Меню Рубрики

Установки для смесевых бензинов

Смешивание топлива как массовое явление на рынке нефтепродуктов

Смешивание топлива используется для того, чтобы увеличить стоимость продукта на рынке или рабочие характеристики топлива более низкого качества путем смешивания его с топливом высшего класса и высшей цены. Цель смешивания топлив состоит также в том, чтобы производить продукт определенной спецификации по самой низкой стоимости и с использованием минимального количества дорогого топлива.

Смешивание топлива производится с помощью разнообразных процессов, каждый из которых имеет свои плюсы и минусы (например, линейное смешивание в потоке, смешивание топлив в контейнере и т.п.). Смешивание топлива, в том числе, бензина, дистиллятов, реактивного топлива, керосина осуществляется путем введения пропорционального количества каждого компонента в основной поток, где они тщательно перемешиваются с помощью специальных устройств турбулентности. В процессе смешивания топлив с помощью дозаторов также вводятся присадки, повышающие октановое число, деактиваторы металла, антиоксиданты, антидетонационные агенты, ингибиторы коррозии и смолообразования, детергенты для обеспечения конкретных свойств продукта.

Современный топливный рынок требует все большего количества рецептов смешанных топлив, которые могут быть произведены в кратчайшие сроки и по доступным ценам. Такие требование способствую развитию и расширению ассортимента оборудования для смешивания топлива.

Смешивание топлива дизельного и бензина

Очень часто владельцы дизельных агрегатов слышат о том, что при смешивании бензина и дизельного топлива в определенных пропорциях вполне реально улучшить некоторые свойства горючего, например, предельную температуру фильтрации. Особенно актуальной данная информация является для оптовых покупателей дизельного топлива. Так ли это на самом деле? Давайте попробуем разобраться.

С одной стороны летнее дизтопливо не содержит некоторых дорогостоящих присадок, являясь при этом более дешевым и качественным. Но с другой — оптовые закупки чреваты возможным образованием остатков. А впереди может идти зима. Нужно искать какой-то выход.

Именно поэтому многие наши соотечественники прорабатывают варианты. Зная, что бензин не замерзает, пробуют смешать его с дизтопливом и получить горючее, пригодное для работы в холодную пору года.

Состав бензинов, как и дизельных топлив, – это преимущественно углеводороды. Каждый из них по отдельности является горючим, что позволяет смеси наиболее полно сгорать в цилиндрах двигателя. Но это, по сути, единственная схожая черта между дизельными топливами и бензинами. Дальше идут только принципиальные отличия. Для лучшего понимания кратко рассмотрим особенности работы бензинового и дизельного двигателей.

Бензиновый двигатель

Процесс начинается с впрыскивания топлива цилиндр. Далее оно сжимается и поджигается за счет возникновения электрической искры. При сгорании бензин расширяется и толкает поршень вниз. Именно поршень передает момент на коленчатый вал двигателя.

Основное, что здесь нужно выделить – бензин не загорается сам. Он поджигается свечей зажигания в строго определенный момент. В случае отсутствия искры двигатель не работает.

Дизельный двигатель

Принцип работы дизельного двигателя немного другой. В первую очередь поршень сжимает обычный воздух, который за счет данного воздействия резко нагревается. И только потом впрыскивается топливо. Следует его мгновенное испарение и вспыхивание. В дальнейшем все идет так, как и в случае с бензиновым двигателем.

Принципиальным отличием дизельного двигателя от бензинового является то, что топливо горит в нем самостоятельно. Этот процесс не зависит от наличия искры, а определяется давлением в камере сгорания. Если не загорается топливо, то и дизель не работает.

Опытный автомобилист знает, что для регулировки бензинового двигателя необходимо выбирать момент искрообразования. В свою очередь регулировка дизеля обеспечивается за счет выбора момента инжекции топлива.

Так стоит или нет?

Мы проанализировали работу каждого из двигателей. Теперь можно попытаться ответить на вопрос: чем завершится самостоятельное вспыхивание бензина от температуры, независимо от момента зажигания? Да, бывает и такое тоже. Данный эффект получил название калильного зажигания. Управление двигателем в таком режиме попросту невозможно, поэтому проектировщики двигателей и производители горючего стараются всеми способами избежать такого развития событий.

Во многом из-за этого и было введено понятие октанового числа, которое впоследствии стало одной из важнейших характеристик бензина. Оно характеризует его способность к самовоспламенению. Чем ниже данный показатель – тем выше способность к самовоспламенению и наоборот. Понятно, что чем выше октановое число, тем качественнее является бензин.

Для дизельных топлив ввели показатель цетанового числа. Он характеризует способность дизтоплива к самовоспламенению в процессе сжатия. Большее значение цетанового числа отвечает более быстрому вспыхиванию и сгоранию топлива в цилиндрах двигателя. Лучшее на сегодняшний день дизельное топливо марки ЕВРО-5 обладает цетановым числом, равным 55.

Теперь очевидно, что цетановое и октановое числа – понятия, взаимоисключающие друг друга. Добавление дизельное топлива в бензин приводит к понижению октанового числа, уменьшению мощности двигателя, интенсивному постукиванию клапанов.

Обратный процесс – добавление бензина в дизельное топливо понижает цетановое число, ухудшает смазывающие свойства, увеличивает время сгорания, отравляет окружающую среду выхлопными газами. Кроме того, можно не завести двигатель при отрицательной температуре.

Смешивание метанола с топливом

Метанол – это высокооктановый компонент для смешивания топлив, в том числе бензина, характеризуется чистотой горения, производством из не нефтяных источников энергии таких, как природный газ, уголь и биомасса.

Смешивание топлива и метанола началось еще в 70-х годах прошлого века. Формулы для смешивания выводились на протяжении 30 лет коммерческого опыта и научных исследований.

Метанол используется во всем мире, в качестве растворителя и компонента для производства разнообразной химической продукции, а также для улучшения качеств бензина. В отличии от смешивания других спиртов с топливом, смешивание топлива и метанола является экономичным без дополнительных государственных субсидий или спонсирования.

Установка для смешивания топлива УСБ GlobeCore

При смешивании метанола с топливом, последнее приобретает дополнительные свойства, которые улучшают чистоту его сжигания в двигателе. Кроме того, метанол имеет высокое октановое число, обеспечивая плавное сгорание и отсутствие октановых добавок, более низкую температуру кипения для лучшего парообразования топлива, высокое соотношение водорода к углероду для меньшего воздействия углерода и отсутствия серных загрязнений, которые могут нанести вред топливу. В итоге, смешивание метанола с топливом приводит к снижению вредных выбросов транспортных средств и уменьшению загрязнения окружающей среды.

Смешивание топлива на собственном предприятии

Компоненты для смешивания топлива чаще всего сильно отличаются по качеству и составляющим, поэтому установки для блендинга оборудуются контрольными системами вязкости и плотности, то есть физико-химического анализа, компонентов. Требуемая скорость потока смешивания топлив и соотношение компонентов задаются в рецептуре, поэтому техника для блендинга полностью компьютеризирована для повышения эффективности процедур.

Оборудование для смешивания топлив устроено так, чтобы обеспечить минимальный перепад давления и максимальную надежность. Многие компании-разработчики установок для блендинга внедряют эксклюзивные новшества для совершенствования смешивающих систем: например, контроллер с независимым алгоритмом управления, который позволяет быстро реагировать на изменения в процессе смешивания топлив. Благодаря подобного рода возможностям оборудования, установки для блендинга не требуют постоянной ручной наладки, а количество и качество компонентов может постоянно измеряться и корректироваться во время смешивания топлив для обеспечения оптимального качества производимой продукции.

Процедура смешивания топлив требует постоянного развития технологий, в связи с увеличением количества компонентов разной структуры и качества. Наиболее популярными на рынке остаются системы для блендинга типа УСБ, которые относятся к разряду мобильного многофункционального оборудования. Высокая скорость и производительность смешивания обеспечивает также экономию на электроэнергии. Кроме того, на основании заданных ранее рецептур можно производить комбинацию компонентов и создавать уникальный продукт. В результате, клиент гарантировано получает более высокую прибыль.

С помощью установок типа УСБ можно решать широкий спектр задач, главными из которых являются:

  • производство смесевых многокомпонентных топлив;
  • интенсификация протекания процессов;
  • предкрекинговая обработка нефти;
  • получение гомогенизированного топлива;
  • производство бункеровочного топлива;
  • приготовление водо-мазутных эмульсий;
  • производство водотопливных эмульсий;
  • приготовление и производство СОЖ;
  • экономия мазута, обработка мазута.

Стандартные системы для смешивания топлив типа УСБ производит контроль за процессов с помощью шкафа управления с сенсорной панелью. Смешивание и добавление ингредиентов производится одновременно по условиям заданной рецептуры и с помощью точных дозаторов.

Данная установка торговой марки GlobeCore поставляется на рынки 70 стран мира в течении последних нескольких лет, имеет новые усовершенствованные модели и индивидуальные запатентованные разработки.

Преимуществами клиентов, использующих установки УСБ является гибкость систем смешивания, их эффективность и рентабельность.

источник

Смесевые бензины: прошлое, настоящее, будущее

Все хорошие вещи в жизни приходят не поодиночке,

а вместе с другими вещами

Чарльз Лэмб

Если сравнивать любую страну с живым организмом, то ее дороги – ни что иное, как сосуды государства: его вены и артерии, обеспечивающие передвижение всех полезных веществ (товаров, финансовых потоков, туристов и пр.) и выведение ненужных соединений (мусора, отходов и т.п.). Как известно, многие болезни возникают из-за проблем с сердечнососудистой системой. Поэтому, оздоровление крови и сосудов стоит в ряду важных заданий врачей и диетологов, также как “оздоровление” бензина и транспортных путей – одна из прерогатив современных технологов в сфере топливного производства и транспорта. Именно поэтому, основной тематикой настоящей статьи будет рассмотрение различных аспектов “здорового” смесевого бензина, его изобретения, внедрения в производство, современного этапа развития и перспектив на будущее.

Читайте также:  Установка firebird из tar

Т Е О Р Е Т И Ч Е С К И Й О Ч Е Р К

Бензин (франц. benzine, от лат. benzoe – ароматический сок) – смесь углеводородов различного строения (насыщенные – 25-61 %, ненасыщенные – 13-45%, нафтеновые – 9-71 % и ароматические – 4-16 % углеводороды со средней молекулярной массой около 100Д), которая получается в процессе переработки нефти и используется в качестве растворителя или горючего с низкими детонационными характеристиками. Бензиновая фракция является самой легкой из жидких фракций нефти. Ее получают в ходе разных процессов возгонки нефти. По этому от фракционного состава бензинов зависят легкость и надежность пуска двигателя, полнота сгорания, длительность прогрева, приемистость автомобиля и интенсивность износа деталей двигателя. К основным качественным показателям моторных бензинов можно отнести:

• Испаряемость и смесеобразование;

• Детонационная стойкость (октановое число);

• Склонность к неуправляемому воспламенению (калильное зажигание);

• Нагарообразование и склонность к отложениям;

• Химическая стабильность (индукционный период);

• Нейтральность по отношению к окружающей среде;

Смесевые бензины (моторные) – термин, сформулированный сотрудниками Украинского научно-исследовательского института нефтеперерабатывающей промышленности «МАСМА» при разработке ДСТУ 320.001.49943.015-2000 для марок А-80-Ек, А-92-Ек, А-95-Ек, А-98-Ек с добавками биоэтанола. Название Госстандарта – «Бензины моторные смесевые. Технические условия» – дало возможность отделить моторные топлива, производимые на НПЗ, от топлив, производимых в условиях нефтебаз и мини-НПЗ. К ним относятся бензины, полученные методами смешения различных компонентов (например углеводородной основы нефтевого происхождения с биоэтанолом), с целью позитивного изменения свойств конечного продукта. Хотя, справедливости ради, стоит отметить, что любой бензин является в той или иной мере смесевым, ведь в его производстве так или иначе используются присадки (вещества, добавляемые в количествах 0,05-0,1% к топливам, минеральным и синтетическим маслам для улучшения их эксплуатационных свойств). К ним относятся: антидетонаторы, антиокислители, ингибиторы коррозии и др.

Бензины предназначены для применения в поршневых двигателях внутреннего сгорания с принудительным воспламенением (от искры). Современные автомобильные бензины должны удовлетворять ряду требований, обеспечивающих экономичную и надежную работу двигателя, и требованиям эксплуатации: иметь хорошую испаряемость; групповой углеводородный состав, обеспечивающий устойчивый, бездетонационный процесс сгорания на всех режимах работы двигателя; не изменять своего состава и свойств при длительном хранении и не оказывать вредного влияния на детали топливной системы, резервуары, резинотехнические изделия и др. В последние годы на первый план выдвигается безопасность топлива для экологии.

Сегодня автомобильный транспорт выделяет в воздух около 30% всех загрязнений, а в городах эта цифра доходит до 80%. Применение метанола или этанола в смеси с бензином помогает снизить выделение угарного газа, который в 20% случаев вызывает образование смога. Установок, или, точнее, оборудования для смешения жидкостей, имеется множество: механическое, электромагнитное, просто диффузионно-гравитационное, ультразвуковое. Целесообразность применения того или иного вида определяется разными условиями, в зависимости от требований к конечной смеси и установленным ее качествам. Для приготовления смесевого топлива в условиях нефтебаз, АЗС и мини-НПЗ есть две основные технологии смешения: 1) в объеме, 2) в потоке. Более прогрессивной и рентабельной считается вторая. Единственный аргумент, который препятствует безоговорочному лидированию смесевого топлива – это то, что оно несколько дороже своих безэтаноловых аналогов, но со временем данная тенденция изменит свой вектор в диаметрально противоположную сторону.

И С Т О Р И Я С Т А Н О В Л Е Н И Я

Одной из основных дилемм создания бензинового автомобильного топлива можно по праву считать желание максимально повысить октановое число. Для этого использовали, используют и будут использовать различные добавки, как вредные так и безопасные для людей и природы. Раньше активно применяли соединения свинца: тетраэтилсвинец (ТЭС) или тетраметилсвинец (ТМС). Эти соединения увеличивают октановое число бензина, не влияя при этом на другие его свойства, в том числе на давление насыщенного пара. Но, ТЭС – очень ядовитое химическое соединение, даже небольшие концентрации его паров могут привести к патологии и летальному исходу! Вследствие такой опасности, уже в 60-х годах Главный врач США установил максимально допустимое

Количество ТЭС в бензине на уровне 4,0 мл на галлон (1 галлон = 3,785 л). Поскольку беспокойство по поводу загрязнения воздуха возрастало, в 1974 г. Агентство по защите окружающей среды объявило о постепенном снижении содержания свинца в бензине, которое должно было начаться с 1975 г. Так или иначе, разработчикам пришлось искать более безопасные средства повышения октанового числа. Постепенно их взоры устремились к известному еще с древнейших времен веществу, дающему энергию – этиловому спирту (этанолу). Правда, изначально его использовали, как приятную биодобавку к застолью…

В качестве горючего этанол начали применять в конце 1800-х годов в США как источник питания ламп, что значительно повысило его продажи. Но, крупные нефтяные компании, в период Гражданской войны, убедили правительство Штатов ввести налог на этанол и этим фактически уничтожить его промышленное производство. В 1906 году налог наконец-то отменили. Впервые крупномасштабное потребление этанола в качестве топлива отмечалось в начале 1900-х годов в период дефицита запасов нефти в Европе.

Также, Германия и США использовали этанол в качестве топлива для военного транспорта в период Второй Мировой Войны. После её окончания цены на нефть упали, что обусловило снижение потребления этанола. Спад в потреблении этанола продолжался до нефтяного кризиса начала 1970-х годов, который поспособствовал использованию этилового спирта в качестве добавки к бензину. Тем не менее, в начале двадцатого века бензин выступил основным видом транспортного топлива вследствие легкости в управлении работы бензиновых двигателей на данном материале и роста поставок более дешевой нефти из открытых нефтяных месторождений. Несмотря на многие недостатки, потребление нефтяного топлива в автотранспортных средствах занимало лидирующую позицию по крайней мере, в связи с тем, что крупные нефтяные и автомобильные компании создали барьер на пути проникновения новой конкурентоспособной промышленности.

Важной вехой на пути к становлению вопроса об альтернативном (в том числе и смесевом) топливе стал закон, принятый Конгрессом в 1988 году (Закон об альтернативном моторном топливе) и поправки к Закону о чистом воздухе 1990 года.

Первый предусматривал создание программ проведения исследований, научно-технических разработок и демонстрационных проектов автотранспортных средств и топлива, а также предоставление автомобильным компаниям кредитов на развитие программ рационального потребления топлива. В результате принятия данного закона было выпущено около 20 000 автомобилей, потребляющих бензин с примесью 85% этанола. На 2007 год около 3 миллионов таких автотранспортных средств находилось в эксплуатации.

Поправки признали, что изменения, внесенные в химический состав моторного топлива, играют важнейшую роль в уменьшении загрязнения, вызванного выбросом автомобилями отработавших газов. Внося благоприятные с точки зрения экологии изменения в химический состав топлива, Закон потребовал включения в формулу бензина полностью сгораемых кислородосодержащих добавок, которые получили название “оксигенаты”. Они позволили сократить расход нефти на производство товарного бензина и понизить требование к октановым характеристикам традиционных углеводородных компонентов топлива.

Далее был сформулирован еще один закон, призванный совершить революцию в топливных технология: Закон об энергетической политике, целью которого стало проникновение к 2010 году на рынок легковых автомобилей 30% альтернативных видов топлива, в том числе этанола. В связи с этим было выдвинуто требование к федеральным органам власти, поставщикам альтернативного топлива, правительству отдельных штатов, органам власти на местах, а также частным автомобильным паркам последовательно приобрести автотранспортные средства, работающие на альтернативном топливе.

Такие киты автомобилестроения, как «Ford», «General Motors» и «Daimler-Chrysler» создают сотни тысяч автотранспортных средств, работающих как на обычном бензине так и на бензине с примесью до 85% об. этанола. Этанол, добавляемый в состав бензина, способствует полному сгоранию топлива. Потребление смесей с добавлением этанола также уменьшает выделение угарного газа. Некоторые исследования показали, что, входя в состав правильно разработанной рецептуры топлива, этанол может также уменьшить выброс отработавших автомобильных газов, который приводит к образованию смога.

Хотя в процессе эксплуатации подобных двигателей и происходит выделение CO2 в атмосферу, он, в достаточной мере, поглощается в процессе роста биомассы, что фактически дополняет углеродный цикл круговорота веществ в природе. Признано, что добавка 10% биотоплив к традиционным моторным топливам уменьшает содержание вредных веществ в выхлопах автомобилей на 30%.

Читайте также:  Установка линзы в фару лачетти хэтчбек

Техногенный цикл углекислого газа в природе (благодаря использованию технологий смесевых бензинов) (по материалам: Карпов С.А., http://www.ogbus.ru) Было бы ошибочно полагать, что смесевые технологии разрабатывались только в Штатах, оставаясь абсолютно незамеченными другим мировым лидером, а именно – СССР. Правда, в данном случае, это делалось, скорее, исходя из закона: “русская душа на выдумку хитра”! В советской армии всегда был неприкосновенный запас топлива. Старый продукт выдавался, а на хранение брался новый, который при длительном хранении также “имел привычку” терять свои свойства. Поэтому, чтобы войска получали нормальное топливо, его “освежали”, подмешивая новое, с более высокими показателями.

Для чего и использовали армейские установки смешения горючего. Коммерческим прототипом оборудования для смешения бензинов на территории Союза стал обычный резервуар плюс армейская установка ПСГ-160 (перекачивающая станция горючего) на базе автомобиля «ЗИЛ», с насосом.

Принцип армейской технологии был очень прост: более легкий продукт запускался под более тяжелый, происходило принудительное смешение – компаундирование (от англ. compound – смесь, соединение). Хотя утверждать, что эти установки в СССР были созданы специально для изготовления смесевого топлива нельзя. Процесс смешения стал коммерчески востребован при переходе к рыночной экономике с развалом Советского Союза, когда предприниматели поняли, что есть возможность получать нормальный готовый продукт, смешивая определенные компоненты.

К сожалению, в тот период это делалось не с целью “оздоровить” бензин и окружающую среду, а скорее – “реанимировать” свои кошельки и “клонировать” капиталовложения. Поэтому, “смесевые” технологии тех времен можно смело называть разбадяживанием качественного продукта.

Одним из самых неприятных моментов в получении такого “смесевого” топлива было то, что устойчивость этих смесей к расслоению сохранялась в лучшем случае не дольше часа… Идей по улучшению смешивания было много: 1) в горизонтальном резервуаре развели точки выхода и подачи напора, чтобы происходило компаундирование; 2) применили установку в центре емкости трубы с отверстиями для подачи различных составляющих топлива; 3) к трубе приварили ребра (для лучшей циркуляции) и т. д. К сожалению, стабильно высокого качества конечного продукта это не гарантировало.

Кроме того, «бодяжничество» на постсоветском пространстве основательно подорвало веру у клиентов и производителей в возможность получения качественного топлива в условиях нефтебаз и АЗС. Доверие к смесевым бензинам (даже высокого качества) и сегодня полностью еще не восстановлено.

Правильной в данном случае оказалась экономически оправданная стратегия некоторых стран постсоветского пространства по поддержанию производства смесевых бензинов на государственном уровне, что повысило престиж этой технологии в глазах обывателя. Так, нормативно-техническая документация на топливную добавку разработана и зарегистрирована в Минэкономразвития Российской Федерации: с 1 июля 2002 г. введен ГОСТ Р51866-2002 (ЕН-228-99), предусматривающий выпуск автомобильных бензинов, содержащих до 5% спирта. Разработан и утвержден национальный стандарт ГОСТ Р52201-2004 “Топливо моторное этанольное для автомобильных двигателей с принудительным зажиганием”.

Важным моментом для развития топливного этанола в России стало утверждение ГОСТа на бензин с добавкой этанола. ГОСТ Р 52501-2004 “Топливо моторное этанольное для автомобильных двигателей с принудительным зажиганием. Бензанолы” позволяет производить и использовать топливо, содержащее до 10% об. этилового спирта и устанавливает общие требования к такому топливу. Хотя, была и “ложка дегтя в бочке с медом”. В 2006 г. вступил в силу измененный Федеральный закон №102-ФЗ “О государственном регулировании производства и оборота этилового спирта, алкогольной и спиртосодержащей продукции”. Этот закон существенно ограничивает использование топливного этанола. Одним из факторов, сдерживающих применение этанола в топливе, является его стоимость, которая по сравнению со стоимостью традиционного топлива достаточно высока. В частности, в США цены на автобензин в 2007 г. были на уровне 39 ц/л, биоэтанол – 66 ц/л, поэтому 1 л смесевого бензина (с 10% биоэтанола) стоил с учетом смешения почти на 18% дороже. Дальнейшие работы в этом направлении безусловно сделают “здоровое” топливо более доступным обывателю и производителю

Последние достижения в области биотехнологии позволяют выйти на качественно новый уровень экономики производства. При этом в качестве отечественного сырья возможно использование сельскохозяйственных отходов или древесины (переход к смесевым биотопливам второго поколения).

Также работу в этом направлении проводит и Украина.

В 2000 г. правительство Украины приняло программу «Этанол», предусматривающую выпуск как кислородсодержащей добавки к бензинам на базе этанола, так и бензинов, содержащих эту добавку. В результате были разработаны: ГСТУ 320.00149943.015-2000 на бензин, содержащий этанол; ТУ У 30183376.001 на высокооктановую кислородсодержащую добавку на базе этанола (до 6 % масс.). Лидерами в производстве биоэтанола являются США (производство в 2006 г. 13,5 млн. т), Бразилия (12,3 млн. т), страны ЕС (2,2 млн. т), Китай (2,7 млн. т), Индия (1,4 млн. т), Франция (1,1 млн. т), Германия (1,1 млн. т), Россия (1 млн. т). Суммарное производство биоэтанола в мире в 2006 г. составило примерно 32 млн. т.

С О В Р Е М Е Н Н О Е П О Л О Ж Е Н И Е Д Е Л

Угрожающие тенденции современного нефтегазового комплекса вновь заставили призадуматься о целесообразности использования смесевых технологий в получении жидкого топлива. Так, цены на нефть постоянно растут.

Наращивание запасов нефти происходит за счет месторождений, отличающихся сложными геолого-экономическими условиями и отдаленностью от мест потребления. Запасы природного газа также, зачастую, труднодоступны и расположены далеко от мест интенсивного потребления (“запертые” месторождения), что требует поиска путей придания им реальной, а не только потенциальной ценности. Между тем, спрос на энергоносители в мире неумолимо растет. По прогнозам одной из крупнейших мировых нефтегазовых компаний British Petroleum прирост спроса на энергоресурсы к 2030 г. составит 50% (по отношению к уровню мирового спроса в 2005 г.).

Во многих странах мира резко возросли требования к качеству топлив с точки зрения их экологической безопасности. Высококачественные топлива получают либо путем совершенствования процессов переработки нефти, либо путем перехода на другие виды сырья, в том числе на возобновляемые (к таким можно отнести и применение биоэтанола). Все это способствует развитию вышеупомянутой технологии оксигенатов.

На сегодняшний день самыми распространенными оксигенатами являются: спирты (метанол, этанол и др.) и некоторые эфиры, характеризующиеся большой экологической чистотой, возможностью производства из доступного сырья. Эти добавки повышают октановые характеристики топлив, регулируют их испаряемость. При этом в бензине растет содержание кислорода, способствующего дожигу оксида углерода в диоксид.

Они применяются в качестве компонентов автомобильных бензинов в концентрации, составляющей несколько процентов. Существуют различные технологии, позволяющие получить готовое смесевое топливо (в объеме и в потоке). В основном, они отличаются энергозатратами, эффективностью производства и влиянием на окружающую природную среду.

І. Процесс смешения в объеме: это смешение базового компонента и присадок прямо в резервуаре. Данная технология применима лишь для небольших емкостей, ненадежна и давно уже устарела. Следовательно, наиболее перспективным является изготовление смесевых бензинов в потоке.

ІІ. Технология смешения в потоке имеет ряд преимуществ: простота в обслуживании; возможность точного контроля дозируемых компонентов; высокое качество конечного продукта; высокая производительность; возможность использования большого количества присадок; возможность контроля расходов компонентов; возможность привязки оборудования как к новым объектам, так и к уже действующим; значительное сокращение продолжительности смесительного цикла и отказ от использования смесительных емкостей для обеспечения гомогенизации готового продукта. В поточном смесителе используется смесительный процесс, позволяющий одновременно подавать все компоненты в заданном рецептурном соотношении в общий смесительный коллектор, по которому готовый продукт подается в хранилищный резервуар. На поточных смесительных установках для постоянного мониторинга процесса могут устанавливаться анализаторы двух типов: NIR – анализатор около-инфракрасного спектра и MRA – магнитно-резонансный анализатор.

Смешение в потоке производится двумя способами: дозированным впрыском или с использованием оборудования эжекторного типа. Одной из самых ранних и уже отработанных является технология компаундирования дозированного впрыска.

Она позволяет с помощью насоса подмешивать дополнительные вещества к базовому компоненту. Также, на НПЗ устанавливаются задвижки, их связывают с компьютером, просчитывают объем впрыска компонента и т. д. У оператора есть утвержденная рецептура, на основании которой он добавляет к исходному веществу определенное количество необходимых присадок и в конечном результате получает бензин.

Обязательно берутся пробы, которые должны подтвердить качество, соответствующие ГОСТу. Такое оборудование позволяет программировать объемы смешения и осуществлять его в потоке струйновихревого типа.

По техническим характеристикам установки дозированного впрыска могут быть: большетоннажными (от 100 м3/час) и малотоннажными (до 100 м3/час).

Читайте также:  Установка apache для сервера в интернете

К основному достоинству применения данного оборудования можно отнести высокую производительность – более 100 м3/ч, которой установки эжекторного типа похвастаться не могут. Недостатков же у этой технологии чуть больше: во-первых, высокая стоимость оборудования; во-вторых – значительная энергоемкость производства, ведь для впрыска каждой присадки нужен отдельный насос. (но это миф тех времен)

Эжекторное смешение, разрабатываться началось на Украине, в связи с дефицитом высокооктановых топлив и серьезными экологическими проблемами от применения свинцовых добавок.

Интересной проблемой, с которой столкнулись разработчики было то, что производство топлив требует большей гибкости, нежели производство спиртосодержащих напитков, с которыми все уже было давно налажено и понятно. Приборы эжекторного типа представляют собой набор смесителей, которые по специальной схеме устанавливаются внутри резервуара. Дозирование производится либо самостоятельным, встроенным в линию подачи компонентов электронным счетчиком, либо средствами дозирования (имеющимися на предприятии) с установленной в рецептуре точностью.

Установки эжекторного типа могут применяться на предприятиях нефтеперерабатывающей промышленности, нефтебазах и автозаправочных станциях. Они предназначены для эксплуатации и в помещениях, и на открытых площадках под навесом. Конструкция установки обеспечивает безопасную эксплуатацию в помещениях повышенной опасности как на вновь строящихся, так и на действующих предприятиях.

Смесевая установка эжекторного типа состоит из следующих основных узлов и агрегатов: центробежного насоса, подающего основной поток; смесителя эжекторного типа; индикаторов-ротаметров расхода компонентов и присадок; запорной арматуры; фильтров-ловушек; индикаторов-манометров режима работы.

Основная стадия технологического процесса производства смесевых бензинов или ДТ – беспрерывная эжекция топливных компонентов и их механическое мелкодисперсное ультразвуковое компаундирование. Работа установки начинается с подачи центробежным многоступенчатым насосом высокого давления основного потока в систему жиклеров эжектора. Струя основного потока под давлением не менее 1,7 МПа, проходя по жиклерам, создает разрежение в коллекторе установки. За счет созданного вакуума происходит дозируемая подача компонентов, добавок и присадок. Далее частично перемешанное в потоке и дозированное топливо попадает в смеситель, где разбивается в мелкодисперсную смесь и, проходя через ультразвуковую головку, смешивается окончательно.

Эжекторная технология позволяет в полном объеме: производить смесевые бензины, контролировать качество готового продукта, вносить корректировку в имеющиеся рецепты в зависимости от качества входных компонентов.

Весомый вклад в разработку технологий получения “здорового” смесевого бензина внесли и ученые-технологи из Полтавы.

Так, сотрудниками компании GlobeCore разработано и поставлено на серийное производство целый ряд смесительных установок (УСБ-18, УСБ-20, УСБ-60, УСБ-100, УСБ-150) по компаундированию топлив и любых жидкостей (от двух до семи компонентов) в потоке, в том числе и с добавками растительного происхождения и биоэтанолом и биодизелем.

При этом сам технологический процесс на много упростился, на установку типа УСБ устанавливается весь комплект оборудования (датчиков, расходомеров, дозирующих устройств) необходимых для полного цикла производства смесевых бензинов, при чем технология производства очень гибкая. В процессе производственного процесса может осуществлятся любая корректировка по рецептурам, установка за несколько секунд перестраивается с выпуска одного продукта на другой.!

Смесительные установки бывают как стационарного так и мобильного исполнения (мобильные могут монтироваться на прицепах и полуприцепах, фургонах и железнодорожных платформах, а так же любых других мобильных средствах).

При изготовлении учитываются пожелания и требования заказчика в зависимости от необходимых рецептур и вида конечного продукта (бензин А-80, Аи-92, Аи-95, А-92-Ек, А-98-Ек, дизельное топливо летнее, дизельное топливо зимнее, дизельное топливо арктическое, высокооктановое по Евро-4, Евро-5 и т. д.).

Особенностью предлагаемого оборудования является то, что применяя инжекционный метод и ультразвуковую систему смешивания можно повысить октановое число бензина, при этом расслаивание полученного продукта не происходит в течении 180 дней.

Также, эта технология позволяет устранить неудобства, возникающие при обычных методах смешивания, известных на сегодняшний день, в результате которых топливо при добавлении отдельных составляющих частей имеет свойства расслаиваться.

К ОСНОВНЫМ и НЕОСПОРИМЫМ ПРЕИМУЩЕСТВАМ технологии получения смесевых бензинов относятся:

ЭКОНОМИЧЕСКАЯ РЕНТАБЕЛЬНОСТЬ

Применение только одной гидродинамической смесительной установки для производства смесевых бензинов, биоэтанола, смесевого биодизеля за счет экономии может принести НПЗ 3-5 миллионов долларов США в год при годовых объемах выпуска бензинов в один миллион тонн.

СОКРАЩЕНИЕ ОБЪЕМОВ ИНВЕНТАРИЗАЦИИ

Значительное сокращение продолжительности смесительного цикла и стабильный выход готовой продукции (отсутствие необходимости в повторных замесах) позволяет говорить о возможности сокращения объемов инвентаризации материального баланса.

СНИЖЕНИЕ СТЕПЕНИ ЭКСПЛУАТАЦИИ РЕЗЕРВУАРНОГО ПАРКА

Предлагаемая технология обеспечивает снижение степени эксплуатации резервуарного парка в силу сокращения потребности в резервуарных емкостях за счет ускорения технологического процесса. Если при традиционной схеме смешения продуктов партиями продолжительность изготовления одного замеса в среднем составляет более 40 часов, то такое же количество готового бензина может быть изготовлено на гидродинамической смесительной установке не более, чем за 11 часов. Все это может обеспечить экономию средств порядка 1-2 миллионов долларов за счет отказа от строительства новых хранилищных резервуаров.

ПОВЫШЕНИЕ РЕНТАБЕЛЬНОСТИ ПРОИЗВОДСТВА ОПТИМАЛЬНОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ КОМПОНЕНТОВ

Система оптимизации производства в режиме «вне реального времени» позволяет добиться оптимального использования имеющихся на НПЗ компонентов, повысив долю компонентов с низкой себестоимостью в рецептурных формулах смесительных процессов, а также сбалансировать инвентаризацию исходных материалов и их расход для широкого диапазона смесительных операций. Характерная экономия в этом плане может составить 0,25–1,12 долларов на тысячу литров произведенного бензина. (Экономия от 150 до 480 долларов в смену).

СОКРАЩЕНИЕ ТРУДОЗАТРАТ И ОБСЛУЖИВАЮЩЕГО ПЕРСОНАЛА

Использование гидродинамических смесительных установок и системы автоматизации позволяет сократить продолжительность замесов и количество необходимого персонала, занятого в смесительном цикле и в выполнении лабораторных анализов. Автоматизация управления резервуарным парком позволит отказаться от большого числа операторов, необходимых для управления клапанной арматурой и насосами в ручном режиме. За счет этого ожидаемая экономия может принести НПЗ еще 500 тысяч долларов.

Кроме этих несомненных достоинств данной технологии, можно выделить еще и такие приятные бонусы, как:

Эффективное и оптимальное использование оборудования;

Простота смесительных процессов, (по заказу возможна автоматизация);

Сведение к минимуму влияния изменений в процессах переработки сырья на технологических установках НПЗ на качество готовой продукции, получаемой со смесительных установок;

Сведение к минимуму простоев транспорта при отгрузке готовой продукции; ü Возможность производить готовый продукт напрямую с выгрузкой в бензовозы; ü Улучшение планирования смесительных операций;

П Р О Б Л Е С К И Б У Д У Щ И Х С В Е Р Ш Е Н И Й

Поскольку, как было сказано еще в начале статьи, в любой бензин добавляют различные присадки, то основной задачей на будущее является сделать все эти компоненты максимально эффективными и экологически безопасными. Правительство Украины приняло законопроект, согласно которому, предлагалось ввести обязательную 3%-ную добавку биоэтанола в моторные бензины уже с 1 января 2010 г. И, хотя, Директивами Евросоюза предусмотрена доля биотоплива в нефтепродуктах на уровне 5,75-6%, чиновники нашей страны исходили из потенциальных объемов производства биоэтанола в Украине.

В 2010 году начать производство добавки к топливу планирует завод в Золотоноше (Черкасская обл.) в объеме 100 тыс. т в год. + еще 11 украинских спиртзаводов могут обеспечить рынок 130 тыс. т. В сумме это позволяет прогнозировать производство 230 тыс. т биоэтанола, что при ежегодном объеме потребления бензинов в Украине как раз и дает размер добавки в 3%… (по материалам Давыденко Н. Экономические известия, 16.10.2009.).

В США прогнозы более убедительные. Так, к 2017 году поставки биотоплив в этой стране должны составить по программе, выдвинутой Белым Домом, 35 млрд. галл., т.е. примерно 100 млн. т. Согласно одному из вариантов прогноза спроса на моторные топлива (автобензин и дизтопливо) в 2030 г. в США спрос составит 635 млн. т, значит, доля биотоплив должна достигнуть более 15%. В Китае, Индии, Малайзии и ряде других стран приняты национальные программы производства и использования биотоплив.

Бразилия претендует на роль мирового лидера в производстве биоэтанола, для чего готова увеличить в несколько раз площади по выращиванию сахарного тростника. В Бразилии доля биотоплив в суммарном потреблении топлив должна составить 5% в 2013 г. Но это лишь начало тернистого пути прогресса.

Многие эксперты считают, что только биотоплива второго поколения, основанные на непродовольственных видах сырья, более сложных процессах превращения, смогут диверсифицировать (одна из разновидностей концентрации капитала в условиях научно-технической революции, которая вызывает расширение ассортимента и образование многоотраслевых комплексов) энергетический портфель мира. Учитывая это обстоятельство, во многих странах мира развернуты исследования и разработки в области технологий получения биотоплив второго поколения, а именно, из биомассы (целлюлоза, отходы лесной и деревообрабатывающей промышленности, сельскохозяйственные отходы, водоросли, лигнин и т.п.).

источник