Печное топливо википедия: Мазут — Википедия – Топочный мазут — Википедия

Содержание

Мазут — Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Мазу́т — жидкий продукт тёмно-коричневого, иногда чёрного, цвета, остаток после выделения из нефти или продуктов её вторичной переработки бензиновых, керосиновых и газойлевых фракций, выкипающих до 350—360°С.

Мазут представляет собой смесь углеводородов (с молекулярной массой от 400 до 1000), нефтяных смол (с молекулярной массой 500—3000 и более), асфальтенов, карбенов, карбоидов и органических соединений, содержащих металлы (V, Ni, Fe, Mg, Na, Ca). Физико-химические свойства мазута зависят от химического состава исходной нефти и степени отгона дистиллятных фракций и характеризуются следующими данными : вязкость 8—80 мм²/с (при 100 °C), плотность 0,89—1 г/см³ (при 20 °C), температура застывания 10—40 °С, содержание серы 0,5—3,5 %, золы до 0,3 %, низшая теплота сгорания 39,4—40,7 МДж/кг. Типичное распределение смолисто-асфальтеновых веществ в мазуте представлено в таблице 1.

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

Зольность мазутов преимущественно обусловлена содержанием кислородсодержащих соединений, содержащих катионы металлов. Некоторая доля золы образуется из взвешенных частиц (преимущественно силикаты и диоксид кремния). При переходе к более вязким мазутам содержание взвешенных частиц и коллоидных частиц повышается. Зола является крайне нежелательным компонентом продуктов сгорания мазутов, так как забивает форсунки, ускоряет коррозию оборудования, ухудшает экологическую обстановку в регионе и требует периодической остановки и чистки оборудования котельных установок. Наибольшей опасностью отличаются соединения ванадия (в золе представлены пятиоксидом ванадия V2O5), резко снижающие стойкость большинства сталей к высокотемпературной коррозии. Содержание оксида ванадия в золе большинства мазутов составляет порядка 5—50 %, и увеличивается по мере повышения содержания в мазуте серы. Сернистые соединения при сгорании образуют оксиды серы, которые также ядовиты и ускоряют коррозию за счет образования с водяным паром серной и сернистой кислот

[1].

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

Примерный компонентный состав товарного мазута может включать в себя:

  1. Мазут атмосферной перегонки нефти
  2. Гудрон
  3. Вакуумные газойли
  4. Экстракты масляного производства
  5. Керосино-газойлевые фракции (первичные и вторичные)
  6. Тяжелые газойли каталитического крекинга и коксования
  7. Битумы
  8. Остатки висбрекинга
  9. Тяжелая смола пиролиза

Основные потребители мазута — промышленность, флот и жилищно-коммунальное хозяйство[источник не указан 292 дня].

М-40[править | править код]

Мазут М-40 вырабатывается по ГОСТ 10585 — 99 «Топливо нефтяное. Мазут» (стандарт на печное и котельное топливо), и классифицируется как среднее котельное топливо. Для М-40 температура застывания допускается не выше +10 °С, а при приготовлении из высокопарафинистых нефтей не выше +25 °С. Топочный мазут М-40 производится из остатков переработки нефти. Для снижения температуры застывания в М-40 до 10 °С добавляют 8 — 15 % среднедистиллятных фракций. Используется для сжигания в отопительных установках, в теплогенераторах (используемых в сельском хозяйстве для сушки зерна и фруктов)[2].

М-100[править | править код]

Мазут М-100 (топливо) вырабатывается на базе остатков атмосферной и вакуумной перегонки с добавлением тяжелых газойлевых фракций, регламентируется тем же ГОСТ 10585—2013 «Топливо нефтяное. Мазут. Технические условия». Используется в качестве котельного топлива для различных отопительных систем, печей, систем парового отопления и технологических установок. Отличается от М-40 вязкостью, а также наличием в его составе различных видов добавок: дизельного топлива, депрессорных присадок, керосиновых фракций и пр.

[2]

Мазут занимает четвёртое место после нефти, газа и дизельного топлива в структуре экспорта России (в денежном выражении)[источник не указан 292 дня].

  • В 2005 году из России было экспортировано 45,8 млн тонн мазута на 10,2 млрд долл.[1].
  • В 2006 — 47,5 млн тонн на 13,7 млрд долл. [2].
  • В 2007 — 55,6 млн тонн на 18,2 млрд долл. [3].
  • Геллер З. И. Высоковязкие мазуты как котельное и печное топливо. М.: Гостоптехиздат, 1959. — 216 с.
  • Сергиенко С. Р. Высокомолекулярные соединения нефти, 2 изд., М., 1964.
  • Геллер З. И. Мазут как топливо. М.: Недра, 1965. — 495 с.
  • Энглин Б. А. Применение жидких топлив при низких температурах, 3 изд., М., 1980.
  • ГОСТ 10585-99 Топливо нефтяное. Мазут. Технические условия, Минск (протокол № 15-99 от 28 мая 1999 г.)

Топливо — Википедия

Эта статья описывает химические топлива; о ядерном топливе см.: Ядерное топливо.

То́пливо в широком смысле слова — это вещество, способное выделять энергию в ходе определённых процессов, которую можно использовать для технических целей. Химическое топливо выделяет энергию в ходе экзотермических химических реакций при горении, ядерное топливо — в ходе ядерных реакций. Некоторые топлива (например, гомогенные пороха или твёрдые ракетные топлива) способны к самостоятельному горению в отсутствие окислителя. Однако большинство топлив, используемых в быту и в промышленности, требует для сжигания наличия кислорода, и такие топлива также могут называться горючими. Наиболее распространёнными горючими материалами являются органические топлива, в составе которых есть углерод и водород. Топлива подразделяются по агрегатному состоянию вещества на твёрдые, жидкие и газообразные, а по способу получения — на природные (уголь, нефть, газ) и искусственные. Ископаемые природные топлива служат основным источником энергии для современного общества. В 2010 году примерно 90 % всей энергии, производимой человечеством на Земле, добывалось сжиганием ископаемого топлива или биотоплива

[1], и, по прогнозам Управления энергетических исследований и разработок (США)[en], эта доля не упадёт ниже 80 % до 2040 года при одновременном росте энергопотребления на 56 % в период с 2010 по 2040 годы[2]. С этим связаны такие глобальные проблемы современной цивилизации, как истощение невозобновляемых энергоресурсов, загрязнение окружающей среды и глобальное потепление.

Понятие топлива

Понятие топлива возникло из способности некоторых веществ гореть, выделяя при этом тепло. В большинстве случаев горение является химической реакцией окисления, при этом для таких видов топлива, как, например, дерево (дрова) или бензин окислителем часто служит кислород воздуха. В качестве окислителя в специальных устройствах (например, ракетных двигателях) могут использоваться и другие вещества, например жидкий кислород. Фтор не используется как окислитель из-за очень высокой токсичности, озон — из-за токсичности и нестабильности.

Поскольку во многих устройствах в качестве окислителя используется кислород, потребляемый из окружающего воздуха без приложения специальных усилий («невидимый» окислитель), в быту происходит смешение понятий и горючее часто (и ошибочно) называют топливом.

Для преобразования тепловой энергии топлива в кинетическую используют различные виды тепловых двигателей.

Основной показатель топлива — теплотворная способность (теплота сгорания). Для целей сравнения видов топлива введено понятие условного топлива (теплота сгорания одного килограмма «условного топлива» (у. т.) составляет 29,3 МДж или 7000 ккал, что соответствует низшей теплотворной способности чистого антрацита).

Печное бытовое топливо предназначено для сжигания в отопительных установках небольшой мощности, расположенных непосредственно в жилых помещениях, а также в теплогенераторах средней мощности, используемых в сельском хозяйстве для приготовления кормов, сушки зерна, фруктов, консервирования и других целей.

Стандарт на котельное топливо — ГОСТ 10585-99 предусматривает выпуск четырёх его марок: флотских мазутов Ф-5 и Ф-12, которые по вязкости классифицируются как лёгкие топлива, топочных мазутов марки 40 — как среднее и марки 100 — тяжёлое топливо. Цифры указывают ориентировочную вязкость соответствующих марок мазутов при 50 °C.

Печное топливо тёмное вырабатывается из дизельных фракций прямой перегонки и вторичного происхождения — дистиллятов термического, каталитического крекинга и коксования.

По фракционному составу печное топливо может быть несколько тяжелее дизельного топлива по ГОСТ 305-82 (до 360 °C перегоняется до 90 процентов вместо 96 процентов, вязкость печного топлива до 8,0 мм2/с при 20 °C против 3,0-6,0 мм2/с дизельного).

При изготовлении печного топлива не нормируются цетановое и йодное числа, температура помутнения. При переработке сернистых нефтей массовая доля серы в топливе — до 1,1 процента.

Для улучшения низкотемпературных свойств печного топлива в промышленности применяют депрессорные присадки, синтезированные на основе сополимера этилена с винилацетатом.

Характеристики:

  • 10 процентов перегоняется при температуре, С, не ниже 160;
  • 90 процентов перегоняется при температуре, C, не выше 360;
  • кинематическая вязкость при 20 °C, мм2/с, не более 8,0;
  • температура вспышки в закрытом тигле, С, не ниже 45;
  • массовая доля серы, процентов, не более: в малосернистом топливе 0,5, в сернистом топливе 1,1;
  • испытание на медной пластинке выдерживает;
  • кислотность, мг КОН/100 см3 топлива, не более 5,0;
  • зольность, процентов, не более 0,02;
  • коксуемость 10-процентного остатка, не более 0,35 процентов;
  • содержание воды: следы;
  • цвет: от светло-коричневого до чёрного;
  • плотность при 20 °C, кг/м3: не нормируется, определение обязательно.

Основные современные виды топлива

Твёрдые топлива

Жидкие топлива

Просты в транспортировке, но при этом велики потери при испарении, разливах и утечках.

Газообразные топлива

Более транспортабельны по сравнению с жидкими видами, при этом имеют ещё большие потери в испарении, а также при нормальных условиях ниже энергетическая плотность. Из-за низкой плотности газов энергозатраты на транспортировку на большие расстояния выше в сравнении с жидкими топливами, также выше стоимость газопровода в сравнении с нефтепроводом.

Дисперсные системы, растворы

Уровень и структура потребления топлива

Несмотря на огромное разнообразие видов топлива, основными источниками энергии остаются нефть, природный газ и уголь. Положение дел 100 лет назад было освещено Менделеевым. Первые два ископаемых топлива исчерпаемы в ближайшем будущем. Нефтяные топлива обладают особой ценностью для транспортных средств (основных потребителей энергии), в силу удобства перевозки, поэтому в настоящий момент ведутся исследования по использованию угля для выработки жидких топлив, в том числе и моторных. Также огромны запасы ядерного топлива, однако его использование накладывает высокие требования к безопасности, высокие затраты на подготовку, эксплуатацию и утилизацию топлива и попутных материалов.

Мировое потребление ископаемого топлива составляет около 12 млрд т у. т. в год. По данным BP Statistical review of World Energy 2003, за 2002 год потребление ископаемого топлива составило:

  • В Европейском союзе (EU-15) — 1396 млн тонн нефтяного эквивалента (2,1 млрд т у. т.)
    • 45 % — нефть, 25 % — газ (природный), 16 % — уголь, 14 % — ядерное топливо
  • В США — 2235 млн тонн нефтяного эквивалента (3,4 млрд т у. т.)
    • 40 % — нефть, 27 % — газ (природный), 26 % — уголь, 8 % — ядерное топливо

Доля возобновляемых источников энергии в энергобалансах

  • Европы — 5 %
  • США — 2 %

По приблизительным оценкам энергопотребление России составляет 1,3 млрд т у. т. в год.

  • 6 % — ядерное топливо
  • 4 % — возобновляемые источники

Динамика

За последние 20 лет мировое энергопотребление возросло на 30 % (и этот рост, по-видимому, продолжится в связи ростом потребности бурно развивающихся стран азиатского региона). В развитых странах за тот же период сильно изменилась структура потребления — произошло замещение части угля более экологичным газом (Европа и прежде всего Россия, где доля газа в потреблении составила до 40 %), а также возросла с 4 % до 10 % доля атомной энергии.

После приведения цифр стоит указать пример Австралии, в балансе которой солнечная энергетика занимает около 30 %. Эту долю потребляет солевая промышленность, вырабатывающая продукцию естественным испарением на солнце.

См. также

Примечания

Ссылки

Судовое маловязкое топливо — Википедия

Судовое маловязкое топливо (СМТ, ТСМ, флотский соляр) — топливо, предназначенное для использования в судовых высоко- и среднеоборотных дизелях, а также на газотурбинных установках.

Изготавливается из дизельных фракций с добавлением легких газойлей вторичных процессов. В отличие от дизельного топлива, имеет более низкое цетановое число и более высокое содержание серы.

  • Флотский мазут
  • ГОСТ Р 54299-2010 Топлива судовые. Технические условия
  • ISO-F DMA - ISO 8217:2010
galera Это заготовка статьи о флоте. Вы можете помочь проекту, дополнив её.
Улучшение статьиДля улучшения этой статьи желательно:
  • Найти и оформить в виде сносок ссылки на независимые авторитетные источники, подтверждающие написанное.
  • Дополнить статью (статья слишком короткая либо содержит лишь словарное определение).
Пожалуйста, после исправления проблемы исключите её из списка параметров. После устранения всех недостатков этот шаблон может быть удалён любым участником.

Условное топливо — Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 20 июля 2016; проверки требуют 24 правки. Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 20 июля 2016; проверки требуют 24 правки.

Условное топливо — принятая при расчетах единица учёта органического топлива, то есть нефти и её производных, природного и специально получаемого при перегонке сланцев и каменного угля, газа, торфа – которая используется для счисления полезного действия различных видов топлива в их суммарном учёте.

Основной показатель топлива — удельная теплота сгорания. Для целей сравнения видов топлива введено понятие условного топлива.

Принято, что теплота сгорания 1 кг твердого (жидкого) условного топлива (или 1 куб. м газообразного) равна 29,3 МДж (7 000 ккал). Для пересчета натурального топлива в условное применяется калорийный эквивалент Эк, величина которого определяется отношением низшей теплоты сгорания конкретного рабочего топлива. Перевод натурального топлива в условное производится умножением количества натурального топлива на калорийный эквивалент.

Для пересчета натурального топлива в условное применяют калорийный эквивалент Эк, величина которого определяется отношением низшей теплоты сгорания конкретного рабочего топлива (Q 1 r к теплоте сгорания условного топлива Эк = Q 1 r / 29,3. Перевод натурального топлива в условное производится умножением количества натурального топлива на калорийный эквивалент Ву = Вн • Эк где Ву и Вн - количества условного и натурального топлива. зольность и влажность топлива уменьшает величину калорийного эквивалента. Значение калорийного эквивалента принимают в среднем: для нефти 1,4; природного газа 1,2; торфа 0,4; кокса 0,93. Понятие условного топлива Применяется при планировании и анализе теплоэнергетических процессов для удобства сопоставления различных видов топлива.

В СССР и России за единицу условного топлива (у. т.) принималась теплотворная способность 1 кг каменного угля = 29,3 МДж или 7000 ккал. тонна условного топлива (т. у. т.) — единица измерения энергии, равная 29,3 ГДж; определяется как количество энергии, выделяющееся при сгорании 1 тонны каменного угля. Международное энергетическое агентство (IEA) приняло за единицу нефтяной эквивалент, обычно обозначаемый аббревиатурой TOE (англ. Tonne of oil equivalent). Одна тонна нефтяного эквивалента равняется 41,868 ГДж или 11,63 МВт·ч.[1][2] Применяется также единица — баррель нефтяного эквивалента (BOE): 1 toe = 7,11, 7,33 или 7,4 boe.

В США цены на энергоносители и в особенности на природный газ, часто измеряют в долларах ($) на единицу MMBtu(1 млн БТЕ) (1 Btu ≈ 1054,615 Дж. В Общероссийском классификаторе единиц измерения британская тепловая единица определена как 1,055 кДж[3]. ), для этого используется понятие «термальная цена» топлива.[4] Термальные цены на уголь могут заметно отличаться от цен на жидкое или газообразное топливо. Например, цена нефти в 2010 году — около 12$ за MMBtu, природного газа около 5$, а угля около 2$, что объясняется спросом на такие виды топлива.

Один гигаджоуль эквивалентен 26,8 м³ природного газа при стандартной температуре и давлении. Таким образом, 1 млн БТЕ = 28,263682 м³ природного газа при стандартной температуре и давлении. Ещё одно использование британской тепловой единицы — котировки цен на топливо (как правило, на англо-американских рынках). Один баррель нефти содержит 5,825⋅106 BTU. Одна тысяча кубических метров природного газа содержит 35 800 000 BTU.[5]

Поскольку BTU слишком маленькая единица в денежном измерении, для котировки часто используется терм, 1 терм = 100 000 BTU.

В энергетическом лесоводстве и сельском хозяйстве (особенно в Великобритании) за эталон Биомассы иногда берется т. н. ODT Топочно-высушенная тонна. Которая в определенной мере стандартизирует калорийность разных энергетических культур (традиционно речь идет о дровах)

В США также используется такой термин как Эквивалент галлона бензина (Gasoline gallon equivalent (GGE)), для сравнения бензина с другими видами жидкого и газообразного топлива. GGE рассчитывается для бензина в галлонах США при 114000 БТЕ/ галлон (0.120276 ГДж), или 7594 ккал/литр. Национальная конференция весов и измерений (NCWM) разработала стандартную единицу измерения для сжатого природного газа, определенную в Приложении D к Справочнику NIST 44 следующим образом: «1 Бензиновый [US] галлонный эквивалент (GGE) означает 2,567 кг (5,660 фунтов)) природного газа.»

Когда потребители заправляют свои автомобили СПГ в США, СПГ обычно измеряется и продается в единицах GGE. Это довольно полезно в сравнении с галлонами бензина.

топливо Эквивалент галлона бензина BTU/единица кВт·ч/единица
бензин (базовый)[6] 1 US gallon 114,000 BTU/gal 33.41
Бензин (обычный, летний)[6] 0.996 US gallon * 114,500 BTU/gal 33.56
Бензин (обычный, зимний)[6] 1.013 US gallon * 112,500 BTU/gal 32.97
Бензин (переформулированный бензин, E10 — этанол)[6] 1.019 US gallon * 111,836 BTU/gal 32.78
Gasoline (reformulated gasoline, ETBE)[6] 1.019 US gallon * 111,811 BTU/gal 32.77
Gasoline (reformulated gasoline, MTBE)[6] 1.020 US gallon * 111,745 BTU/gal 32.75
Gasoline (10 % MBTE)[7] 1.02 US gallon 112,000 BTU/gallon 32.83
Gasoline (regular unleaded)[8] 1 US gallon 114,100 BTU/gal 33.44
Diesel #2[8] 0.88 US gallons 129,500 BTU/gal 37.95
Biodiesel (B100)[8] 0.96 US gallons 118,300 BTU/gal
Bio Diesel (B20)[8] 0.90 US gallons 127,250 BTU/gal
Liquid natural gas (LNG)[8] 1.5362 US gallons 75,000 BTU/gal
Compressed natural gas (CNG)[8] 126.67 cu ft (3.587 m3) 900 BTU/cu ft
Hydrogen at 101.325 kPa 357.37 cu ft 319 BTU/cu ft[9]
Hydrogen by weight 0.997 kg (2.198 lb)[10] 119.9 MJ/kg (51,500 BTU/lb)[11]
Liquefied petroleum gas (propane) (LPG)[8] 1.35 US gallons 84,300 BTU/gal
Methanol fuel (M100)[8] 2.01 US gallons 56,800 BTU/gal
Ethanol fuel (E100)[8] 1.500 US gallons 76,100 BTU/gal
Ethanol (E85)[8] 1.39 US gallons 81,800 BTU/gal
Jet fuel (naphtha)[12] 0.97 US gallons 118,700 BTU/gal
Jet fuel (kerosene)[12] 0.90 US gallons 128,100 BTU/gal
Nitromethane ~2.3 US Gallons ~47,000 BTU/gal
Electricity 33.40 kilowatt-hours * 3,413 BTU/(kW·h)[13][14]
*calculated based on 114,000 BTU/gal base gasoline

Синтетическое жидкое топливо — Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 6 июня 2019; проверки требует 1 правка. Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 6 июня 2019; проверки требует 1 правка.

Синтети́ческое жи́дкое то́пливо — горючие жидкости, синтезируемые (искусственно получаемые синтетическим путём) из смеси газов (CO и H2), применяемые в качестве моторного топлива для двигателей внутреннего сгорания[1]. В настоящее время производится в ограниченном количестве.

Впервые синтетическое жидкое топливо в значительных объёмах начали производить в Германии во время Второй мировой войны (1939—1945). Поводом к началу производства стал создавшийся в процессе боевых действий и потери контроля над нефтедобывающими регионами дефицит нефти. Таким образом, Германия в значительной степени удовлетворяла свои нужды в моторном топливе за счёт создания собственных производственных мощностей по переработке угля в жидкое топливо. Органический синтез осуществлялся в присутствии катализатора на основе кобальта, при температуре +170…200°С и давлении 0,1—1 Мн/м2 (1—10 am). На выходе получали:

В дальнейшем технология совершенствовалась, а синтез с применением в качестве катализатора соединения на основе железа, который проводился при температуре свыше +220°С, в условиях повышенного давления 1—3 Мн/м2(10—30 am) позволил получать на выходе высокооктановый бензин. Бензин, синтезируемый по этой технологии, содержал 60—70% олефиновых углеводородов нормального и разветвлённого строения, а его октановое число достигало 75—78.

В связи с высокой стоимостью и малой эффективностью применяемых катализаторов дальнейшее производство синтетического жидкого топлива из CO и Н2 так и не получило широкого развития. Заслуживает внимания подобная ситуация, которая сложилась в Южной Африке, когда на фоне международных санкций во времена Апартеида было создано предприятие Sasol Limited по производству синтетического жидкого топлива, которое помогало экономике этого государства успешно функционировать в условиях международной изоляции.

Итак, дальнейшее расширение производства синтетического жидкого топлива из природных газов и твёрдых горючих ископаемых сдерживается его высокой стоимостью, которая значительно превосходит стоимость топлива, полученного перегонкой сырой нефти. Учёные многих стран мира интенсивно ведут поиск новых экономичных технических решений в области промышленного производства синтетического топлива. Этот поиск направлен, прежде всего, на упрощение уже известных технологических процессов:

  • снижение давления при ожижении угля до 100 атмосфер и ниже,
  • увеличение производительности газогенераторов для переработки угля, горючих сланцев и природных газов,
  • разработку новых катализаторов синтеза метанола и бензина, созданного на его основе.

Кроме того, немаловажной проблемой при производстве синтетического жидкого топлива является высокое потребление воды: до 5—7 литров на каждый литр топлива.

Синтетическое жидкое топливо, как правило, синтезируют из смеси окиси углерода (CO) и водорода (H2), получаемой из природных газов и угля в процессе конверсии газов и газификации топлива. Синтез осуществляется в присутствии катализаторов (Ni, Со, Fe и других) при повышенных температурах и в условиях повышенного давления (метод Фишера и Тропша). В зависимости от условий технологического процесса, получаемое синтетическое жидкое топливо содержит углеводороды (олефины, парафины) в основном нормального строения (неразветвлённые). Также (синтетическим путём) получают различные добавки к топливу для повышения антидетонационных свойств и октанового числа:

  • Рапопорт И. Б., Искусственное жидкое топливо, 2 изд., М., 1955;
  • Петров А. Д., Химия моторных топлив, М., 1953;
  • Лебедев Н. Н., Химия и технология основного органического и нефтехимического синтеза, М., 1971.

Топливо — Википедия. Что такое Топливо

То́пливо в широком смысле слова — это вещество, способное выделять энергию в ходе определённых процессов, которую можно использовать для технических целей. Химическое топливо выделяет энергию в ходе экзотермических химических реакций при горении, ядерное топливо — в ходе ядерных реакций. Некоторые топлива (например, гомогенные пороха или твёрдые ракетные топлива) способны к самостоятельному горению в отсутствие окислителя. Однако большинство топлив, используемых в быту и в промышленности, требует для сжигания наличия кислорода, и такие топлива также могут называться горючими. Наиболее распространёнными горючими материалами являются органические топлива, в составе которых есть углерод и водород. Топлива подразделяются по агрегатному состоянию вещества на твёрдые, жидкие и газообразные, а по способу получения — на природные (уголь, нефть, газ) и искусственные. Ископаемые природные топлива служат основным источником энергии для современного общества. В 2010 году примерно 90 % всей энергии, производимой человечеством на Земле, добывалось сжиганием ископаемого топлива или биотоплива[1], и, по прогнозам Управления энергетических исследований и разработок (США)[en], эта доля не упадёт ниже 80 % до 2040 года при одновременном росте энергопотребления на 56 % в период с 2010 по 2040 годы[2]. С этим связаны такие глобальные проблемы современной цивилизации, как истощение невозобновляемых энергоресурсов, загрязнение окружающей среды и глобальное потепление.

Понятие топлива

Понятие топлива возникло из способности некоторых веществ гореть, выделяя при этом тепло. В большинстве случаев горение является химической реакцией окисления, при этом для таких видов топлива, как, например, дерево (дрова) или бензин окислителем часто служит кислород воздуха. В качестве окислителя в специальных устройствах (например, ракетных двигателях) могут использоваться и другие вещества, например жидкий кислород. Фтор не используется как окислитель из-за очень высокой токсичности, озон — из-за токсичности и нестабильности.

Поскольку во многих устройствах в качестве окислителя используется кислород, потребляемый из окружающего воздуха без приложения специальных усилий («невидимый» окислитель), в быту происходит смешение понятий и горючее часто (и ошибочно) называют топливом.

Для преобразования тепловой энергии топлива в кинетическую используют различные виды тепловых двигателей.

Основной показатель топлива — теплотворная способность (теплота сгорания). Для целей сравнения видов топлива введено понятие условного топлива (теплота сгорания одного килограмма «условного топлива» (у. т.) составляет 29,3 МДж или 7000 ккал, что соответствует низшей теплотворной способности чистого антрацита).

Печное бытовое топливо предназначено для сжигания в отопительных установках небольшой мощности, расположенных непосредственно в жилых помещениях, а также в теплогенераторах средней мощности, используемых в сельском хозяйстве для приготовления кормов, сушки зерна, фруктов, консервирования и других целей.

Стандарт на котельное топливо — ГОСТ 10585-99 предусматривает выпуск четырёх его марок: флотских мазутов Ф-5 и Ф-12, которые по вязкости классифицируются как лёгкие топлива, топочных мазутов марки 40 — как среднее и марки 100 — тяжёлое топливо. Цифры указывают ориентировочную вязкость соответствующих марок мазутов при 50 °C.

Печное топливо тёмное вырабатывается из дизельных фракций прямой перегонки и вторичного происхождения — дистиллятов термического, каталитического крекинга и коксования.

По фракционному составу печное топливо может быть несколько тяжелее дизельного топлива по ГОСТ 305-82 (до 360 °C перегоняется до 90 процентов вместо 96 процентов, вязкость печного топлива до 8,0 мм2/с при 20 °C против 3,0-6,0 мм2/с дизельного).

При изготовлении печного топлива не нормируются цетановое и йодное числа, температура помутнения. При переработке сернистых нефтей массовая доля серы в топливе — до 1,1 процента.

Для улучшения низкотемпературных свойств печного топлива в промышленности применяют депрессорные присадки, синтезированные на основе сополимера этилена с винилацетатом.

Характеристики:

  • 10 процентов перегоняется при температуре, С, не ниже 160;
  • 90 процентов перегоняется при температуре, C, не выше 360;
  • кинематическая вязкость при 20 °C, мм2/с, не более 8,0;
  • температура вспышки в закрытом тигле, С, не ниже 45;
  • массовая доля серы, процентов, не более: в малосернистом топливе 0,5, в сернистом топливе 1,1;
  • испытание на медной пластинке выдерживает;
  • кислотность, мг КОН/100 см3 топлива, не более 5,0;
  • зольность, процентов, не более 0,02;
  • коксуемость 10-процентного остатка, не более 0,35 процентов;
  • содержание воды: следы;
  • цвет: от светло-коричневого до чёрного;
  • плотность при 20 °C, кг/м3: не нормируется, определение обязательно.

Основные современные виды топлива

Твёрдые топлива

Жидкие топлива

Просты в транспортировке, но при этом велики потери при испарении, разливах и утечках.

Газообразные топлива

Более транспортабельны по сравнению с жидкими видами, при этом имеют ещё большие потери в испарении, а также при нормальных условиях ниже энергетическая плотность. Из-за низкой плотности газов энергозатраты на транспортировку на большие расстояния выше в сравнении с жидкими топливами, также выше стоимость газопровода в сравнении с нефтепроводом.

Дисперсные системы, растворы

Уровень и структура потребления топлива

Несмотря на огромное разнообразие видов топлива, основными источниками энергии остаются нефть, природный газ и уголь. Положение дел 100 лет назад было освещено Менделеевым. Первые два ископаемых топлива исчерпаемы в ближайшем будущем. Нефтяные топлива обладают особой ценностью для транспортных средств (основных потребителей энергии), в силу удобства перевозки, поэтому в настоящий момент ведутся исследования по использованию угля для выработки жидких топлив, в том числе и моторных. Также огромны запасы ядерного топлива, однако его использование накладывает высокие требования к безопасности, высокие затраты на подготовку, эксплуатацию и утилизацию топлива и попутных материалов.

Мировое потребление ископаемого топлива составляет около 12 млрд т у. т. в год. По данным BP Statistical review of World Energy 2003, за 2002 год потребление ископаемого топлива составило:

  • В Европейском союзе (EU-15) — 1396 млн тонн нефтяного эквивалента (2,1 млрд т у. т.)
    • 45 % — нефть, 25 % — газ (природный), 16 % — уголь, 14 % — ядерное топливо
  • В США — 2235 млн тонн нефтяного эквивалента (3,4 млрд т у. т.)
    • 40 % — нефть, 27 % — газ (природный), 26 % — уголь, 8 % — ядерное топливо

Доля возобновляемых источников энергии в энергобалансах

  • Европы — 5 %
  • США — 2 %

По приблизительным оценкам энергопотребление России составляет 1,3 млрд т у. т. в год.

  • 6 % — ядерное топливо
  • 4 % — возобновляемые источники

Динамика

За последние 20 лет мировое энергопотребление возросло на 30 % (и этот рост, по-видимому, продолжится в связи ростом потребности бурно развивающихся стран азиатского региона). В развитых странах за тот же период сильно изменилась структура потребления — произошло замещение части угля более экологичным газом (Европа и прежде всего Россия, где доля газа в потреблении составила до 40 %), а также возросла с 4 % до 10 % доля атомной энергии.

После приведения цифр стоит указать пример Австралии, в балансе которой солнечная энергетика занимает около 30 %. Эту долю потребляет солевая промышленность, вырабатывающая продукцию естественным испарением на солнце.

См. также

Примечания

Ссылки

Топливо - это... Что такое Топливо?

То́пливо — вещество, из которого с помощью определённой реакции может быть получена тепловая энергия.

Понятие топлива

Чаще всего, под топливом понимают вещество, способное гореть при наличии окислителя (например, дрова или дизельное топливо). В таком случае, смесь топлива с окислителем образует взрывчатое вещество. Тепловой двигатель может преобразовывать тепловую энергию топлива в кинетическую. Существует также ядерное топливо — вещество, выделяющее большое количество тепла в результате реакций распада или объединения ядер атомов.

Основной показатель топлива — теплотворная способность (теплота сгорания). Для целей сравнения видов топлива введено понятие условного топлива (теплота сгорания одного килограмма «условного топлива» (у.т.) составляет 29,3 МДж или 7000 ккал — что соответствует низшей теплотворной способности чистого антрацита).

Печное бытовое топливо предназначено для сжигания в отопительных установках небольшой мощности, расположенных непосредственно в жилых помещениях, а также в теплогенераторах средней мощности, используемых в сельском хозяйстве для приготовления кормов, сушки зерна, фруктов, консервирования и других целей.

Стандарт на котельное топливо — ГОСТ 10585-99 предусматривает выпуск четырёх его марок: флотских мазутов Ф-5 и Ф-12, которые по вязкости классифицируются как лёгкие топлива, топочных мазутов марки 40 — как среднее и марки 100 — тяжёлое топливо. Цифры указывают ориентировочную вязкость соответствующих марок мазутов при 50 °C.

Печное топливо тёмное вырабатывается из дизельных фракций прямой перегонки и вторичного происхождения — дистиллятов термического, каталитического крекинга и коксования.

По фракционному составу печное топливо может быть несколько тяжелее дизельного топлива по ГОСТ 305-82 (до 360 °C перегоняется до 90 процентов вместо 96 процентов, вязкость печного топлива до 8,0 мм2/с при 20 °C против 3,0-6,0 мм2/с дизельного).

При изготовлении печного топлива не нормируются цетановое и йодное числа, температура помутнения. При переработке сернистых нефтей массовая доля серы в топливе — до 1,1 процента.

Для улучшения низкотемпературных свойств печного топлива в промышленности применяют депрессорные присадки, синтезированные на основе сополимера этилена с винилацетатом.

Характеристики:

  • 10 процентов перегоняется при температуре, С, не ниже 160;
  • 90 процентов перегоняется при температуре, C, не выше 360;
  • кинематическая вязкость при 20 °C, мм2/с, не более 8,0;
  • температура вспышки в закрытом тигле, С, не ниже 45;
  • массовая доля серы, процентов, не более: в малосернистом топливе 0,5, в сернистом топливе 1,1;
  • испытание на медной пластинке выдерживает;
  • кислотность, мг КОН/100 см3 топлива, не более 5,0;
  • зольность, процентов, не более 0,02;
  • коксуемость 10 процентного остатка, не более 0,35 процентов;
  • содержание воды: следы;
  • цвет: от светло-коричневого до чёрного;
  • плотность при 20 °C, кг/м3: не нормируется, определение обязательно.

Основные современные виды топлива

Твёрдые топлива

Жидкие топлива

Просты в транспортировке, но при этом велики потери при испарении, разливах и утечках.

  • Жидкое ракетное топливо
  • Эмульсии
    • Водотопливная эмульсия
    • Этиловый спирт в бензинах
    • Масла в бензинах

Газообразные топлива

Ещё более транспортабельны, при этом ещё большие потери, а также при нормальных условиях ниже энергетическая плотность.

Дисперсные системы, растворы

  • Аэрозоли
    • Угольная пыль
    • Алюминиевая, магниевая пыль
  • Пены
    • Газодизель (смесь природного газа с дизельным топливом)
    • Смесь водорода с бензином
  • Суспензии

Нетипичные топлива

Уровень и структура потребления топлива

Несмотря на огромное разнообразие видов топлива, основными источниками энергии остаются нефть, природный газ и уголь. Положение дел 100 лет назад было освещено Менделеевым. Первые два ископаемых топлива исчерпаемы в ближайшем будущем. Нефтяные топлива обладают особой ценностью для транспортных средств (основных потребителей энергии), в силу удобства перевозки, поэтому в настоящий момент ведутся исследования по использованию угля для выработки жидких топлив, в том числе и моторных. Также огромны запасы ядерного топлива, однако его использование накладывает высокие требования к безопасности, высокие затраты на подготовку, эксплуатацию и утилизацию топлива и попутных материалов.

Мировое потребление ископаемых топлив составляет около 12 млрд т. у.т. в год. По данным BP Statistical review of World Energy 2003, за 2002 год потребление ископаемого топлива составило:

  • В Европейском союзе (EU-15) — 1396 млн тонн нефтяного эквивалента (2,1 млрд т. у.т.)
    • 45 % — нефть, 25 % — газ (природный), 16 % — уголь, 14 % — ядерное топливо
  • В США — 2235 млн тонн нефтяного эквивалента (3,4 млрд т. у.т.)
    • 40 % — нефть, 27 % — газ (природный), 26 % — уголь, 8 % — ядерное топливо

Доля возобновимых источников энергии в энергобалансах

  • Европы — 5 %
  • США — 2 %

По приблизительным оценкам энергопотребление России составляет 1,3 млрд т. у.т. в год.

  • 6 % — ядерное топливо
  • 4 % — возобновимые источники

Динамика

За последние 20 лет мировое энергоротребление возросло на 30 % (и этот рост, по-видимому, продолжится в связи ростом потребности бурно развивающихся стран азиатского региона). В развитых странах за тот же период сильно изменилась структура потребления — произошло замещение части угля более экологичным газом (Европа и прежде всего Россия, где доля газа в потреблении составила до 40 %), а также возросла с 4 % до 10 % доля атомной энергии.

После приведения цифр стоит указать пример Австралии, в балансе которой солнечная энергетика занимает около 30 %. Эту долю потребляет солевая промышленность, вырабатывающая продукцию естественным испарением на солнце.

См. также

Ссылки

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *