Никитин Е.Е. Нефтяное товароведение

Подождите немного. Документ загружается.

дартизации, содержащим правила, общие принципы и характеристики

объектов, относятся:

- национальные стандарты;

- стандарты организаций;

- правила, нормы и рекомендации по стандартизации;

-общероссийские классификаторы технико-экономической и

специальной информации.

В зависимости от объекта стандартизации, назначения и содержания

стандарты подразделяются:

- на стандарты основополагающие;

- стандарты на продукцию и услуги;

- стандарты на процессы;

-стандарты на методы испытаний.

Важное значение приобрела введенная в России в 1992 г. сер-

тификация продукции как процедура подтверждения соответствия,

посредством которой независимая от изготовителя или продавца и

потребителя организация, удостоверяет в письменной форме, что

продукция соответствует установленным требованиям.

Введение процедуры сертификации являлось защитной мерой против

массовых поступлений на российский рынок недоброкачественных, а

часто и просто опасных товаров.

В качестве третьей независимой и компетентной стороны выступают

органы по сертификации продукции, аккредитованные Федеральным

агентством по техническому регулированию и метрологии Минпромэнерго

России (ранее - Госстандарт России).

Объектом сертификации является продукция, предназначенная для

реализации на товарном рынке РФ.

Существуют две формы сертификации продукции - обязательная и

добровольная.

Обязательная сертификация продукции проводится на соответствие

требованиям, установленным техническими регламентами,

государственными стандартами, санитарными нормами и правилами,

обеспечивающими безопасность жизни, здоровья потребителя, охрану

окружающей среды и предотвращение причинения вреда имуществу

потребителя.

Необходимым условием для проведения сертификации является

соответствие сертифицируемой продукции показателям качества,

обеспечивающим ее функциональное использование. Подтверждение

соответствия этим показателям осуществляется путем идентификации

продукции, проводимой последовательно на всех этапах сертификации.

Необходимым условием для выдачи сертификата соответствия на

продукцию является наличие положительного санитарно-

эпидемиологического заключения, выдаваемого Федеральной службой по

надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека в

порядке, установленном соответствующими нормативными документами.

Добровольная сертификация проводится на добровольной основе по

инициативе изготовителя (исполнителя), продавца (поставщика) или

потребителя продукции на соответствие требованиям, предусмотренным

заявителем и согласованным с органом по сертификации осуществляющим

проведение сертификации.

1.2. Нефтяное товароведение. Новые задачи.

Нефтеперерабатывающая отрасль экономики России вырабатывает

исключительно большой ассортимент продукции (более 500

наименований) газообразных, жидких и твердых нефтепродуктов [3].

В связи со скорым вступлением Российской Федерации во

Всемирную торговую организацию (ВТО) большое внимание уделяется

контролю качества товарной нефти и нефтепродуктов. Ужесточаются

требования не только непосредственно к контролю качества нефти и

нефтепродуктов, но и к методам их оценки. Требования к качеству

нефтепродуктов очень многообразны и диктуются постоянно

изменяющимися условиями применения и эксплуатации отдельных

продуктов.

Безопасность и надежность эксплуатации техники в

значительной степени определяются качеством применяемых

нефтепродуктов. Нефтепродукты по своей природе представляют

повышенную опасность для экологии и безопасности человека. Поэтому

повышенное внимание уделяется надежности контроля качества

нефтепродуктов на различных этапах их жизненного цикла.

Нефтепродукты занимают особое положение в экономике

страны, от использования которых зависит ее безопасность, а потребление

моторных топлив, масел и смазочных материалов составляет более 50% от

суммарного объема переработки нефти[4].

Система нефтепродуктообеспечения, как конечное звено

вертикально интегрированных компаний в функциональной цепи «добыча

нефти – транспортировка – переработка – хранение и сбыт

нефтепродуктов» осуществляет бесперебойную поставку нефтепродуктов

потребителям. Специфику нефтепродуктообеспечения следует

рассматривать с двух точек зрения: как неотъемлемую часть

нефтеперерабатывающей промышленности и как объект нефтяного

товароведения.

Общая характеристика основных нефтепродуктов.

Газообразные продукты.

При термохимической переработке нефти, кроме предельных,

получаются также и непредельные газы: этилен, пропилен, бутилены, а

также ацетилен, бутадиен и изопрен.

Метан используется как бытовое и промышленное топливо. При его

пиролизе можно получать ацетилен, сажу и водород. Конверсией метана с

водяным паром получают сырье для синтеза аммиака и мочевины.

Окислением метана получают формальдегид, метанол и ацетальдегид. При

хлорировании метана получают различные растворители и сырье для

последующих синтезов.

Этан является сырьем для синтеза этилового спирта, полиэтилена,

стирола, окиси этилена и других ценных продуктов.

Пропан используют для получения ацетона, уксусной кислоты,

альдегидов, ацетилена, а также как бытовое топливо в

негазифицированных местностях.

Бутан нормального строения является сырьем для производства

олефинов и кислородсодержащих продуктов. Изобутан применяется в

производстве высокооктановых компонентов бензинов, а также для

получения бутилкаучука и полиизобутиленов.

Непредельные углеводороды— этилен, пропилен и бутилены

используются как сырье для получения спиртов, полимеров,

высокооктановых добавок к моторному топливу и других целен.

Диолефины (ацетилен, бутадиен, изопрен) служат сырьем для получения

разнообразных цепных продуктов: каучука, пластмасс и растворителей.

Жидкие продукты

Жидкие нефтепродукты — самые обширные по ассортименту и

массе. К ним относятся топлива, нефтяные масла, растворители и другие.

Топлива нефтяного происхождения подразделяются на бензины,

реактивные, дизельные и котельные топлива.

Бензины, в зависимости от пределов выкипания и других

показателей, подразделяются на автомобильные (40°—200°С) и

авиационные (35°—180°С). К бензинам предъявляются требования по

фракционному составу, детонационной стойкости, химической и

физической стабильности и другим показателям.

Фракционный состав должен обеспечить легкий запуск двигателя в

любую погоду без образования паровых пробок, хорошую приемистость,

независимо от условий эксплуатации, т. е. способность двигателя быстро

развивать обороты при резком увеличении подачи топливовоздушной

смеси в цилиндры, а также полноту испарения и, следовательно, полноту

сгорания, или его экономичность. Фракционный состав нормируется тем-

пературами начала кипения, выкипания 10, 50 и 90%-ных фракций

бензина.

Детонация стойкости является одним из важнейших показателей

качества бензина и характеризуется октановым числом. При

детонационном сгорании скорость распределения пламени примерно в 100

раз превышает скорость распространения пламени при нормальном

сгорании. Детонация приводит к перегреву двигателя, пригоранию колец,

поршней и клапанов, разрушению подшипников и т. д. Кроме того, при

детонационном сгорании снижается мощность. Октановое число опреде-

ляется сравнением детонационной стойкости испытуемого топлива со

стойкостью эталонной смеси, состоящей из изооктана 2, 2, 4—

триметилпентана, октановое число которого принято за 100, и н-гептана с

октановым числом, принятым равным 0.

Если, например, эталонная смесь состоит из 76% изооктана и 24%

н-гептана, то ее октановое число равно 76. Таким образом, октановое

число испытуемого бензина равно процентному соотношению изооктана в

эталонной смеси, детонационная стойкость которого одинакова со

стойкостью испытуемого топлива.

Октановые числа углеводородов определяются их химической

природой и строением. Парафиновые углеводороды нормального строения

имеют низкие октановые числа. Нафтеновые, изопарафиновые и

ароматические углеводороды имеют более высокую детонационную

стойкость. Так, прямогонные бензины из парафинистых нефтей обычно

имеют октановые числа в пределах 20—40 пунктов. Для повышения

октанового числа их подвергают термокаталитической переработке, в про-

цессе которой изменяется их химическая природа и строение. Некоторого

повышения октанового числа можно добиться добавлением к топливу

тетраэтилсвинца в составе так называемой этиловой жидкости. Но

тетраэтилсвинец сильно токсичен, поэтому повышение октанового числа

бензинов их этилированием неперспективно.

Для авиационных бензинов, кроме октанового числа, определяют

еще сортность. Последняя представляет собой мощность в процентах,

которую развивает двигатель при работе на испытуемом топливе по

сравнению с работой на изооктане. Так, для бензина 95/115 первая цифра

означает октановое число, а вторая — сортность.

К бензинам предъявляются также следующие требования:

бензины должны обладать высокой химической стабильностью, т. е.

не должны образовывать смол и осадков при храпении, а также смолистых

отложений;

бензины не должны застывать и расслаиваться при низких

температурах, не должны образовывать кристаллов льда;

бензины должны быть химически нейтральными, т. е. не

корродировать металл, продукты сгорания не должны корродировать

детали двигателя.

Топлива для воздушно-реактивных двигателей (ВРД) представляют

собой керосиновые и керосино-бензиновые фракции нефтей, выкипающие

в пределах 150°—280°С.

Важнейшими характеристиками топлив для ВРД являются теплота

сгорания и плотность, так как они определяют возможную дальность

полета самолета при заданном объеме топливных баков. Содержание

ароматических углеводородов в топливах для ВРД не должно быть более

20—22%, непредельных — не более 1,4—2,4%. К этим топливам

предъявляются и другие требования: термическая стабильность,

отсутствие твердых парафинов или льда при низких температурах,

коррозии и др.

Дизельное топливо впрыскивается в цилиндры двигателя в жидком

виде, так как его трудно испарить перед ними вследствие высоких

пределов выкипания (250-350°С). Дизельное топливо не должно иметь

или образовывать никаких механических взвесей и других отложений

(смолы, нагар), корродировать детали двигателя. В нагретой среде

цилиндра двигателя топливо должно самопроизвольно воспламеняться, и

если этот процесс происходит со значительной задержкой, то двигатель

работает со стуком «жестко», что является ненормальным. «Мягкой»

работе двигателя способствуют парафиновые углеводороды нормального

строения. Чем «мягче» сгорает топливо, тем выше его цетановое число,

которое выражается процентом цетана (н-гексадекана) в эталонной смеси с

альфаметилнафталином, имеющей такую же характеристику «жесткости»,

что и испытуемое топливо. Дизельное топливо бывает арктическим,

зимним, летним и специальным.

Котельное топливо предназначено для сжигания в топках судовых и

стационарных котельных установок, а также при выплавке стали и для

других целей. Котельное топливо по составу представляет собой остатки

прямой перегонки нефти и крекинг-остатки (мазуты). Иногда для этих

целей используются сырые тяжелые нефти, лишенные легких фракций.

Жидкие котельные топлива имеют существенные преимущества перед

твердыми. К мазутам предъявляются требования по плотности, вязкости,

температурам вспышки и застывания, теплоте сгорания.

Нефтяные масла представляют собой самую разнообразную группу

нефтепродуктов.

Моторные масла применяются для смазки двигателей внутреннего

сгорания. Они подразделяются на масла для карбюраторных

автотракторных двигателей или автолы, дизельные и авиационные. По

способу производства они могут быть дистиллятными, остаточными,

компаундированными и загущенными. Масла обычно содержат присадки,

улучшающие их свойства.

Трансмиссионные и редукторные масла используют для смазывания

зубчатых передач и других деталей машин. Их работа определяется

температурным режимом, удельным давлением в зубчатых передачах и

скоростью скольжения поверхностей трения.

Рабочие жидкости для гидравлических систем используются в

гидросистемах летательных аппаратов, подвижной наземной и

корабельной техники, а также в гидротормозах и амортизаторах.

Индустриальные масла служат для смазывания разнообразных пар

трения различных механизмов (станки металлорежущие, ткацкие,

деревообрабатывающие, прессы).

Вырабатывают также масла турбинные, компрессорные,

электроизоляционные (трансформаторные, кабельные, конденсаторные),

приборные, технологические и белые.

Из нефтей получают также широкий ассортимент пластичных

смазок, смазочно-охлаждающих жидкостей, растворителей.

К твердым продуктам, вырабатываемым из нефти, относятся

твердые углеводороды (парафины, церезины), битумы, кокс нефтяной и др.

2. Общие сведения о нефти и нефтепродуктах

2.1.Элементный и фракционный состав нефти

По современным представлениям нефть это горная порода и является

сложной системой органических веществ.[5,6,7]

Нефть состоит из низко- и высокомолекулярных углеводородных и

неуглеводородных компонентов. По химическому составу нефти

различных месторождений весьма разнообразны и состоят главным

образом из углеводорода, водорода и серы, кислорода и азота. Средний

элементарный состав нефти представлен в табл.

Элемент

Содержание, %

масс.

Углерод (C) 82-87

Водород (H) 11-15

Сера (S) 0,1-7,0

Кислород (O) 1-2

Азот (N) <0,5-0,6

Наряду с углеродом и водородом во всех нефтях присутствуют сера,

кислород и азот. В сумме содержание этих элементов редко превышает 8—

10 % мас. Азота в нефти содержится не более 1,5 % мас. В основном он

входит в состав высокомолекулярных, конденсированных (смолистых)

соединений. Также в состав высокосмолистых соединений входят

кислород (0,1—2 % мас.) и некоторое количество серы. В отличие от азота

и кислорода основное количество серы сосредоточено в

низкомолекулярных соединениях парафинового ряда.

Кроме вышеназванных элементов, в нефтях обнаружены в

незначительных количествах очень многие элементы, в том числе Са, Mg,

Fe, Al, Si, Ge, V, Ni, Na, Bi и др. Содержание этих элементов выражается

незначительными долями процента., Например, в нефтепродуктах

германий был определен в количестве 0,15—0,19 г/т. Всего в нефтях

найдено более 50 элементов. Интересно отметить, что ванадий и никель,

являясь микроэлементами в земной коре, по содержанию в нефтях

занимают первое место среди металлов. Причем ванадий содержится

преимущественно в сернистых и смолистых нефтях.

Поскольку нефть и нефтепродукты представляют собой

непрерывную смесь углеводородов и гетероатомных соединений, то

обычными методами перегонки не удается разделить на индивидуальные

соединения. Принято разделять нефть и нефтепродукты путем перегонки

на отдельные компоненты, каждый из которых является менее сложной

смесью. Такие компоненты называются фракциями или дистиллятами а

нефть и нефтепродукты характеризуются не температурой кипения, а

температурными пределами начала кипения (н.к.) и конца кипения (к.к.).

При исследовании качества новых нефтей (т. е. составлении

технического паспорта нефти) фракционный состав их определяют на

стандартных перегонных аппаратах, снабженных ректификационными

колонками (например, на АРН-2 по ГОСТ 11011-85).

Это позволяет значительно улучшить четкость

погоноразделения и построить по результатам фракционирования так

называемую кривую истинных температур кипения (НТК) в координатах

температура - выход фракций в % мае. (или % об.). Отбор фракций до 200°С

проводится при атмосферном давлении, а более высококипящих — под ваку-

умом во избежание термического разложения. По принятой методике

от начала кипения до 300 °С отбирают 10-градусные, а затем 50-градусные

фракции до температуры к.к. 475-550 °С. Таким образом, фракционный

состав нефтей (кривая ИТК) показывает потенциальное содержание в них

отдельных нефтяных фракций, являющихся основой для получения

товарных нефтепродуктов (автобензинов, реактивных и дизельных топлив,

смазочных масел и др.). Для всех этих нефтепродуктов соответствующими

ГОСТами нормируется определенный фракционный состав.

При промышленной перегонке нефти используется не лабораторный

метод постепенного испарения, а схемы с так называемым однократным

испарением и последующей ректификацией. Фракции, выкипающие до 350

С отбирают при давлениях несколько превышающих атмосферное; они

носят название светлых дистиллятов (фракций). Обычно при атмосферной

перегонке получают фракции, которым присваивается название в зависимости

от направления дальнейшего использования: