2) технических возможностей и затрат в нефтеперерабатывающей промышленности;
3) экономического эффекта от использования топлива;
4) взаимного влияния отдельных свойств, входящих в понятие качество топлива.
Первые два фактора просты в оценке, их давно используют в практике. Во многих случаях они определяют качество топлива, вырабатываемых в настоящее время. Наибольшего внимания и развития в ближайшее время требуют исследования и расчеты по третьему и четвертому факторам.
Для повышения уровня качества топлива, как правило, необходимо затратить какие-то средства. Эти средства вкладываются в новую технологию, в разработку и введение в эксплуатацию новых присадок, или в другие мероприятия. Но, естественно, что все эти затраты должны окупиться в дальнейшем при эксплуатации техники, использующей топливо или смазочные материалы с более высоким уровнем качества, т. е. должны увеличиваться сроки службы техники до капитального ремонта, либо уменьшаться расход запасных частей или расход новых видов топлива и смазочных материалов, либо улучшаться другие показатели. Народное хозяйство в целом должно иметь экономический эффект от перехода на производство и применение нефтепродуктов с более высоким уровнем качества.
Правильное и своевременное определение оптимального уровня качества продуктов нефтепереработки на фоне непрерывного роста их потребления приобретает важное экономическое значение. Использование нефтепродуктов с большим запасом качества, чем это требуется для данного двигателя, приводит к нерациональным их расходам. В то же время, применение топлива и смазочных материалов, не отвечающих требованиям эксплуатации, снижает надежность техники. Даже незначительные неточности в определении оптимальных значений показателей качества могут повлечь за собой огромные убытки.
Каждое свойство топлива и смазочных материалов можно охарактеризовать количественно каким-либо абсолютным либо относительным показателем. Многие физические параметры определяются в абсолютных показателях. При относительной оценке сопоставляют значение данного показателя качества нефтепродукта с показателем эталона. Так, октановое число бензина – это относительная оценка его детонационной стойкости, а за эталоны приняты изооктан и гептан.
Для оценки качества продукции стандартом определены три группы количественных показателей: единичные, комплексные и интегральные. По единичному показателю оценивают одно свойство изделия, а комплексные характеризуют изделие с разных, но взаимосвязанных сторон и включают несколько единичных показателей. Интегральный показатель качества отражает соотношение суммарного полезного эффекта от эксплуатации или потребления продукции и суммарных затрат на ее создание и эксплуатацию или потребление. Интегральный показатель по существу характеризует оптимальный уровень качества нефтепродукта.
4.3. Традиционные и альтернативные виды топлива
Топливо для тепловых двигателей должно отвечать следующим основным требованиям:
а) полностью испаряться и сгорать с максимальным выделением тепла и минимальным образованием токсичных и коррозионно-активных продуктов и отложений;
б) не вызывать затруднений при транспортировании, хранении и подаче по системе питания в любых климатических условиях;
в) быть обеспеченным сырьевыми ресурсами, быть недорогим и нетоксичным.
Перечисленным требованиям в наибольшей мере удовлетворяют жидкое нефтяное топливо. Его широко применяют в связи с высокой теплотой сгорания, относительно низкой стоимостью и удобством использования. Жидкое нефтяное топливо после сгорания не оставляет золы, хорошо транспортируется по трубопроводам и имеет ряд других преимуществ. Все это привело к тому, что жидкое нефтяное топливо во всем мире являлось и пока остается главным источником энергии для различного рода двигателей.
Жидкое нефтяное топливо по основному назначению можно разделить на несколько групп.
В первую группу входит топливо для поршневых двигателей с принудительным воспламенением. В таких двигателях испарение топлива и образование топливовоздушной смеси происходит вне цилиндров двигателя при относительно невысоких температурах. Для обеспечения нормальной работы двигателей необходимы легкоиспаряющиеся низкокипящие фракции углеводородов. В эту группу входят автомобильные и авиационные бензины, которые состоят преимущественно из углеводородов, выкипающих в диапазоне температур от 40 до 200 °C.
Ко второй группе относят топливо для поршневых двигателей с воспламенением от сжатия (дизелей). В этих двигателях испарение топлива осуществляется после его впрыска и распыливания в сильно нагретом (до 700 °C) воздухе. При таких температурах успевают испариться и образовать горючую смесь надлежащего состава более тяжелые фракции углеводородов. В быстроходных дизелях с высоким числом оборотов коленчатого вала применяют топливо, содержащее в основном фракции углеводородов с диапазоном выкипания от 180 до 360 °C, а в средне– и малооборотных двигателях успешно используют еще более тяжелое топливо, так как время, отводимое на их испарение в тихоходных двигателях, больше.