Керосин – это горючее вещество

История

Сведения о дистилляции нефти начинаются с Х века н.э.. Однако широкого применения продукты дистилляции не находили несмотря на сведения о использовании нефти в масляных лампах.
Начало промышленному использованию светлых нефтепродуктов в освещении было положено в 40-50-х годах XIX века. Разными людьми было продемонстрировано получение светлой малопахучей горючей жидкости перегонкой из угля, битума, нефти. Был получен ряд патентов. В 1851 году вступила в строй первая промышленная перегонная установка в Англии. В 1854 была зарегистрирована торговая марка «керосин». Начался процесс адаптации масляных ламп в керосиновую лампу.
В 1853 году, во Львове работники аптеки Петра Миколяша «Под золотой звездой», Игнатий Лукасевич и Ян Зег разработали методику дистилляции и очистки нефти Теперь можно было начать производство керосина, или «новой камфины», как называл керосин Лукашевич. В декабре 1853 года ученые получили австрийский патент. В этом же году Зег открыл во Львове первое небольшое нефтеперерабатывающее предприятие.
В XIX веке из продуктов перегонки нефти использовали только керосин (для освещения), а получавшийся бензин и другие нефтепродукты 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. В 1911 году керосин уступил бензину своё лидирующее положение на мировом рынке нефтепродуктов из-за распространения двигателей внутреннего сгорания и электрического освещения. Вновь значение керосина начало возрастать только с 1950-х, ввиду развития реактивной и турбовинтовой авиации, для которой именно этот вид нефтепродуктов (авиакеросин) оказался практически идеальным топливом.
Интересно и происхождение слова керосин. Так, в Русской энциклопедии (т. 10, с. 42), изданной в Петербурге книжным товариществом «Деятель», сказано: «Керосин… введен в продажу торговым домом „Кэрръ и сынъ“ („Care and Son“), отсюда название». Однако в Большой советской энциклопедии мы читаем: «Керосин (англ. kerosene, от греческого kerós — воск)»

Что это?

Керосин — это горючая смесь, состоящая из жидких углеводородов. Температура кипения керосина варьируется в пределах 150-250° по Цельсию. Это прозрачная, не имеющая цвет (в некоторых случаях желтоватая) жидкость, чуть маслянистая на ощупь.

Само слово произошло от англ. kerosene. В свою очередь, оно имеет греческие корни: κηρός — «воск».

Керосин получается путем прямой перегонки или ратификации нефти. Иногда — посредством ее вторичной переработки. В некоторых случаях продукт подвергают гидроочистке.

температура вспышки керосина

Состав вещества

Мы разобрались с температурой кипения керосина. Теперь представим состав данного продукта. Он не является универсальным и эталонным, так как зависит от сырья — нефти, ее способа переработки и химического состава.

Итак, состав керосина по ГОСТ:

  • Алифатические предельные углеводороды — 20-60% от общей массы.
  • Углеводороды нафтеновые — 20-50%.
  • Ароматические бициклические углеводороды — 5-25%.
  • Углеводороды непредельные — до 2%.
  • Незначительное содержание примесей — сернистых, кислородных или азотистых.

Представим теперь важнейшие свойства данного вещества.

керосин ко 25

Вещество Содержание, % ©PetroDigest.ru
Парафины (алканы) 20 — 60
Нафтены (циклоалканы) 20 — 50
Бициклические ароматические углеводороды 5 — 25
Непредельные углеводороды до 2 %
Серо-, азот, кислородсодержащие примеси присутствуют

Авиационный

Подразделяется на реактивное и самолетное горючее. Имеет высокую отметку воспламенения, а также:

  • Подходит для смазки моторов и систем подачи горючего разной авиатехники.
  • Используется в качестве хладагента.
  • Характеризуется повышенной окисляемостью при нагревании.
  • Отличается стабильностью показателей.
  • Обладает стойкостью к низким температурным отметкам.

Керосин нередко применяют для удаления налета и ржавчины на узлах техники

Технический

Согласно ГОСТу 18499-73, в составе сортов КТ-1 и КТ-2 может содержаться не более 7% ароматических углеродов. Вещество служит сырьем для производства этилена, а также заменяет прочие растворители и вещества для мытья или чистки:

  • Узлов оборудования.
  • Деталей транспорта.

До 20 % керосина можно добавлять в летний дизель. Это позволяет снизить температурную отметку застывания, без потери эксплуатационных качеств солярки.

Чтобы определить, на какой температурной отметке произойдет помутнение керосина, нужно провести оптический опыт. Необходимо наблюдать за изменением пропускной способности вещества, относительно световых лучей

Осветительный

Благодаря составу, регламентированному ГОСТами «Керосин осветительный из сернистой нефти» 11128-65 и «Керосин осветительный» 4753-68, при сжигании продукта не образуется черная копоть и нагар. Применяется вещество для бытовых осветительных и нагревательных приборов — примусов, керосинок и керогазов. Его используют для снятия застаревших лакокрасочных покрытий. Подходит керосин для:

  • Очистки.
  • Растворения.
  • Промывки.
  • Обезжиривания.
  • Пропитки.

Осветительный керосин, химический состав которого характеризуется сильной испаряемостью, безопасен для окружающих. Содержание паров не превышает 300 мг на 1 м3.

Состав керосина позволяет применять его для обжига продукции из стекла и фарфора

Кинематическая вязкость

При характеристике керосина по ГОСТу будет актуальной и эта позиция. Надо сказать, что вязкость углеводородов, входящих в состав данного продукта существенно изменяется с понижением/повышением его температуры. Чем последняя будет выше, тем меньше становится вязкость.

Это весьма важная характеристика. Вязкость керосинов оказывает большое влияние на ряд эксплуатационных особенностей топливных систем летательных аппаратов, а также процессы сгорания и смесеобразования в двигателе.

Так, вязкость керосина при 20 °С составляет 1,2 — 4,5 мм2/с.

Плотность

Одна из важнейших характеристик, используемых в отношении всех нефтепродуктов. И если сравнить плотность керосина и воды, мы увидим, что последняя будет выше. Приведем конкретные цифры:

  • Плотность воды дистиллированной при «идеальной» температуре 3,7 °С — 1000 кг/м3.
  • Плотность воды морской при «идеальной» температуре 3,7 °С — 1030 кг/м3.
  • Плотность воды кипящей при 100 °С — 958,4 кг/м3.

Для дальнейшего сравнения плотности воды и керосина познакомимся с этой характеристикой уже касательно нефтепродукта. Это 800 кг/м3.

Надо сказать, что на первых этапах развития нефтяной промышленности плотность была единственной характеристикой керосина. Сегодня же на практике чаще всего используют такую величину, как относительная плотность. Это безразмерный показатель, равный соотношению истинных плотностей данного нефтепродукта и дистиллированной воды, взятых для сравнения при определенных температурах.

Так, плотность керосина при 20 °С будет составлять от 780 до 850 кг/м3.

плотность керосина и воды

Как определить

Чтобы определить плотность керосина необходимо использовать относительные величины. При +20°С показатель может составлять 780 до 850 кг/м3. Чтобы провести расчеты можно воспользоваться формулой:

Р20 = РT + Y(T + 20)

В данном уравнении:

  • Р – плотность горючего при t° испытания (кг/м3).
  • Y – усредненная температурная поправка, кг/м3 (град).
  • T – показатель тепла, при котором произведены измерения плотности (°С).

При выборе ГСМ необходимо учитывать характеристики, приведенные в паспорте качества.

При нагревании керосина Т-1 его плотность снижается, поскольку происходит тепловое расширение и рост объема за счет теплового расширения. Так при t° + 270°С, плотность марки Т-1 будет 618 кг/м3.

Температура вспышки

Следующая после температуры кипения керосина характеристика – температура вспышки. Это параметр, по которому определяется степень пожарной опасности данной жидкости. Тут температура вспышки керосина будет варьироваться от 28 до 60 °С.

Надо сказать, что эта характеристика строго контролируется стандартами для предотвращения попадания в топливо бензина, который способен резко повысить его огнеопасность. Практическое определение температуры реактивных вспышек керосиновой жидкости предписывается стандартами всех государств мира.

Температура самовоспламенения

На очереди еще один тепловой показатель – температура воспламенения керосина. Под этой характеристикой следует понимать такое воспламенение паровоздушной смеси, которое приводит к горению. Однако воспламенение паров не всегда будет достаточным условием для возникновения устойчивого горения керосина.

Температурой самовоспламенения называется наименьшая температура, при которой пары нефтепродукта совместно с воздухом способны загореться без наличия источника воспламенения. Кстати, именно на таком замечательном свойстве и основано функционирование дизельных двигателей внутреннего сгорания.

Самовоспламенение керосина будет происходить при температуре в 300 °С.

температура воспламенения керосина

Теплота сгорания керосина

Еще одна значимая характеристика. Теплота сгорания керосина – это объем выделившейся теплоты при всецелом сгорании массовой (касательно жидких и твердых веществ) или объемной (касательно газообразной) единицы вещества. Величина измеряется в калориях либо джоулях.

Касательно керосина – 42,9 – 43,1 МДж/кг.

Таблица удельного веса керосина

     Так как, керосин является сложным веществом, рассчитать необходимый ее удельный вес в полевых условиях не представляется возможным. Данные вычисление производятся в специальных лабораториях с использованием специализированного оборудования. Однако, при это среднее значения диапазона удельного веса известно и равно значениям, представленным ниже в таблице. Данная таблица поможет провести необходимые расчёты, в том числе и такого параметра, как вес керосина.

Удельный вес и вес 1л керосина в зависимости от единиц измерения
Материал Удельный вес (г/см3) Вес 1 литра (гр)
Керосин при температуре 15 градусов Цельсия 0,79 – 0,82 790 – 820

Расчеты удельного веса

     Для того чтобы провести необходимые вычисления надо, для начала, определиться что же означает это понятие.

     Удельный вес – это обозначение соотношения веса необходимого вещества к его объему. Данный параметр вычисляется с помощью формулы: y=p*g, где y – удельный вес, p – плотность, g – ускорение свободного падения, которое в обычных случаях является константой и равняется 9,81 м/с*с.

     Результаты измеряются в Ньютонах, деленных на метр кубический (Н/м3). Для перевода в международную систему, то есть в кг/м3, значение умножаем на 0,102.

Отличие керосина от бензина

Способ получения авиационного керосина – прямая перегонка малосернистой и сернистой нефти. Для улучшения физико-химических свойств керосина применяются различные присадки и гидроочистка. Керосин имеет ряд преимуществ перед бензином:

  • высокий показатель теплоты сгорания (как массовой, так и объёмной);
  • низкая испаряемость;
  • меньшая температура замерзания;
  • небольшая кинематическая вязкость.
  • Кроме того, керосин менее пожароопасен, чем бензин.

Существенный плюс в использовании керосина – широта применения. Кроме топлива для реактивных силовых установок, он используется на борту как хладагент или теплоноситель для радиаторов. Для управления сечением сопла двигателя используется гидросистема, рабочей жидкостью в которой также может быть керосин. Излишне напоминать, что данный вид топлива – прекрасный растворитель. Это крайне важно при организации процесса технического обслуживания реактивных авиадвигателей.

Получение

Получается путём перегонки или ректификации нефти, а также вторичной переработкой нефти. При необходимости подвергается гидроочистке.

Применение

Керосин применяют как реактивное топливо, горючий компонент жидкого ракетного топлива, горючее при обжиге стеклянных и фарфоровых изделий, для бытовых нагревательных и осветительных приборов, в аппаратах для резки металлов, как растворитель (например для нанесения пестицидов), сырьё 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 дизеля) возможно применение чистого керосина и даже бензина АИ-80. 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 фаершоу (огненных представлений), из-за хорошей впитываемости и относительно низкой температуры горения. Применяется так же для промывки механизмов, для удаления ржавчины.

История распространения керосина в России

Формула керосина, его плотность, горючесть и прочие характеристики позволили заменить светильный газ и всевозможные жиры. Его начали активно использовать еще в XIX веке. Это привело к увеличению спроса на нефть, а керосиновый промысел повлиял на усовершенствование методов добычи и увеличение объемов потребления черного золота.

Востребованность керосина резко возросла с появлением примуса и керосинки, которые применялись повсеместно для приготовления еды

В начале ХХ века сельхозтехнику с карбюраторными и дизельными двигателями стали заправлять керосином. Но это вызывало некоторые сложности.

Октановое число керосина ниже 40 единиц, а испаряемость хуже, чем у бензина, поэтому запуск холодного двигателя был весьма затруднителен. В связи с этим машины оборудовались дополнительным небольшим бензобаком.

Масса керосина, расходуемого автотехникой в качестве топлива, была высока, и вскоре его вытеснил бензин и солярка.

Популярность керосина возобновилась в середине ХХ века, с развитием авиационной и ракетной отрасли

Главные направления использования

В заключение представим самые распространенные направления эксплуатации вещества:

  • Авиационный керосин. Так называется моторное топливо для газотурбинных двигателей, которыми оснащают различные летательные аппараты. Это керосиновые фракции прямой перегонки нефти. Часто они проходят гидроочистку, к ним добавляют присадки для улучшения эксплуатационных свойств. В России для дозвуковой авиации выпускают пять разновидностей такого топлива — ТС-1, Т-1, Т-1С, Т-2 и РТ, а для сверхзвуковой — две (Т-6 и Т-8В).
  • Ракетный керосин. Тут данный нефтепродукт выступает в качестве углеводородного экологически чистого горючего и рабочего тела гидромашин. Такое его применение в ракетных двигателях было предложено еще в 1914 году Циолковским. В паре с жидким кислородом используется на нижних ступенях многих ракетоносителей.
  • Технический керосин. Это сырье для получения ароматических углеводородов, этилена, пропилена. Кроме того, это основное топливо при обжиге фарфора и стекла, растворитель для промывки деталей и механизмов.
  • Осветительный керосин (КО-25, КО-30, КО-20, КО-22). Он применяется в осветительных приборах, используется в качестве топлива для некоторых кухонных плит (керосинки, примуса, керогаза). Еще одно использование — в отоплении. Это растворитель, средство для очистки (широко используется для удаления остатков термопаст, различных лакокрасочных покрытий), обезжириватель.
  • Автотракторный керосин. Такое применение было характерно для зари развития двигателей внутреннего сгорания. Нефтепродукт широко применялся в качестве топлива для карбюраторного и дизельного двигателя внутреннего сгорания.

Среди нетривиальных применений можно выделить следующее: народное средство избавления от вшей, лечения педикулеза и дифтерии. Кроме того, керосин помогал избавиться от клопов при протирке им мебели.

Как вы убедились, керосин определяет сразу комплекс характеристик. И это кажется естественным на фоне его множественных применений.

Меры предосторожности

Несмотря на распространенное использование горючей смеси в быту, не стоит забывать об опасности применения керосина в соответствии с некоторыми «народными» рецептами. Например, лечение данным средством, в т.ч. и его прием внутрь никогда не используется официальной медициной, но распространенно в народной.Применение керосина в качестве «лекарственного средства» нетрадиционной медицины (как при наружной обработке, так и при приеме внутрь) недопустимо и не признается официальными медицинскими учреждениями. Поэтому любые компрессы, настойки и другие средства, если они используются для натираний, избавлений от вшей, лечения различных болезней, вы применяете исключительно на свой страх и риск. Лучше всё же воздержаться от «лечебного» использования горючей смеси.Не забывайте, что керосин – горячая легковоспламеняющаяся жидкость, поэтому при бытовом применении и хранении необходимо обязательно соблюдать требования пожарной безопасности.При работе с горючей жидкостью в помещении необходимо обеспечить следующие условия:

  • Полностью исправная приточно-вытяжная вентиляция, проветривание помещения после завершения работ.
  • Для защиты кожи рук используются резиновые перчатки, для защиты глаз – специальные очки.
  • Органы дыхания в случае большой обрабатываемой поверхности (концентрации жидкости), плохой работе вентиляции необходимо защитить с помощью респиратора.
  • При попадании на кожу участок необходимо тщательно промыть с помощью теплой мыльной воды во избежание раздражения кожного покрова.
  • В случае возгорания использовать огнетушитель, песок или землю, соду, плотные ткани.

При соблюдении всех мер предосторожности, использовании жидкости в смесях в рекомендуемых пропорциях исключается порча имущества, нанесение вреда садовым деревьям и домашним животным, причинение вреда здоровью человека. Главное – покупать нефтехимические растворители от проверенных производителей, выпускающих продукцию в соответствии с действующими стандартами ГОСТ и техническими условиями.
Теги: керосин

Как хранить керосин

Для хранения этого продукта требуются тары с плотной и герметично закрывающейся крышкой, чтобы избежать испарения. Ёмкости с керосином размещаются строго в местах, где исключено попадание прямых солнечных лучей. Вблизи не должны находиться нагревательные элементы, открытый огонь.

При соблюдении правильных условий хранения он сохраняет свои свойства до пяти лет. Обязательным для места хранения керосина является хорошая система вентиляции. Постоянное проветривание исключает накопление керосиновых паров и риск случайного возгорания.

Звёзд: 1Звёзд: 2Звёзд: 3Звёзд: 4Звёзд: 5 (Пока оценок нет)
Понравилась статья? Поделиться с друзьями: