Tez harakatlanuvchi dizel dvigatellari uchun yoqilg‘i sifatida 180-350

Siqilish bilan ishga tushiriladigan ichki yonuv dvigatellari dizelli dvigatellar deb aytiladi (XIX asr oxirida R. Dizel tomonidan yaratilgan). To‘rt taktli ish jarayoni ularda uchqundan ishga tushiriladigan dvigatellarga nisbatan boshqacha o‘tadi. Birinchi ikki taktda dizel dvigatelida toza havo so‘rib olinadi va siqiladi. Siqilish sikli oxirida havo harorati 550-650 ⁰С ga etadi. Bosim esa 4 MPa gacha oshadi. Siqilish harakati oxirida Suyultirilgan va isitilgan havoga muayyan bir vaqt davomida katta bosim ostida yoqilg‘i porsiyasi sachratiladi. YOqilg‘i tomchilari bug‘ holatiga o‘tadi va havoda taqsimlanadi. Ozgina vaqt o‘tgandan so‘ng yoqilg‘i o‘zidan-o‘zi alanga oladi va yonadi. YOqilg‘ini sachralish boshlang‘ich vaqti bilan uning alanga olishi orasidagi vaqt o‘z-o‘zidan yonishini saqlaydigan oraliq vaqt deb aytiladi. Zamonaviy dizel dvigatellarida bu oraliq 0,002 sekunddan oshmaydi.

YOqilg‘ining yonishi natijasida gaz bosimi 6-10 MPa gacha oshadi. Dvigatelning normal, ya’ni yaxshi ishlashini ta’minlash uchun gaz bosimi tezligining oshishi juda muhim. U tirsak valining 1⁰ burchakka burilishi vaqtida 10 MPa dan oshmasligi kerak. Aks holda dvigatel «notekis» tartibda, ya’ni «qattiq» holatda ishlaydi. U turtki bera boshlaydi. Turtkilarning paydo bo‘lishi va dvigatelning «qattiq», «notekis» ishlashi o‘z-o‘zidan yonish oraliq vaqtining davom etish vaqti bilan to‘g‘ridan-to‘g‘ri bog‘langan. Bu oraliq qancha davom etsa shuncha ko‘p miqdorda yoqilg‘i dvigatel silindriga borib tushadi. Ko‘p miqdordagi yoqilg‘ining bir vaqtning o‘zida alanga olishi portlash xavfini yuzaga keltiradi va gaz bosimi sakrab-sakrab o‘tishlar ko‘rinishida osha boshlaydi.

Ishchi harakat va tutundan (yonish mahsulotidan) tashkil topgan so‘nggi ikki taktda gazlarni kengayishi va dvigatel silindrining yonish mahsulotidan bo‘shatilishi amalga oshadi.

Tez harakatlanuvchi dizel dvigatellari uchun yoqilg‘i sifatida 180-350 ⁰С oraliqlarida qaynaydigan dizel fraksiyalari foydalaniladi. Dizel yoqilg‘ining eng ko‘zga ko‘ringan ekspluatatsiyali xususiyati- bu uning tezda alanga olish qhiliyati va doimiy tarzda yonishdir. Alanga olish xususiyati kimyoviy va fraksiya tarkibdan bog‘liq bo‘ladi va yoqilg‘i komponentlarining o‘z-o‘zidan alanga olish harorati bilan chuqur bog‘langan. Arenlarning o‘z-o‘zidan alanga olish harorati juda yuqori (500-600 ⁰С ) oraliqlarida bo‘lishi tufayli dizel yoqilg‘i sifatida yuqori aromatizatsiyalashgan mahsulotlardan foydalanish yaroqsiz hisoblanadi. Alkanlar eng past o‘z-o‘zidan alanga olish harorati bilan tavsiyalanadi. SHuning uchun dizel yoqilg‘ining yoqimli komponentlaridan hisoblanadi.

Dizel yoqilg‘ining alanga olish qhiliyatini baholash uchun setan soni qabul qilingan. Setan soni deb o‘z-o‘zidan alanga olishi bo‘yicha setanning α-metilnaftalin bilan aralashmasidagi hajmining (foizlarda) tahlil qilinadigan yoqilg‘iga ekvivalent bo‘lgan qismiga aytiladi. Setan soni benzinning degonatsiyali chidamliligini baxolash singari standart laboratoriya qurilmalarida etalon yoqilg‘ilar bilan taqqoslash usuli yordamida aniqlanadi. Etalon yoqilg‘ilar sifatida setan soni 100 ga teng deb olingan setan (geksadekan С₁₆ Н₃₄) va setan soni 0 deb olingan d-metilnaftalin qabul qilingan. Zamonaviy dizel yoqilg‘isining setan soni 50-52 birlikni tashkil qiladi. Setan soni dizel yoqilg‘ining faqat alanga olishini emas balki boshqa sifatlarini ham ko‘rsatadi:

XX asr boshlarida ichki yonuv dvigatellari va dizel dvigatellarining ixtiro qilinishi munosabati bilan neftni qayta ishlash texnologiyasida jiddiy o‘zgarishlar sodir bo‘ldi Dastlab foydalanilmagan benzin asosiy mahsulot bo‘lib qoladi. Benzinga bo‘lgan ehtiyojning doimiy ravishda ortib borishi yangi neftni qayta ishlash zavodlarini qurilishini va neftdan benzinli fraksiyalarni ajratib olishni kuchaytirish imkonini beruvchi yangi texnologiyalarni yaratish zaruriyatiga olib keldi. SHuningdek dizel yoqilg‘isiga bo‘lgan talab ham ortib ketdi. Rossiya neftni qayta ishlash sanoatining taraqqiyotiga 1962 yildan boshlab benzin ishlab chiqarishda katalitik riforming va dizel yoqilg‘i ishlab chiqarishda gidrotozalash (bug‘ bilan tozalashga) asoslangan jarayonlarni amalga oshirishda tiniq neftlarni o‘zlashtirgan holda jarayonlarni tadbiq etilishi muhim bosqich bo‘lib hisoblandi. SHu davr mobaynida katalitik riforming va ekstiraksiya jarayonlaridan foydalangan holda aromatik uglevodorodlarni (benzol, toluol, ksilol) ishlab chiqarish tashkil qilishdi.

Katalitik riforming dizel yoqilg‘ilarini gidrotozalash qurilmalarining birlamchi quvvati qurilishlarning birinchi yillarida unchalik katta emas edi, ammo keyin bir necha vaqt o‘tganidan so‘ng ularning quvvati 2 – 3 barovar oshirildi.

1970 – 1980 yillarda Rossiya, Belarusiya, Qazog‘iston va Ukrainaning bir qancha zavodlari Rossiyadagi Lengiproneftexim instituti loyihalangan unchalik chuqur bo‘lmagan sathlardagi neftni qayta ishlash uchun aralash (umumlashtirilgan) LK–6u texnologik qurimalar tizimi qurildi ularda tuzlantirish, neftni dastlabki haydash, benzinni katalitik reforming dizel yoqig‘isi va aviakerosinning gidrotozalash, gazofraksiyalash kabi jarayonlar amalga oshirilar edi. SHu davr mobaynida Rossiyadagi Grozgiproneftexim instituti loyihalagan chuqur satihlardagi neftni qayta ishlash KT turidagi aralash (umumlashtirilgan) tizimli yaratildi. Ularning tarkibiga mazutni vakuumda haydash, vakuumli distillyat katalitik kreking va visbrekingning gidrotozalash seksiyalari kirardi. Bu tizimlar Litvadagi Mojeykaysk neftni qayta ishlash zavodida qurildi.

2011 yilda 25 yillik tanaffusdan so‘ng Nijnekamsk shahida (Tatariston Respublikasi) dastlab yirik neftni qayta ishlash zavodi ekspluatatsiyaga tushirildi shu davr orasida asosiy neft kompaniyalari, neftni qayta ishlash zavodlari bilan bir qatorda ishlab chiqariladigan tovarli mahsulotlarning avtomobil benzinning va dizel yoqilg‘isining sifatini oshirish bo‘yicha tashkiliy ishlar amalga oshirildi. Evropa standartlari talabiga javob beradigan EVRO-4 va EVRO-5 turlar ishlab chiqaridi. Engil benzin izomerizatsiyalashning yangi bir qator qurilmalarining (Xabarovskda, Komsomolskda, Ketovda va boshqa NQIZlarda) barpo etilishi, shuningdek katalitik riforming jarayoni o‘tadigan qurilmalarning izomerizatsiyaga o‘tkazilish, bu vazifalarni amalga oshirish bosqichlaridan biri bo‘ldi.

Yoqilg’i distillyatlarini gidrotozalash jarayoni. Dizel yoqilg‘isini gidrotozalash jarayonida ancha miqdorda parchalanish gazlari ajralib chiqadi. 28 % (mas.) gacha, shuning uchun vodorodning miqdori vodorodsaqlagan gazda 50,0 % (hajm) bo‘lgan holda qo‘llanganda gaz puflab olish zaruriyati tug‘iladi. Parsial bosim reaktorga etkazib berilayotgan vodorodsaqlagan gazning tarkibi bilan bog‘liq bo‘ladi.

Yoqilg’i distillyatlarini jarayonning vazifasi hozirgi zamon talablarining darajasiga javob beradigan geteroatomli birikmalar (ayniqsa, oltingugurtli) dan tozalashni o‘tkazish. Rasm-10.2. da dizel yoqilg‘isini tozalash qurilmasining prinsipial sxemasi keltirilgan. Dizel fraksiyasi (xomashyo) ni nasos 5 yordamida vodorod saqlagan gaz bilan aralashtirishga yuboradilar.

Distillyatlarni gidrotozalash qurilmasi quyidagi bloklarni o‘z ichiga oladi, ular quyidagilar: reaktorli, VSG ni ajratish bilan gaz mahsulotli aralashmani separatsiyalash, VSG ni vodorod sulfiddan tozalash, kompressorli, gidrogenizatni barqarorlashtirish.

Mazkur bobda misol tariqasida dizelfraksiyalar, vakuumli distillyat va parafinni gidrotozalash qurilmalarining tavsifi berilgan. Gidrotozalashning boshqa qurilmalari ko‘rib chiqilmaydi, chunki ular asosan ko‘rib chiqilganlar bilan bir xil

Dizel yoqilg‘isini gidrotozalash jarayoni texnoloik sxemasi va tavsifi

Jarayonning vazifasi hozirgi zamon talablarining darajasiga javob beradigan geteroatomli birikmalar (ayniqsa, oltingugurtli) dan tozalashni o‘tkazish. 7.1-Rasm da dizel yoqilg‘isini tozalash qurilmasining prinsipial sxemasi keltirilgan.

11.3- Rasm: Dizel yoqilg’isini gidrotozalash qurilmasi texnologik sxemasi: 1,5,19,21- nasoslar; 2- quvurli pech; 3- reaktor; 4,5,6,10- issiqlik almashtirgich; 7,12,14- havoli sovutgichlar; 9,13,17,20- separatorlar; 16- kompressor; 11- barqarorlashtiruvchi kolonna; 18,22- absorberlar.

Dizel yoqilg’isi distillyatini gidrotozalash texnologik tizimini ko’rib chiqamiz.Jarayon qo’zg’almas qatlamli alyumokobaltmolibdenli katalizatorlar ishtirokida o’tkaziladi. Xom-ashyo 1-nasos yordamida berilib, 16-kompressordan kelayotgan vodorod saqlovchi gaz bilan aralashtiriladi. Aralashma 6 va 4- issiqlik almashgichlarda isitilgandan so’ng 2- quvurli pechga 380-425 ⁰C haroratgacha qizdirilib 3- reaktorga beriladi. Aralashmani reaaktorga kirishdagi va chiiqishdagi haroratni farqi 10 ⁰C dan oshmasligi kerak. Reakstiya mahsulotlari reaktordan chiqib 4,5 va 6-issiqlik almashgich va barqarorlashtirish kolonnasi xom-ashyosiga berib, 160 ⁰C gacha soviydi.

Gaz mahsuloti aralashmasi 7-havoli sovutgich va 8-suvli sovutgichda 38 ⁰C gacha sovutiladi. Beqaror gidrogenizat yuqori bosimli 9-separatorda stirkulyastiyalanuvchi gazdan ajratiladi. Gidrogenizat separator pastidan chiqarilib 10- issiqlik almashtirgichda 240 ⁰C gacha isitilib, keyin 5-issiqlik almashgichdan o’tib 11-barqarorlashtiruvchi kolonnaga kiritiladi.

Ayrim qurilmalarda gaz mahsuloti aralashmalari uchun yuqori temperaturali separastiyalash o’tkaziladi. Bunday hollarda aralashma 210-230 ⁰C haroratda, yuqori bosimda qizdiruvchi qizdiruvchi separatorda ajratiladi, ya’ni separatorda ajratiladigan suyuqlik barqarorlashtirish kolonnasiga yuboriladi.

Сirkulyastiyalanuvchi vodorod saqlagan gaz 18- absorberda H₂S dan MEAning suvli eritmasi yordamida tozalanib, 16- kompressor orqali tizimga qaytariladi.

Suv bug’i 11- kolonnaning pastki qismidan kiritiladi. Benzin bug’lari, gaz va suv bug’lari 135 ⁰C harorat atrofida kolonna yuqorisidan chiqib, havoli sovutgich 12-ga tushadi, so’ngra 13- separatorda gazning suyuq aralashma qismi ajratiladi. Separatorda ajralgan benzinning bir qismi 15-nasos yordamida 11-kolonna yuqorisiga sug’orish sifatida qaytariladi. Balans miqdori esa qurilmadan chiqariladi. Uglevodorod gazlari esa 2- absorberda H₂Sdan tozalanadi.

Gidrotozalangan mahsulot 11-kolonna pastidan chiqariladi va 10- issiqlik almashtirgichda, 14- havoli sovutgichda sovutilib, 50 ⁰C haroratda qurilmadan chiqariladi. Qurilmada katalizatorni regenerastiya qilish uchun 400-550 ⁰C va 2 MPa bosimda toblantiriladi, so’ngra tizim orqali inert gaz o’tkaziladi.

VSG ning issiq separatsiyasi. Gaz mahsulotli aralashma issiqlik almashtirgichlarda qisman sovutilgandan keyin issiq separatorga kelib tushadi, unda ajratilayotgan VSG va uglevorodli gazlar havoli va suvli sovutgichlarda past haroratgacha sovutiladi va so‘ngra sovuq separatorga kelib tushadi, u erda vodorodning konsentratsiyasi yuqori bo‘lgan VSG ajratib olinadi. YUqori haroratda qaynaydigan neft fraksiyalarining (dizel yoqilg‘isi, vakuumli gazoyl, moyli distillyatlar va parafin) gidrooltingugurtsizlash qurilmalarida qo‘llaniladi.

Mazkur sxemada sovuq separatsiyani qo‘llaydilar. Separator 3 dan vodorod saqlagan gazni vodorod sulfiddan tozalash uchun absorberga (sxemada ko‘rsatilgan) yuboradilar, u erda vodorod sulfidni monoetanolamin eritmasiga yuttiradilar. Tozalangan gazni kompressor qabuliga yuboradilar va vodorodning sirqo‘lyasiyalanish sistemasiga qaytaradilar. Agar reaksiya natijasida vodorodning miqdori aylanib turadigan gazda keskin pasaysa, bu gazning bir qismini absorberdan keyin puflab oladilar.

Separator 3 dan keyin suyuq gidrogenizatda erigan vodorod, metan, etan, propan va butanlar bo‘ladi. Ularni ajratib olish uchun gidrogenizatni past bosimli separator 16 ga yuboradilar, u erda erigan gazning bir qismini ajratib oladilar. To‘liq barqarorlashtirish maqsadida gidrogenizatni o‘z bosimi ostida issiqlik almashtirgich 12 orqali barqarorlashtirivchi ustun 4 ga etkazib beradilar. Ustun 4 ning yuqorisidan benzin bug‘lari va gaz kondensator-sovutgich 9 ga tushadi, u erdan kondensatsiyalangan gaz va benzinni separator 6 ga ajratish uchun yuboradilar. 6 va 16 separatorlardan gaz absorberga vodorod sulfiddan monoetanolamin eritmasi bilan yuvilish uchun kelib tushadi. Separator 6 dagi benzinni ham vodorod sulfiddan ishqor eritmasi bilan yuvishga yoki uglevorodli gaz bilan puflashga etkazib beradilar, so‘ngra qurilmadan chiqarib yuboradilar. Dizel yoqilg‘isini gidrotozalanishi-dagi benzin yomon sifatli bo‘ladi, past oktan soniga va qaynash oxirining yuqori haroratliga ega. Stabillanrgan gidrotozalangan dizel yoqilg‘isini issiqlik almashtirgich 14 va sovutgich 10 sovutadilar, so‘ngra qurilmadan haydab oladilar.

Bunday rejimda oltingugurtning gidrogenizatdagi miqdori 0,01 dan 0,2 % (mas.) gacha o‘zgaradi. Gidrotozalangan dizel yoqilg‘isida oltingugurtning miqdorini 10 rrm (10 ^-4% (mas.)) gacha bo‘lgan miqdorni ta’minlash uchun bitta reaktorni o‘rnatish, bosimni oshirish va gidrogenlovchi xossalarga ega bo‘lgan yangi katalizatorlarni tanlash yo‘li bilan jarayonni modernizatsiya qilinadi.

Dizel yonilgisining setan soni 45-50 ga teng bo’lishi lozim. Odatdagi dizel yonilgilari shu talabga javob beradi. Agarda setan soni belgilangan miqdordan kam bo’lsa maxsus qo’shimchalar qo’sxiladi. Bu-izopropil, allil va siklogeksilnitratlardir. Ularning qo’sxiladigan miqdori 1% dan kam. Setan sonini 10-12 ga ko’paytiradi.

Yonilg’ilar uzoq muddatda saqlansa ularning tarkibidagi ba’zi uglevodorodlar xavodagi kislorod bilan birikib smolasimon modda hosil qiladi va yonilg’ining sifati pasayadi. Bunga qarshi maxsus prisadkalar qo’sxiladi.

Reaktiv va dizel dvigatellariga yonilgi maxsus porshenli nassos yordamida berib turiladi. Nassosning qismlari emirilib ketmasligi uchun yonilg’iga qo’shimcha qo’sxiladi.

Yonilg’ilarning tarkibidagi ba’zi bir birikmalar ayniqsa yonilg’ida biroz suv bo’lsa, dvigatelni qismlarida metall bilan birlashib korroziyaga olib keladi. Bunga qarshi xam maxsus prisadkalar qo’sxiladi. Dizel yoqilg’ilarini qish sharoitida ishlatish uchun ularni deparafinlanadi, bu ortiqcha mablag’ talab qiladi. Bu vaqtda masus depressor qo’shimchalarini qo’sxilsa yonilg’ini qish faslida ishlatish mumkin bo’ladi.

Yonilg’ilarni saqlash davrida har xil sabablarga ko’ra cho’kmalar hosil bo’ladi. Bu cho’kmalar yonilg’ini ishlatilayotgan davrda sifatiga salbiy ta’sir etadi. Bunga ham qarshi maxsus prisadkalar qo’sxiladi.