Авиационный керосин, марки и требования к качеству

Химический состав и свойства керосина

Химический состав полученного при крекинге керосина может меняться в зависимости того, производной из какой нефти он является, а также используемой технологии ее переработки и дальнейшей очистки керосинового дистиллята. В среднем этот нефтепродукт может включать:


  • алифактические углероды в процентном соотношении от 20 до 60;
  • нафтеновые углероды в процентном соотношении от 20 до 50;
  • бициклические ароматические углероды в процентном соотношении от 5 до 25;
  • непредельные углероды в процентном соотношении до 2.

При более высоких температурах процессов получения керосина количество бициклических ароматических углеродов возрастает. В тоже время, их более низкое содержание в готовом нефтепродукте способствует повышению интенсивности и яркости пламени. Высокое процентное содержание тяжелых фракций приводит к ухудшению горения этого нефтепродукта, поэтому после его получения производится специальная химическая и гидроочистка.

Следует учитывать также высокие показатели испаряемости данного продукта. При концентрации в воздухе превышающей 300 мг/м3 существует угроза отравления парами керосина. Это накладывает определенные требования на условия хранения данного нефтепродукта.

Ракетное топливо

Керосин применяется в ракетной технике в качестве углеводородного горючего и одновременно рабочего тела гидромашин. Использование керосина в ракетных двигателях было предложено Циолковским в 1914 году. В паре с жидким кислородом используется на нижних ступенях многих РН: отечественных — «Союз», «Молния», «Зенит», «Энергия»; американских — серий «Дельта» и «Атлас». Для повышения плотности, и, тем самым, эффективности ракетной системы, топливо часто переохлаждают. В СССР в ряде случаев использовался синтетический заменитель керосина, синтин, позволявший поднять эффективность работы двигателя, разработанного под керосин, без существенных изменений в конструкции. В перспективе предполагается замена керосина на более эффективные углеводородные горючие — метан, этан, пропан и т. п.

Основные теплофизические характеристики керосина

Керосин — это средний дистиллят процесса нефтепереработки, определяемый как доля сырой нефти, которая кипит при температуре от 145 до 300°C. Керосин может быть получен путём перегонки сырой нефти (прямогонный керосин) или из крекинга более тяжёлых нефтяных потоков (крекинг-керосин).

Сырой керосин обладает свойствами, которые делают этот нефтепродукт пригодным для смешивания с различными эксплуатационными добавками, определяющими его использование в различных коммерческих целях, в том числе в транспортном топливе. Керосин представляет собой сложную смесь соединений с разветвлённой и прямой цепью, которые обычно можно разделить на три класса: парафины (55,2% по массе), нафтены (40,9%) и ароматические соединения (3,9%).

Для эффективности применения все марки керосина должны обладать максимально возможной удельной теплотой сгорания и удельной теплоёмкостью, а также характеризоваться достаточно широким диапазоном температур воспламенения. Для различных групп керосинов эти показатели составляют:

  • Удельная теплота сгорания, кДж/кг — 43000±1000.
  • Температура самовоспламенения, 0С, не ниже – 215.
  • Удельная теплоёмкость керосина при комнатной температуре, Дж/кг·К – 2000…2020.

Точно установить большинство теплофизических показателей керосина невозможно, поскольку сам продукт не имеет постоянного химического состава и определяется характеристиками исходной нефти. Кроме того, плотность и вязкость керосина зависит от внешних температур. Известно только, что по мере приближения температуры к зоне устойчивого горения нефтепродукта, удельная теплоёмкость керосина существенно повышается: при 2000С она составляет уже 2900 Дж/кг·К, а при 2700С — 3260 Дж/кг·К. Соответственно снижается кинематическая вязкость. Совокупность этих параметров определяет хорошее и устойчивое воспламенение керосина.

Основные характеристики керосина

Свойства Параметры
Вязкость (определяют при 20°С) в мм2/с От 1,2 до 4,5
Плотность (определяют при 20°С) в кг/м3 От 770 до 850
Температура вспышки в °С От +28 до +72
Теплота сгорания в МДж/кг От 42,9 до 43,2
Температура самовоспламенения в °С + 216°
Максимальная высота некоптящего пламени при давлении 101,3 кПа в мм От 14,7 до 42,8
Концентрационный предел воспламенения в процентах (%) От 1,2 до 8
Температура помутнения в °С -12
Кислотное число в мг/мл 0,7 на 100

Кинематическая вязкость углеводородов, находящихся в керосине меняется в зависимости от температуры. При низких температурах она повышается, что оказывает влияние на процесс сгорания топливной смеси в авиационных двигателях.

Плотность керосина относится к наиболее важным характеристикам. В начале развития нефтеперерабатывающей промышленности это показатель служил единственной качественной характеристикой керосина.

Показатель температуры вспышки демонстрирует пожароопасность нефтепродукта. Его величина для авиационного топлива регламентируется международными стандартами и строго контролируется. Следует учесть, что при попадании в керосин бензина его огнеопасность существенно увеличивается.

Теплота сгорания определяется количественными показателями получаемой теплоты в процессе сгорания одного килограмма нефтепродукта (для газов учитывается единица объема).

Под температурой самовоспламенения понимают способность смеси испарений керосина и воздуха к самостоятельному устойчивому горению. В качестве такого показателя используется минимальное температурное значение, при котором происходит воспламенение без посторонних источников огня. Это свойство нефтепродуктов используется в дизельных моторах.

Высота некоптящего пламени керосина демонстрирует возможность горения нефтепродукта без образования копоти в стандарной лампе, фитиль которой равен 0,6см. Этот показатель имеет зависимость от фракционного или химического состава, и влияет принадлежность керосина к той или иной марке топлива.


Под концентрационным пределом воспламенения (КПВ) понимают отношение объема парообразного состояния керосина и интервала его концентрации в воздухе (который служит окислительной средой) в пределах которого возможно возгорание от внешнего источника с дальнейшим самостоятельным распространением пламени по смеси.

Температурным показателем помутнения нефтепродукта определяется начало процесса образования в керосине кристаллов углеродов. Этот показатель влияет на свойства горения керосина при низких температурах. Образующиеся кристаллы снижают силу горения. Для определения температуры помутнения используются оптические методы.

Поскольку керосин содержит различные соединения органических кислот, которые также снижают его качество, этот продукт подвергают щелочному очищению. Показатели кислотности керосина строго лимитируется и указывается в соотношении количества КОН в мг необходимых для нейтрализации свободных кислот в 100 мл керосина. Чтобы предотвратить обратное растворение нафтеновых кислот вторичная очистка керосина выполняется при 40°С.

рассчитать доставку керосина ЗДЕСЬ.

Отличие керосина от бензина

Способ получения авиационного керосина – прямая перегонка малосернистой и сернистой нефти. Для улучшения физико-химических свойств керосина применяются различные присадки и гидроочистка. Керосин имеет ряд преимуществ перед бензином:

  • высокий показатель теплоты сгорания (как массовой, так и объёмной);
  • низкая испаряемость;
  • меньшая температура замерзания;
  • небольшая кинематическая вязкость.
  • Кроме того, керосин менее пожароопасен, чем бензин.

Существенный плюс в использовании керосина – широта применения. Кроме топлива для реактивных силовых установок, он используется на борту как хладагент или теплоноситель для радиаторов. Для управления сечением сопла двигателя используется гидросистема, рабочей жидкостью в которой также может быть керосин. Излишне напоминать, что данный вид топлива – прекрасный растворитель

Это крайне важно при организации процесса технического обслуживания реактивных авиадвигателей

Интересно: Почему китайцы не пьют молоко? Причины, фото и видео

Виды горючего

Оно бывает разным. Но нефтепродукты и другое топливо легко поддаются воспламенению.

Классификация следующая:

В каком агрегатном состоянии находиться                        Происхождение горючих материалов
Естественные                   Искусственные
Жидком Нефть. Бензин, дизельное топливо, смолы, керосин.
Газообразном Природный и промышленный. Генераторный, светильный, водяной.
Твердом Уголь, сланцы, дрова и торфяные породы. Кокс, пылевидное и в брикетах топливо.

Температура возгорания керосина и других продуктов отличается. Измерять ее достаточно сложно. Также разняться правила тушения. Твердыми материалами естественно пользуются для нагрева помещений люди, имеющие котел.

Основные показатели физических свойства керосина

Физические свойства керосина насчитывают множество подпунктов. К базовым относят те, которые влияют на качество и сферу применения вещества.

1. Плотность керосина

Степень плотности является широко применяемой характеристикой нефтепродуктов. Для ее определения используется относительная величина. Так при 20°С, она будет достигать от 780 до 850 кг/м 3 . При расчетах важна температура вещества, действительная плотность продукта и дистиллированной воды.

Цвет керосина варьируется от желтоватого до светло-коричневого, так же он может быть бесцветным

2. Кинематическая вязкость керосина

Состав керосина определяет его вязкость. При этом, чем выше температура вещества, тем ниже данный показатель. Рассматриваемая характеристика отражается на:

  • Свойствах эксплуатации топливных систем.
  • Качестве образуемой смеси.
  • Процессах сгорания в двигателе.

При 20°С уровень вязкости составит 1,2 – 4,5 мм 2 /с.

Чтобы керосин послужил арктическим топливом, в него нужно добавлять присадки, повышающие цетановое число и снижающие износ двигателя

3. Температура вспышки керосина

Химический состав керосина отражается на температуре его вспышки. Величина показателя от 28°С до 60°С определяет уровень пожарной безопасности вещества. Все нормы регламентируются действующими ГОСТами.

4. Теплота при горении керосина

Рассматриваемая характеристика демонстрирует количество выделенного тепла при абсолютном сгорании массовой единицы сырья. Для керосина показатель составляет от 42,9 до 43,1 МДж/кг.

История

Нефтеперегонный куб братьев Дубининых

Нефтеперегонные устройства конца XIX века

Керосиновый завод в Баку, 1890 год

Очередь за керосином. Москва, 1920-е годы

До середины XIX века для освещения сжигали всевозможные жиры или светильный газ. Однако жиры давали меньше света, больше копоти, неприятно пахли, оставляли большой нагар и засоряли лампы отложениями. Промышленная добыча китовой ворвани для осветительных целей привела к катастрофическому уменьшению поголовья китов. Светильный газ был неудобен и не получил значительного распространения. Появление керосина оценили по достоинству, и он быстро вытеснил жиры.

Сведения о дистилляции нефти начинаются с X века н. э. Однако широкого применения продукты дистилляции не находили, несмотря на сведения об использовании нефти в масляных лампах. В 1733 году врач Иоганн Лерхе, посетив бакинские нефтепромыслы, записал наблюдения о перегонке нефти:

В 1746 году рудознатец Ф. С. Прядунов поставил нефтеперегонный завод на реке Ухте на естественном источнике нефти. Однако удалённость от цивилизации затруднила работу завода, который не смог обеспечить прибыльность и четверть века спустя был заброшен. В 1823 году крепостные крестьяне братья Дубинины построили нефтеперегонный куб на Северном Кавказе, недалеко от Моздока, возле аула Акки-Юрт. Это предприятие проработало более 20 лет, поставляя несколько сот пудов продуктов перегонки нефти в год для аптечных и осветительных целей. По видимому, это первая промышленная установка перегонки нефти, сведения об устройстве которой дошли до наших дней. Получавшиеся при этом бензин и мазут имели крайне ограниченное применение. Например, бензин применялся в аптекарских и ветеринарных целях, а также в качестве бытового растворителя, и поэтому большие его запасы нефтепромышленники попросту выжигали в ямах или сливали в водоёмы. Мазут ограниченно применяли как заменитель угля в паровых машинах, а также для получения смазочных масел.

Начало массовому промышленному использованию светлых нефтепродуктов в освещении было положено в 1840-х — 1850-х годах. Разными людьми было продемонстрировано получение из угля, битума, нефти светлой малопахучей горючей жидкости путём нагрева этих веществ и отгонки продуктов. Был получен ряд патентов.

Название «керосин» предложил канадский физик и геолог , в 1846 году продемонстрировавший полученное нагреванием угля осветительное масло, не дававшее копоти. Метод Геснера не позволял получить дешёвый продукт, но дал толчок дальнейшим исследованиям.

В 1851 году вступила в строй первая промышленная перегонная установка в Англии.

В 1853 году во Львове И. Лукасевичем и Я. Зехом была изобретена безопасная керосиновая лампа. В 1854 году была зарегистрирована торговая марка «керосин». Начался процесс трансформации масляных ламп в керосиновую лампу. Именно развитие керосинового освещения в середине XIX века привело к повышению спроса на нефть и к развитию способов её добычи. С этого момента начинается бурное развитие керосинового промысла, потянувшее за собой нефтедобычу. В 1857 году Василий Кокорев в Сураханах близ Баку построил нефтеперегонный завод начальной мощностью 100 тыс. пудов керосина в год. К концу века в России производили уже около 100 млн пудов керосина в год.

В дореволюционной России керосин входил в состав денежно-натуральной формы заработка заводских рабочих.

Востребованность керосина в быту в конце XIX — начале XX веков повысилась в связи с появлением приборов для приготовления пищи — примуса и керосинки. На территории России и СССР последняя, заменив дровяные плиты, пользовалась популярностью с середины 1920-х годов до конца 1950-х.

В начале XX века керосин уступил своё лидирующее положение на мировом рынке нефтепродуктов бензину из-за распространения двигателей внутреннего сгорания и электрического освещения. Вновь значение керосина начало возрастать только с 1950-х годах, ввиду развития реактивной и турбовинтовой авиации, для которой именно этот вид нефтепродуктов (авиакеросин) оказался практически идеальным топливом.

Вязкость растворителей

Растворители представляют собой химические соединения, способные преобразовывать различные вещества в раствор (гомогенную однородную систему, состоящую из 2 и более компонентов). Обычно они используются в роли среды для проведения химических реакций, для технологических целей. В связи с этим растворители востребованы в различных сферах производства (лакокрасочном, электротехническом, фармацевтике, парфюмерии, создании взрывчатых веществ), сельском хозяйстве.

Растворители классифицируются на органические и неорганические (важнейший из них — это вода). По степени вязкости они подразделяются на маловязкие (до 0,002 Па•с), средневязкие (0,002–0,01 Па•с), высоковязкие (свыше 0,01 Па•с).

Растворители в промышленности перекачивают разными типами насосов, например мембранными, вихревыми, плунжерными аппаратами.

Вязкость ацетона

К группе маловязких растворителей относится ацетон. Это бесцветная летучая жидкость органического происхождения, отличающаяся характерным резким запахом. Вязкость продукта составляет 0,000 33 Па•с.

Вязкость керосина

Растворитель керосин также имеет небольшую вязкость (0,001 49 Па•с при комнатной температуре). Это прозрачное вещество масляной структуры, прозрачное либо желтоватого оттенка. Получают керосин при прямой перегонке нефти.

Данная субстанция применяется и в других целях: как реактивное топливо в ракетах, самолетах, как горючее для бытовых осветительных приборов, при обжиге стекла и фарфора, в оборудовании для резки металлов.

Химические свойства керосина

Керосин – химические свойства топлива, такие как испаряемость и воспламеняемость, зависят от состава сырья и типа его переработки. Концентрация ароматических углеводородов разная, что обусловило такие группы керосина:

  • Авиационная. В свою очередь делится на реактивное (РТ) и самолетное (ТС-1) горючее. Используется для смазки топливных систем в двигателях разной авиатехники. Также играет роль хладагент. Имеет повышенную термическую окисляемость и отметку сгорания. Характеризуется стабильностью и устойчивостью к низким температурам.
  • Техническая. Все допуски регламентируются ГОСТом «Керосин для технических целей» 18499-73. Сорта КТ-1 и КТ-2 заменяют растворители или очистители для промывки узлов и запчастей автотранспорта, оборудования и механизмов.
  • Осветительная. Типы КО-25, 25 или 30 используются для заправки керосиновых ламп. Применяют некоторые типы топлива для пропитки выделанных кож. Среди преимуществ – отсутствие нагара и копоти при горении.

К важным техническим характеристикам керосина можно отнести повышенную испаряемость. Содержание паров в воздухе до 300 мг/м 3 является не опасным для человека. При работе с топливом также необходимо учитывать его высокий уровень воспламеняемости – возгорание при t° 57°С, самовоспламенение при t° 216°С.

Керосин часто используют для промывки механизмов и их очистки от ржавчины

Если вам необходим керосин, характеристики различных видов узнать можно у специалистов ТК АМОКС. Оптимальный вариант будет подобран исходя из целей применения

Обратите внимание на каталог топлива, где представлены распространенные типы керосинов, солярки, бензинов и ГСМ. Звоните, мы ответим на все вопросы!

Другие виды топлива:

– биодизель,

– биотопливо,

– газойль,

– горючие сланцы,

– керосин,

– лигроин,


– мазут,

– нефть,

– попутный нефтяной газ,

– природный газ,

– свалочный газ,

– сланцевая нефть,

– сланцевый газ,

– синтез-газ.

Примечание:  Фото https://www.pexels.com, https://pixabay.com

Как возможно научиться писать тексты и зарабатывать на этом удаленно? Например, можете пройти курс «Копирайтинг от А до Я», который подойдет даже начинающим авторам.

Другие записи:

карта сайта

масса объем энергия сгорание нагрев плотность литр количество теплоты керосинасколько теплоты выделится при полном сгорании керосина выделяетсякакой керосин 1 10 купить и вода

Коэффициент востребованности 1 585

Вязкость керосина в зависимости от температуры

Дана таблица значений динамической μ и кинематической ν вязкости керосина при положительных и отрицательных температурах в диапазоне от -50 до 300°С. Вязкость керосина определяется количеством и размерами ассоциатов молекул углеводородов в его составе. Масштаб таких молекулярных связей напрямую зависит от температуры этого топлива. При низких температурах они достаточно многочисленны и имеют крупные размеры, что делает керосин в этих условиях ощутимо вязким.

При комнатной температуре динамическая вязкость керосина имеет значение 0,00149 Па·с. Кинематическая вязкость керосина при температуре 20°С равна 1,819·10-6 м2/с. С повышением температуры этого топлива его вязкость уменьшается. Коэффициент кинематической вязкости имеет меньшую скорость такого снижения, чем динамический, поскольку плотность керосина также изменяется с температурой. Например, при нагревании керосина с 20 до 200 градусов его динамическая вязкость уменьшается в 5,7 раза, а кинематическая — в 4,8.

Таблица значений динамической и кинематической вязкости керосина
t, °С μ·103, Па·с ν·106, м2/с t, °С μ·103, Па·с ν·106, м2/с
-50 11,5 14,14 40 1,08 1,337
-45 9,04 60 0,832 1,047
-40 7,26 8,59 80 0,664 0,85
-35 5,96 100 0,545 0,711
-30 4,98 5,75 120 0,457 0,61
-25 4,22 140 0,39 0,53
-20 3,62 4,131 160 0,338 0,469
-15 3,14 180 0,296 0,421
-10 2,75 3,12 200 0,262 0,382
-5 2,42 220 0,234 0,35
2,15 2,61 240 0,211 0,325
5 1,92 260 0,191 0,304
10 1,73 280 0,174
20 1,49 1,819 300 0,159

Примечание: значения кинематической вязкости керосина в таблице получены расчетным путем через величину динамической вязкости и плотности.

  1. ГОСТ 4753-49 Керосин осветительный. Технические условия.
  2. Варгафтик Н. Б. Справочник по теплофизическим свойствам газов и жидкостей.
  3. Физико-химические и эксплуатационные свойства реактивных топлив. Справочник. Дубовкин Н.Ф. и др. — М.: Химия, 1985. — 240 с.

Реактивные топлива

Основная статья: Авиакеросин

Керосин — фракция нефти, выкипающая в основном в интервале температур 200—300°С Реактивное топливо, топливо для авиационных реактивных двигателей — это как правило, керосиновые фракции, получаемые прямой перегонкой из малосернистых (например, Т-1) и сернистых (ТС-1) нефтей. В настоящее время прямоперегонного авиационного топлива мало, широко применяется гидроочистка и добавка присадок.

Керосин применяется для бытовых целей как печное и моторное топливо, растворитель лаков и красок. Реактивное топливо применяется в качестве горючего для газотурбинных двигателей самолётов и вертолётов гражданской и военной авиации, и кроме того, топливо на борту воздушного судна также может использоваться в качестве теплоносителя или хладагента (топливно-воздушные и топливно-масляные радиаторы), и в качестве рабочей жидкости гидросистем (например, управление сечением реактивного сопла двигателя). Также реактивные топлива широко применяются как растворитель при техническом обслуживании воздушных судов, при очистке от загрязнений ручным либо машинным способом (например, в ультразвуковой установке для очистки фильтров в качестве рабочей жидкости применяется авиакеросин). Авиационные реактивные топлива проходят в общей сложности до 8 ступеней контроля качества, а в Российской Федерации, кроме того, и приёмку военным представителем.

Для реактивных топлив основными показателями качества являются:

  • массовая и объёмная теплота сгорания
  • термостабильность топлива
  • давление насыщенных паров
  • кинематическая вязкость
  • совместимость с конструкционными и уплотнительными материалами
  • нагарные и противоизносные свойства
  • электропроводность
  • серность
  • кислотность

Реактивные топлива вырабатываются в основном из среднедистиллятных фракций нефти, выкипающих при температуре 140—280 С° (лигроино-керосиновых). Широкофракционные сорта реактивных топлив изготовляются с вовлечением в переработку бензиновых фракций нефти. Для получения некоторых сортов реактивных топлив (Т-8В, Т-6) в качестве сырья применяются вакуумный газойль и продукты вторичной переработки нефти.

Реактивные топлива на 96—99 % состоят из углеводородов, в составе которых различают три основные группы:

  • парафиновые
  • нафтеновые
  • ароматические.

Кроме углеводородов в реактивных топливах в незначительных количествах присутствуют сернистые, кислородные, азотистые, металлорганические соединения и смолистые вещества. Их содержание в реактивных топливах Регламентируется стандартами.

В России и странах СНГ, эксплуатирующих советскую авиатехнику, используются следующие типы авиационного топлива:

ТС-1 в РФ производится по ГОСТ 10227-86 с изм. 1-6. — прямогонная фракция 150—250 С°, либо смесь прямогонных и гидроочищенных фракций (основным ограничением является содержание общей серы и меркаптановой не более 0,2 % и 0,003 %). Самый массовый вид авиационного топлива на территории РФ и постсоветском пространстве, предназначенный для всех старых типов турбовинтовых и дозвуковых турбореактивных двигателей, также на нём эксплуатируются самолёты зарубежных производителей. По своим характеристикам и области применения примерно соответствует зарубежному керосину Jet-A. Является резервным по отношению к топливу РТ.

РТ — высококачественное топливо, нефтяная фракция 135—280 С° с полной гидроочисткой. Содержание серы: общей — 0,1 %, меркаптановой — 0,001 %. В связи с гидрокрекингом топливо «сухое», то есть имеет низкие смазывающие свойства. В процессе производства в него вводятся антиокислительная и антиизносная присадки. Предназначено для турбореактивных дозвуковых и некоторых сверхзвуковых самолётов (Су-27, Ту-22М3 и др.), а также в качестве резерва топлива ТС-1. Зарубежных аналогов для данного топлива нет.

Т-6 и Т-8В — термостойкое реактивное топливо для двигателей некоторых сверхзвуковых самолётов (например, ). Производятся по очень сложной технологии с гидроочисткой и введением присадок. Эти топлива производятся только для нужд Министерства обороны РФ.


С этим читают