Interested Article - Керосин
- 2021-10-21
- 1
Кероси́н ( англ. kerosene фр. kerosine от др.-греч. κηρός — « воск ») — горючая смесь жидких углеводородов (от C 8 до C 15 ) с температурой кипения от +150 до +250 °C, прозрачная, бесцветная (или слегка желтоватая), слегка маслянистая на ощупь, получаемая путём прямой перегонки или ректификации нефти .
Свойства и состав
Плотность 0,78—0,85 г/см³ (при +20 °C), вязкость 1,2—4,5 мм²/с (при +20 °C), температура вспышки +28…+72 °C, температура самовоспламенения 200—400 °С (в зависимости от давления среды), теплота сгорания около 43 МДж/кг.
В зависимости от химического состава и способа переработки нефти, из которой получен керосин, в его состав входят:
- предельные алифатические углеводороды — 20—60 %,
- нафтеновые углеводороды 20—50 %,
- бициклические ароматические 5—25 %,
- непредельные углеводороды — до 2 %,
- примеси сернистых, азотистых или кислородных соединений.
Название
Происхождение названия, согласно Большой советской энциклопедии : «Керосин (англ. kerosene , от греческого kerós — воск)». В XIX веке часто применялось название «фотоген» .
История
До середины XIX века для освещения сжигали всевозможные жиры или светильный газ . Однако жиры давали меньше света, больше копоти, неприятно пахли, оставляли большой нагар и засоряли лампы отложениями. Промышленная добыча китовой ворвани для осветительных целей привела к катастрофическому уменьшению поголовья китов. Появление керосина оценили по достоинству, и он быстро вытеснил жиры.
Сведения о дистилляции нефти начинаются с X века н. э. Однако широкого применения продукты дистилляции не находили, несмотря на сведения об использовании нефти в масляных лампах . В 1733 году врач Иоганн Лерхе, посетив бакинские нефтепромыслы, записал наблюдения о перегонке нефти:
Нефть не скоро начинает гореть, она тёмно-бурого цвета, и когда её перегоняют, то делается светло-жёлтою. Белая нефть несколько мутна, но по перегонке так светла делается, как спирт, и сия загорается весьма скоро.
В 1746 году рудознатец Ф. С. Прядунов поставил нефтеперегонный завод на реке Ухте на естественном источнике нефти. Однако удалённость от цивилизации затруднила работу завода, который не смог обеспечить прибыльность и четверть века спустя был заброшен . В 1823 году крепостные крестьяне братья Дубинины построили нефтеперегонный куб на Северном Кавказе недалеко от Моздока возле аула Акки-Юрт . Это предприятие проработало более 20 лет, поставляя несколько сот пудов продуктов перегонки нефти в год для аптечных и осветительных целей . По-видимому, это первая промышленная установка перегонки нефти, сведения об устройстве которой дошли до наших дней. Получавшиеся при этом бензин и мазут 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. Мазут ограниченно применяли как заменитель угля в паровых машинах, а также для получения смазочных масел.
Начало массовому промышленному использованию светлых нефтепродуктов в освещении было положено в 1840-х — 1850-х годах. Разными людьми было продемонстрировано получение из угля, битума, нефти светлой малопахучей горючей жидкости путём нагрева этих веществ и отгонки продуктов. Был получен ряд патентов.
Название «керосин» предложил канадский физик и геолог , в 1846 году продемонстрировавший полученное нагреванием угля осветительное масло, не дававшее копоти. Метод Геснера не позволял получить дешёвый продукт, но дал толчок дальнейшим исследованиям.
В 1851 году вступила в строй первая промышленная перегонная установка в Англии.
В 1853 году во Львове И. Лукасевичем и Я. Зехом была изобретена безопасная керосиновая лампа . В 1854 году была зарегистрирована торговая марка «керосин». Начался процесс трансформации масляных ламп в керосиновую лампу . Именно развитие керосинового освещения в середине XIX века привело к повышению спроса на нефть и к развитию способов её добычи . С этого момента начинается бурное развитие керосинового промысла, потянувшее за собой нефтедобычу. В 1857 году Василий Кокорев в Сураханах близ Баку построил нефтеперегонный завод начальной мощностью 100 тыс. пудов керосина в год . К концу века в России производили уже около 100 млн пудов керосина в год.
В 1863 году американец венгерского происхождения Ласло Шандор выиграл конкурс на керосиновое освещение улиц Санкт-Петербурга и в столице Российской империи появились 7 тысяч керосиновых фонарей. Спустя два года француз Фредерик Боаталь установил в Москве 9 тысяч керосиновых фонарей.
В дореволюционной России керосин входил в состав денежно-натуральной формы заработка заводских рабочих .
Востребованность керосина в быту в конце XIX — начале XX веков повысилась в связи с появлением приборов для приготовления пищи — примуса и керосинки . На территории России и СССР последняя, заменив дровяные плиты, пользовалась популярностью с середины 1920-х годов до конца 1950-х .
В начале XX века керосин уступил своё лидирующее положение на мировом рынке нефтепродуктов бензину из-за распространения двигателей внутреннего сгорания и электрического освещения. Вновь значение керосина начало возрастать только с 1950-х годов, ввиду развития реактивной и турбовинтовой авиации, для которой именно этот вид нефтепродуктов ( авиакеросин ) оказался практически идеальным топливом.
Получение
Получается путём перегонки или ректификации нефти , а также вторичной переработкой нефти . При необходимости подвергается гидроочистке .
Техника безопасности
Керосин — токсичное вещество . В соответствии с ГОСТом 12.1.007-76 керосин является токсичным малоопасным веществом по степени воздействия на организм, 4-го класса опасности .
Керосин в больших концентрациях проявляет общетоксичное и наркотическое действия; раздражает слизистые оболочки.
Рекомендуемая ПДК в воздухе — 300 мг/м³ .
Применение
Керосин применяют как реактивное топливо в самолётах и ракетах ( авиационный керосин ), горючее при обжиге стеклянных и фарфоровых изделий, для бытовых нагревательных и осветительных приборов (керосин осветительный), в аппаратах для резки металлов, как растворитель (например, для нанесения пестицидов ), в качестве рабочей жидкости в электроэрозионных станках, сырья 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 дизельного двигателя) возможно кратковременное применение чистого керосина и даже бензина АИ-80. Зимой 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 фаер-шоу (огненных представлений), из-за хорошей впитываемости и относительно низкой температуры горения. Применяется также для промывки механизмов , для удаления ржавчины.
Авиационный керосин
Авиационный керосин — это моторное топливо для газотурбинных двигателей различных летательных аппаратов. Представляет собой керосиновые фракции прямой перегонки нефти, часто с гидроочисткой и добавкой комплекса присадок для улучшения эксплуатационных свойств. В РФ для дозвуковой авиации производится пять марок топлива (ТС-1, Т-1, Т-1С, Т-2 и РТ), для сверхзвуковой — две (Т-6 и Т-8В).
Авиационные реактивные топлива проходят в общей сложности до 8 ступеней контроля качества, а в Российской Федерации, кроме того, и приёмку военным представителем.
Авиационный керосин служит не только моторным топливом в турбовинтовых и турбореактивных двигателях летательных аппаратов, но также и хладагентом в различных теплообменниках (топливно-воздушные радиаторы ТВР) и применяется для смазывания многочисленных движущихся деталей топливных и двигательных систем. Поэтому он должен обладать хорошими противоизносными (характеризуют уменьшение изнашивания трущихся поверхностей в присутствии топлива) и низкотемпературными свойствами, высокой термоокислительной стабильностью и большой удельной теплотой сгорания. В двигателях сверхзвуковых самолётов моторное топливо (керосин) также служит рабочей жидкостью в гидроцилиндрах системы регулирования проходного сечения реактивного сопла (подвижных створок), и управления поворотным соплом в двигателях с управляемым вектором тяги (УВТ). Также реактивные топлива широко применяются в качестве растворителя при техническом обслуживании воздушных судов, при очистке от загрязнений ручным либо машинным способом (например, в ультразвуковой установке для очистки фильтров в качестве рабочей жидкости применяется авиакеросин).
Ракетное топливо
Керосин применяется в ракетной технике в качестве экологически чистого 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 : советских/российских — « Союз », « Молния », « Зенит », « Энергия », « Ангара » (горючее марок «Т-1» и « РГ-1 »); американских — серий « Дельта » и « Атлас-5 » (горючее « », близкое к советскому/российскому РГ-1). 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.
Технический керосин
Технический керосин используют как сырьё для пиролитического получения этилена , пропилена и ароматических углеводородов , в качестве топлива в основном при обжиге стеклянных и фарфоровых изделий, как растворитель при промывке механизмов и деталей. Деароматизированный путём глубокого гидрирования керосин (содержит не более 7 % ароматических углеводородов) — растворитель в производстве ПВХ полимеризацией в растворе. В керосин, используемый в моечных машинах, для предупреждения накопления зарядов статического электричества добавляют присадки, содержащие соли магния и хрома.
Ввиду сильной химической активности щелочных и щелочноземельных металлов по отношению к кислороду , воде и азоту в воздухе , данные металлы хранят под слоем керосина, чтобы предотвращать самопроизвольное окисление металлов на воздухе.
Применение в быту
В быту керосин в основном применяют в керосиновых лампах , в качестве топлива для разного типа кухонных плит ( керогаз , керосинка , примус ), для отопления, в качестве растворителя, средства для очистки (например, отлично смывает остатки термопаст), промывки (например, подшипников перед запрессовкой новой смазки), для снятия старых лакокрасочных покрытий, в качестве обезжиривателя, для разбора закисших резьбовых соединений. Качество керосина в лампах определяется в основном высотой некоптящего пламени в миллиметрах. Данное число отображается в марке керосина. Улучшению качеств керосина может содействовать гидроочистка.
Характеристики осветительного керосина
Нормы характеристик осветительных керосинов в России задаются стандартами ГОСТ 11128-65 «Керосин осветительный из сернистых нефтей» и ГОСТ 4753-68 «Керосин осветительный», по последнему стандарту показатели следующие:
Показатель | КО-30 | КО-25 | КО-22 | КО-20 |
---|---|---|---|---|
Плотн., (при +20 °C), г/см³, не более | 0,790 | 0,805 | 0,805 | 0,830 |
Фракционный состав, °C | выкипает, % по объёму, не менее | |||
20 | 20 | — | — | — |
25 | 20 | — | 20 | — |
80 | — | — | — | 27 |
Конец кипения, не выше | 280 | 300 | 280 | 310 |
Т. вспышки, °C, не ниже | +48 | +40 | +40 | +40 |
Т. помутнения, °C, не выше | −15 | −15 | −15 | −12 |
Содержание S, % по массе, не более | 0,003 | 0,003 | 0,003 | 0,003 |
Кислотное число, не более | 1,3 | 1,3 | 1,3 | 1,3 |
Автотракторный керосин
На заре развития двигателей внутреннего сгорания керосин широко применялся как топливо для дизельных и карбюраторных двигателей внутреннего сгорания . Однако октановое число керосина низкое (ниже 50), поэтому двигатели были с низкой степенью сжатия (4,0—4,5, не более). Так как испаряемость керосина хуже, чем у бензина, запустить холодный двигатель было сложнее. Поэтому тракторы первой половины XX века, работавшие на керосине, имели дополнительный (малый) бензиновый топливный бак . Холодный двигатель запускался на бензине, после его прогрева до рабочей температуры тракторист переключал карбюратор на керосин.
В народной медицине
В терапевтических целях применяли доступный, продававшийся в нефтелавках осветительный керосин. При самолечении керосин использовали против ангины, дифтерии , педикулёза , и болезней суставов (тодикамп).
Керосином протирали мебель, стремясь избавиться от постельных клопов .
См. также
Примечания
- Данилевский, Виктор Васильевич . Русская техника. — Л. : Лениздат, 1949. — С. 245.
- Султанов, Чапай Али оглы . . sultanov.azeriland.com. — ««…здесь из земли выходит удивительное количество масла, за которым приезжают из отдалённых рубежей Персии; оно служит во всей стране для освещения их домов.» Дж. Дюкет, XVI век». Дата обращения: 28 февраля 2018. 28 февраля 2018 года.
- от 14 августа 2014 на Wayback Machine
- . Дата обращения: 13 апреля 2017. 14 апреля 2017 года.
- Ангарский, А. Первый фотоген // Техника — молодёжи . — 1940. — № 5 . — С. 42—43 .
- ↑ М. Л. Струпинский, Н. Н. Хренков, А. Б. Кувалдин. . — М. : Инфра-Инженерия, 2015. — С. 6. — 272 с. — ISBN 978-5-9729-0086-2 .
- Russell, Loris S. A Heritage of Light: Lamps and Lighting in the Early Canadian Home. — University of Toronto Press, 2003. — ISBN 0802037658 .
- . Дата обращения: 28 февраля 2018. 28 февраля 2018 года.
- Волчек Г.А. . История российской нефти . neftianka.ru (1 февраля 2022). Дата обращения: 21 февраля 2023. 21 февраля 2023 года.
- . . — М. : Соцэкгиз, 1958. — С. 64. — 138 с.
- Л. В. Беловинский . . — М. : Новое литературное обозрение , 2015. — 776 с. — 1000 экз. — ISBN 9785444803783 .
- name=
- name= (недоступная ссылка) безопасности при работе с керосином
- name= (недоступная ссылка) 12.1.005-76. Воздух рабочей зоны. Общие санитарно-гигиенические требования
- name= (недоступная ссылка) 12.1.007-76. ССБТ. Вредные вещества, классификация и общие требования безопасности
- name= (недоступная ссылка)
- Gimbatova M. B. FOLK MEDICINE OF THE LOWER TEREK COSSACKS (19th-EARLY 20th CC.) //History, Archeology and Ethnography of the Caucasus. — 2017. — Т. 13. — №. 2. — С. 119—132.
- . Дата обращения: 10 января 2022. 10 января 2022 года.
- Савчук А. И., Лаврюкова С. Я., Проскурина А. А. К ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОМУ ДИАГНОЗУ ЛОКАЛИЗОВАННЫХ ФОРМ ДИФТЕРИИ //МОРСЬКОЇ МЕДИЦИНИ. — 1999. — С. 50.
Литература
- Менделеев Д. И. , // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона : в 86 т. (82 т. и 4 доп.). — СПб. , 1890—1907.
Ссылки
- 2008 года . Последний бой углеводородов?
- Матвейчук А .
- 2021-10-21
- 1