Переработка Нефти

ЦЕННОСТЬ ТОПЛИВА — ЕГО ТЕПЛОТВОРНАЯ СПОСОБНОСТЬ

Если Вам слишком жарко, уходите из кухни

Гарри С Трумэн

Многие экономические соображения, влияющие на производство различных нефтепродуктов, связаны с ко­личеством теплоты, которое выделяется при их сжига­нии. Действительно, чтобы выбрать, какие именно пото­ки следует использовать как заводское топливо, нужно принимать во внимание рыночную цену этих нефтепро­дуктов, а также их теплотворную способность.

Теплосодержание

При сжигании углеводорода происходят два процесса — идет химическая реакция и выделяется теплота. Хими­ческая реакция обычно представляет собой превращение углеводорода и кислорода в диоксид углерода и воду:

2 С6Н6 + 15 02 12 С02 + 6 Н20 + тепло.

Количество теплоты, выделяющееся в процессе реак­ции, различно для разных углеводородов. В нефтеперера­батывающей промышленности количество теплоты обыч­но измеряют в Британских тепловых единицах (1 BTU = 1054,8 Дж = 252 кал).

Определение. Одна Британская тепловая единица равна количеству теплоты, которое требуется для нагревания одного фунта воды на 1°F.

В таблице приведены теплотворные способности не­которых товарных нефтепродуктов.

Продукт Высшая

Теплотворная способность

* 1 BTU/фут.3 = 37,27 кДж/м3 ** 1 BTU/галлон = 28,5 кДж/м3

Существуют теплотворные способности двух типов. Так называемая высшая теплотворная способность показыва­ет общее количество тепла, которое выделяется в резуль­тате химической реакции (теплота сгорания), а низшая теплотворная способность учитывает состояние воды, которая при этом образуется. Дело в том, что часть теп­лоты химической реакции расходуется на испарение воды. Кроме того, не все тепло можно использовать, так как оно проходит через печь и выходит в дымовую трубу. Как правило, чем тяжелее топливо, тем ниже отношение во­дорода к углероду в его составе, и тем меньше воды образуется при его сжигании. Эта ситуация находит отра­жение в величине теплового к. п.д., которое определяется как отношение полезной теплоты к общей теплотворной способности.

Номограмма сравнительной ценности топлив

Удобный способ сравнения ценности разных нефте­продуктов и их теплотворной способности показывает номограмма, изображенная на рисунке 21.1. Эта треу­гольная диаграмма появилась впервые в журнале & Gas в 1972 г., а в 1977 г. и затем еще раз в 1980 г. она была модифицирована в сторону увеличения шкалы.

Чтобы понять, как пользоваться этой диаграммой, предположим, что нам нужно подобрать топливо, эквива­лентное по цене природному газу по 2 дол. за 1 млн. BTU. Сначала обратимся к вертикальной шкале справа и най­дем горизонтальную линию, которая пересекает ее в точ­ке 2 дол. Затем будем двигаться по горизонтальной линии справа налево и отметим пересечения с вертикальными шкалами, соответствующими различным видам топлива. При этом мы получим: 13,2 цента/галлон для этана, 18,3 цента/галлон для пентана, 20,8 центов/галлон для бутана и т. д.

Точно так же цену любого топлива можно поставить в соответствие цене любого другого топлива, для чего нуж­но провести прямую линию из вершины слева через одну из вертикальных шкал до пересечения с другой шкалой (соответствующей другому топливу).

Например, если прямая, проведенная из вершины, пересекает шкалу, соответствующую высокосернистому жидкому топливу № 6, в точке 10 дол./бар., то можно видеть, что эквивалентными величинами являются бу­рый уголь по цене 34 дол./т, дистиллятное топливо по 22 цента/галлон, пропан по 14 центов/галлон и природ­ный газ по 1,57 дол./млн. BTU.

Рис. 21.1. Эквивалентные цены для некоторых видов углеводо родного топлива.