|
Реактивные топлива вырабатывают
для самолетов дозвуковой авиации по ГОСТ 10227—86 и для сверхзвуковой по ГОСТ
12308—80, ТУ 101629—82 и ТУ 38 101560—80. Согласно ГОСТ 10227—86
предусмотрено производство четырех марок топлива: ТС-1, Т-1, Т-2 и РТ (
1.10). Однако в настоящее время практически вырабатывают топлива двух марок —
ТС-1 (высшей и первой категории качества) и РТ (высшей категории качества); в
небольшом объеме производят топливо Т-1 (первой категории качества).
Топливо ТС-1 — продукт прямой перегонки сернистых неф- тей
парафинового основания или малосернистых высокопарафиновых нефтей с пределами
выкипания 130—250 °С (вследствие высокого содержания в таких нефтях
парафиновых углеводородов невозможно получать топливо Т-1 с температурой
конца кипения 280 °С и плотностью не менее 800 кг/м3). Из-за наличия большого
количества парафиновых углеводородов в нефтях, используемых для получения
топлива ТС-1, для обеспечения требуемой стандартом температуры начала
кристаллизации, как отмечалось выше, необходимо снижать температуру конца
кипения; как следствие этого снижаются плотность и вязкость.
Дистилляты, получаемые из нефтей парафинового основания,
содержат немного нафтеновых кислот, что, как правило, удовлетворяет
требованиям стандарта по кислотности (поэтому они не подвергаются
защелачиванию и водной промывке). Однако в дистиллятах нефтей
Урало-Поволжского месторождения содержание меркаптанов, а в дистиллятах некоторых
нефтей и общее содержание соединений серы превышает допустимые стандартом
пределы (0,005% меркаптановой и 0,25% общей серы). Эти дистилляты подвергают
гидроочистке, в результате которой удаляются сернистые и другие гетероатомные
соединения, и получают топливо, обладающее высокой термоокислительной
стабильностью. Дистилляты парафиновых нефтей вследствие наличия в них
гетероатомных соединений, преимущественно кислородсодержащих (в меньшем
количестве, чем в топливе Т-1), обладают недостаточно высокой термоокислительной
стабильностью, что ограничивает на 25—30% срок службы того же двигателя НК-8.
В связи с этим, гидроочистку широко применяют в тех случаях, когда содержание
в дистиллятах общей и меркаптановой серы соответствует требованиям стандарта.
В режиме катализа происходит расщепление меркаптанов с
образованием сероводорода, поэтому цинковые соединения могут работать
достаточно длительный срок и на сырье, содержащем более 0,01% меркаптановой
серы. Но "так как содержание сероводорода в топливе недопустимо,
демеркаптаннзнро- ванный в режиме катализата дистиллят подвергают защелачиванию
и водной :промывке либо тщательной стабилизации. Наряду с меркаптанами
расщепле- гнию подвергаются и поверхностно-активные соединения, что ухудшает
противоизносные свойства демеркаптаиизированного продукта, и его также
смешивают в соотношении 1:1с исходным дистиллятом. Если на
нефтеперерабатывающем предприятии перерабатывают разные нефти, в дистиллятах
..которых содержание меркаптанов выше и ниже нормы, используют смеси таких
дистиллятов. Это позволяет подвергать демеркаптаннзации фракции с содержанием
>0,01% меркаптановой серы. При выработке топлива ТС-1 иа предприятиях,
оснащенных установкой гндроочистки, эпизодически, при поступлении нефти, в
дистиллятах которой >0,005% меркаптановой серы, один блок гндроочистки
дизельного топлива переводят иа гндроочнстку дистнллнта топлива ТС-1.
Полученный гндрогенизат, не содержащий меркаптанов, смешивают с исходным
дистиллятом в таком соотношении, чтобы содержание в смеси меркаптановой серы
не превышало 0,005%, причем максимальное количество гндрогеинзата в смеси не
должно превышать 70% во избежание недостаточных протнвонзносных свойств
смесевого топлива ТС-1.
Топливо Т-1 — продукт прямой перегонки малосерннстых
нефтей нафтенового основания с пределами выкипания 130— 280 °С. Содержит
большое количество нафтеновых кислот и имеет высокую кислотность, поэтому его
подвергают защелачиванию с последующей водной промывкой (для удаления
образующихся в результате защелачивания натриевых мыл нафтеновых кислот).
Наличие значительного количества гетероатомных соединений, в основном кислородсодержащих,
обусловливает, с одной стороны, относительно хорошие противоизносные свойства
и достаточно приемлемую химическую стабильность -топлива, с другой — плохую
термоокислительную стабильность. Длительный опыт применения топлива Т-1 в
авиации показал, что вследствие его низкой термоокислительной стабильности
имеют место повышенные смолистые отложения в двигателе НК-8, установленном на
основных типах самолетов гражданской авиации (ТУ-154, ИЛ-62, ИЛ-76),
в результате чего резко (почти в два раза) сокращаются сроки службы
двигателя. Производство топлива Т-1 очень ограничено, и оно вырабатывается
только по первой категории качества.
Топливо Т-2 (первой категории качества)—продукт прямой
перегонки широкого фракционного состава, выкипающий в пределах от 60 до 280
°С; содержит до 40% бензиновой фракции и потому обладает высоким значением
давления насыщенных паров и низкими вязкостью и плотностью. Повышенное
давление насыщенных паров топлива Т-2 создает опасность образования паровых
пробок в топливной системе самолета, что ограничивает высоту его полета.
Низкая вязкость обусловливает плохие противоизносные свойства топлива, что
ограничивает срок службы топливных агрегатов, а низкая плотность — дальность
полета (именно в связи с этими эксплуатационными недостатками производство
топлива Т-2 до сих пор не организовано).
Топливо РТ — получают гидроочисткой прямогонных
дистиллятов с пределами выкипания 135—280 °С. Содержит 0,003— 0,004% ионола н
0,002—0,004% присадки «К». Гидроочнстку проводят на алюмокобальт- или
алюмоникельмолибденовом катализаторе (разной модификации) при 300—370 °С,
давлении 3,5—5,0 МПа, объемной скорости до 12 ч-1 при соотношении
водородсодержащего газа к сырью не менее 200 м3/м3 и концентрации водорода в
водородсодержащем газе не менее 75%.
В качестве сырья для гидроочистки используют дистилляты
парафиновых нефтей (практически топливо ТС-1) либо дистилляты тех нефтей, из
которых получить топливо ТС-1 нельзя из-за повышенного содержания в них
меркаптановой или общей серы. Чтобы удовлетворить требования к качеству
топлива РТ по температуре начала кристаллизации (ие выше —55 "С, а для
зоны 1г ие выше —60 °С), температуру конца кипения для топлива РТ, как и для
топлива ТС-1, как правило, ограничивают 220—230 °С.
В состав топлива РТ иногда вовлекают до 20% так
называемого денормализата. Это продукт, полученный депарафиии- зацией иа
цеолите фракции от 200 до 305—310 °С или от 200 до 270—280°С, подвергнутой
предварительно глубокой гидро- очистке. Обладая хорошими низкотемпературными
свойствами {^н.кр ииже —50...—55 °С) и хорошей термоокислительной
стабильностью, денормализат имеет достаточно высокую плотность (от 815 до 835
кг/м3), но в нем содержится до 22—27% ароматических углеводородов, из них до
2—4% нафталиновых. Для получения топлива РТ его можно вовлекать в гидрогени-
заты с содержанием ароматических углеводородов не более 20%. Ограничением
содержания в топливе РТ денормализата является также его фракционный состав,
в частности температуры начала и конца кипения (305—310 °С). Топливо РТ с содержанием
до 20% денормализата имеет температуру конца кипения от 260 до 280 °С и
большую плотность.
Топливо РТ полностью соответствует требованиям,
предъявляемым к реактивным топливам высшей категории качества, и находится на
международном уровне, превосходя его по отдельным эксплуатационным свойствам.
Оно имеет высокие противоизносные свойства, химическую и термоокислительную
стабильность, не агрессивно в отношении конструкционных материалов,
практически не содержит меркаптанов и содержит менее 0,02 общей серы, может
храниться до 10 лет без изменения качества и полностью обеспечивает ресурс
работы двигателя НК-8. Следует заметить, что зарубежными спецификациями на
реактивное топливо допускается максимальное содержание в нем ароматических
углеводородов 25% (об.) [«27% (масс.)] и в том числе 3,4% (об.) нафталиновых.
При этом минимально допустимые значения высоты некоптящего пламени и
люминометрического числа соответственно составляют 20—25 и ^г 45.
Характеристики реактивных топлив, предназначенных для
сверхзвуковых самолетов — топлива Т-6, вырабатываемого по ГОСТ 12308—80
(числитель) и ТУ 38 101692—82 (знаменатель), а также топлива Т-8В,
вырабатываемого по ТУ 38 101560—80, приведены в 1.11.
Топлива Т-6 получают глубоким гидрированием малосернистых
нефтей и продуктов их переработки (по ГОСТ 12308— 80) и восточных сернистых
нефтей и продуктов их переработки (по ТУ 38 101692—82).
Топливо Т-8В получают из дистиллятов прямой перегонки
нефти с применением гидрогенизационных процессов.
Все топлива должны изготавливаться по технологии, которая
применялась при получении образцов, прошедших государственные испытания с
положительными результатами на двигателях или по комплексу методов
квалификационной оценки и допущенных к применению в установленном порядке.
Топлива, предназначенные для сверхзвуковой авиации, имеют
высокую термоокислительную стабильность; для повышения химической
стабильности в них добавляют 0,003—0,004% ионо- ла, а для улучшения
противоизносных свойств в топливо Т-6 (по ТУ 38 101692—82) и в топливо Т-8В вводят
0,002—0,004% присадки «К»- Во избежание повышенного нагарообразования при
использовании топлива Т-6 содержание ароматических углеводородов в нем не
должно превышать 10%.
Все реактивные топлива — диэлектрики и при перекачках и
фильтровании в них может накапливаться статическое электричество, разряд
которого вызывает искру и воспламенение паров топлива. По требованию
потребителей во все топлива, за исключением Т-6, может вводиться
антистатическая присадка Сигбол в концентрации до 0,0025%, и для контроля за
ее наличием нормируется удельная электрическая проводимость топлива.
|