1. Cỏc sản phẩm thu đƣợc khi chƣng cất dầu thụ
1.4. Nhiờn liệu diesel
Cụng nghiệp chế biến dầu sản xuất hai loại nhiờn liệu diesel:
- Nhiờn liệu diesel độ nhớt thấp, nhẹ cho động cơ tốc độ cao với tốc độ của trục quay là 800-1000 vũng/phỳt và cao hơn;
- Nhiờn liệu diesel độ nhớt cao, nặng cho động cơ tốc độ chậm với tồc độ của trục quay là 600-700 vũng/phỳt.
Nhiờn liệu diesel cho động cơ tốc độ cao cần đỏp ứng cỏc yờu cầu hoạt động sau:
- Cú tớnh dễ chỏy cần thiết, để tạo điều kiện dễ khởi động động cơ trong điều kiện mựa hố và mựa đụng, chỏy ờm và chỏy hết với giỏ trị chu kỳ bắt chỏy ngắn;
- Cú thành phần phõn đoạn và độ nhớt tối ƣu, tạo khả năng phun mự cần thiết và bay hơi nhiờn liệu;
- Khụng chứa sản phẩm ăn mũn, hợp chất nhựa, bụi cơ học và nƣớc. Tớnh bắt chỏy đƣợc đỏnh giỏ bằng trị số xetan là một trong những chỉ số cơ bản đặc trƣng cho tớnh chất động cơ của nhiờn liệu diesel. Trị số xetan đƣợc xỏc định theo phƣơng phỏp sự trựng hợp bốc chỏy bởi nhiờn liệu chuẩn là hỗn hợp xetan C16H34 cú độ bắt chỏy đƣợc qui định là 100 đơn vị và - metylnaphtalen C11H10 độ bắt chỏy bằng 0. Trị số xetan của nhiờn liệu bằng thành phần (% thể tớch) của xetan trong hỗn hợp với -metylnaphtalen, tƣơng đƣơng về tớnh bắt chỏy với nhiờn liệu thử nghiệm khi đƣợc thử nghiệm trong điều kiện chuẩn theo GOST 3122-67.
Giỏ trị của trị số xetan của nhiờn liệu diesel phụ thuộc vào thành phần húa học của chỳng. Hydrocacbon parafin dễ bắt chỏy nhất, bền nhiệt thấp nhất, cũn hydrocacbon thơm bền phõn hủy nhiệt nhất và bền với tự bốc chỏy; hydrocacbon naphten chiếm vị trớ trung gian. Khởi động bỡnh thƣờng và hoạt động ờm của diesel trong thời gian mựa hố khi sử dụng nhiờn liệu diesel với trị số xetan 40-45 đơn vị, cũn trong mựa đụng là 50-55 đơn vị.
Thành phần phõn loại của nhiờn liệu diesel ảnh hƣởng đến khả năng phun mự, chỏy hết, tạo khúi, muội và pha loóng dầu cacte. Nếu trong diesel chứa nhiều phõn đoạn nhẹ thỡ ỏp suất chỏy tăng, nghĩa là động cơ làm việc khắc nghiệt hơn. Nhiờn liệu nặng hơn sẽ phun tơi kộm hơn, do đú giảm tốc độ tạo thành hỗn hợp làm việc, giảm độ đồng đều, và điều này dẫn tới tăng tạo khúi và giảm tớnh kinh tế của động cơ.
Cỏc động cơ diesel hiện đại cú một loạt đặc điểm kỹ thuật khỏc với động cơ thế hệ cũ. Nhờ cải thiện buồng đốt nờn bộ khởi động và hệ thống thiết bị nhiờn liệu tạo hỗn hợp phự hợp và nhiờn liệu chỏy ở tốc độ quay và cụng suất cao, đồng thời giảm lƣợng khụng khớ dƣ. Tƣơng ứng với vấn đề này yờu cầu về thành phần phõn đoạn nhiờn liệu cũng thay đổi (chuẩn bị và đốt chỏy nhiờn liệu diễn ra trong thời gian ngắn), do đú trong nhiờn liệu cần chứa cỏc phõn đoạn nhẹ, trung bỡnh và nặng với tỷ lệ tối ƣu.
Nhiờn liệu diesel loại nhƣ vậy cho ụtụ và mỏy kộo cần bay hơi nhanh ở nhiệt độ tƣơng đối thấp trong buồng đốt, bắt chỏy tốt, chỏy hết khụng tạo khúi và cú tớnh chất bụi trơn đủ.
Nhiệt độ bắt chỏy đặc trƣng cho nguy cơ hỏa hoạn của nhiờn liệu diesel. Nhiờn liệu diesel chứa lƣợng đỏng kể phõn đoạn nhẹ, bốc hơi nhanh, là chất cú nguy cơ hỏa họan và khụng phự hợp cho sử dụng trong khụng gian kớn. Do đú giỏ trị nhiệt độ bắt chỏy tối thiểu cho phộp của chỳng bị giới hạn bởi điều kiện ứng dụng.
Độ nhớt của nhiờn liệu diesel quyết định sự phun mự và tớnh đồng nhất của hỗn hợp làm việc. Nhiờn liệu nhớt cao phun mự càng đồng nhất và mịn thỡ khả năng bay hơi, tạo hỗn hợp và chỏy càng tốt. Ở nhiệt độ thấp nhiờn liệu cần cú độ linh động đủ cao trong ống dẫn, thiết bị lọc, mỏy bơm và vũi phun. Nhiờn liệu diesel nhiệt độ đụng đặc thấp đỏp ứng cỏc yờu cầu này. Tuy nhiờn nhiờn liệu cú độ nhớt quỏ thấp cũng gõy mài mũn thiết bị. Do đú độ nhớt của nhiờn liệu cần phải tối ƣu và đƣợc xỏc định bởi cỏc thụng số kết cấu và điều kiện khớ hậu nơi sử dụng.
Tớnh chất ứng dụng ổn định của nhiờn liệu. Khả năng ứng dụng sạch cho động cơ và thiết bị dẫn nhiờn liệu là thụng số quan trọng đối với đặc tớnh ứng dụng của nhiờn liệu cho động cơ tốc độ cao. Khi động cơ hoạt động với nhiờn liệu chứa nhựa và hydrocacbon dễ oxi húa, sẽ tạo thành muội trờn chi tiết động cơ và tạo cốc trờn lỗ vũi phun. Với những nguyờn nhõn này nờn hàm lƣợng nhựa và hydrocacbon khụng no cần hạn chế trong nhiờn liệu diesel. Độ cốc và độ tro của nhiờn liệu cũng ảnh hƣởng đến lƣợng chất lắng đọng trong động cơ. Axit, kiềm và axit hữu cơ hũa tan trong nƣớc cũng gõy ăn mũn cho cỏc chi tiết, vỡ vậy hàm lƣợng của chỳng cần đƣợc tiờu chuẩn húa. Hàm lƣợng lƣu huỳnh trong nhiờn liệu khụng đƣợc quỏ 1% (tốt nhất là 0,2-0,5%) vỡ hợp chất lƣu huỳnh gõy ăn mũn cho động cơ. Động cơ tốc độ cao chịu đựng hợp chất lƣu huỳnh tốt hơn động cơ tốc độ chậm.