Mesterséges tüzelőanyagok és motorhajtóanyagok

Az előadások a következő témára: "Mesterséges tüzelőanyagok és motorhajtóanyagok"— Előadás másolata:

1 Mesterséges tüzelőanyagok és motorhajtóanyagok

2 Előzmények Kőolaj Kialakulása kb. 500millió évvel ezelőtt kezdődött és kb. 1 millió éve fejeződött be. Ehhez képest a készleteket közel 200 év alatt használja fel az emberiség. i.e. ~3000 Kircuk környéke, lángoló tavak. Ókori felhasználás ún. aszfalttavakból kenőanyagok (hajók oldala). Baku 1860 világítópetróleum. 1870-es évek robbanómotorok, autógyártás fejlődése. Texas és az arab térség feltérképezése.

3 Fontosabb kőolajlelőhelyek
A mai kitermelhető kőolaj és földgázkészletek 20%-a négy szuperóriás mezőben, 80%-a 272 óriásmezőben található. A négy szuperóriás mező: Sorszám Terület Millió tonna 1 Kuwait 7700 2 Szaud-Arábia 6300 3 Szaud-Arábia. – Kuwait határterülete 2000 4 Volt Szovjetúnió területe 1700

4 A tartalékok

5 Fontosabb kőolajlelőhelyek
Magyarországon: Szeged – Algyő (jó minőségű paraffinos kőolaj). zalai kőolajmező (erősen bitumenes kőolaj). Az átlagos kitermelés ~1.7millió tonna/év, ez az érték azonban évről évre csökken. A készletek ~15 év múlva elfogynak. Az össz magyarországi felhasználás kb. 8millió tonna/év  import

6 Termékek és igények A termékek iránti igény befolyásolja a finomítók működését, illetve a finomító jellege befolyásolja a terméköszzetételt. A magyarországi felhasználás: Petrolkémiai ipar ~2% Kenőanyagok ~1% Bitumen ~1-2% Benzin, Petróleum, Gázolaj ~80%

7 Termékek és igények

8 Kutatás Geológiai: Fényképezés (műhold, IR technika).
Földtani kép (medencék, üledékes kőzetek). Olajcsapdák keresése. Kísérleti robbantások (hátrány: rengeteg adat) . Geofizikai: hol lehet dúsulásra számítani ?! Geokémiai: próbafúrások utáni talajvizsgálatok

9 Fúrások Az agyagos záróréteg alatti nagynyomású gáz kinyomja a kőolajat. A gázt nyomáscsökkenés esetén pótolni szokták a megfelelő nyomás érdekébe. Hirtelen nagymennyiségű olaj kivétele esetén a kőzetek kapillárisában megszakad az olaj és a kút kiapad. A visszamaradt olajat nagyon nehéz utána kitermelni. Sok texasi kút ment emiatt a hiba miatt tönkre a múlt század közepén. Alkalmazott fúrók: általában gyémánt fejjel

10 Fúrások + Másodlagos kitermelés:

11 Feldolgozás

12 Kőolajfrakciók Kulcsfrakciók
1.     Atmoszférikus desztilláció termékei (fp: 250°C – 275°C) 2.     Vákuumdesztilláció termékei (fp: 275°C – 300°C p~40Hgmm) Termék Forrpont [°C] C atomszám Fűtőgáz - 100 1 – 2 PB(lepárlási) gáz -100 – 0 3 – 4 Benzin 0 – 200 5 – 10 Kerozin 160 – 270 9 – 15 Petróleum 180 – 270 10 – 15 Gázolaj 193 – 343 15 – 45 Fűtőolaj > 343 > 40

13 Benzin Típusai: Jellemzői: Motorbenzin: Speciálbenzin
könnyűbenzin: fp: 30 – 150 °C; nehézbenzin: fp: 150 – 200 °C Speciálbenzin Jellemzői: Oktánszám: Az oktánszám egyenlő egy olyan i-oktán, n-heptán elegy v/v%-ban kifejezett izooktán tartalmával, amely szabványos üzemi feltételek mellett kompressziótűrés szempontjából azonos a vizsgálandó mintával. Kétféle oktánszám ismeretes: Kísérleti, vagy terhelés nélküli (KOSZ – Kísérleti oktánszám) és motor, vagy terheléses (MOSZ – Motoroktánszám) Minél több egy benzinben az aromás szénhidrogén annál nagyobb az oktánszáma (95-benzin, 98-benzin) !

14 Benzin Adalékok: oxigenátok (12 – 13%):
alkoholok (MeOH, EtOH, IPA) éterek (MTBÉ, ETBÉ) (metil-tbutil-éter, etil-tbutil-éter) oktánszámnövelők: Pb(Et)4, MTBE, EtOH, MeOH től a Pb(Et)4-et nem lehet használni detergensek: PIB aminok, korróziógátlók: Aminok, zsírsavészterek, jegesedésgátlók, kopásgátlók: zsírsavak K-sói  szelepülékek védelme.

15 Sugárhajtómű üzemanyagok (kerozin)
Óriási termelés az utóbbi években, sok finomító II. számú terméke. Kétféle típus : polgári közlekedés ill. katonai közlekedés. Paraméterek Aromás tartalom 20% alatt kell legyen, alacsony kristályosodási pont (-60°C) alacsony kéntartalom (ppm nagyságrend) tipikus összetétel: Adalékanyagok  lásd benzinnél Összetevő v/v% n - paraffin 23 i - paraffin 16 Monociklusos paraffin 32 Diciklusos paraffin 11 Triciklusos paraffin Aromás egygyűrűs 15 Többgyűrűs 3

16 Világítópetróleum , vagy klasszikus petróleum
0.1% alatti kéntartalom fp tartomány: °C zárttéri lobbanáspont >21°C alacsony aromástartalmat kell biztosítani  ne kormozzon

17 Gázolaj (Diesel-üzemanyag)
Cetánszám: A gázolajok gyulladási hajlamának jellemzésére szolgál. A vizsgált olaj cetánszáma egyenlő a vizsgálómotorban vele azonos égési tulajdonságokat mutató n-cetánból és α-metil-naftalinból készült elegyben lévő cetántartalom v/v%-ban kifejezett számértékével. Újabban az α-metil-naftalin helyett a 15-ös cetánszámú 2,2,4,4,6,8,8-heptametil-nonánt használják a normál hexadekán mellett az összehasonlító elegy készítéséhez. Ez a tulajdonság azért fontos, mert a Diesel-motor a beszívott levegőt a hengerben komprimálja és a komprimálástól felmelegedett levegőbe porlasztják bele a hajtóanyagot. Ez minden külső gyújtás nélkül, csupán a hengerben uralkodó hőmérséklet hatására elég. Kéntartalom: 2000-ben 0.035%, 2005-re 50ppm az EU országokban. Adalékok: Detergensek, diszpergensek. Füstcsökkentők. Korróziógátlók, antioxidánsok.

18 Háztartási tüzelőolaj
Nem tartalmaz annyi adalékanyagot mint a gázolaj. Nincs cetánszám követelmény. Kéntartalma magasabb mint a gázolajé.

19 Fűtőolaj Ez a frakció lényegében az atmoszférikus desztillációs maradéka, amit tüzelhető állapotba kell hozni. Jellemzők: Viszkozitás  ne kelljen nagy energia a szivattyúzáshoz. Lobbanáspont: >50°C. Minőségi jellemzésére használt érték: SZ/P (Szivattyúzhatóság/Porlaszthatóság). Probléma lehet az aszfalténtartalommal  kormozóan ég és, tömít.

20 Kenőolaj Vákuumdesztillációs párlat.
C25 – C50 könnyű és közép kenőolajpárlat. Jellemzők: Lobbanáspont >55°C, fp: ~400°C, viszkozitás, dermedéspont, kokszolódási hajlam, párolgási hajlam, Összetétele: Elsősorban i-paraffinok, cikloparaffinok és naftének. Heteroatomos molekulák közül N, S, O tartalmúak mind alifás mind aromás formában. Főbb típusai: Fehérolajok (tiszta i-paraffinok): Rendkívül drágák, az élelmiszeripar és a kozmetikai ipar használja. Transzformátorolajok. Valódi kenőolajok (hajtómű- és motorolajok). Kenőzsírok.