دانلود فایل پاورپوینت سوخت های مایع

بخشی از پاورپوینت

اسلاید 1 :

4-1 مقدمه

  سوخت مايع مهمترين مواد توليد كننده انرژي

از سوخت هاي مايع در صنعت حمل و نقل، مراكز توليد انرژي، صنايع توليد آهن و فولاد و صنايع پتروشيمي استفاده مي شود.

مهمترين سوخت مايع نفت خام است.

مزاياي سوخت مايع:

با هزينه نسبتاً كم و به سادگي مي توان آنها را به مراكز مصرف حمل كرد.

پس از احتراق خاكستر چنداني از خود بر جاي نمي گذارند و بر خلاف سوخت هاي جامد توليد غبار نمي كنند.

كنترل تحتراق آنها آسان است و با كم و زياد كردن جريان سوخت مي توان گرماي حاصل از احتراق را افزايش يا كاهش داد.

ارزش گرمايي آنها زياد است و مي توان در حجم كم، مقدار زيادي انرژي ذخيره كرد.

مي توان سوخت هاي مايع را در محوطه اي دور از مصرف و به صورت هاي مختلف ذخيره كرد.

خود به خود مشتعل نمي شوند.

معايب سوخت هاي مايع:

ذخيره كردن مقادير سوخت زياد، احتمال بروز آتش سوزي را در پي دارد.

مقدار گوگرد در اغلب سوخت هاي مايع زياد است و خطر آلودگي هوا و خوردگي تجهيزات محفظه احتراق وجود دارد.

قيمت سوخت هاي مايع از سوخت هاي جامد بالاتر است.

اسلاید 2 :

4-2 تقسيم بندي انواع سوخت هاي مايع

  سوخت هاي مايع طبيعي و مصنوعي (ساختگي)

نفت خام مهمترين سوخت مايع طبيعي است.

بنزين، نفت سفيد و ... از نمونه سوخت هاي مصنوعي هستند.

سوخت هاي سبك و سوخت هاي سنگين

سوخت هاي سبك بيشتر در موتورهاي احتراق داخلي (مانند بنزين، الكل و سوخت ديزل) و موتورهاي جت (مانند پارافين) بكار مي روند.

سوخت هاي سنگين شامل سنگينترين قسمت نفت طبيعي مي باشند كه در كوره هاي صنعتي و مصارف روغن كاري استفاده مي شوند.

اسلاید 3 :

4-3 ويژگي هاي سوخت مايع

  الف) وزن مخصوص و سنگيني

مهمترين  عامل تمايز نفت هاي سبك از سنگين، سنگيني است.

d  چگالي سوخت و API سنگيني است.

هر چه چگالي بالاتر، سنگيني كمتر است.

افزايش سنگيني نفت باعث:

كاهش لزجت

كاهش كربن محتوي و افزايش هيدروژن محتوي

كاهش چگالي

افزايش دماي احتراق

كوتاه شدن طول شعله

هر گاه سنگيني API نفتي از 45 كمتر باشد، آن را نفت سنگين مي نامند.

جدول صفحه 117 كتاب خطيب الاسلام

اسلاید 4 :

تقسيم بندي نفت خام

نفت خام مشتمل بر مجموعه پيچيده اي از هيدروكربونهاي جامد، مايع و گازي شكل و مقداري ناخالص هيدروكربني است.

تركيب شيميايي نفت خام به صورت :

(جدول صفحه 128 كتاب خطيب الاسلام)

هيدروكربن هاي متنوعي از متان تا C60  در نفت خام وجود دارد. همه اين هيدرو كربن ها به صورت زير مي باشند:

هيدروكربن هاي پارافيني يا آلكاني(CnH2n+2) (سادهترين نوع هيدرو كربن در اين گروه متان است).

 هيدروكربن هاي الفيني (CnH2n) (هيدرو كربن هاي زنجيري اشباع نشده مانند اتيلن C2H4)

هيدروكربن هاي سيكلو پارافيني (CnH2n) (هيدرو كربن هاي حلقوي اشباع شده  مانند سيكلو بوتان)

هيدروكربن هاي آسفالتي يا معطر(CnH2n-6) ( 6 اتم كربن در شكل حلقه 6 گوش دارد مانند بنزن)

غير هيدرو كربنها شامل تركيبات آلي گوگرد دار،  تركيبات اكسيژن دار و تركيبات نيتروژن دار كه تركيبات گوگردي باعث خوردگي و افزايش فرسودگي تجهيزات مي شود.

همچنين نفت خام ممكن است ناخالص هايي مانند ذرات ماسه به همراه آب و نمك هاي معدني يافت شود.

اسلاید 5 :

انواع نفت هاي پارافيني نسبت به انئاع آسفالتي داراي چگالي كمتر (يا سنگيني API بيشتر)، عدد اكتان بالاتر و گوگرد كمتر هستند و براي روغن كاري مناسبترند. انواع نفت هاي پارافيني  در مقابل اكسايش و تغيير تركيب پايدارترند و به خوبي مي سوزند.

انواع نفت هاي آسفالتي كربن بيشتري دارند و به علت دود زايي در موتورهاي احتراق داخلي كمتر استفاده مي شوند.

خواص نفت خام سيكلوپارافيني مابين انواع پارافيني و آسفالتي است.

اسلاید 6 :

پالايش نفت خام

  مرحله اول: وارد كردن نفت خام در مخازن به منظور رسوب كردن ذرات جامد مانند ذرات شن و نمك هاي معدني  و خارج شدن گاز هاي حل شده در نفت

وارد شدن نفت در سيستم گريز از مركز به منظور جدا كردن باقي مانده ذرات جامد، آب و ...

شستن نفت به منظور جدا كردن نمك هاي معدني

اجراي مراحل پالايش در پالايشگاه

فرايند تقطير جزء به جزء: يك عمليات جدا سازي فيزيكي است كه قسمت هاي مختلف نفت خام بر اساس اختلاف در نقطه جوش مواد مختلف آن از يكديگر جدا مي شوند.  اين كار در يك ستون استوانه اي انجام مي شود.

شكل صفحه 131 كتاب خطيب الاسلام

در اين شكل ابتدا نفت خام به كمك پمپ از مبدل حرارتي عبور مي كند و دما به حدود 170 درجه سلسيوس مي رسد، سپس وارد كوره هاي لوله اي شده و تا حدود 300 درجه سلسيوس گرم مي شود. در اين شرايط نفت خام به صورت مخلوطي از بخار و مايع تحت فشار به سمت پايين ستون تقطير مي شود.

اسلاید 7 :

فراورده هاي اصلي نفت خام

  الف) سوخت هاي گازي: اين اجزا در دماهاي معمولي به صورت گاز هستند مانند، متان، اتان، پروپان و بوتان

سوخت هاي گازي در محدوده دمايي صفر تا 45 درجه در برج تقطير از نفت جدا مي شوند.

گاز حاصل از تقطير را مي توان مايع كرد كه به LPG (Li uified Petroleum Gas) معروف است  و از آن در خودرو و ... استفاده كرد. اين گاز مايع عمدتاً شامل پروپان و بوتان است.

تذكر: گار طبيعي را نيز مي توان تا 118- درجه سلسيوس سرد كرد و تحت فشار 13/5 بار به صورت مايع تحت عنوان LNG(Li uified  Natural Gas) ذخيره كرد.

اسلاید 8 :

ب) بنزين: بنزين مخلوط بي رنگ از برش هاي مختلف نفت خام است كه در گستره دمايي 30 تا 300 درجه سلسيوس تقطير مي شود. ( در بنزين هواپيما دامنه تقطير به 50 تا 170 درجه سلسيوس محدود مي شود، زيرا توزيع يكنواخت مخلوط در موتور هواپيما مورد نياز است).

خواص اغلب بنزين ها معادل اكتان (C8H18) فرض مي شود اما در واقع بنزين ها شامل هيدروكربن هاي بين C5 تاC12 است.

چگالي نسبي آن حدود 0/73 است.

ارزش حرارتي بنزين حدود 43/9 مگا ژول بر كيلوگرم يا 31/8 مگا ژول بر ليتر است.

مهمترين خاصيت بنزين ها سرعت آرام سوزي آنها است، خاصيت آرام سوزي بنزين نشان دهنده نسبتي از انرژي است كه مي توان در حالت كاري از آن استخراج كرد.

هر چه در محفظه احتراق انفجار بيشتري صورت گيرد، سرعت جابجايي شعله حاصل از جرقه شمع بيشتر مي شود و علاوه بر ايجاد سر و صدا و گرم شدن سيلندر، مصرف سوخت را نيز بالا مي برد و قدرت موتور كمتر مي شود.

خاصيت آرام سوزي يا ضد ضربه بنزين ها به وسيله عدد اكتان مشخص مي شود.

عدد اكتان معرف درصد ايزو اكتان موجود در مخلوطي از ايزو اكتان و هپتان نرمال است.

عدد اكتان براي ايزو اكتان كه آرام مي سوزد 100 و براي هپتان نرمال كه خاصيت انفجاري شديد دارد صفر فرض شده است.

با افزودن تركيباتي مانند تترا اتيل سرب مي توان عدد اكتان سوخت را بالا برد. 

اسلاید 9 :

معمولاً بنزين ها به بنزين‌ هاي هواپيما و بنزين هاي اتومبيل دسته بندي مي شوند.

الف) بنزين هاي هواپيما

گونه هاي بنزين هواپيما اينها هستند :

شماره 1 با عدد اكتان  73

شماره 2 با عدد اكتان   ميان  87-80

شماره 3 با عدد اكتان    ميان  98-91

شماره 4 با عدد اكتان    ميان  130-100

شماره 5 با عدد اكتان    ميان  135-108

شماره 6 با عدد اكتان    ميان  145-115

ب) بنزين هاي اتومبيل

بنزين اتومبيل به انواع و با ويژگي هائي گوناگون ساخته مي شود.

يكي از مهمترين ويژگي هاي بنزين اتومبيل خوش سوزي (كم بودن صدا و ضربه) آن است.

ا. نامگذاري بنزين هاي معمولي ، سوپر و … بر پايه عدد اكتان است.

گونه هاي مختلف بنزين تفاوت هاي ديگري چون تفاوت در تركيب شيميائي ، در مواد افزودني ، در فراريت  و … نيز با هم دارند. شماره اكتان بنزين موتور را مي ‌توان با افزودني هايي چون تترال اتيل سرب يا تترا متيل سرب بالا برد

اسلاید 10 :

فراورده هاي اصلي نفت خام

  الف) نفت سفيد: نفت سفيد مخلوط بي رنگي از برش هاي مختلف نفت خام است كه در گستره دمايي 150 تا 250 درجه سلسيوس تقطير مي شود. و چگالي نسبي آن حدود 0/8 است.

ارزش حرارتي نفت سفيد حدود 43/3 مگا ژول بر كيلوگرم يا 34/6 مگا ژول بر ليتر است.

خواص نفت سفيد معمولي و نفت سفيد با روشني زياد به ترتيب معادل خواص C12H26 و C13H23 فرض مي شود اما در واقع نفت سفيد عمدتاً از هيدروكربن هاي بين C5 تاC12 تشكيل شده است..

كاربردهاي نفت سفيد در سيستمهاي حرارتي، وسايل پخت و توربين هاي گازي است.