Керосин. растворители. твердые углеводороды
Керосин представляет собой смесь углеводородов с числом углеродных атомов от 9 до 16. В зависимости от химического состава и способа переработки нефти, из которой получен керосин, в его состав входят: предельные, непредельные, нафтеновые, бициклические ароматические углеводороды.
Основные физико-химические свойства керосина
Вязкость при 20 °С.....................1,2 — 4,5 мм2/с
Плотность при 20 °С................. 780 — 850 кг/м3
Температура вспышки............... 28 — 72 °С
Теплота сгорания.......................42,9 — 43,1 МДж/кг
Керосин применяется как реактивное топливо (авиационный), как компонент жидкого ракетного топлива, для технических целей (например, в качестве топлива в керамическом производстве).
Бытовой осветительный керосин предназначен для ламп, керосинок, керогазов и примусов, обогревателей. Он изготовляется из продуктов прямой перегонки нефти. Для обеспечения требуемой высоты некоптящего пламени в осветительном керосине должно содержаться минимальное количество ароматических углеводородов, а также смол и нафтеновых кислот (засоряют поры фитилей), серы, что обеспечивает отсутствие вредных веществ при горении.
Марки осветительного керосина — К0-20, КО-22, КО-25, КО-30 — различаются плотностью и высотой некоптящего пламени. Температура вспышки нормируется и составляет для КО-З0 не ниже 48 °С, для других марок — не ниже 40 °С. Для технических целей используют керосин с температурой вспышки не ниже 28 °С.
Растворители находят широкое применение в резиновой промышленности для производства клеев, а также в лакокрасочной промышленности при изготовлении лаков и масляных красок. Кроме того, они применяются для промывки деталей во время ремонта оборудования, химической чистки одежды, в производстве синтетических кож и др. К растворителям относятся бензины-растворители, сольвент нефтяной и эфир петролейный.
Бензин-растворитель для резиновой промышленности представляет собой деароматизированную легкокипящую фракцию прямой перегонки нефти или каталитического риформинга. Марка БР-2 производится из бензина каталитического риформинга, марка БР-1 («галоша») — из бензиновой фракции прямой перегонки нефти. Содержание ароматических углеводородов в этих марках по санитарным условиям не должно превышать 3 %.
Бензин-растворитель для лакокрасочной промышленности (уайт-спирит) изготовляется из бензинов прямой перегонки нефти (165 — 200 °С). Содержание ароматических углеводородов в нем достигает 16 %. Бензин для промышленно-технических целей имеет более широкий фракционный состав (45—170 °С). Содержание ароматических углеводородов в нем не нормируется.
Сольвент нефтяной для лакокрасочной промышленности представляет собой смесь ароматических углеводородов, получаемых при пиролизе нефтяных фракций. Используется в производстве лаков, красок и эмалей.
Эфир петролейный является смесью углеводородов метанового ряда и получается из продуктов прямой перегонки, алкинирования и синтеза углеводородов. Изготовляется двух марок: 40 — 70 и 70—100 (цифры соответствуют пределам выкипания).
В настоящее время общепринятые названия растворителей заменены стандартизованными: нефрас — нефтяной растворитель; С — смешанные углеводороды, П — парафиновые, Н — нафтеновые, А — ароматические, И — изопарафиновые; 4 — подгруппа (за исключением ароматических) по содержанию ароматических углеводородов (всего подгрупп шесть); 155/200 — температура начала и конца кипения продукта.
Ассортимент нефтяных растворителей включает в себя:
Нефрас С2-80/120 — бензин-растворитель для резиновой промышленности;
Нефрас СЗ-80/120 — бензин-растворитель для технических целей;
Нефрас С-50/170 — бензин-растворитель для лакокрасочной промышленности (уайт-спирит);
Нефрас А-130/150 — сольвент нефтяной;
Нефрас А-120/200 — сольвент нефтяной тяжeлый;
Нефрас СЗ-70/95 — бензин экстракционный прямогонный;
Нефрас С2-70/85 — бензин экстракционный;
Нефрас СЗ-105/130 — бензин-растворитель для лесотехнической промышленности;
Нефрас П4-30/80 — фракция петролейного эфира;
Нефрас СЗ-94/99 — гептан-растворитель;
Нефрас С4-150/200 — заменитель уайт-спирита;
Нефрас П1- 63/75 — гексановый растворитель;
Нефрас П1-65/70 — гексановый растворитель;
Нефрас Н2-220/300 — технологический растворитель для процесса «Алфол»;
Нефрас И2-190/320 — растворитель для бытовых инсектицидов;
Нефрас А-150/330 — нефтяной ароматический растворитель.
Важнейшими эксплуатационными свойствами нефтяных растворителей являются:
• способность растворять органические соединения;
• способность удалять органические загрязнения с поверхности металлов;
• способность быстро испаряться;
• способность к минимальному отложению своих компонентов;
• отсутствие коррозионной агрессивности, что определяется наличием в растворителях сернистых соединений;
• стабильность качества, характеризующаяся гарантийным сроком хранения;
• степень токсичности.
Показатели качества нефтяных растворителей — плотность, фракционный состав, содержание серы, ароматических и нафтеновых углеводородов.
К твердым углеводородам относятся парафины и церезины.
Твердые нефтяные парафины представляют собой кристаллические вещества — углеводороды жирного ряда с числом углеродных атомов от 19 до 35. В зависимости от глубины очистки они имеют белый цвет или слегка желтоватый и от светло-желтого до светло-коричневого (неочищенные парафины). Парафины широко используются в электротехнической, пищевой, парфюмерно-косметической и других отраслях промышленности. Они являются важнейшим сырьевым источником для получения жирных кислот. В пищевой промышленности используются парафины глубокой очистки, для производства свечей, спичек и других продуктов — парафин Нс (нефтяной спичечный).
Основные показатели качества парафина: внешний вид, плотность, температура плавления, массовая доля масла, содержание воды, температура вспышки, температура самовоспламенения.
Церезины представляют собой смесь парафиновых углеводородов с числом углеродных атомов в молекуле от 36 до 55. Их получают из естественного сырья или производят синтетически из окиси углерода и водорода. Естественным сырьем является природный озокерит (горный воск) — природный нефтяной битум. Это смесь твердых насыщенных углеводородов желтого, бурого, зеленоватого цвета. Церезин — однородная масса без заметных механических примесей с температурой каплепадения 80 — 85 °С.
На основе церезина изготовляются различные композиции в промышленности бытовой химии. Он также используется в качестве загустителя при производстве пластичных смазок, изоляционного материала в электро- и радиотехнике и восковых составов.
Основные показатели качества нефтепродуктов и методы их определения в соответствии с действующими нормативными документами
Показатели |
Продукт |
Метод |
ГОСТ |
Антикоррозионные свойства |
Масла смазочные |
Проверка на коррозию стержней из углеродистой стали в присутствии воды или раствора неорганических солей при температуре 60°С |
19199-73 |
Бромное число и непредельные углеводороды г- |
Нефтепродукты светлые |
Электрометрическое титрование бромидброматным раствором |
8997-89 |
Вода (содержание) |
Нефтепродукты |
Отгонка воды из навески с помощью растворителя (бензина фракции 80—120°С) |
2477-65 |
Водорастворимые кислоты и щелочи (наличие) |
» |
Экстракция навески кипящей водой и определение сухой массы после выпаривания водной вытяжки |
6307-75 |
Вязкость: | |||
кинематическая (определение) и динамическая (расчет) |
» |
С помощью капиллярных вискозиметров ВПЖ-1, ВПЖ-2, ВПЖ-4, ВПЖ и ВПЖМ и Пинкевича |
Р 33-2000 |
динамическая |
Нефтепродукты жидкие |
Автоматический капиллярный вискозиметр АКВ-4 |
7163-84 |
эффективная |
То же |
То же |
7163-84 |
условная |
Смазки пластичные |
Вискозиметр ВУ |
6258-85 |
динамическая при температуре от 0 до минус 60 °С |
Нефтепродукты |
Ротационный вискозиметр |
1929-87 |
Глубина проникания иглы |
Битумы нефтяные, парафины |
Изменение глубины погружения иглы пенетрометра в испытуемый образец при заданных нагрузке, температуре и времени |
11501-78 |
Давление насыщенных паров |
Нефтепродукты, масла и смазки |
Определение давления насыщенных паров в зависимости от температуры производится в специальном приборе при остаточном давлении 267-400 Па (2-3 мм рт. ст.) |
15823-70 Р 1756-2000 |
Зольность |
Нефть и нефтепродукты |
Сжигание и прокаливание в тигле до постоянной массы |
1461-75 |
Изменение массы после прогрева |
Битумы нефтяные |
Определение массы образца битума после нагрева при 163 °С в течение 5 ч |
18180-72 |
Испаряемость |
Смазки пластичные |
Определение потери массы при нагревании образца в чашках-испарителях |
9566-74 |
Кислотное число и водорастворимые кислоты |
Масла смазочные и специальные |
Кислотное число — титрование навески в растворителе (спирт, бензол и голубой 6 В) спиртовым раствором едкого кали. Водорастворимые кислоты — кипячение навески масла с водой, титрование КОН аликвотной части водного экстракта |
13243-67 |
Кислотность и кислотное число |
Нефтепродукты |
Титрование навески 0,05 н. раствором КОН |
5985-79 |
Число нейтрализации |
Нефтепродукты и смазочные материалы |
Потенциометрическое титрование |
Р 11362-96 |
Кислоты и щелочи водорастворимые ; (наличие) |
Нефтепродукты |
Экстракция навески водой или водорастворимым раствором; определение рН водной вытяжки |
6307-75 |
Коксуемость методом Конрадсона
Коксуемость на аппарате ЛKH |
» |
Сжигание и прокаливание продукта в фарфоровом тигле, помещаемом в двух металлических тиглях, снабженных крышками Сжигание и прокаливание продукта в тиглях из термостойкого стекла в приборе ЛKH-70 |
Р 19932-99
8852-74 |
Коррозийное действие на металлы
|
Масла и присадки
|
Выдерживание металлической пластинки в испытуемом продукте при повышенной температуре и определение характера коррозийного воздействия |
2917—76 |
Смазки пластичные |
Ускоренный метод: шлифованные металлические пластинки погружают в стаканы со смазкой; испытание проводят для смазок на мыльной основе в зависимости от температуры плавления при 100—75 °С и ниже в течение 3 — 5 ч |
9.080-77 | |
Коррозийные свойства и окисляемость |
Масла моторные |
Лабораторная установка ПЗЗ, имитирующая работу масла в системе смазки двигателя (циркуляция, нагрев, контакт с различными металлами). Определяется осадок и потери массы свинцовых пластин |
13300-67 |
Коррозийные свойства |
То же |
Испытание опытного образца масла на двигателе ЯАЗ-254 в течение 125 ч |
20302-74 |
Массы, методы измерения |
Нефтепродукты |
Осаждение парафина из фракции выше 250 °С смесью спирта и эфира при минус 20 °С |
26976-86 |
Механические примеси: общие |
Нефть, нефтепродукты и присадки |
Растворимые навески в растворителе (бензин Б-20, петролейные эфир, бензол, спиртобензольная смесь) и отделение механических примесей фильтрацией |
6479-73 |
несгораемые |
Нефтепродукты светлые |
Озоление общих механических примесей, фильтрование через мембранный фильтр |
10577-78 |
Механические примеси, определяемые при разложении продукта соляной кислотой |
Смазки пластичные |
Растворимые смазки в смеси растворителей бензола, этилового спирта и четырехлористого углерода; разложение 2 %, определение массы осадка |
6479-73 |
Мыло, минеральные масла и высокомолекулярные органические кислоты (содержание) |
То же |
Растворимые смазки в бензоле; осаждение мыла ацетоном; отделение масла от мыла; определение свободных кислот титрированием масла и связанных кислот титрованием после разложения мыла |
5211-85 |
Пенетрация |
» |
Определение глубины погружения стандартного конуса в испытуемую смазку на 5 с |
5346-78 |
Плотность |
Нефтепродукты |
Ареометрами, гидростатическими весами, пикнометром |
3900-85 |
Предел прочности и термоупрочнения |
Смазки пластичные |
Измерение максимального крутящего момента с помощью прочномера СК |
7143-73 |
Растворимость в бензоле, хлороформе, три-хлорэтилене |
Битумы нефтяные |
Растворение при кипячении с обратным холодильником, фильтрация; промывка фильтра, определение массы высушенного остатка |
20739-75 |
Растяжимость (дуктильность) |
То же |
Определение максимальной длины растяжения битума, залитого в стандартную форму при 25°С и 0 °С и постоянной скорости растяжения 5 см/мин |
11505-75 |
Сера (содержание): сплавление в тигле |
Нефтепродукты, присадки |
Сжигание навески со смесью перекиси марганца и углекислого натрия, растворение сульфидов в воде, определение серы объемным хромным способом |
1431-85 Р 51859-2000 |
сжигание в воздухе |
Нефтепродукты темные |
Сжигание навески в струе воздуха; улавливание продуктов сгорания перекисью водорода и серной кислотой; титрование раствором NaON. Сжигание в лампе; улавливание S02 раствором Na2C03; титрование соляной кислотой |
1437-75 |
сжигание в лампе сжигание в бомбе |
Нефтепродукты светлые Нефтепродукты тяжелые |
Ламповый метод Сжигание навески в бомбе (калориметрической); осаждение смыва раствором ВаС12, весовое определение осадка |
19121-73 3877—88 |
Склонность к сползанию |
Смазки пластичные |
Способность слоя смазки не сползать при заданной температуре с гладкой вертикальной металлической поверхности |
6037-75 |
Смазывающие свойства (трибологические характеристики) |
Жидкие и пластичные смазочные материалы |
Испытание на четырехшариковой машине при заданных осевых нагрузках и определение индекса задира, критической нагрузки, нагрузки сваривания и показателя износа |
9490-75 |
Смолы (содержание) |
Масла нефтяные |
Адсорбция смол силикагелем из бензольного раствора; десорбция их ацетоном |
15886-70 |
Стабильность механическая |
Смазки пластичные |
Определение изменения предела прочности на разрыв в результате интенсивного деформирования смазки в таксометре |
19295-73 |
Стабильность против окисления |
То же |
Смазка наносится на стандартную медную пластину и выдерживается в течение 10 ч при 120 "С; определяются свободные кислоты и щелочи (после испытания). |
5734-76 |
То же |
Масла минеральные |
Сравнение показателей качества масла до и после окисления в универсальном приборе, включающем пробирки из нейтрального стекла, в которые помещены металлические пластинки; окисление производится кислородом или воздухом. |
18136-72 |
» |
Масла нефтяные |
Определение на приборе ВТИ летучих кислот, кислотного числа и массы осадка при окислении воздухом в условиях, указанных в нормативно-технической документации |
981-75 |
Стабильность термоокислительная |
Масла смазочные |
По методу Папок на испарителях; масло, находящееся в тонком слое на тарелочках, нагревается до заданной температуры и превращения в остаток, состоящий на 50 % из лака По методу Папок определяется время, при котором образовавшаяся лаковая пленка способна удержать кольцо при отрыве его с усилием в 1 кгс |
23175-78 |
Температура вспышки: в закрытом тигле |
Нефтепродукты, продукты химические и органические |
Нагрев и фиксация температуры вспышки от пламени зажигательного устройства |
6356-75 |
в открытом тигле |
Масла и нефтепродукты темные |
Нагрев и фиксация температуры вспышки и воспламенения от пламени газовой горелки |
4333-87 |
Температура застывания и текучести |
Нефтепродукты |
Предварительное нагревание образца с последующим охлаждением до температуры, при которой образец остается неподвижным |
20287-91 |
Температура каплепадения |
» |
Определение температуры, при которой из специальной чашечки, прикрепленной к термометру, отрывается первая капля, или температуры касания этой каплей дна пробирки |
6793-74 |
Температура размягчения по кольцу и шару |
Битумы нефтяные |
Определение температуры, при которой битум, находящийся в латунном кольце, при нагревании под действием шарика массой 3,5 г выдавливается и касается контрольного диска (основания аппарата) |
11506-73 |
Фракционный состав |
Нефть и нефтепродукты |
Перегонка из стандартного прибора |
2177-99 |
Перегонка с ректификацией в аппарате АРН-2 |
11011-64 | ||
Постепенное испарение на чашечках |
8674-58 | ||
Число омыления |
Масла нефтяные |
Кипячение навески в смеси со спиртом, толуолом и титрованным раствором КОН; обратное титрование НС1 |
17362-71 |
Цвет(определение) |
Нефтепродукты |
На хромометре Сейболта |
2667-82 |
Нефтепродукты светлые |
Р 51933- 2002 | ||
Цетановое число |
Топливо дизельное |
— |
3122-67 |
Широкое распространение в парфюмерно-косметической, медицинской и электротехнической промышленности получил вазелин — сплав парафина, церезина и парфюмерного масла.