Determinarea densității a produselor petroliere

Capitolul I

PRODUSE PETROLIERE SEMIFABRICATE ŞI FINITE

Ţiţeiul constituie una din principalele bogaţii naturale ale ţării noastre. Produsele care se obţin prin preluscrarea ţiţeiului prezintă o faorte mare importanţă pentru dezvoltarea economiei naţionale. În prezent, aproape că nu exista sectoare de activitate în economia ţarii noasrte unde să nu fie utilizate produsele petroliere. Astfel, industria şi agricultra, transportul si telecomunicatiile, folosesc pe scară largă produsele petroliere.

Aproximativ 85% din totalitatea produselor petroliere sînt utilizate sub formă de combustibil şi 8-10% ca lubrifanţi (uleiuri şi unsori). Avantajul combustibilului obţinut din ţiţei, faţă de toţi ceilalţi combustibili, constă în marea sa putere calorică (9 300-11 100) kcal/kg), absenţa cenuşii, uşurinţa transportului şi preţul de cost scăzut.

Combustibilii de calitate superioară nu se obţin exclusiv prin distilarea ţiţeiului, ci şi prin amestecarea (compoundarea) unei serii de produse, obţinute în diferite instalaţii. Obţinerea combustibililor comerciali prin amestecarea diferitelor fractiuni de distilare oferă industriei prelucrătoare de ţiţei şi consumatorilor mari avantaje, prin aceea că se asigură combustibilului de amestec o compoziţie chimică mai precisă şi se apropie mult calitatea sa de cerinţele unui anumit tip de motor.

Combustibilii se obţin prin urmatoarele procedee de prelusrare: distilare primară, cracare termică, reformare, platformare, cracare catalitică, hidroformare, polimerizare catalitică, alchilare catalitică şi piroliză.

Produsele petroliere sînt folosite şi ca materii prime în industria chimică. Din hidrocarburile existente în ţiţei se obţin sute de produse şi reactivi de tot felul. Produsele petroliere sînt folosite în industria energetică, a cauciucului, a lacurilor şi vopselor, la fabricarea săpunului şi a parfumurilor, în industria farmaceutică, poligrafică, de încalţăminte, textilă, a hîrtiei, prelucrarea lemnului, industria alimentară şi alte ramuri industriale, nu numai sub formă de combustibil şi lubrifianţi, ci şi ca materii prime pentru fabricarea unor variate produse de larg consum.

Industria petrochimică produce materiale ce înlocuiesc metalele deficitare, sticla, lemnul, fibrele, pielea, materialele ceramice etc. Fabricarea cauciucului sintetic, acetonei, alcoolului etilic, aldehidei formice şi a maselor plastice se bazează în mare măsură pe materii prime obţinute din ţiţei. Produsele petroliere se mai folosesc şi la fabricarea îngrăşămintelor şi a diferitelor preparate întrebuinţate la combaterea dăunătorilor şi buruienilor.

A. BENZINE

Benzinele sînt produse petroliere formate în general din hidrocarburi parafinice, naftenice şi aromatice, de la cele cu patru atomi de carbon în moleculă, pînă la cele cu temperaturi de fierbere în jurul a 200°C (v. anexa 1). Compoziţia chimică a benzinelor depnde de materia primă din care provin şi de procesul de fabricaţie. În general, benyinele de distilare primară nu conţin olefine, iar conţinutul în hidrocarburi aromate variază între 7 şi 21% sau chiar 30-40%. Conţinutul în naftene variază între 23-57%, iar parafinele între 32-56%.

Faţă de benzinele de distilare primară, benzinele de cracare au un conţinut mare de olefine (pînă şa 40%) şi un conţinut mult mai mic în naftene (13-15%).

O mare importanţă în calitatea banzinelor o are compoziţia lor chimică. Astfel, un conţinut mare de hidrocarburi aromatice contribuie la îmbunătăţirea proprietaţilor antidetonante ale benzinelor, dar le reduce puterea calorică, temperatura de tulburare şi influenţează în mod negativ arderea lor. Iar un component constituit din fracţiuni uşoare imbunătăţeşte volatilizarea şi proprietaţile antidetonante, însă măreşte în acelaşi timp tensiunea de vapori peste limitele admise.

Benzinele sînt folosite în special drept combustibil pentru motoare. Ele nu se folosesc aşa cum rezultă din instalaşiile de prelucrare – formă în care constituie aşa-numitele semifabricate de benzină – deoarece nu întrunesc toate condiţiile cerute pentru o bună utilizare. Benzinele comerciale se prepară folosind aceste semifabricate după componenţi.

După scopul utilizării lor, benzinele se împart în benzine combustibili, benzine solvenţi şi benzine cu întrebuinţări speciale, avînd diferite caracteristici.

a. Benzinele combustibili sînt utilizate la arderea în motoare, constituind carburantul cel mai mult întrebuinţat. Au putere calorică mare (10 400 kcal/kg), se aprind uşor şi ard fără reziduuri, arderea făcîndu-se repede şi progresiv. Comportarea la ardere în motor este reprezentată prin cifra octanică, căci cu cît raportul de compresie al unui motor este mai mare, deci consumul specific de combustibil mai mic, cu atît şi cifra octanică a benzinei trebuie să fie mai ridicată.

Pentru îmbunătăţirea proprietăţilor antidetonante ale benzinelor se utilizează ca aditiv tetraetilul de plumb [Pb(C2H5)4], prescurtat TEP, care este cel mai eficient dintre toţi antidetonanţii cunoscuţi pînă astăzi. Benzinele etilate trebuie să fie în mod obligatoriu colorate. Instalaţii pentru etilarea benzinei se găsesc la Rafinăria 1 – Ploieşti, Rafinăria 8 – Dărmăneşti etc.

Compoziţia benyinelor ca şi a celorlalţi combustibili nu trebuie să varieze în cursul transportului, depozitării şi utiliyării, ci trebuie să fie stabilă. Prin stabilirea combustibilor se înţelege atît stabilitatea fizică (compoziţia fracţiunilor şi a presiunii de vapori) cît şi stabilitatea chimică.

Presiunea de vapori prezintă un mare interes atît pentru siguranţa în timpul transportului şi depozitării benzinei cît şi pentru evitarea formării dopurilor de gaye care pot produce oprirea motorului sau pot împiedica pornirea lui. Ea se datoreşte în specia butanului, care se găseşte dizolvat în benzină. Pentru o bună funcţionare a motorului, presiunea de vapori nu trebuie să fie mai mare decît valorile corespunzătoare temperaturilor atmosferice (fig. 33). În vederea asigurării proprietăţilor de pornire satisfăcătoare, limita inferioară a presiunii vaporilor saturaţi de benzină s-a stabilit la 240 mm col. Hg.

Hidrcarburile nesaturate care intră în compoziţia combustibilului se pot oxida şi polimeriza, ducînd la formarea gumelor care înrăutăţesc proprietăţile de exploatare, depunîndu-se în sistemul de alimentare a combustibilului şi dereglînd funcţionarea acestuia. Un conţinut prea mare de hidrocarburi nesaturate influenţează negativ stabilitatea produsului.

Combustibilii nu trebuie să fie corosivi, adică să nu conţină acizi, alcalii şi compuşi cu sulf. Conţinutul mare de acizi şi sulf provoacă coroziune rezervoarelor de benzină şi a aparaturii de alimentare cu combustibil (pompe, ţevi, jicloare, injectoare etc.); în prezenţa umidităţii produsele de ardere a sulfului formează acizi care provoacă o mare uzurăa pieselor expuse la frecare şi în special a sistemului de eşapare a motorului. S-a dovedit, de asemenea, că sulful are acţiune corosivă şi în faza gazoasă la temperaturi înalte. De aceea, toţi combustibiliitrebuie să reziste la proba pe placa de cupru (aceasta garantează lipsa compuşilor cu sulf activi şi deci evitarea coroziunii); de asemenea, conţinutul în compuşi cu sulf este riguros limitat, iar hidrogenul sulfurat, sulful elementar şi mercaptanii, care sînt cei mai agresivi, trebuie să lipsească cu desăvîrşire.