне пробирки на 45°. Температура застывания имеет важное эксплуатационное значение для оценки подвижности топлива при низких температурах окружающей среды. Зимнее дизельное топливо имеет температуру застывания минус 35-45°С, а летнее — минус 10°С.
Механические примеси и вода. По техническим условиям механические примеси и вода в дизельном топливе не допускаются. Однако в условиях эксплуатации топливо засоряется пылью, песком и т. д. Это явление наблюдается особенно в летнее время года в районах с сухим и жарким климатом, а также на складах топлива, где заправка тепловозов топливом и песком производится одновременно в непосредственной близости друг от друга.
Наличие механических примесей в топливе приводит к засорению фильтров, сопел форсунок, к усиленному износу плунжерных пар и даже к выходу их из строя. Исследованиями ЦНИИ МПС установлено, что 84% прецизионной (особо точной) поверхности плунжерных пар в дизелях 2Д100 бракуются в эксплуатации за счет абразивного взноса инородными твердыми частицами. Следовательно, долговечность и нормальная работа топливной аппаратуры в значительной степени зависят от чистоты топлива.
Для того чтобы предохранить дизельное топливо от загрязнения, оно перед подачей на тепловоз и в топливную систему проходит через целую систему фильтров. Так, например, при заправке тепловоза топливо проходит через сетчатые фильтры, вставленные в заправочный пистолет и горловины топливных баков. Кроме того, перед подачей в топливную аппаратуру оно дважды проходит через хлопчатобумажный фильтр грубой очистки, задерживающий попавшие механические примеси размером от 80 до 120 мк (микрон), и войлочный фильтр тонкой очистки, задерживающий частицы размером 20-25 мк.
Присутствие воды в дизельном топливе ухудшает процесс сгорания топлива и приводит к коррозии топливной аппаратуры (рис. 8). Большую опасность вода представляет в зимнее время, так как при пониженных температурах окружающей среды она превращается в лед, забивает топливные фильтры и в конечном счете приводит к перебоям подачи топлива. В летнее время вода из топлива выпадает в осадок на дно бака, и если ее не спускать, она может также привести к перебоям работы дизеля. Поэтому на период с 1 мая до 1 октября допускается в пунктах сдачи дизельного топлива марки ДЛ содержание «следов»1 воды. В зимних дизельных топливах содержание воды не допускается.
Систематический спуск из топливных баков отстоявшейся грязи и воды надо производить после стоянки тепловоза не менее 4-5 ч. При ремонтах топливные баки следует очищать и промывать чистым дизельным топливом.
Присутствие в топливе большого количества воды можно определить на глаз. Это делается так. Набирают топливо в бутылку и закрывают ее пробкой. Вода как более тяжелая будет оседать на дно бутылки в виде отдельного слоя. Незначительное количество воды и механических примесей можно обнаружить, если дизельное топливо в бутылке привести в быстрое вращательное движение, тогда частицы примеси и капли воды будут сразу заметны.
Удельный вес и плотность. Удельным весом нефтепродукта принято условно называть отношение веса определенного объема топлива, взятого при температуре плюс 20°С, к весу такого же объема воды, имеющей температуру ниже 4°С. Удельный вес топлива — 20 , имеет обозначение -у- (читается этотак: испытываемый нефтепродукт взят при температуре 20°С, а вода-при 4°С).
Вместо понятия удельный вес пользуются понятием плотность, которая измеряется массой тела, заключенной в единице его объема. Плотность имеет размерность г/см3 и обозначается греческой буквой Р (ро).
Плотность и удельный вес определяют при помощи нефтеденсиметра (ареометра). Для этого нефте-денсиметр (рис. 9) опускают в стеклянный цилиндр, куда залито испытываемое топливо, и отмечают на шкале 3 деление, до которого он погрузился. По верхнему краю мениска а-б ведут отсчет. Ввиду того что плотность топлива, как и всякой жидкости, зависит от температуры, то по шкапе 2 термометра определяют температуру топлива. Вес топлива определяется умножением удельного веса топлива на его объем. Если удельный вес топлива был определен при температуре выше или ниже 20°С, то его нужно привести к температуре 20° по формуле Г’4°-р4 + Т(<-20°), где р*и- плотность испытываемого топлива при температуре 20СС;
Р4 — плотность топлива, замеренная при температуре испытания Г; 7 — средняя температурная поправка плотности топлива, которая определяется по специальной таблице (для дизельного топлива плотностью 0,780-0,850 эта поправка равна 0,0008 — 0,0007). Пример. Предположим, что удельный вес дизельного топлива при температуре плюс 1б°С равен 0,850, а при температуре плюс 20°С его удельный вес будет меньше 0,850. Это уменьшение будет равно температурной поправке на ГС, умноженной на разницу температур между 16 и 20°С, т. е. будет равно 0,0007X4 = 0,028. Вычитая найденную поправку из удельного веса топлива при температуре плюс 16°С, получим удельный вес дизельного топлива при температуре плюс 20°С (0,850 — 0,028 = = 0,822). Если удельный вес замерен при температуре выше плюс 20°С, вычисленную температурную поправку нужно прибавить к замеренному удельному весу. При измерении количества дизельного топлива в баках или емкостях удельный вес следует определять при температуре замера.
⇐ | Общие сведения о топливе | | Г. Д. Меркурьев. Тепловозной бригаде о топливе и смазке | | Деповской контроль за качеством дизельного топлива | ⇒
Новости топливного рынка Санкт-Петербурга
17 Сентября 2021 Автотопливо дешевеет на АЗС
Автотопливо дешевеет на АЗС
10 Сентября 2021 Shell предупредила о риске банкротства
Shell предупредила о риске банкротства для части АЗС в России. Сети заправок уже 8 месяцев работают в убыток. Но уходить с рынка или сокращать инвестиции в розницу Shell, пока, не планирует…
25 Августа 2021 Сжиженный газ ждет ремонта. Цены на СУГ возобновили рост
Сжиженный газ ждет ремонта. Цены на СУГ возобновили рост
25 Августа 2021 Частные АЗС — бизнес на грани банкротств?
Частные АЗС — бизнес на грани банкротств?
18 Августа 2021 Государство собственноручно уничтожает «пропановый» сектор в сфере автотранспорта
Государство собственноручно уничтожает «пропановый» сектор в сфере автотранспорта
16 Августа 2021 Резервный вариант: что сделают с ценами на бензин
Резервный вариант: что сделают с ценами на бензин
30 Июля 2021 За бензин ответите. Стоит ли ждать резкого подорожания топлива на АЗС
За бензин ответите. Стоит ли ждать резкого подорожания топлива на АЗС
16 Июня 2021 Эксперт объяснил рост цен на дизтопливо
Эксперт объяснил рост цен на дизтопливо
9 Июня 2021 Что остановит рост цен на автомобильное топливо
Что остановит рост цен на автомобильное топливо
2 Июня 2021 Маржа мелкого опта и розничных продаж топлива тает, что чревато банкротством независимых АЗС
Маржа мелкого опта и розничных продаж топлива тает, что чревато банкротством независимых АЗС
26 Мая 2021 Какое топливо не стоит заливать в дизельный котел
Какое топливо не стоит заливать в дизельный котел…
24 Мая 2021 Петербург прощается с Neste. «Татнефть» начинает ребрендинг купленных у финнов АЗС
Петербург прощается с Neste. «Татнефть» начинает ребрендинг купленных у финнов АЗС
24 Марта 2021 Оптовые цены сравнялись с розницей
Оптовые цены сравнялись с розницей
11 Января 2021 Стоимость топлива возобновляет рост
Стоимость топлива возобновляет рост
4 Декабря 2020 Сколько времени можно хранить бензин в баке и канистре
Сколько времени можно хранить бензин в баке и канистре
1 Декабря 2020 Давит на газ: Ленобласть газифицировали на 70%
Давит на газ: Ленобласть газифицировали на 70%
29 Августа 2020 Что случится с машиной, если смешать бензин с разным октановым числом
Что случится с машиной, если смешать бензин с разным октановым числом
5 Августа 2020 Розничные цены на бензин стабилизировались после семи недель повышения
Розничные цены на бензин стабилизировались после семи недель повышения
12 Марта 2020 Бензин не подешевеет, не надейтесь. Ну почему?
Бензин не подешевеет, не надейтесь. Ну почему?
17 Января 2020 Рост экспорта может снова поднять цены на бензин
Рост экспорта может снова поднять цены на бензин
Новости 1 — 20 из 106
Начало | Пред. | 1 2 3 4 5 | След. | Конец
…
Летнее и зимнее дизельное топливо, в чем отличия?
Просмотров: 21
Как уже следует из названия данных разновидностей дизельного топлива основные отличия летнего и зимнего дизельного топлива заключаются, прежде всего, в диапазоне температур, при котором применяется тот или иной вид.
В чем отличие Летнего, Зимнего и Арктического дизельного топлива
- «Летняя» солярка пригодна для применения при температуре воздуха до -5ºС.
- «Зимняя» обеспечивает стабильную работу двигателя и при -35ºС.
- Для работы в условиях сверхнизких температур существует еще и так называемое «Арктическое» дизельное топливо. Оно рассчитано на суровые морозы вплоть до -50ºС.
Вопрос применения зимнего дизельного топлива особенно актуален для нашей страны как ни для какой другой. Не для кого не секрет, что перепады температур в течение года варьируются от «невыносимой жары» до «лютых морозов».
Химический состав летнего и зимнего дизельного топлива
Но для того, чтобы детально разобраться в отличиях летнего и зимнего дизельного топлива, а также нюансах его использования в зависимости от сезона необходимо в первую очередь поговорить о том, что входит в его состав.
Из чего состоит дизельное топливо
Любое дизельное топливо это, прежде всего, сложная комбинация углеводородов, таких как:
- ароматические,
- парафиновые,
- нафтеновые углеводороды.
В зависимости от того, в каких климатических условиях будет применяться дизельное топливо, сочетание и процентное соотношение указанных групп углеводородов будет в значительной степени различаться.
Из-за чего дизельное топливо замерзает зимой
Так парафиновые углеводороды или просто парафины во многом определяют скорость воспламенения топливно-воздушной смеси. Но при их высокой концентрации топливо подвержено загустению при минусовых температурах. Как следствие, густое топливо плохо проходит через топливные фильтры и мощности топливного насоса не хватает для бесперебойной работы двигателя.
Что решает вопрос с замерзанием ДТ в холодное время?
Для решения этой проблемы возможна установка специального оборудования, которое обеспечивает подогрев дизельного топлива до необходимой температуры.
Такое оборудование обеспечивает беспрепятственное прохождение топлива через топливную систему. Но подобное решение довольно противоречивое, поскольку установка соответствующего оборудования удовольствие отнюдь не из дешевых. При этом оно не гарантирует стопроцентное решение проблемы во всем диапазоне температур.
Недорогое решение замерзания дизельного топлива
В этой связи в настоящее время практически повсеместно в зимний период обеспечивается переход на зимнюю солярку, которая приспособлена для использования при температурах далеко за минус.
Чем летнее топливо отличается от зимнего в химическом плане?
Но все таки стоит признать тот факт, что летнее топливо по своим характеристикам и составу является более щадящим по отношению к двигателю, поскольку при производстве зимнего топлива предполагается замена парафинов в его составе на иные составляющие, не подверженные замерзанию даже в суровые морозы, например на нафтеновые углеводороды.
Кроме того, для увеличения цетанового числа и восстановления характеристик производители вынуждены добавлять в зимнюю солярку специальные присадки.
Такие присадки являются довольно дорогостоящими, в связи с чем в зимний период возможно определенное повышение себестоимости производства дизельного топлива. При этом они положительно воздействуют на отдельные характеристики топлива.
Причины высокой стоимости присадок
- сложная технология производства присадок, а также многоступенчатый процесс перегонки исходного сырья для того, чтобы получить такой химический состав, при котором присадки не вступали бы в конфликт с сернистыми соединениями;
- высокая стоимость химических компонентов, которые входят в состав присадок.
Физико-химические свойства зимнего дизельного топлива Текст научной статьи по специальности «Химические технологии»
УДК 665.753.4
ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ЗИМНЕГО ДИЗЕЛЬНОГО
ТОПЛИВА
В.Р. Синюта, Л.В. Абрамова, Н.Ф. Орловская
Рассмотрены основные физико-химические свойства зимнего дизельного топлива, их влияние на работу дизельного двигателя и топливной системы. Представлены результаты исследования зимнего дизельного топлива, его компонентов и прямогон-ных фракций, являющихся сырьем процесса гидроочистки и депарафинизации. Исследован углеводородный состав дизельных фракций и содержание в них н-парафинов, что позволит улучшить приемистость топлива к депрессорно-диспергирующим присадкам при их минимальном вовлечении и обеспечении стабильной работы двигателя и стабильности при холодном хранении.
Ключевые слова: дизельное топливо, физико-химические свойства, дизельный двигатель, приемистость, углеводородный состав, присадки.
Дизельное топливо (далее ДТ) представляет собой нефтяную фракцию от 180 до 360 °С, легкие газойли каталитического и термического крекинга, коксования и гидрокрекинга. В работе [1] рассмотрены основные физико-химические свойства ДТ. К наиболее важным показателям качества топлив относятся воспламеняемость, испаряемость, вязкость, коррозионная активность, низкотемпературные и экологические свойства. Воспламеняемость характеризует способность ДТ к самовоспламенению в среде разогретого от адиабатического сжатия в цилиндре двигателя воздуха. По данным [1] положительное влияние на работу дизельного двигателя оказывают: — повышение степени сжатия; — увеличение числа оборотов коленчатого вала; — применение для изготовления блока цилиндров материала с низкой теплопроводностью; — применение топлив с оптимальной воспламеняемостью. Работу дизеля ухудшают повышение влажности воздуха и низкие температуры окружающего воздуха.
Мерой воспламеняемости ДТ принято считать цетановое число (ЦЧ). Цетановое число — показатель воспламеняемости ДТ, численно равный процентному содержанию цетана в смеси с а-метилнафталином, которая по самовоспламеняемости в стандартном двигателе эквивалентна испытуемому топливу. Испаряемость дизельных топлив определяет характер процесса сгорания ДТ. Она зависит от температуры и турбулентности движения воздуха в цилиндре, в качестве распыливания и испаряемости топлива. С улучшением качества распыливания и повышением температуры нагрева воздуха скорость испарения впрыскиваемого топлива возрастает. Время, которое отводится на испарение, в дизелях примерно в 10…15 раз меньше, чем в бензиновых двигателях, и составляет 0,6.2,0 мс. Тем не менее, в дизелях используют более тяжелые топлива с худшей испаряемостью, поскольку испарение осуществляется при высокой температуре в конце такта сжатия воздуха [1].
Испаряемость ДТ оценивается фракционным составом. На сгорание топлива более легкого фракционного состава расходуется меньше воздуха, при этом, за счет уменьшения времени необходимого для образования то-пливовоздушной смеси, более полно протекают процессы смесеобразования. Облегчение фракционного состава топлива, например, при добавке к нему бензиновых фракций, может привести к повышению жесткости работы дизельного двигателя, определяемой скоростью нарастания давления на 1 ° поворота коленчатого вала, и ухудшению работы топливного насоса высокого давления [2]. Из-за повышенной испаряемости топлива к моменту самовоспламенения рабочей смеси в цилиндре двигателя накапливается большое количество паров, воспламенение которых приводит к резкому возрастанию давления. Температура выкипания 10 % топлива характеризует наличие легких фракций, которые определяют его пусковые свойства. Для нормального запуска холодного двигателя необходимо, чтобы температура выкипания 10 % топлива была не выше 140…160 °С. Температура выкипания 50 % топлива (средняя испаряемость) характеризует рабочие фракции топлива, которые обеспечивают прогрев, приемистость и устойчивость работы двигателя, а также плавность перехода с одного режима на другой. Для обеспечения нормальной работы двигателя эта точка должна лежать в пределах 250…280 °С. Полнота испарения топлива в двигателе характеризуется температурой выкипания 90 и 96 % топлива. При слишком высоких значениях этих температур хвостовые фракции не успевают испаряться, они остаются в жидкой фазе в виде капель и пленки, которые, стекая по стенкам цилиндра, приводят к повышенному нагарообразова-нию, разжижению масла и форсированному износу [1].
Влияние фракционного состава топлива для различных типов двигателей неодинаково. Двигатели с предкамерным и вихрекамерным смесеобразованием, вследствие наличия разогретых до высокой температуры стенок предкамеры и более благоприятных условий сгорания, менее чувствительны к фракционному составу топлива, чем двигатели с непосредственным впрыском. Испаряемость топлив из прямогонных соляровых фракций оптимизируется двумя точками фракционного состава: 50 и 90 % выкипания [3].
Вязкость — это внутреннее трение или сопротивление течению жидкости, которая определяется кинематической и динамической вязкостью. Кинематическая вязкость характеризуется текучестью жидкости при нормальных и высоких температурах. Динамическая вязкость характеризует текучесть смазочных материалов при низких температурах. Вязкость дизельного топлива регламентируется стандартами, так как ДТ выполняет, наряду с функцией топлива, одновременно функцию смазки и уплотнения насосов и форсунок. При утечке через неплотности подтекающее топливо догорает и образует на распылителях форсунок нагар [4]. От вязкости ДТ зависит износ плунжерных пар. Нижний предел вязкости топлива, при ко-
347
тором обеспечивается высокая смазывающая способность ДТ, зависит от конструктивных особенностей топливной аппаратуры и условий ее эксплуатации. Вязкость ДТ в пределах 1,8…7,0 мм2/с практически не влияет на износ плунжеров топливной аппаратуры современных быстроходных дизелей [5]. Вязкость для ДТ нормируется в достаточно широких пределах, что обусловлено различием углеводородного состава перерабатываемых на НПЗ промышленных смесей нефтей. Попытки ограничить вязкость топлива в узких пределах приведут к сокращению ресурсов его производства, так как потребуют снижения конца кипения топлива. На процессы испарения и смесеобразования оказывают влияние также поверхностное натяжение и давление насыщенных паров, которые зависят от углеводородного и фракционного состава топлива [3].
Коррозионная активность характеризует способность топлива вызывать коррозию деталей двигателя, топливной аппаратуры, трубопроводов, резервуаров. Она зависит от содержания в топливе коррозионно-агрессивных кислородных и сераорганических соединений: нафтеновых кислот, серы, сероводорода и меркаптанов. Экологические свойства характеризуются пожароопасностью. Пожароопасность ДТ оценивают по температуре вспышки паров в закрытом тигле. Для всех марок она нормируется не ниже 30…35 °С. Низкотемпературные свойства определяются входящими в состав ДТ высокомолекулярными парафиновыми углеводородами нормального строения, имеющими довольно высокие температуры плавления. При понижении температуры эти углеводороды выпадают из топлива в виде кристаллов различной формы, топливо мутнеет [1].
На приемистость ДТ к депрессорно-диспергирующим присадкам значительное влияние оказывает состав и количество нормальных парафиновых углеводородов. Они разбиты на группы согласно своему назначению. Многими авторами отмечено, что максимальная депрессия температуры застывания и предельной температуры фильтрации достигается в дизельных топливах, отличающихся высоким содержанием нормальных углеводородов. При этом следует учитывать не только их суммарное содержание, но и состав.
Предполагается [6], что чем шире фракционный состав топлива, тем больше его восприимчивость к депрессорной присадке. Это объясняется тем, что кристаллизация н-парафиновых углеводородов из топлива «широкого» фракционного состава происходит постепенно и присадка успевает их блокировать, в то время как в топливе «узкого» фракционного состава скорость роста кристаллов выше, вследствие чего эффективность присадки снижается. Для обеспечения удовлетворительной восприимчивости топлив к депрессорной присадке были предложены следующие требования к качеству базового дизельного топлива [6]:
1. Интервал температур выкипания 90…20 % — более 100 °С;
2. Интервал температур К.К. топлива — 90 % выкипания топлива -25…30 °С;
3. Содержание кристаллизующихся углеводородов, выделяющихся при температуре на 10 °С ниже температуры помутнения — менее 3 %.
Однако такая классификация не позволяла получать надежные результаты, так как не учитывала значение конца перегонки топлива. Поэтому позднее было предложено [7] дифференцировать топлива не только по фракционному составу, но и принимать во внимание конец перегонки топлива (ГОСТ 2177): не выше 350, 370, 380 °С.
Исследованиями [8,9] было показано, что летние дизельные топлива, характеризующиеся большим соотношением моноциклических ароматических углеводородов к сумме би- и полициклических, отличаются лучшей восприимчивостью к депрессору, по сравнению с топливами с меньшей величиной этого соотношения (1,9-3,4). Положительное действие моноциклических ароматических углеводородов, по-видимому, связано с тем, что они влияют на растворимость присадки в топливах. На эффективность действия депрессорной присадки определенное влияние оказывают смолы. В работе [10] исследовано влияние отдельных компонентов смол при различных концентрациях н-парафиновых углеводородов и установлено, что наиболее полярные смолы, извлеченные ацетоном, повышают активность присадки, а менее полярные смолы, извлеченные бензолом и четыреххлористым углеродом, снижают ее. Это связано с лучшей растворимостью присадки в полярных средах, когда молекулы полимера способны принимать активную форму.
В результате комплекса исследований [8-12] влияния гетероатом-ных соединений на низкотемпературные свойства топлив было установлено, что увеличение содержания серы в дизельном топливе с 0,1 до 1,0 % практически не оказало воздействия на эффективность депрессорных присадок на основе сополимера этилена с винилацетатом и полиметакрилатов.
Чистота топлив оценивается коэффициентом фильтруемости. Он определяет эффективность и надёжность работы двигателя, особенно топливной аппаратуры [13].
В качестве загрязнителей топлив, влияющих на коэффициент фильтруемости, рассматриваются:
— вода;
— механические примеси;
— микроорганизмы;
— поверхностно-активные вещества мыл нафтеновых кислот;
— смолистые соединения.
В товарных дизельных топливах содержится, в основном, растворённая вода 0,002…0,008 % (20…80 мг/кг), которая не влияет на коэффициент фильтруемости. Нерастворённая в топливе вода 0,01 % и более (> 100 мг/кг), приводит к повышению этого показателя. Однако влияние этого фактора неоднозначно. Присутствие в топливе поверхностно-активных веществ мыл нафтеновых кислот, смолистых соединений усугубляет отрицательное воздействие воды на фильтруемость топлив [13].
349
Нами было проведено исследование образцов дизельных фракций (табл. 1) производства АО «АНПЗ ВНК».
Таблица 1
Качество исходных компонентов для получения топлива
№ Наименование Показатели качества
п/п компонента Плотность Фракционный состав, °С Темп-ра Темп-ра
при 15 °С, кг/м3 Н.К. 10 50 90 % 95 вспышки в з/т, °С помутнения, °С
% % %
1 Образец 1 808,4 167 178 196 264 293 52 Минус 37
2 Образец 2 847,7 192 227 268 317 332 59 Минус 29
В ходе проведённых исследований установлено следующее:
1. Компоненты гидроочищенной дизельной фракции, 2 и 3 стриппин-ги, имеют узкий фракционный состав, т.е. диапазон выкипания (90…20 %)
о
топлив равен 66 и 36 С, хвостовая фракция (К.К.-90 %) составляет 16 и 7
о
С соответственно (табл. 2). Кроме того, доля высокозастывающих н-парафинов в области С18-С22 и С23-Сконец цепи в тяжёлом 3 стриппинге составляет 21,35 % масс из общего количества, равного 24,14 % масс (рис. 1). Это свидетельствует об ограниченной возможности вовлечения данного компонента в состав дизельного топлива, независимо от марки топлива.
2. Как показали исследования, смешение двух образцов расширяет фракционный состав дизельного топлива и улучшает приемистость базы к присадке: значение предела выкипания 90 % точки минус значение преде-
о
ла выкипания 20 % точки (90…20 %) увеличивается с 79 до 114 С, хвостовая фракция значения конца кипения минус значение предела выкипания 90 % точки (К.К.-90 %) также увеличивается с 20-25 до 28 С.
Таблица 2
Качество образцов прямогонных компонентов для производства дизельного топлива Евро, класс 2
Показатели качества Компоненты сырья для фракции г/о дизельной
Название образцов 2 стр. 3 стр.
Плотность при 15 оС, кг/м3 845,1 873,7
Температура помутнения, оС -22 +7
Предельная температура фильтруемости, оС -23 6
Фракционный состав, Н.К., оС 190 221
90…20 %, оС 66 36
Окончание табл. 2
Показатели качества Компоненты сырья для фракции г/о дизельной
К.К.-90 %, оС 17 7
Содержание н-парафинов, % масс* 20,98 24,14
Длина углеводородной цепи* С7-С23 С7-С28
р р * Сначало_С11 1,37 0,24
С12-С17* 14,65 2,53
С18-С22* 4,92 17,8
С23-Сконец цепи* 0,02 3,55
* Данные фирмы «Клариант»
С7 С8 СЭ С10С11 С12С13С14С15С16С17С18С1Э С20 С21 С22 С23 С24 С25 С26 С27 С28
Углеводородная цепь н-парафинов
□ 2 стр.
■ 3 стр.
□ Смесь: 2 стр. + 3 стр.
Рис. 1. Распределение н-парафинов компонентов 2 и 3 стриппингов
3. Оптимальное соотношение доли образца 1 в смесевом топливе устанавливает оптимальное количество высокозастывающих н-парафинов в области С18-С22, которое составляет 2,69 %. Оптимальное соотношение н-парафинов в и показатели качества, соответствующие данному топливу (табл. 3).
Ухудшение приемистости дизельного топлива к депрессорно-диспергирующей присадке проявляется при увеличении содержания высокозастывающих н-парафинов в области С18-С22 более 2,69 %, уменьшении доли хвостовых н-парафинов в области С23-Сконец цепи менее 0,49 % масс (табл. 3, рис. 3).
С7 С8 С9 СЮ С11 С12 С13 С14 С15 С16 С17 С18 С19 С20 С21 С22 С23 С24 С25 С26
Углеводородная цепь н-парафинов
Рис. 2. Молекулярно-массовоераспределение н-парафинов компонентов ДТ (образцы 1 и 2) для построения модели
Таблица 3
Оптимальное соотношение н-парафинов в модели и показатели качества, соответствующие данному топливу
Показатели качества Характеристики модельного топлива
Фракционный состав, С
Н.К. 157
10 % 194
20 % 206
50 % 248
90 % 322
95 % 341
К.К. 350
90…20 %, 116
К.К.-90 %, С 28
Содержание н-парафинов, % масс: Общее 18,39
Длина углеводородной цепи C7-C29
С7 0,10
С8 0,28
Окончание табл. 3
Показатели качества Характеристики модельного топлива
С9 0,69
С10 2,02
С11 2,28
С12 2,70
С13 2,17
С14 1,86
С15 1,40
С16 1,26
С17 1,08
С18 0,92
С19 0,78
С20 0,60
С21 0,43
С22 0,23
С23 0,16
С24 0,13
С25 0,12
С26 0,05
С27 0,03
С28 0,01
С29 0,01
Сначало-С11 7,97
С12-С17 9,94
С18-С22 2,69
С23-Сконеццепи 0,49
С7 С8 С9 СЮ С11 С12 С13 С14 С5 С18 317 С13 С1Й С20 С21 С22 323 С24 С25 С26 С27 С28 С2Э
Углеводородная цепь н-парафинов
Рис. 3. Модельное ДТ с оптимальным соотношением
н-парафинов
353
Оптимальное содержание н-парафинов позволит улучшить приемистость топлива к ДДП при минимальном вовлечении последней и обеспечении стабильной работы двигателя и стабильности при холодном хранении при вовлечении ДДП 150 г/т и менее.
Список литературы
1. Иовлева Е.Л., Лебедев М.П. Получение низкозастывающих дизельных топлив на примере талаканской нефти: дис. … канд. техн. наук. Якутск. 2016. С. 14-18.
2. Гуреев А.А., Азев B.C., Камфер Г.М. Топлива для дизелей. Свойства и применение. М.: Химия. 1993. 330 с.
3. Лыткин А. С. Повышение качества дизельных топлив пожарных и аварийно-спасательных автомобилей в чрезвычайных ситуациях для условий Крайнего Севера: дис. … канд. техн. наук. СПб, 2004. 164 с.
4. Пучков Н.Г. Дизельные топлива Государственное научно-техническое издательство нефтяной и горно-топливной литературы. М., 1953. 194 с.
5. Барамзин С.В. Как предотвратить потери нефтепродуктов. М., 1976. 80 с.
6. Веретенникова Т.Н., Николаева В.Г., Энглин Б.А. Влияние сера-органических соединений на низкотемпературные свойства дизельных то-плив и их восприимчивость к присадкам // Моторные, реактивные топлива: Сб. тр. Всесоюзного НИИ по переработке нефти 1977. №20. С. 134-139.
7. Чертков Я.Б., Спиркин В.Г. Сернистые и кислородные соединения дистиллятов. М.: Химия 1971. 312 с.
8. Веретенникова Т.Н. Исследование и улучшение низкотемпературных свойств дизельных и печных топлив с использованием депрессор-ных присадок: дис. … канд. техн. наук. М., 1980. 252 с.
9. Действие депрессорной присадки ВЭС-238 на дизельные топлива различного углеводородного состава / Г.Г. Краснянская, В. А. Крюнина, С.Л. Любимова и др. // Химия и технология топлив и масел. 1981. №9. С.12-20.
10. Лысенко Л.З. Сборник научных трудов МИНХ и ГП. M.: МИНХ и ГП 1979. №148. С. 37-40.
11. Лебедев С.Р., Березин Р.М., Чертков Я.Б. О депрессорных присадках к дизельному топливу // Химия и технология топлив и масел. 1975. №10. С. 52-60.
12. Гуреев А.А., Лебедев С.Р., Герасимова Н.Г. Многофункциональный характер действия депрессорных присадок в дизельных топливах // Химия и технология топлив и масел, 1976. №6. С. 28-29.
354
13. Абдрахманов Н.Х. Разработка гидродинамического кавитацион-ного аппарата для смешения систем жидкость-жидкость: дис. … канд. техн. наук. Уфа. 2000. 103 с.
Синюта Василя Ринатовна, асп., vasilia. giliazova@gmail. com, Россия, Красноярск, Сибирский Федеральный Университет,
Абрамова Людмила Валентиновна, ведущий технический специалист, vasi-lia.giliazovaagmail. com, Россия, Москва, фирма «Клариант»,
Орловская Нина Федоровна, проф., togsmingamail.ru, Россия, Красноярск, Сибирский Федеральный Университет
PHYSICAL AND CHEMICAL PROPERTIES OF WINTER DIESEL FUEL V.R. Siniuta, L. V. Abramova, N.F. Orlovskaya
In this article, the main physicochemical properties of winter diesel fuel are considered. Their influence on the operation of the diesel engine and the fuel system are discussed. Studies of winter diesel fuel, its components and straight-run fractions, which are the raw materials of the hydrotreating and dewaxing process, are presented. Investigation of the hydrocarbon composition of diesel fractions and the content of n-alkanes, which will improve the fuel capacity to depressor-dispersant additives with their minimal involvement and ensure stable operation of the engine and stability during cold storage are presented.
Key words: diesel fuel, physical and chemical properties, diesel engine, injectivity, hydrocarbon composition, additives.
Siniuta Vasilia Rinatovna, postgraduate, vasilia. giliazo vaagmail. com, Russia, Krasnoyarsk, Siberian Federal University,
Abramova Ludmila Valentinovna, senior technical specialist, vasi-lia.giliazovaagmail. com, Moscow, Russia, «Clariant»,
Orlovskaya Nina Fedorovna, professor, togsminga mail. ru. Russia, Krasnoyarsk, Siberian Federal University
горение — В чем разница между дизельным и неэтилированным бензином?
Дизельные двигатели и бензиновые двигатели
Дизельные двигатели не зависят от свечей зажигания, но они по-прежнему работают, воспламеняя топливо, создавая силу, которая перемещает цилиндр в двигателе. Топливно-воздушная смесь в дизельном двигателе воспламеняется за счет сжатия того же цилиндра во время такта сжатия. То есть, как и большинство бензиновых двигателей в автомобилях, дизельные двигатели являются четырехтактными.
Такт сжатия в бензиновом или дизельном двигателе вызывает нагрев содержимого цилиндра при сжатии.Дизельные двигатели предназначены для более сильного сжатия содержимого цилиндра во время такта сжатия. Это приводит к более сильному нагреву содержимого; фактически температура становится настолько высокой, что воспламенение топлива и воздуха становится самопроизвольным.
Вы можете спросить, откуда берется энергия для хода сжатия? Это происходит из-за инерции двигателя во время его работы. Другими словами, предыдущий рабочий такт обеспечивает энергию такта сжатия.(Рабочий ход — это когда взрывающаяся воздушно-топливная смесь выталкивает цилиндр наружу, выполняя полезную работу.) В рабочем такте выделяется так много работы, что ее достаточно, чтобы двигать автомобиль вперед, а также обеспечивать инерцию для следующего такта сжатия. .
Вот еще несколько веб-ссылок с полезными пояснениями:
Википедия:
Дизельный двигатель (также известный как двигатель с воспламенением от сжатия или двигатель CI) — это двигатель внутреннего сгорания, в котором воспламенение топлива, впрыснутого в камеру сгорания, инициируется высокой температурой, которой достигает газ при сильном сжатии. (адиабатическое сжатие).Это контрастирует с двигателями с искровым зажиганием, такими как бензиновый двигатель (бензиновый двигатель) или газовый двигатель (использующий газовое топливо, а не бензин), в которых используется свеча зажигания для воспламенения топливовоздушной смеси. Дизельный двигатель имеет самый высокий тепловой КПД среди всех стандартных двигателей внутреннего или внешнего сгорания из-за очень высокой степени сжатия и естественного сжигания обедненной смеси, которое обеспечивает рассеивание тепла избыточным воздухом.
Как работает:
Теоретически дизельные и бензиновые двигатели очень похожи.Оба они представляют собой двигатели внутреннего сгорания, предназначенные для преобразования химической энергии топлива в механическую. Эта механическая энергия перемещает поршни вверх и вниз внутри цилиндров. Поршни соединены с коленчатым валом, и движение поршней вверх и вниз, известное как линейное движение, создает вращательное движение, необходимое для поворота колес автомобиля вперед. И дизельные, и бензиновые двигатели превращают топливо в энергию в результате серии небольших взрывов или возгораний. Основное различие между дизельным топливом и бензином заключается в том, как происходят эти взрывы.В бензиновом двигателе топливо смешивается с воздухом, сжимается поршнями и воспламеняется от искры свечей зажигания. Однако в дизельном двигателе сначала сжимается воздух, а затем впрыскивается топливо. Поскольку воздух нагревается при сжатии, топливо воспламеняется.
Обязательно посмотрите анимацию на сайте How Stuff Works. Это очень полезно!
Дизельное топливо по сравнению с бензином
В дизельных двигателях преждевременное сгорание может быть проблемой. Это происходит, когда топливо воспламеняется «слишком рано» в фазе сжатия, до достижения максимальной температуры и, таким образом, максимальной эффективности.Это означает, что дизельное топливо по конструкции немного труднее воспламеняется, чем бензин. Он состоит из менее летучих углеводородов.
Как отметил @steveverrill в комментариях, приведенный выше абзац был неверным. Лучшее объяснение (прямо из его комментария) —
Дизель труднее воспламенить при температуре окружающей среды из-за его более низкой летучести / более высокой температуры вспышки (примерно 52 ° C против -43 ° C). Это означает, что трудно образовать взрывоопасную смесь, которая могла бы воспламениться от искры (которая является локальной зоной при температуре намного выше окружающей среды.) Но внутри двигателя и дизельное топливо, и бензин полностью испаряются. В этих условиях дизельное топливо легче воспламеняется из-за более низкой температуры самовоспламенения (примерно 265 ° C против 280 ° C). Температура самовоспламенения регулируется с помощью присадок, чтобы дизельное топливо могло воспламениться только от сжатия, тогда как бензин не может воспламениться без искры.
Снова Википедия
Дизельное топливо, полученное из нефти, состоит из примерно 75% насыщенных углеводородов (в основном парафинов, включая $ n $, $ iso $ и циклопарафины) и 25% ароматических углеводородов (включая нафталины и алкилбензолы).Средняя химическая формула для обычного дизельного топлива — $ \ ce {C12h33} $, примерно от $ \ ce {C10h30} $ до $ \ ce {C15h38} $.
Википедия по бензину
Основная часть типичного бензина состоит из углеводородов, содержащих от 4 до 12 атомов углерода в молекуле (обычно обозначаемых как C4-C12). Это смесь парафинов (алканов), циклоалканов (нафтенов) и олефинов (алкенов).
Таким образом, дизельное топливо содержит в основном молекулы углеводородов, которые имеют в среднем 12 или около того атомов углерода, в то время как бензин содержит углеводороды, которые содержат в среднем 8 или около того атомов углерода.Более тяжелые и большие молекулы в дизельном топливе означают, что оно испаряется медленнее в условиях окружающей среды, требует большего нагрева (т. Е. Большего сжатия) перед самопроизвольным воспламенением.
(PDF) Анализ состава дизельного топлива и выбросов дизельного топлива с помощью ГХ / МС
Благодарности
Финансовая поддержка Национального института профессиональной безопасности и здоровья (NIOSH) признательна.
Мы благодарим доктора М. Эйлин Берч (NIOSH) за ее техническую поддержку
.Мы благодарим доктора Liya Yu (NUS) за ее поддержку в идентификации органических кислот
. Мы также благодарим Zifei Liu за его помощь
с отбором проб DPM и Kessinee Unapumnuk за
за помощь в разработке метода экстракции.
Ссылки
1 Э. Леотц-Гарциандия, В. Татри и П. Карлье, Environ. Монит.
Assess., 2000, 65, 155.
2 L. Kuusimaki, Y. Peltonen, P. Mutanen, K. Peltonen and K.
Savela, Int. Arch. Ок.Environ. Health, 2004, 77, 23.
3 J. D. McDonald, B. Zielinska, J. C. Sagebiel и M. R. McDaniel,
Aerosol Sci. Technol., 2002, 36, 1033.
4 BK Cantrell, KL Rubow, WF Watts, ST Bagley and DH
Carlson, Уровни загрязняющих веществ в подземных угольных шахтах с использованием дизельного оборудования
, в трудах 6-й шахтной вентиляции в США
Симпозиум, Солт-Лейк-Сити, Юта, 21–23 июня 1993 г., изд. R. Bhaskar,
Soc. Мин. Англ. AIME, Литтлтон, Колорадо, 1993, гл.10. С. 59–64.
5 М. Сьогрен, Х. Ли, У. Раннуг и Р. Вестерхольм, Fuel, 1995, 74,
983.
6 МБ Фернандес и П. Брукс, Chemosphere, 2003, 53, 447.
7 JJ Sauvain, TV Duc и М. Guillemin, Int. Arch. Ок.
Окружающая среда. Health, 2003, 76, 443.
8 Дж. П. Ши, Д. Марк и Р. М. Харрисон, Environ. Sci. Technol.,
2000, 34, 748.
9 P. T. A. Reilly, R. A. Gieray, W. B. Whitten and J. M. Ramsey,
Environ.Sci. Technol., 1998, 32, 2672.
10 R. Pal, M. Juhasz, A. Stumpf, J. Chromatogr. A, 1998, 819,
249.
11 SL Lee, M. De Wind, PH Desai, CC Johnson and Y. Asim
Mehmet, Fuel Reformulation, 1993, 5, 26.
12 M. Adonis, В. Мартинес, Р. Рикельме, П. Анчич, Г. Гонсалес, Р.
Тапиа, М. Кастро, Д. Лукас, Ф. Берту и Л. Хиль, Toxicol. Lett.,
2003, 144,3.
13 Л. Д. Грац, С. Т. Бэгли, Д. Г. Ледди, Дж.H. Johnson, C. Chiu
и P. Stommel, J. Hazard. Mater., 2000, 74, 37.
14 IPCS, Environmental Health Criteria 202. Selected nonheterocyclic
Полициклические ароматические углеводороды, Всемирная организация здравоохранения,
Женева, ISBM 9241572027, 1998, стр. 1–883.
15 EPA, Документ по оценке выбросов дизельного топлива, Work-
Обзор магазина EPA-600 / 8-90 / 057A, EPA, Вашингтон, округ Колумбия, 1990.
16 Департамент здравоохранения и социальных служб США, Public Health
Служба, Центры по контролю за заболеваниями, Национальный институт охраны труда,
, Национальная безопасность и здоровье, DHHS (NIOSH), Current Intelligence
Бюллетень № 50 — Канцерогенные эффекты воздействия дизельного топлива
Выхлопные газы, Публикация №88-116, Цинциннати, Огайо, 1988.
17 Дизельное топливо и выбросы выхлопных газов, Всемирная организация здравоохранения,
Женева, 1996, с. 11.
18 П. Сайяситпанич, М. Лу, Т. К. Кинер, С. Дж. Хан и Ф. Лян,
J. Управление воздушными отходами. Assoc., 2005, 55, 993.
19 К. Кавамура, Л. Л. Нг и И. Р. Каплан, Environ. Sci. Technol.,
1985, 19, 1082.
20 J. J. Schauer, M. J. Kleeman, G.R. Cass и B.R. T. Simoneit,
Environ. Sci. Technol., 1999, 33, 1578.
21 Руководство по дизельному генератору Generac (модель SD080), Tri-state
, http://www.powercompany.org/PDF/SD6080.pdf, ac-
, июль 2005.
22 Ф. Лян, М. Лу, Т. Кинер и З. Лю, Материалы 97-й ежегодной конференции и выставки
A & WMA, A & WMA, Индиана —
polis, IN, 2004, стр. 22–25 .
23 Б. Зелинска, Дж. Сейджебиль, У. П. Арнотт, К. Ф. Роджерс, К. Э. Келли,
Д. А. Вагнер, Дж.С. Лайти, А. Ф. Сарофим и Г. Палмер, Environ.
Sci. Technol., 2004, 38, 2557.
24 S. H. Chan, Y. S. He, Meas. Sci. Technol., 1999, 10, 323.
25 К. С. Хсу, Анализ дизельного топлива, в Энциклопедии аналитической
Химия, Wiley, Нью-Йорк, 2000, стр. 6613–6622.
26 Химия дизельных топлив, изд. К. Сонг, К. С. Сю и И. Мочида,
Taylor & Francis, New York, 2000, p. 18.
27 З. Лю, М. Лу, М. Э. Берч, Т. К. Кинер, С.J. Khang и F.
Liang, Environ. Sci. Technol., 2005, в печати.
28 W. F. Rogge, L. M. Hildemann, M. A. Mazurek, G. R. Cass и
B.R. T. Simoneit, Environ. Sci. Technol., 1993, 27, 636.
29 W. F. Rogge, L. M. Hildemann, M. A. Mazurek, G.R. Cass и
B.R. T. Simoneit, Environ. Sci. Technol., 1997, 31, 2731.
30 Р. А. Доббинс, Р. А. Флетчер, Б. А. Беннер, мл. И С. Хоэфт,
30-й Международный симпозиум по сжиганию, текущая работа
Постерная сессия, 25–30 июля , 2004, Чикаго, Иллинойс.
31 J. A. Koziel, M. Odziemkowski, J. Pawliszyn, Anal. Chem.,
2001, 73, 47.
32 J. Yang, M. Lu, Environ. Sci. Technol., 2005, 39, 3077.
988 J. Environ. Монит., 2005, 7, 983–988
% PDF-1.3 % 274 0 объект > эндобдж xref 274 113 0000000016 00000 н. 0000003375 00000 н. 0000003557 00000 н. 0000003584 00000 н. 0000003633 00000 н. 0000003669 00000 н. 0000004276 00000 н. 0000004389 00000 п. 0000004502 00000 н. 0000004615 00000 н. 0000004726 00000 н. 0000004839 00000 н. 0000004950 00000 н. 0000005097 00000 н. 0000005251 00000 н. 0000005389 00000 п. 0000005469 00000 н. 0000005549 00000 н. 0000005629 00000 н. 0000005709 00000 н. 0000005790 00000 н. 0000005870 00000 н. 0000005950 00000 н. 0000006029 00000 н. 0000006109 00000 п. 0000006190 00000 п. 0000006269 00000 н. 0000006350 00000 н. 0000006430 00000 н. 0000006511 00000 н. 0000006591 00000 н. 0000006671 00000 н. 0000006750 00000 н. 0000006830 00000 н. 0000006909 00000 н. 0000006988 00000 н. 0000007066 00000 н. 0000007146 00000 н. 0000007225 00000 н. 0000007304 00000 н. 0000007383 00000 п. 0000007462 00000 н. 0000007541 00000 н. 0000007619 00000 п. 0000007696 00000 п. 0000007776 00000 н. 0000007856 00000 н. 0000007936 00000 п. 0000008016 00000 н. 0000008096 00000 н. 0000008176 00000 н. 0000008256 00000 н. 0000008336 00000 н. 0000008901 00000 н. 0000009047 00000 н. 0000009539 00000 п. 0000010081 00000 п. 0000010118 00000 п. 0000028104 00000 п. 0000028476 00000 п. 0000028891 00000 п. 0000028969 00000 п. 0000029363 00000 п. 0000030084 00000 п. 0000030455 00000 п. 0000036425 00000 н. 0000036705 00000 п. 0000037065 00000 п. 0000037224 00000 п. 0000038049 00000 п. 0000038597 00000 п. 0000039024 00000 н. 0000039253 00000 п. 0000039540 00000 п. 0000039613 00000 п. 0000040393 00000 п. 0000040857 00000 п. 0000041019 00000 п. 0000041641 00000 п. 0000042390 00000 п. 0000042613 00000 п. 0000042946 00000 п. 0000043039 00000 п. 0000043260 00000 п. 0000044008 00000 п. 0000044735 00000 п. 0000045270 00000 п. 0000047941 00000 п. 0000053231 00000 н. 0000059334 00000 п. 0000060666 00000 п. 0000062142 00000 п. 0000062588 00000 п. 0000062798 00000 н. 0000062852 00000 п. 0000063174 00000 п. 0000063381 00000 п. 0000063439 00000 п. 0000063649 00000 п. 0000063733 00000 п. 0000063819 00000 п. 0000063919 00000 п. 0000064014 00000 п. 0000064155 00000 п. 0000064250 00000 п. 0000064349 00000 п. 0000064476 00000 п. 0000064579 00000 п. 0000064670 00000 п. 0000064775 00000 п. 0000064891 00000 п. 0000064996 00000 н. 0000002556 00000 н. трейлер ] >> startxref 0 %% EOF 386 0 объект > поток xb«b` Ā
Продукты сгорания дизельного топлива | Всемирный нефтяной конгресс (WPC)
Сводка
Детальное знание продуктов сгорания дизельного топлива имеет важное значение при подземной эксплуатации дизельных двигателей arp и помогает в решении многих проблем сгорания и эксплуатации.
Выхлопные газы дизельного двигателя состоят в основном из двуокиси углерода, водяного пара, азота и избыточного кислорода. Составляющие выхлопных газов дизельных двигателей, которые при определенных концентрациях опасны для здоровья, — это диоксид углерода, монооксид углерода, оксиды азота и оксиды серы (если топливо содержит серу). Альдегиды нежелательны из-за их запаха и дыма из-за их загрязнения как в атмосфере, так и в двигателе. Следы компонентов, обнаруженных в продуктах сгорания дизельного топлива, включают моноолефины, диолефины, ароматические углеводороды и насыщенные углеводороды, а также ацетальдегид, уксусную кислоту, пропионовую кислоту, ацетон и этиловый спирт.Когда дизельные двигатели эксплуатируются под землей или в замкнутых пространствах, должна быть предусмотрена вентиляция для поддержания концентрации любого компонента на допустимом уровне.
Состав выхлопных газов дизельных двигателей зависит в основном от соотношения топливо: воздух. Однако соотношение между соотношением топливо: воздух и компонентами, присутствующими в низкой концентрации — оксид углерода, альдегиды и оксиды азота, — в некоторой степени зависит от типа двигателя, состава окружающей атмосферы, в которой работает двигатель, атмосферного давления. , и цетановое число топлива.Это соотношение мало влияет на широкий диапазон давлений во впускном и выпускном коллекторах.
Обсуждается связь между соотношением топливо: воздух и продуктами неполного совместного сжигания, и указывается возможное происхождение этих продуктов.
Резюме
bustion est nécessaire lorsque les moteurs diesel sont utilisés en atmosphère confinée. Elle est salutaire для решения проблем сгорания и использования.
Les gaz d’échappement de moteurs diesel, constout en: gaz carbonique, vapeur d’eau, et azote et oxygène en excès.Les constituants les plus dangereux aux différentes концентрация sont: le gaz carbonique, l’oxyde de carbone, les oxydes d’azote, et le soufre (si le горючий компонент). Les aldéhydes et Ia fumée ne sont pas souhaitables, les premières à cause de leur odeur, la secondde parce qu’elle salit non seulement l’atmosphère mais aussi le moteur. Некоторые продукты только что идентифицируют следы в газе управления. Ce sont: моно- и диолефины, и углеводороды, ароматические вещества и сатураты, а также: ацетальдегиды, ацетальдегиды, ацетальдегиды и пропионовые кислоты, ацетон и метиловый спирт.Lorsque les moteurs diesel работает в подземных галереях или в закрытой атмосфере, не требует предварительной вентиляции для поддержания различных концентраций
Химический анализ топлива и исследования свойств | Исследования транспорта и мобильности
NREL стремится глубже понять, как свойства топлива влияют на работу двигателя. Мы достигаем этого, связывая свойства топлива с химией топлива и молекулярной структурой.
Мы оцениваем широкий спектр возобновляемых видов бензина и дизельного топлива, начиная с текущего доступный этанол и биодизель для будущих продуктов, таких как диметилфуран и гидроочищенные пиролизные масла из биомассы.
Для углеводородов с диапазоном кипения бензина NREL применяет подробный анализ углеводородов. (DHA), который представляет собой метод газовой хроматографии высокого разрешения для идентификации и количественного определения более 98% компонентов бензина нефтеперерабатывающего завода.Этот богатый набор данных химической информации можно затем использовать для расчета полезных свойств.
Данные и анализ химических свойств топлива
Наши аналитические способности и знания о данных играют жизненно важную роль в ускорении темпов достижений в исследованиях топлива и горения.
Газовая хроматограмма высокого разрешения, показывающая компоненты бензина нефтеперерабатывающего завода.
О метрике
Индекс твердых частиц (PMI), полученный из DHA, является широко используемым показателем для ранжирование тенденции к образованию твердых частиц в бензинах, включая бензины содержащие биотопливо. Твердые частицы состоят из мелких частиц с отрицательным влияет на здоровье человека. Их выбросы от легковых и грузовых автомобилей регулируются государством. агентства по всему миру.
PMI рассчитывается на основе DHA с учетом свойств каждого отдельного компонента. Исследования NREL по химии топлива и сгоранию двигателя показали, что образование частиц из оксигенатов, полученных из биомассы, не может быть точно предсказан PMI, потому что некоторые оксигенаты имеют пути реакции с низким энергетическим барьером на образование сажи. Для дополнительной информации, см. исследование сгорания двигателя.
Кроме того, спирты, такие как этанол, имеют гораздо более высокую теплоту испарения (HOV). чем бензин, а при смешивании с бензином повышенное испарительное охлаждение может вызывают образование большего количества частиц из ароматических соединений в бензине при определенных условиях. DHA также может использоваться для расчета HOV сложных смесей, таких как бензин-этанол. смеси. Текущие исследования изучают, как предсказать кривую перегонки бензина. от DHA, а также другие свойства.
Публикации по теме
Измерения теплоты парообразования для смесей этанола до 50 объемных процентов в нескольких Углеводородные смеси и их влияние на детонацию в двигателях SI
Детонационная стойкость и выбросы мелких частиц для некоторых оксигенатов, полученных из биомассы в двигателе искрового зажигания с прямым впрыском топлива
Влияние добавления этанола в бензин на испарение ароматических соединений и частиц Выбросы бензинового двигателя с прямым впрыском
Анализ воздействия металлических загрязнителей на системы контроля выбросов дизельных двигателей
СВЧ-плазменный атомно-эмиссионный спектроскопический анализ
NREL разработал методы анализа натрия и других металлов до уровня ниже 1 частей на миллион (ppm) (предел обнаружения натрия 0.023 ppm) с помощью микроволнового плазменного излучения. атомно-эмиссионная спектроскопия и атомно-эмиссионная спектроскопия с индуктивно связанной плазмой. Это исследование показало, что уровни натрия в биодизеле на рынке, как правило, невысоки. значительно ниже 0,5 частей на миллион. Однако в небольшом процентном соотношении количество образцов достигало 3 частей на миллион.
Чтобы узнать больше, прочтите Анализ металлов смесей биодизеля.
Испытания на долговечность и физико-химические характеристики
В сотрудничестве с Cummins, Inc., и Национальная лаборатория Ок-Ридж, NREL исследовали воздействие натрия на системы контроля выбросов дизельного топлива за 1000 часов ускоренного испытание на долговечность с последующим детальным физико-химическим анализом выбросов компоненты системы управления.
Он показал, что при допустимом в настоящее время уровне 5 ppm в 100% биодизеле натрий удваивает скорость накопления золы в сажевом фильтре (остальное — зола от двигателя смазочный материал), что увеличивает противодавление двигателя и приводит к увеличению выбросов NOx.
Типичный биодизель содержит натрий менее 1 ppm. Тем не менее, заинтересованные стороны отрасли рассматривают меры по значительному снижению содержания натрия в биодизеле.
Чтобы узнать больше об исследовании, прочтите «Оценка влияния содержания натрия в топливе на выбросы DOC-DPF-SCR из тяжелых двигателей». Система управления: моделирование полноценной жизни.
Примеси металлов и их проблемы
Топливо может содержать металлические примеси, такие как натрий и кальций, которые попадают в выхлоп двигателя. Они также могут откладываться на компонентах системы контроля выбросов, таких как в качестве катализаторов окисления дизельного топлива, сажевых фильтров и катализаторов восстановления NOx, в результате чего при дезактивации катализатора и засорении фильтра.
Биодизель — биотопливо, производимое из растительных масел, животных жиров и отработанного кулинарного масла. содержат натрий в качестве остатка от производственного процесса. Натрий потенциально присутствуют на уровнях ниже 1 ppm, что позволяет проводить точный анализ содержания натрия в подпитывать значительную проблему.
Инновационный метод измерения теплоты парообразования бензина
NREL разработал метод измерения теплоты испарения (HOV) при испарении топлива. с использованием прибора дифференциальной сканирующей калориметрии / термогравиметрического анализа (ДСК / ТГА).Метод был применен к смесям этанола в топливах для усовершенствованного сжигания. Двигатели (FACE) Исследовательский бензин.Результаты показывают, что добавление этанола увеличивает тепловой поток до тех пор, пока этанол не испарится, поэтому на более поздней стадии испарения происходит меньшее охлаждение. Текущее исследование изучение более сложных бензинов и влияние азеотропных взаимодействий между углеводороды диапазона кипения этанола и бензина.
Прямой впрыск топлива и теплота испарения
Бензиновые двигатели, использующие прямой впрыск (DI) топлива, в настоящее время составляют примерно половина продаж новых автомобилей в США. Одним из преимуществ DI является то, что топливо испаряется в цилиндре двигателя, что снижает температуру воздуха и топлива. смесь из-за топлива ХОВ.Это испарительное охлаждение имеет несколько преимуществ. эффекты, в том числе снижение насосных потерь для всасывания воздуха в двигатель и повышение эффективной детонационной стойкости топлива, что позволяет увеличить степень сжатия — как эффекты значительно повышают эффективность двигателя. Спирты, такие как этанол, имеют много более высокий HOV, чем бензиновые углеводороды (923 килоджоулей на килограмм [кДж / кг] для этанола против 350-400 кДж / кг для бензина).Таким образом, смешивание этанола увеличивает HOV и приводит к еще более низкой температуре топливовоздушной смеси.
Хотя общий HOV смеси бензина и этанола можно рассчитать из DHA, двигатель разработчикам и исследователям горения необходимо понимать, как HOV развивается по мере того, как топливо испаряется.
Публикации по теме
Измерения теплоты парообразования для смесей этанола до 50 объемных процентов в нескольких Углеводородные смеси и их влияние на детонацию в двигателях SI
Теплота испарения и эволюция видов при испарении бензина, измеренная с помощью ДСК / ТГА / МС для смесей спиртов от C1 до C4 в товарных бензиновых смесях
Контакт
Чтобы узнать больше о нашей работе или изучить возможности сотрудничества, свяжитесь с Терезой Аллеман или Джиной Фиорони.
Публикации
исследователя NREL публикуют журнальные статьи, доклады на конференциях и отчеты о топливе. химический анализ и свойства R&D.
просматривать публикацииХимия биодизеля | Биодизель Проект
Различия между биодизелем, дизельным топливом и растительным маслом
Типичная молекула биодизеля имеет структуру, представленную ниже.В основном это длинная цепочка из атомов углерода с присоединенными атомами водорода, а на одном конце находится то, что мы называем сложноэфирной функциональной группой (показано синим).
Дизельные двигатели могут сжигать биодизельное топливо без каких-либо модификаций (за исключением замены некоторых резиновых трубок, которые могут размягчаться биодизелем). Это возможно, потому что биодизельное топливо химически очень похоже на обычное дизельное топливо, показанное ниже. Обратите внимание, что обычное дизельное топливо также имеет длинную цепочку атомов углерода и водорода, но не имеет сложноэфирной группы, показанной выше синим цветом.
На самом деле первые дизельные двигатели работали не на «дизельном» топливе, а на растительном масле, образец молекулы которого показан ниже. Обратите внимание, что он также имеет длинные ряды атомов углерода и водорода, но примерно в три раза больше, чем обычные молекулы дизельного топлива. У него также есть сложноэфирные функциональные группы (выделены синим цветом), как у биодизеля.
Такой больший размер растительного масла означает, что в холодную погоду оно загустевает, что затрудняет его использование в двигателе.Превращение его в биодизель делает его молекулу меньшего размера, близкую к размеру обычного дизельного топлива, так что оно должно стать холоднее, чем растительное масло, прежде чем оно начнет гелеобразоваться.
Химическое преобразование растительного масла в биодизельное топливо
Растительное масло, как и биодизель, относится к категории соединений, называемых эфирами . Поэтому преобразование растительного масла в биодизельное топливо называется реакцией переэтерификации . Для проведения этой реакции требуется метанол (показан зеленым), который приводит к разрыву красных связей в структуре ниже.Это разрывает синюю часть молекулы, которая превращается в глицерин. Красные связи, которые были связаны с основной цепью глицерина, размещены со связями с метоксигруппами, показанными зеленым в окончательной структуре, которые произошли от метанола:
Другие этапы производства биодизеля
Для получения хорошего биодизеля помимо реакции переэтерификации необходимо еще несколько этапов.Во-первых, удалите с растительного масла следы воды. Если этого не сделать, вода позже вступит в реакцию с растительным маслом и образует мыло, как показано ниже.
Если получается мыло, то позже оно усложняет этапы после реакции переэтерификации, которые необходимы для отделения биодизельного топлива от оставшегося метанола, катализатора NaOH или KOH и побочного продукта глицерина. Чтобы увидеть, как все это здесь делается, перейдите по этой ссылке, чтобы узнать о процессоре биодизельного топлива GC.
Влияние загрязнения дизельным и биодизельным топливом на активность и структуру микробного сообщества почвы
Мниф, И., Сахнун, Р. и Эллуз-Чаабуни, С. Применение бактериальных биосурфактантов для улучшенного удаления и биоразложения дизельного топлива. Process Saf. Environ. Prot. 109 , 72–81 (2017).
CAS Статья Google ученый
Абиойе О. П. Биологическая реабилитация почв, загрязненных углеводородами и тяжелыми металлами.В Загрязнение почвы (ред. Паскуччи, С.) 127–142 (InTech Europe, 2011).
Google ученый
Заринкамар Ф., Рейпур Ф. и Сулейманпур С. Влияние загрязненной дизельным топливом почвы на прорастание и рост Festuca arundinacea . Res. J. Chem. Environ. Sci. 1 , 37–41 (2013).
Google ученый
Ашнани, М. Х. М., Джохари, А., Хашим, Х. и Хасани, Э. Источник возобновляемой энергии в Малайзии, почему биодизель? Обновить. Поддерживать. Energy Rev. 35 , 244–257 (2014).
Артикул Google ученый
Bücker, F. et al. Влияние биодизеля на биоразрушение хранимого бразильского дизельного топлива. Внутр. Биодетериор. Биодеград. 65 , 172–178 (2011).
Артикул CAS Google ученый
Хаврот-По, М. и Извиков, М. Экотоксикологические эффекты биодизеля в почве. J. Ecol. Англ. 16 , 34–39 (2015).
Артикул Google ученый
Рестрепо-Флорес, Ж.-М., Басси, А., Реманн, Л. и Томпсон, М. Р. Влияние добавления биодизеля на структуру микробного сообщества в моделируемой системе хранения топлива. Биоресурсы. Technol. 147 , 456–463 (2013).
PubMed Статья CAS PubMed Central Google ученый
Silva, G. S. et al. Биоразлагаемость соевого биодизеля в экспериментах в микромире с использованием почвы из тропических лесов Атлантики. Заявл. Soil Ecol. 55 , 27–35 (2012).
Артикул Google ученый
Проссер, Дж. И. Распространение заблуждений и определение возможностей использования «омиков» в микробной экологии почвы. Нат. Rev. Microbiol. 13 , 439–446 (2015).
CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый
Хаурот-По, М. и Мартинус, М. Влияние дизельного топлива и биодизеля на микробную биомассу почвы. Pol. J. Environ. Stud. 20 , 497–501 (2011).
CAS Google ученый
Lahel, A. et al. Влияние параметров процесса на биоремедиацию загрязненной дизельным топливом почвы смешанными микробными консорциумами. Внутр. Биодетериор. Биодеград. 113 , 375 (2016).
CAS Статья Google ученый
Нванквегу, А. С., Орджи, М. У. и Онвози, К. О. Исследования органических и неорганических биостимуляторов в биоремедиации пахотных почв, загрязненных дизельным топливом. Химия 162 , 148–156 (2016).
ADS CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый
Woźniak-Karczewska, M. et al. Влияние биоаугментации на долгосрочное биоразложение смесей дизельное топливо / биодизель в микромире почвы. Sci. Total Environ. 671 , 948–958 (2019).
ADS Статья CAS Google ученый
Caspi, R. et al. База данных метаболических путей и ферментов MetaCyc. Nucleic Acids Res. 46 , D633 – D639 (2018).
CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый
Lapinskiene, A., Martinkus, P. & Rebzdaite, V. Экотоксикологические исследования дизельного и биодизельного топлива в аэрированной почве. Environ. Загрязнение. 142 , 432–437 (2006).
CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый
Шивер, С.& Horel, A. Добавление биодизеля влияет на скорость биоразложения свежего и искусственно выветренного дизельного топлива в песках Аляски. J. Cold Reg. Англ. 31 , 1–14 (2017).
Артикул Google ученый
Шрайер, К. Г., Уолкер, У. Дж., Бернс, Дж. И Вилкенфельд, Р. Общий органический углерод как метод скрининга нефтяных углеводородов. Chemosphere 39 , 503–510 (1999).
ADS CAS Статья Google ученый
Ниммо, М. Карбон. В энциклопедии аналитической науки , (редакторы Уорсфолд П. и Алан Тауншенд С. П.) 453–457 (Эльзевьер, 2005).
Глава Google ученый
Маргезин Р. и Шиннер Ф. Биовосстановление альпийских почв, загрязненных дизельным топливом, при низких температурах. Заявл. Microbiol. Biotechnol. 47 , 462–468 (1997).
CAS Статья Google ученый
Мёллер, Дж., Винтер, П., Лунд, Б., Киркебьерг, К. и Вестерманн, П. Биовентиляция почвы, загрязненной дизельным топливом: Сравнение скорости разложения в почве на основе фактической концентрации нефти и респирометрических данных. J. Ind. Microbiol. 16 , 110–116 (1996).
Артикул Google ученый
Накацу, К. Х. Микробные процессы: анализ сообщества. Арт. Modul. Earth Syst. Environ. Sci. https: // doi.org / 10.1016 / B978-0-12-409548-9.05218-0 (2013).
Артикул Google ученый
Маргезин Р., Хэммерле М. и Черко Д. Микробная активность и состав сообщества во время биоремедиации загрязненной дизельным топливом почвы: влияние концентрации углеводородов, удобрений и времени инкубации. Microb. Ecol. 53 , 259–269 (2007).
CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый
Owsianiak, M. et al. Биоразложение смесей дизельное топливо / биодизель консорциумом разложителей углеводородов: Влияние типа смеси и добавления биосурфактантов. Биоресурсы. Technol. 100 , 1497–1500 (2009).
CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый
Quideau, S. A. et al. Извлечение и анализ микробных фосфолипидных жирных кислот в почвах. J. Vis. Exp. https://doi.org/10.3791/54360 (2016).
Артикул PubMed PubMed Central Google ученый
Frostegård, A., Tunlid, A. & Båth, E. Использование и неправильное использование измерений PLFA в почвах. Soil Biol. Biochem. 43 , 1–5 (2010).
Google ученый
Рюсс, Л. и Чемберлен, П. М. Жир, который имеет значение: анализ пищевой цепи почвы с использованием жирных кислот и их сигнатуры стабильного изотопа углерода. Soil Biol. Biochem. 42 , 1898–1910 (2010).
CAS Статья Google ученый
Davila, S. et al. Актинобактерии: текущие исследования и перспективы биоремедиации пестицидов и тяжелых металлов. Chemosphere 166 , 41–62 (2017).
ADS Статья CAS Google ученый
Sutton, N. B. et al. Влияние длительного загрязнения дизельным топливом на микробную структуру почвы. Заявл. Environ. Microbiol. 79 , 619–630 (2013).
CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый
Керстерс, К., Вос, П. Д. Э., Гиллис, М., Свингс, Дж. И Вандамм, П. Введение в Proteobacteria . В Прокариоты: Справочник по биологии бактерий (ред. Дворкин, М. et al. ) 3–37 (Springer, 2006).
Глава Google ученый
Bell, T. H. et al. Предсказуемый бактериальный состав и деградация углеводородов в почвах Арктики после нарушения дизельного топлива и питательных веществ. ISME J. 7 , 1200–1210 (2013).
CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый
Brzeszcz, J. & Kaszycki, P. Аэробные бактерии, разлагающие н-алканы и ароматические углеводороды: недооцененная стратегия метаболического разнообразия и гибкости. Биодеградация 29 , 359–407 (2018).
PubMed Статья Google ученый
Elumalai, P. et al. Роль термофильных бактерий ( Bacillus и Geobacillus ) в деградации сырой нефти и биокоррозии в среде нефтяных пластов. 3 Биотех 9 , 79 (2019).
Google ученый
Миттер, Э. К., де Фрейтас, Дж. Р. и Гермида, Дж. Дж. Бактериальный корневой микробиом растений, растущих в мелиоративных покрытиях нефтеносных песков. Перед. Microbiol. https://doi.org/10.3389/fmicb.2017.00849 (2017).
Артикул PubMed PubMed Central Google ученый
Банди, Дж.Г., Патон, Г. И. и Кэмпбелл, К. Д. Микробные сообщества в разных типах почв не сходятся после заражения дизельным топливом. J. Appl. Microbiol. 92 , 276–288 (2002).
CAS PubMed Статья Google ученый
Коренблюм Э., Соуза Д. Б., Пенна М. и Селдин Л. Молекулярный анализ бактериальных сообществ в образцах сырой нефти с двух бразильских морских нефтяных платформ. Внутр. J. Microbiol. 2012 , 1–8 (2012).
Артикул CAS Google ученый
Ким, Т. Дж., Ли, Э. Ю., Ким, Ю. Дж., Чо, К. С. и Рю, Х. У. Разложение полиароматических углеводородов под действием Burkholderia cepacia 2A – 12. World J. Microbiol. Biotechnol. 19 , 411–417 (2003).
CAS Статья Google ученый
Revathy, T., Jayasri, M. A. & Suthindhiran, K. Биоразложение ПАУ Burkholderia sp. VITRSB1 выделен из морских отложений. Scientifica (Каир) 2015 , 1–9 (2015).
Google ученый
Рамос, Д. Т., да Силва, М. Л. Б., Носса, К. В., Альварес, П. Дж. Дж. И Корсей, Х. Х. Оценка микробных сообществ, связанных с ферментативно-метаногенным биоразложением ароматических углеводородов в грунтовых водах, загрязненных смесью биодизельного топлива (B20). Биодеградация 25 , 681–691 (2014).
CAS PubMed Статья Google ученый
Уайт, Л. Г. et al. Клонирование генов и характеристика множественных систем алкангидроксилазы в штаммах Rhodococcus Q15 и NRRL B-16531. Заявл. Environ. Microbiol. 68 , 5933–5942 (2002).
CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый
Ли М., Ким М. К., Синглтон И., Гудфеллоу М. и Ли С.-Т. Усиленное биоразложение дизельного топлива недавно идентифицированным Rhodococcus baikonurensis EN3 в присутствии миколиновой кислоты. J. Appl. Microbiol. 100 , 325–333 (2006).
CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый
Bateman, J. N., Speer, B., Feduik, L. & Hartline, R.A. Ассоциация и поглощение нафталина в Pseudomonas putida . J. Bacteriol. 166 , 155–161 (1986).
CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый
Рентц, Дж. А., Альварес, П. Дж. И Шнор, Дж. Л. Подавление фенантреноразлагающей активности Pseudomonas putida экстрактами и экссудатами корней растений. Environ. Microbiol. 6 , 574–583 (2004).
PubMed Статья PubMed Central Google ученый
Shukor, M. Y. et al. Выделение и характеристика дизельного разлагающего штамма Pseudomonas из Антарктики. J. Environ. Биол. 30 , 1–6 (2009).
CAS PubMed PubMed Central Google ученый
Meyer, D. D. et al. Стратегии биологической очистки дизельного топлива и биодизеля в оксизоле из южной Бразилии. Внутр. Биодетериор. Биодеград. 95 , 356–363 (2014).
CAS Статья Google ученый
Taccari, M., Milanovic, V., Comitini, F., Casucci, C. & Ciani, M. Влияние биостимуляции и биоаугментации на удаление дизельного топлива и бактериальное сообщество. Внутр. Биодетериор. Биодеград. 66 , 39–46 (2012).
CAS Статья Google ученый
Fosso-Kankeu, E. et al. Адаптационное поведение видов бактерий и влияние на биодеградацию дизельного биодизеля. Braz. J. Chem. Англ. 34 , 469–480 (2017).
CAS Статья Google ученый
Лутц, Г., Чаваррия, М., Ариас, М. Л. и Мата-Сегреда, Дж. Ф. Микробное разложение биодизеля пальмы ( Elaeis guineensis ). Rev. Biol. Троп. 54 , 59–63 (2006).
PubMed Статья PubMed Central Google ученый
Holmes, A.J. et al. Разнообразные, еще не культивируемые представители подразделения актинобактерий Rubrobacter широко распространены в засушливых почвах Австралии. FEMS Microbiol. Ecol. 33 , 111–120 (2000).
CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый
Wollherr, A. et al. Оценка структуры бактериального сообщества на основе пиросеквенирования при различных типах управления лесными и пастбищными почвами Германии. PLoS ONE 6 , 1–12 (2011).
Google ученый
Crampon, M., Bodilis, J. & Portet-Koltalo, F. Связывание исходного бактериального разнообразия почвы и потенциала разложения полициклических ароматических углеводородов (ПАУ). J. Hazard. Матер. 359 , 500–509 (2018).
CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый
Wang, L., Li, F., Zhan, Y. & Zhu, L. Изменения в структуре микробного сообщества во время in situ биоремедиации почвы, загрязненной полициклическими ароматическими углеводородами, с использованием поверхностно-активных веществ. Environ. Sci. Загрязнение. Res. 23 , 14451–14461 (2016).
CAS Статья Google ученый
ван Бейлен, Дж. Б., Кингма, Дж. И Витолт, Б. Субстратная специфичность алкангидроксилазной системы Pseudomonas oleovorans GPo1. Enzyme Microb. Technol. 16 , 904–911 (1994).
Артикул Google ученый
Mukherjee, A. et al. Биоинформатические подходы, включая прогнозирующее метагеномное профилирование, позволяют выявить характеристики реакции бактерий на загрязнение нефтяными углеводородами в различных средах. Sci. Отчетность 7 , 1108 (2017).
ADS PubMed PubMed Central Статья CAS Google ученый
Оно, К., Нозаки, М., Хаяиси, О. Очистка и некоторые свойства протокатехуат-4,5-диоксигеназы. Biochim. Биофиз. Acta Enzymol. 220 , 224–238 (1970).
CAS Статья Google ученый
Fung, H. K. H. et al. Биохимическая и биофизическая характеристика галогеналкандегалогеназ DmrA и DmrB в штамме JS60 Mycobacterium и их роль в росте на галогеналканах. Мол. Microbiol. 97 , 439–453 (2015).
CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый
Канг Ю.-С. & Park, W. Защита от токсичности дизельного топлива экзополисахаридами, вызванными хлоридом натрия, у Acinetobacter sp. штамм DR1. J. Biosci. Bioeng. 109 , 118–123 (2010).
CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый
Рамадасс, К., Мегхарадж, М., Венкатесварлу, К. и Найду, Р. Экотоксичность измеренных концентраций дизельного топлива, внесенного в почву: влияние на выживаемость дождевых червей, активность дегидрогеназы, уреазы и нитрификации. Заявл. Soil Ecol. 119 , 1–7 (2017).
Артикул Google ученый
Морено Р. и Рохо Ф. Ферменты для аэробного разложения алканов в бактериях. В Аэробное использование углеводородов, масел и липидов (изд.Рохо, Ф.) 1-25 (Springer, 2017).
Google ученый
Миттер, Э. К., де Фрейтас, Дж. Р. и Гермида, Дж. Дж. Углеводородные гены в корневых эндофитных сообществах на мелиоративных покрытиях нефтеносных песков. Внутр. J. Phytoremediat. 22 , 703–712 (2020).
CAS Статья Google ученый
Миттер, Э. К., Катаока, Р., де Фрейтас, Дж.Р. и Гермида, Дж. Дж. Возможное использование эндофитных корневых бактерий и растений-хозяев для разложения углеводородов. Внутр. J. Phytoremediat. 21 , 928–938 (2019).
CAS Статья Google ученый
Рохо, Ф. Разложение алканов бактериями: Мини-обзор. Environ. Microbiol. 11 , 2477–2490 (2009).
CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый
Динсер, К. Снижение выбросов при сжигании биодизеля. Источники энергии A Recov. Util. Environ. Эфф. 30 , 963–968 (2008).
CAS Статья Google ученый
Мири, М., Бамбай, Б., Табандех, Ф., Садегизаде, М. и Камали, Н. Получение рекомбинантной алкангидроксилазы ( Alk B2) из Alcanivorax borkumensis . Biotechnol. Lett. 32 , 497–502 (2010).
CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый
Шомбург Д. и Стефан Д. Рубредоксин-НАД + редуктаза. В справочнике по ферментам (редакторы Schomburg, D. & Stephan, D.) 917–920 (Springer, 1994).
Глава Google ученый
Эггинк, Г., Энгель, Х., Вринд, Г., Терпстра, П. и Витолт, Б. Рубредоксинредуктаза Pseudomonas oleovorans . J. Mol. Биол. 212 , 135–142 (1990).
CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый
Hagelueken, G. et al. Кристаллическая структура комплекса электронного переноса рубредоксин-рубредоксинредуктазы Pseudomonas aeruginosa . Proc. Natl. Акад. Sci. 104 , 12276–12281 (2007).
ADS PubMed Статья CAS PubMed Central Google ученый
Лю Ю., Чжэн В., Чжэн Т. и Тиан Ю. Биоразложение полициклических ароматических углеводородов под действием Novosphingobium pentaromativorans US6-1. PLoS ONE 9 , e101438 (2014).
ADS PubMed PubMed Central Статья Google ученый
Wang, J. et al. Сравнительная геномика деструктивных штаммов новосфингобиум с особым упором на разлагающие микроцистин новосфингобиум sp.THN1. Перед. Microbiol. 9 , 1–17 (2018).
Артикул Google ученый
Диллон, Г. С., Амичев, Б. Ю., де Фрейтас, Дж. Р. и ван Рис, К. Точное и точное измерение содержания органического углерода в богатых карбонатами почвах. Commun. Почвоведение. Завод анальный. 3624 , 2707–2720 (2015).
Артикул CAS Google ученый
МакКиг, Дж. А. Руководство по отбору проб ПОЧВЫ и методам анализа (Канадское общество почвоведения, 1978).
Google ученый
Лаверти Д. Х. и Болло-Камара А. Рекомендуемые методы анализа почвы для сельскохозяйственных земель канадских прерий (Сельское хозяйство Альберты, 1988).
Google ученый
Цянь П., Шенару Дж.Дж. И Караманос, Р. Э. Одновременное извлечение доступного фосфора и калия с новым тестом почвы: модификация экстракции Келоуна. Commun. Почвоведение. Завод анальный. 25 , 627–635 (1994).
CAS Статья Google ученый
Андерсон, Дж. П. Э. и Домш, К. Х. Физиологический метод количественного измерения микробной биомассы в почвах. Soil Biol. Biochem. 10 , 215–221 (1978).
CAS Статья Google ученый
де Фрейтас, Дж. Р., Шенау, Дж. Дж., Бойчко, С. М. и Сиренн, С. А. Популяции почвенных микробов, состав сообществ и их активность в результате многократного внесения навоза свиней и крупного рогатого скота в восточном Саскачеване. Банка. J. Microbiol. 49 , 538–548 (2003).
PubMed Статья PubMed Central Google ученый
Рамирес, К. С., Крейн, Дж. М. и Фирер, Н. Постоянное влияние азотных поправок на микробные сообщества почвы и процессы в биомах. Glob. Сменить Биол. 18 , 1918–1927 (2012).
ADS Статья Google ученый
Крейн, Дж. М., Фирер, Н. и Маклаучлан, К. К. Широко распространенная взаимосвязь между скоростью и температурной чувствительностью распада органического вещества. Нат. Geosci. 3 , 854–857 (2010).
ADS CAS Статья Google ученый
Helgason, B. L., Walley, F. L. и Germida, J. J. Долгосрочное управление нулевой обработкой почвы влияет на микробную биомассу, но не на состав населения агроэкосистем канадских прерий. Soil Biol. Biochem. 42 , 2192–2202 (2010).
CAS Статья Google ученый
Дреновский Р. Э., Эллиотт Г. Н., Грэм К. Дж. И Скоу К. М. Сравнение жирных кислот фосфолипидов (PLFA) и общих метиловых эфиров жирных кислот почвы (TSFAME) для характеристики микробных сообществ почвы. Soil Biol. Biochem. 36 , 1793–1800 (2004).
CAS Статья Google ученый
Макдональд, Л. М., Патерсон, Э., Доусон, Л. А. и Макдональд, А. Дж. С. Кратковременное воздействие дефолиации на микробное сообщество почвы, связанное с двумя контрастирующими сортами Lolium perenne (). Soil Biol. Biochem. 36 , 489–498 (2004).
CAS Статья Google ученый
Zelles, L., Bai, Q.Y., Beck, T. и Beese, F. Фирменные жирные кислоты в фосфолипидах и липополисахаридах как индикаторы микробной биомассы и структуры сообщества в сельскохозяйственных почвах. Soil Biol. Biochem. 24 , 317–323 (1992).
CAS Статья Google ученый
Hynes, H. M. & Germida, J. J. Взаимосвязь между бактериями, окисляющими аммиак, и биодоступным азотом в лесных лесных почвах центральной Альберты. Soil Biol. Biochem. 46 , 18–25 (2012).
CAS Статья Google ученый
МакКьюн Б. и Меффорд М. Дж. Многомерный анализ экологических данных (2011).
Хелгасон, Б. Л., Уолли, Ф. Л.& Germida, J. J. Управление почвенной обработкой методом нулевой обработки увеличивает микробную биомассу и изменяет профили сообществ в почвенных агрегатах. Заявл. Soil Ecol. 46 , 390–397 (2010).
Артикул Google ученый
МакКьюн Б. и Грейс Дж. Б. Анализ экологических сообществ (2002).
Caporaso, J. G. et al. QIIME позволяет анализировать данные секвенирования сообщества с высокой пропускной способностью. Нат. Методы 7 , 335–336 (2010).
CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый
Boylen, E. et al. QIIME 2: Воспроизводимые, интерактивные, масштабируемые и расширяемые данные микробиома. PeerJ Prepr. https://doi.org/10.7287/peerj.preprints.27295 (2018).
Артикул Google ученый
Caporaso, J. G. et al. Движущиеся картинки микробиома человека. Genome Biol. 12 , 1–8 (2011).
Артикул Google ученый
Callahan, B.J. et al. DADA2: вывод образца с высоким разрешением из данных ампликона Illumina. Нат. Методы 13 , 581–583 (2016).
CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый
Андерсон, М. Дж. Новый метод непараметрического многомерного дисперсионного анализа. Austral. Ecol. 26 , 32–46 (2001).
Google ученый
Oksanen, J. et al. Экологический пакет «веганский» для сообщества (2020).
Hamilton, N. ggtern: расширение «ggplot2» для создания троичных диаграмм (2018).
Дуглас, Г.M. et al. PICRUSt2 для предсказания функций метагенома. Нат. Biotechnol. 38 , 685–688 (2020).
CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый
Langille, M. G. I. et al. Прогностическое функциональное профилирование микробных сообществ с использованием последовательностей маркерного гена 16S рРНК. Нат. Biotechnol. 31 , 814–821 (2013).
CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый
Канехиса М., Сато Ю., Фурумичи М., Моришима К. и Танабе М. Новый подход к пониманию вариаций генома в KEGG. Nucleic Acids Res. 47 , D590 – D595 (2019).