Керосин растворяется в воде

Содержание

Применение авиационного керосина

Керосин сегодня, впрочем, как и сотни лет назад, широко используется как в быту человека, так и в промышленности и технике. Мало кто знает его историю, его этапы развития и совершенствования. А ведь керосин – очень важное сырье. Применение керосина очень разнообразно и обширно. В первые годы своего существования керосин использовали только как материал для освещения. Несмотря на огромный прогресс с тех времен, керосин и сегодня используют для осветительных целей в осветительных и калильных лампах. Резка металлов, бытовые нагревательные приборы, растворитель для лаков, пропитывание кожи – это все, где так же применяется керосин.

Керосин

Керосин – прозрачная, бесцветная или желтоватая жидкость, слегка маслянистая на ощупь, представляющая собой смесь жидких углеводородов С8 – С15 с температурой кипения в интервале 150 – 250 ⁰С, получаемая в современной практике путем прямой перегонки или ректификации нефти.

Керосин

7 основных нефтяных растворителей (нефрасов)

В машиностроении, лакокрасочной, лесохимической и других отраслях промышленности трудно обойтись без растворителей на нефтяной основе. Они отличаются процентным содержанием разных групп углеводородов, но имеют общие свойства и называются нефрасы.

Растворители

Полученные из нефти растворители:

  • Хорошо растворяют органические соединения (в том числе жиры)
  • Высоколетучи, поэтому быстро испаряются с обработанной поверхности
  • После испарения оставляют минимальную по толщине пленку

К отрицательным свойствам нефрасов относят коррозионную активность, вызванную остатками сернистых соединений. Рассмотрим чаще всего используемые нефтяные растворители и в чем их особенность.

Смесь дизельного топлива с керосином: для чего делают и когда оправдывает себя.

В холодное время года, когда температура опускается до минусовых значений, водители часто используют смесь дизельного топлива с керосином. Разберем, когда это оправдано, а в каких случаях наносит вред дизельному двигателю и бьет по кошельку водителя.

Керосин – это горючее вещество

Сведения о дистилляции нефти начинаются с Х века н.э.. Однако широкого применения продукты дистилляции не находили несмотря на сведения о использовании нефти в масляных лампах.
Начало промышленному использованию светлых нефтепродуктов в освещении было положено в 40-50-х годах XIX века. Разными людьми было продемонстрировано получение светлой малопахучей горючей жидкости перегонкой из угля, битума, нефти. Был получен ряд патентов. В 1851 году вступила в строй первая промышленная перегонная установка в Англии. В 1854 была зарегистрирована торговая марка «керосин». Начался процесс адаптации масляных ламп в керосиновую лампу.
В 1853 году, во Львове работники аптеки Петра Миколяша «Под золотой звездой», Игнатий Лукасевич и Ян Зег разработали методику дистилляции и очистки нефти Теперь можно было начать производство керосина, или «новой камфины», как называл керосин Лукашевич. В декабре 1853 года ученые получили австрийский патент. В этом же году Зег открыл во Львове первое небольшое нефтеперерабатывающее предприятие.
В XIX веке из продуктов перегонки нефти использовали только керосин (для освещения), а получавшийся бензин и другие нефтепродукты 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. В 1911 году керосин уступил бензину своё лидирующее положение на мировом рынке нефтепродуктов из-за распространения двигателей внутреннего сгорания и электрического освещения. Вновь значение керосина начало возрастать только с 1950-х, ввиду развития реактивной и турбовинтовой авиации, для которой именно этот вид нефтепродуктов (авиакеросин) оказался практически идеальным топливом.
Интересно и происхождение слова керосин. Так, в Русской энциклопедии (т. 10, с. 42), изданной в Петербурге книжным товариществом «Деятель», сказано: «Керосин… введен в продажу торговым домом „Кэрръ и сынъ“ („Care and Son“), отсюда название». Однако в Большой советской энциклопедии мы читаем: «Керосин (англ. kerosene, от греческого kerós — воск)»

Состав и характеристики керосина, основные свойства разных видов

Свойства керосина сделали его востребованным в различных сферах. Прозрачная, маслянистая жидкость подходит для применения в качестве топлива, ГСМ и всевозможных добавок. Керосин устойчив к низким температурам и имеет высокие показатели горения и испаряемости. Также он совместим с сырьем, имеющим другой состав.

Керосин, нефтепродукт, получаемый путем ректификации и вторичной переработки сырья. В некоторых случаях его дополнительно подвергают гидроочистке

Особенности керосина: история и получение продукта, его виды и сфера применения

Керосин – прозрачное вещество с масляной структурой, прозрачного или светлого, желтоватого цвета. Получают субстанцию при разделении многокомпонентных составляющих ректификацией или при прямой перегонке нефти. Горючая смесь жидких углеродов имеет t° кипения от +150°C до +250°C. Благодаря свойствам нефтепродукта и его характеристикам, купить керосин можно для обслуживания авто и авиатехники, а также приборов освещения и многого другого.

Название керосин произошло от древнегреческого «Κηρός», что означает воск

kerosin_kt-1.jpg

Авиационный керосин. Свойства

С давних пор человек искал удобный и простой источник света, тепла, а позже и топлива. В быту человека появлялись и подручные средства для освещения, такие как свечи, лучина, лампада. Те времена давно прошли и прогресс человечества значительно ушел по развитию от тех «сумрачных» времен. Одним из первых научно-техническим прорывом в топливной области стал керосин.

Проблема загрязнения атмосферы продуктами сгорания топлива.

керасин_гостСвойства керосина и его применение в различных сферахКеросинкерасин

История керосина насчитывает более 2 тыс. лет и начинается с тех пор, когда арабские учёные придумали метод перегонки нефти на отдельные компоненты. Официально он был открыт в 1853 году, когда канадский врач Абрахам Геснер разработал и запатентовал метод извлечения прозрачной горючей жидкости из битумов и горючих сланцев.
После бурения первой нефтяной скважины в 1859 году нефть стала основным сырьём для керосина. Из-за повсеместного использования в лампах он десятилетиями считался главным продуктом нефтеперегонки. Лишь появление электричества снизило его значение для освещения. Производство керосина упало также с ростом популярности автомобилей — это обстоятельство существенно повысило важность бензина как нефтепродукта. Тем не менее и сегодня во многих частях мира керосин применяется для отопления и освещения, а современное реактивное топливо — это тот же продукт, но более высокого качества.

керасин_гост

С повышением количества использования автомобилей – упала популярность керосина

Керосин — лёгкая прозрачная жидкость, химически представляющая собой смесь органических соединений. Его состав во многом зависит от сырья, но, как правило, состоит из десятка различных углеводородов, молекула каждого из которых содержит от 10 до 16 атомов углерода. Керосин менее летуч, чем бензин. Сравнительная температура возгорания керосина и бензина, при которой они выделяют воспламеняющиеся пары возле поверхности, составляет 38 и -40°C, соответственно.

Это свойство позволяет рассматривать керосин как относительно безопасное топливо с точки зрения хранения, использования и транспортировки. На основании температуры кипения (от 150 до 350°C) он классифицируется как один из так называемых средних дистиллятов сырой нефти.

Керосин может быть получен прямогонным способом, то есть физически отделён от нефти, путём дистилляции или с помощью химического разложения более тяжёлых фракций в результате крекинг процесса.

В этом видео вы узнаете, как рассчитать удельную теплоту сгорания керосина:

керосин ко 25Керосиновая лампа

Что такое «белая нефть» или лигроин (ДГК)

Когда-то на скважине №58 Уренгойского месторождения была обнаружена «белая нефть». Так геологоразведчики поспешили назвать прозрачную маслянистую жидкость, которая стала бить фонтанами в процессе бурения. Постепенно ее стали использовать для заправки тракторов и машин. В дальнейшем даже появились мини-заводы по переработке подобного нефтепродукта. Сегодня он получил статус очень ценного углеводородного сырья, нашедшего широкое применение в нефтехимии и топливной сфере.

Как выглядит «белая нефть»

Как выглядит «белая нефть»

Получение керосина

Получение керосина

Керосин получают в процессе обработки нефти прямой перегонкой или ректификацией. Субстанция, которую получают на выходе, отделяется от воды и примесей неорганического происхождения.

Различные фракции жидкости образуются при доведении ее до конкретных температур:

  • до 250°С — бензиновые и лигроиновые фракции;
  • от 250°С до 300°С — керосиново-газойлевые;
  • от 300°С до 350°С — соляровые или масляные.

Получение керосина с помощью ректификации приводит к разделению частей вещества на жидкую и паровую формы. Вследствие этого образуются дистиллят и флегма. Именно дистиллят обрабатывают повторно до тех пор, пока на выходе не получится керосин в чистом виде.

Керосин — это жидкость, которая имеет легковоспламенимую структуру. Взаимодействие ее паров с воздухом создает взрывоопасную смесь. Эти факторы важно учитывать не только при его производстве, но и при перевозке и хранении нефтепродукта.

Компонентный состав керосина:

Вещество Содержание, % ©PetroDigest.ru
Парафины (алканы) 20 – 60
Нафтены (циклоалканы) 20 – 50
Бициклические ароматические углеводороды 5 – 25
Непредельные углеводороды до 2 %
Серо-, азот, кислородсодержащие примеси присутствуют

Зачем разбавляют дизель керосином

В разное время года используют разные виды дизельного топлива. Это связано с предельной температурой фильтруемости. Летний вид, обозначенный буквой «Л» годен только при плюсовых показателях. Зимний с буков «З» можно заливать до -20 0 С, а арктический – до -50 0 С.

В регионах с холодной зимой практикуется смесь авиационного керосина с соляркой. Такая смесь не дает загустевать топливу при низких температурах. Разбавляют из расчета, что 25% керосина снизят точку загустения на 10 0 С. То есть, если это количество добавить в летний сорт, то работать оно будет до -10 0 С. А если добавить в зимний вид топлива, то можно характеристики солярки приблизить к арктическому виду.

Именно так поступают недобросовестные поставщики, выдавая смесь керосина с соляркой за зимнее дизельное топливо.

Компания ООО «ГазПетролиум сервис» ценит свою репутацию и поставляет своим заказчикам только лучшее дизельное топливо, соответствующее указанному в сертификате качества.

Смесь керосина и солярки может выручить, если в нужный момент не оказалось необходимого дизеля. Летний сорт загустевает при низкой температуре и ничего не остается, как смешать его с керосином. Тогда температурный порог фильтруемости, при которой образуются кристаллы парафина, опускаются, мотор работает в нужном режиме.

Авиационный керосин в быту и промышленности

Авиационный керосин применяют для бытовых нагревательных и осветительных приборов, обжига различных элементов. Для бытовых нужд хорошо подходит легкий керосин. Плотность легкого керосина всего лишь 830 кг на метр кубический и температура вспышки около -40°С. Основная область его применения – осветительные приборы.

Технический керосин в основном используется для выработки этилена, пропилена и ароматических углеводородов или как топливо при обжиге изделий из стекла или фарфора. Иногда технический керосин используют как растворитель для обработки механизмов и деталей. Керосин глубокого гидрирования (деароматизированный) применяют как растворитель в полимеризации раствора при производстве ПВХ. Для использования в моечных машинах в керосин добавляют присадки, которые содержат соли Mg и Cr. Смесь керосина и присадки предотвращает накопление зарядов статического электричества.

В народе керосин известен и как лекарственное средство. Его используют для лечения ушибов, отеков, болезней горла и других заболеваний. Для этих целей используется керосин, предназначенный и имеющий свойства бытового керосина.

Свойства керосина:

Параметр Значение ©PetroDigest.ru
Плотность 0,78 – 0,85 г/см 3 (20 ⁰С)
Вязкость кинематическая 1,2 – 4,5 мм 2 /с (20 ⁰С)
Температура вспышки 28 – 72 ⁰С
Теплота сгорания 43 МДж/кг

Какие последствия от использования смеси

Если регулярно использовать вместо качественного дизеля его смесь с керосином, то можно серьезно повредить мотор.

Ухудшается запуск двигателя

Как быстро заведется мотор, зависит от значения цетанового числа топлива. Чем оно выше, тем лучше для двигателя. У зимнего сорта солярки это значение ниже, чем у летнего. А у керосина оно еще ниже. Если его добавить в зимнюю марку, то этот показатель опустится. Результатом будет то, что мотор будет хуже заводиться, процесс сгорания топлива ухудшится, уменьшится мощность и увеличится расход горючего.

Ухудшается смазка

Улучшение фильтруемости в результате добавления керосина в любую марку дизельного топлива приводит к снижению его смазывающих свойств. Это отражается на насосе высокого давления и форсунках. Из-за недостатка смазки происходит их преждевременный износ, и в результате – большие затраты на ремонт.

Состав вещества

Мы разобрались с температурой кипения керосина. Теперь представим состав данного продукта. Он не является универсальным и эталонным, так как зависит от сырья — нефти, ее способа переработки и химического состава.

Итак, состав керосина по ГОСТ:

  • Алифатические предельные углеводороды — 20-60% от общей массы.
  • Углеводороды нафтеновые — 20-50%.
  • Ароматические бициклические углеводороды — 5-25%.
  • Углеводороды непредельные — до 2%.
  • Незначительное содержание примесей — сернистых, кислородных или азотистых.

Представим теперь важнейшие свойства данного вещества.

керосин ко 25

Вещество Содержание, % ©PetroDigest.ru
Парафины (алканы) 20 — 60
Нафтены (циклоалканы) 20 — 50
Бициклические ароматические углеводороды 5 — 25
Непредельные углеводороды до 2 %
Серо-, азот, кислородсодержащие примеси присутствуют

Авиационный

Подразделяется на реактивное и самолетное горючее. Имеет высокую отметку воспламенения, а также:

  • Подходит для смазки моторов и систем подачи горючего разной авиатехники.
  • Используется в качестве хладагента.
  • Характеризуется повышенной окисляемостью при нагревании.
  • Отличается стабильностью показателей.
  • Обладает стойкостью к низким температурным отметкам.

Керосин нередко применяют для удаления налета и ржавчины на узлах техники

Технический

Согласно ГОСТу 18499-73, в составе сортов КТ-1 и КТ-2 может содержаться не более 7% ароматических углеродов. Вещество служит сырьем для производства этилена, а также заменяет прочие растворители и вещества для мытья или чистки:

  • Узлов оборудования.
  • Деталей транспорта.

До 20 % керосина можно добавлять в летний дизель. Это позволяет снизить температурную отметку застывания, без потери эксплуатационных качеств солярки.

Чтобы определить, на какой температурной отметке произойдет помутнение керосина, нужно провести оптический опыт. Необходимо наблюдать за изменением пропускной способности вещества, относительно световых лучей

Осветительный

Благодаря составу, регламентированному ГОСТами «Керосин осветительный из сернистой нефти» 11128-65 и «Керосин осветительный» 4753-68, при сжигании продукта не образуется черная копоть и нагар. Применяется вещество для бытовых осветительных и нагревательных приборов — примусов, керосинок и керогазов. Его используют для снятия застаревших лакокрасочных покрытий. Подходит керосин для:

  • Очистки.
  • Растворения.
  • Промывки.
  • Обезжиривания.
  • Пропитки.

Осветительный керосин, химический состав которого характеризуется сильной испаряемостью, безопасен для окружающих. Содержание паров не превышает 300 мг на 1 м3.

Состав керосина позволяет применять его для обжига продукции из стекла и фарфора

Химическое строение и свойства авиационного керосина

Если нефть довести до кипения при температуре 200-300°С, из нее будут выделяться определенные углеводороды. Что бы выделить именно керосин, необходима определенная температура, так как нефть состоит из нескольких веществ. Керосин легче воды и при попадании в большое количество воды не растворяется в ней, а образует мутную пленку на поверхности воды.

Большое количество тяжелых фракций ухудшает горение керосина. Поэтому, при перегонки керосина из нефти применяется гидроочистка. Такой керосин можно использовать в лечебных целях. Наиболее чистый, очищенный это авиационный керосин. Это объясняется большими техническими требованиями к керосину при использовании его как топливо для реактивных самолетов. В керосине, который используется для освещения, содержание ароматических углеводородов составляет минимум. Чем меньше ароматических углеводородов, тем ярче и интенсивнее пламя. В зависимости от количества ароматических углеводородов выпускается керосин трех марок, которые имеют свое предназначение. Керосин достаточно воспламеняемый продукт. Он способен вспыхнуть при температуре всего 57° С, а воспламениться самостоятельно при температуре 216° С. Керосин имеет высокое испарение. Поэтому, чтобы не отравиться парами керосина его содержание в воздухе не должно превышать 300 мг/м3. Более высокая концентрация в воздухе паров керосина опасно для здоровья человека. Это стоит учитывать при работе с керосином в закрытых помещениях.

Характеристика керосина как топлива

Горением называют процесс бурного окисления веществ с выделением тепла. Как правило, в реакции участвует кислород, содержащийся в воздухе. Во время сжигания углеводородов образуются такие основные продукты горения:

  • углекислый газ;
  • водяной пар;
  • сажа.

Количество энергии, генерируемое во время сгорания топлива, зависит от его вида, условий сжигания, массы или объёма. Энергия измеряется в джоулях или калориях. Удельной (на единицу измерения количества вещества) теплотой сгорания называют энергию, полученную при сжигании единицы топлива:

  • молярная (например, Дж/моль);
  • массовая (например, Дж/кг);
  • объёмная (например, ккал/л).

В большинстве случаев для оценки газообразных, жидких и твёрдых топлив оперируют показателем массовой теплоты сгорания, выраженной в Дж/кг.

керасин_бутыль

Во время сжигания углевода образуется несколько элементов, например, сажа

Значение теплоты сгорания будет зависеть от того, брались ли в учёт процессы, происходящие с водой во время сгорания. Испарение влаги — энергоёмкий процесс, а учёт теплоотдачи при конденсации этих паров также способен повлиять на результат.

Рекомендуем: Какой должна быть влажность воздуха в квартире?

Результат замеров, производимых до того, как сконденсированный пар вернёт энергию в систему, называют низшей теплотой сгорания, а показатель, полученный после конденсации паров, называется высшей теплотой. Углеводородные двигатели не могут использовать дополнительную энергию водяного пара в выхлопе, поэтому показатель нетто актуален для производителей моторов и встречается в справочниках чаще.

Нередко при указании теплотворной способности не уточняют о том, какая из величин имеется в виду, что может привести к путанице. Сориентироваться помогает знание того, что в РФ традиционно принято указывать низшую.

керасин_литр

Низшая теплота сгорания – важный показатель

Следует отметить, что для некоторых видов топлива разделение на энергию нетто и брутто не имеет смысла, так как они не образуют воду во время горения. В отношении керосина это неактуально, поскольку содержание углеводородов в нём велико. При сравнительно невысокой плотности (между 780 кг/м³ и 810 кг/м³) его теплотворная способность аналогична этому же показателю у дизельного топлива и составляет:

  • низшая — 43,1 МДж/кг;
  • высшая — 46,2 МДж/кг.

Виды дистиллята газового конденсата

Легкий дистиллят газового конденсата. Данная фракция лигроина содержит углеводороды C3–C8, выкипает при температуре 30-70 °C. Самый распространенный вид, характеризуется наибольшей степенью очистки, поэтому не требует дополнительной обработки. Цвет лигроина C3–C8 самый светлый по сравнению с другими фракциями. Нефтепродукт используется для получения моторных топлив, широко распространен в нефтехимическом производстве.

Средний дистиллят ГК. Перегоняется при температуре 70-125 °C, содержит углеводороды выше C5. Получается путем ректификации СГК. Особенность этого лигроина заключается в том, что по составу и плотности он максимально приближен к дизельному топливу зимней марки. Средний сернистый дистиллят газового конденсата обладает оптимальной вязкостью и стабильностью, поэтому может применяться для заправки дизельных электрогенераторов.

Тяжелый дистиллят газового конденсата. Состав лигроина этого типа включает остаточные фракции СГК, выкипающие при температуре 125-210 °C. Продукт менее распространен, нежели легкий и средний дистилляты, используется в стационарных котельных и технологических установках.

Керосин как авиационное топливо

Если же керосин рассматривать как топливо, основными его качествами является высота не коптящего пламени (ВПН). Так же керосин характеризуется температурами вспышки и помутнения, что очень важно для авиа полетов на высоте, где температура воздуха очень низкая, а значит, керосин как топливо не должен превращаться в кристаллы. Этот показатель обеспечивает безопасность использования керосина в сложных температурных условиях. Еще одним важным свойством керосина является небольшое количество серы, что обеспечивает экологические нормы при использовании вблизи человека Авиационный керосин ТС-1 (ГОСТ 10227-86) получают из среднедистиллятной фракции нефти путем прямой перегонки нефти, либо в смеси с гидроочищенным или демеркаптанизированным компонентом. Для приведения топлива к требованиям стандарта по составу общей или меркаптановой серы применяют либо гидроочистку, либо демеркаптанизацию.

Основные эксплуатационные характеристики авиационного керосина: хорошая испаряемость для обеспечения полноты сгорания; высокие полнота и теплота сгорания для определения дальности полета; хорошие прокачиваемость и низкотемпературные свойства для подачи в камеру сгорания; низкая склонность к образованию отложений; хорошие совместимость с материалами и противоизносные и антистатические свойства.

Авиационный керосин в авиации применяется не только как топливо. Керосин так же используют как хладагент для смазывания подвижных деталей топливной системы самолета. Таким образом, очень важно, что бы керосин обладал высоким противоизносными свойством, что бы подвижные и трущиеся детали двигателя и системы подвергались наименьшему износу. Так как температура воздуха на высоте полета очень низкая, керосин так же должен иметь низкотемпературные свойства, что бы не кристаллизоваться во время полета.

Как исправить ситуацию

Если принято решение использовать смесь вместо чистой солярки, то нужно помнить, что ухудшатся запуск мотора и смазывающие свойства. Их следует восстановить. Сделать это можно с помощью специальных присадок.

Добавка в виде присадок для увеличения цетанового числа улучшает запуск двигателя в холодное время года, а восполняющая смазывающие свойства, защищает рабочие детали двигателя от износа и коррозии.

Использование присадок не заменяет качественное дизельное топливо, но помогает уменьшить ущерб, который наносится двигателю из-за смеси. Однако, лучше использовать качественный дизель, ведь он ненамного дороже керосина (всего 8-10%).

Компания ООО «ГазПетролиум сервис» поставляет оптом дизельное топливо в Москве и Московской области в течение 24 часов по указанному адресу. Мы имеем собственный автопарк специализированной техники, а также необходимые паспорта и сертификаты качества на продукцию.

Кинематическая вязкость

При характеристике керосина по ГОСТу будет актуальной и эта позиция. Надо сказать, что вязкость углеводородов, входящих в состав данного продукта существенно изменяется с понижением/повышением его температуры. Чем последняя будет выше, тем меньше становится вязкость.

Это весьма важная характеристика. Вязкость керосинов оказывает большое влияние на ряд эксплуатационных особенностей топливных систем летательных аппаратов, а также процессы сгорания и смесеобразования в двигателе.

Так, вязкость керосина при 20 °С составляет 1,2 — 4,5 мм2/с.

Плотность

Одна из важнейших характеристик, используемых в отношении всех нефтепродуктов. И если сравнить плотность керосина и воды, мы увидим, что последняя будет выше. Приведем конкретные цифры:

  • Плотность воды дистиллированной при «идеальной» температуре 3,7 °С — 1000 кг/м3.
  • Плотность воды морской при «идеальной» температуре 3,7 °С — 1030 кг/м3.
  • Плотность воды кипящей при 100 °С — 958,4 кг/м3.

Для дальнейшего сравнения плотности воды и керосина познакомимся с этой характеристикой уже касательно нефтепродукта. Это 800 кг/м3.

Надо сказать, что на первых этапах развития нефтяной промышленности плотность была единственной характеристикой керосина. Сегодня же на практике чаще всего используют такую величину, как относительная плотность. Это безразмерный показатель, равный соотношению истинных плотностей данного нефтепродукта и дистиллированной воды, взятых для сравнения при определенных температурах.

Так, плотность керосина при 20 °С будет составлять от 780 до 850 кг/м3.

плотность керосина и воды

Как определить

Чтобы определить плотность керосина необходимо использовать относительные величины. При +20°С показатель может составлять 780 до 850 кг/м3. Чтобы провести расчеты можно воспользоваться формулой:

Р20 = РT + Y(T + 20)

В данном уравнении:

  • Р – плотность горючего при t° испытания (кг/м3).
  • Y – усредненная температурная поправка, кг/м3 (град).
  • T – показатель тепла, при котором произведены измерения плотности (°С).

При выборе ГСМ необходимо учитывать характеристики, приведенные в паспорте качества.

При нагревании керосина Т-1 его плотность снижается, поскольку происходит тепловое расширение и рост объема за счет теплового расширения. Так при t° + 270°С, плотность марки Т-1 будет 618 кг/м3.

Сравнение с другими видами горючего

Рассматриваемый показатель очень удобен для оценки потенциального количества тепла, содержащегося в топливе. Например, теплота сгорания бензина на единицу массы сопоставима с таким же показателем у керосина, но первый значительно плотнее. Как следствие, в таком же сравнении литр бензина содержит меньше энергии.

Удельная теплота сгорания нефти как смеси углеводородов зависит от её плотности, которая непостоянна для различных месторождений (43-46 МДж/кг). Расчётные методы позволяют с высокой точностью определить это значение, если есть исходные данные о её составе.

Усреднённо показатели для некоторых видов горючих жидкостей, входящих в состав нефти, выглядят так (в МДж/кг):

  • дизельное топливо — 42-44;
  • бензин — 43-45;
  • керосин — 43-44.

Калорийность твёрдых видов горючего, таких как торф и уголь, имеет больший разбег. Это связано с тем, что их состав может сильно отличаться как по содержанию несгораемых веществ, так и по калорийности углеводородов. Например, теплотворная способность торфа различных типов может колебаться в пределах 8-24 МДж/кг, а каменного угля — 13-36 МДж/кг. Среди распространённых газов большой теплотворностью отличается водород — 120 МДж/кг. Следующий по удельной теплоте сгорания — метан (50 МДж/кг).

Можно сказать, что керосин — топливо, выдержавшее испытание временем именно благодаря сравнительно высокой энергоёмкости при низкой цене. Его применение не только экономически оправдано, но и в некоторых случаях безальтернативно.

Температура вспышки

Следующая после температуры кипения керосина характеристика – температура вспышки. Это параметр, по которому определяется степень пожарной опасности данной жидкости. Тут температура вспышки керосина будет варьироваться от 28 до 60 °С.

Надо сказать, что эта характеристика строго контролируется стандартами для предотвращения попадания в топливо бензина, который способен резко повысить его огнеопасность. Практическое определение температуры реактивных вспышек керосиновой жидкости предписывается стандартами всех государств мира.

Температура самовоспламенения

На очереди еще один тепловой показатель – температура воспламенения керосина. Под этой характеристикой следует понимать такое воспламенение паровоздушной смеси, которое приводит к горению. Однако воспламенение паров не всегда будет достаточным условием для возникновения устойчивого горения керосина.

Температурой самовоспламенения называется наименьшая температура, при которой пары нефтепродукта совместно с воздухом способны загореться без наличия источника воспламенения. Кстати, именно на таком замечательном свойстве и основано функционирование дизельных двигателей внутреннего сгорания.

Самовоспламенение керосина будет происходить при температуре в 300 °С.

температура воспламенения керосина

Последовательность определения удельной теплоты сгорания

Показатель удельной теплоты сгорания керосина устанавливает условия его воспламенения в различных устройствах – от двигателей до аппаратов керосиновой резки. В первом случае оптимальное сочетание теплофизических параметров следует определять более тщательно. Для каждой из комбинаций топлива обычно устанавливается несколько графиков. Эти графики могут быть использованы для оценки:

  1. Оптимального соотношения смеси продуктов сгорания.
  2. Адиабатической температуры пламени реакции сгорания.
  3. Средней молекулярной массы продуктов сгорания.
  4. Удельной теплоты соотношение продуктов сгорания.

Эти данные необходимы для определения скорости выхлопных газов, выбрасываемых из двигателя, что в свою очередь определяет тягу двигателя.

керосин

Оптимальное соотношение топливной смеси даёт самый высокий удельный импульс энергии и является функцией давления, при котором будет работать двигатель. Двигатель с высоким давлением в камере сгорания и низким давлением на выходе будет иметь самое высокое оптимальное соотношение смеси. В свою очередь, от оптимального соотношения смеси зависит давление в камере сгорания и энергоёмкость керосинового топлива.

Рекомендуем: Отопительные котлы на пеллетах: принцип работы и преимущества

В большинстве конструкций двигателей, использующих керосин в качестве топлива, большое внимание уделяется условиям адиабатического сжатия, когда давление и объём, занимаемый горючей смесью, находятся в постоянной взаимосвязи – это влияет на долговечность элементов двигателя. При этом внешний теплообмен, как известно, отсутствует, что определяет максимальный КПД.

горит керосин

Удельная теплоёмкость керосина — это количество тепла, необходимое для повышения температуры одного грамма вещества на один градус Цельсия. Коэффициент удельной теплоёмкости — это отношение удельной теплоёмкости при постоянном давлении к удельной теплоёмкости при постоянном объёме. Оптимальное соотношение устанавливают при заранее заданном давлении топлива в камере сгорания.

Точные показатели теплоты при сгорании керосина обычно не устанавливают, так как этот нефтепродукт представляет собой смесь четырёх углеводородов: додекана (C12H26), тридекана (C13H28), тетрадекана (C14H30) и пентадекана (C15H32). Даже в пределах одной партии исходной нефти процентное соотношение перечисленных компонентов не является постоянным. Поэтому теплофизические характеристики керосина всегда подсчитывают с известными упрощениями и допущениями.

Существующие разновидности керосинакеросин температура кипения

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.

Расчёт теплоты сгорания

Таким образом, низшая теплота сгорания — это количество теплоты, выделившейся при полном сгорании единицы массы или объема (для газа) горючего вещества и охлаждении продуктов сгорания до температуры точки росы. В теплотехнических расчетах низшая теплота сгорания принимается как 100 %. Скрытая теплота сгорания газа — это теплота, которая выделяется при конденсации водяных паров, содержащихся в продуктах сгорания. Теоретически она может достигать 11 %.

На практике, не удается охладить продукты сгорания до полной конденсации и потому введено понятие низшей теплоты сгорания (QHp), которую получают, вычитая из высшей теплоты сгорания теплоту парообразования водяных паров как содержащихся в веществе, так и образовавшихся при его сжигании. На парообразование 1 кг водяных паров расходуется 2514 кДж/кг (600 ккал/кг). Низшая теплота сгорания определяется по формулам (кДж/кг или ккал/кг):

Таблица удельного веса керосина

Так как, керосин является сложным веществом, рассчитать необходимый ее удельный вес в полевых условиях не представляется возможным. Данные вычисление производятся в специальных лабораториях с использованием специализированного оборудования. Однако, при это среднее значения диапазона удельного веса известно и равно значениям, представленным ниже в таблице. Данная таблица поможет провести необходимые расчёты, в том числе и такого параметра, как вес керосина.

Удельный вес и вес 1л керосина в зависимости от единиц измерения
Материал Удельный вес (г/см3) Вес 1 литра (гр)
Керосин при температуре 15 градусов Цельсия 0,79 – 0,82 790 – 820

Получение

Получается путём перегонки или ректификации нефти, а также вторичной переработкой нефти. При необходимости подвергается гидроочистке.

Применение

Керосин применяют как реактивное топливо, горючий компонент жидкого ракетного топлива, горючее при обжиге стеклянных и фарфоровых изделий, для бытовых нагревательных и осветительных приборов, в аппаратах для резки металлов, как растворитель (например для нанесения пестицидов), сырьё для нефтеперерабатывающей промышленности. Керосин может использоваться как заменитель зимнего и арктического дизтоплива для дизельных двигателей, однако необходимо добавить противоизносные и цетаноповышающие присадки; цетановое число керосина около 40, ГОСТ требует не менее 45. Для многотопливных двигателей (на основе дизеля) возможно применение чистого керосина и даже бензина АИ-80. Допускается добавление до 20 % керосина в летнее дизельное топливо для снижения температуры застывания, при этом не ухудшаются эксплуатационные характеристики. Также керосин — основное топливо для проведения фаершоу (огненных представлений), из-за хорошей впитываемости и относительно низкой температуры горения. Применяется так же для промывки механизмов, для удаления ржавчины.

История распространения керосина в России

Формула керосина, его плотность, горючесть и прочие характеристики позволили заменить светильный газ и всевозможные жиры. Его начали активно использовать еще в XIX веке. Это привело к увеличению спроса на нефть, а керосиновый промысел повлиял на усовершенствование методов добычи и увеличение объемов потребления черного золота.

Востребованность керосина резко возросла с появлением примуса и керосинки, которые применялись повсеместно для приготовления еды

В начале ХХ века сельхозтехнику с карбюраторными и дизельными двигателями стали заправлять керосином. Но это вызывало некоторые сложности.

Октановое число керосина ниже 40 единиц, а испаряемость хуже, чем у бензина, поэтому запуск холодного двигателя был весьма затруднителен. В связи с этим машины оборудовались дополнительным небольшим бензобаком.

Масса керосина, расходуемого автотехникой в качестве топлива, была высока, и вскоре его вытеснил бензин и солярка.

Популярность керосина возобновилась в середине ХХ века, с развитием авиационной и ракетной отрасли

Главные направления использования

В заключение представим самые распространенные направления эксплуатации вещества:

  • Авиационный керосин. Так называется моторное топливо для газотурбинных двигателей, которыми оснащают различные летательные аппараты. Это керосиновые фракции прямой перегонки нефти. Часто они проходят гидроочистку, к ним добавляют присадки для улучшения эксплуатационных свойств. В России для дозвуковой авиации выпускают пять разновидностей такого топлива — ТС-1, Т-1, Т-1С, Т-2 и РТ, а для сверхзвуковой — две (Т-6 и Т-8В).
  • Ракетный керосин. Тут данный нефтепродукт выступает в качестве углеводородного экологически чистого горючего и рабочего тела гидромашин. Такое его применение в ракетных двигателях было предложено еще в 1914 году Циолковским. В паре с жидким кислородом используется на нижних ступенях многих ракетоносителей.
  • Технический керосин. Это сырье для получения ароматических углеводородов, этилена, пропилена. Кроме того, это основное топливо при обжиге фарфора и стекла, растворитель для промывки деталей и механизмов.
  • Осветительный керосин (КО-25, КО-30, КО-20, КО-22). Он применяется в осветительных приборах, используется в качестве топлива для некоторых кухонных плит (керосинки, примуса, керогаза). Еще одно использование — в отоплении. Это растворитель, средство для очистки (широко используется для удаления остатков термопаст, различных лакокрасочных покрытий), обезжириватель.
  • Автотракторный керосин. Такое применение было характерно для зари развития двигателей внутреннего сгорания. Нефтепродукт широко применялся в качестве топлива для карбюраторного и дизельного двигателя внутреннего сгорания.

Среди нетривиальных применений можно выделить следующее: народное средство избавления от вшей, лечения педикулеза и дифтерии. Кроме того, керосин помогал избавиться от клопов при протирке им мебели.

Как вы убедились, керосин определяет сразу комплекс характеристик. И это кажется естественным на фоне его множественных применений.

Меры предосторожности

Несмотря на распространенное использование горючей смеси в быту, не стоит забывать об опасности применения керосина в соответствии с некоторыми «народными» рецептами. Например, лечение данным средством, в т.ч. и его прием внутрь никогда не используется официальной медициной, но распространенно в народной.Применение керосина в качестве «лекарственного средства» нетрадиционной медицины (как при наружной обработке, так и при приеме внутрь) недопустимо и не признается официальными медицинскими учреждениями. Поэтому любые компрессы, настойки и другие средства, если они используются для натираний, избавлений от вшей, лечения различных болезней, вы применяете исключительно на свой страх и риск. Лучше всё же воздержаться от «лечебного» использования горючей смеси.Не забывайте, что керосин – горячая легковоспламеняющаяся жидкость, поэтому при бытовом применении и хранении необходимо обязательно соблюдать требования пожарной безопасности.При работе с горючей жидкостью в помещении необходимо обеспечить следующие условия:

  • Полностью исправная приточно-вытяжная вентиляция, проветривание помещения после завершения работ.
  • Для защиты кожи рук используются резиновые перчатки, для защиты глаз – специальные очки.
  • Органы дыхания в случае большой обрабатываемой поверхности (концентрации жидкости), плохой работе вентиляции необходимо защитить с помощью респиратора.
  • При попадании на кожу участок необходимо тщательно промыть с помощью теплой мыльной воды во избежание раздражения кожного покрова.
  • В случае возгорания использовать огнетушитель, песок или землю, соду, плотные ткани.

При соблюдении всех мер предосторожности, использовании жидкости в смесях в рекомендуемых пропорциях исключается порча имущества, нанесение вреда садовым деревьям и домашним животным, причинение вреда здоровью человека. Главное – покупать нефтехимические растворители от проверенных производителей, выпускающих продукцию в соответствии с действующими стандартами ГОСТ и техническими условиями.
Теги: керосин

Как хранить керосин

Для хранения этого продукта требуются тары с плотной и герметично закрывающейся крышкой, чтобы избежать испарения. Ёмкости с керосином размещаются строго в местах, где исключено попадание прямых солнечных лучей. Вблизи не должны находиться нагревательные элементы, открытый огонь.

При соблюдении правильных условий хранения он сохраняет свои свойства до пяти лет. Обязательным для места хранения керосина является хорошая система вентиляции. Постоянное проветривание исключает накопление керосиновых паров и риск случайного возгорания.

Оцените статью
Рейтинг автора
4,8
Материал подготовил
Максим Коновалов
Наш эксперт
Написано статей
127
А как считаете Вы?
Напишите в комментариях, что вы думаете – согласны
ли со статьей или есть что добавить?
Добавить комментарий