Kőolaj és földgáz keletkezése és előfordulása

Átírás

1 A kőolaj és a földgáz kitermelése, feldolgozása és hasznosítása tartozik ide. Manapság az egyik legfontosabb alapágazat. A készletek véges volta súlyos problémákat vet fel. A világ második legfontosabb iparága. Világszinten 4,2 Mrd t/év kőolajat termelnek ki. Magyarország benzin fogyasztása 2 Mrd liter évente. Magyarország gázolaj fogyasztása 3 Mrd liter évente. A Dunai finomító másodpercenként megtölt egy Audi A6-ot benzinnel. Dr. Pátzay György 1

2 Kőolaj és földgáz keletkezése és előfordulása Tengerben élt egysejtűek elhalása nyomán keletkezett iszap (szapropél) anaerob(légmentes) bomlása révén. A kőolaj és a földgáz gyakran együtt fordulnak elő. Tengeri eredetű üledékes kőzetekben találhatók, parthoz közeli tengerek alatt. Jellegzetes telepek: gázenergiával és vízenergiával. Európa: Északi Tenger (UK, Norv.) Románia Amerika: Texas, Alaszka, Mexico, Venezuela Ázsia: Oroszország, Kaukázus, Aral tó, Kína, Vietnam, Irak, Irán, Szaud-Arábia, Arab Emirátusok, Kuvait Afrika: Nigéria, Líbia, Algéria Ausztrália, Indonézia Kőolaj világtermelés 3*10 9 tonna/év (1 Barrel= 159 liter) Dr. Pátzay György 2

3 Kőolaj és földgáz készletek Dr. Pátzay György 3

4 Kőolaj Nyersolajnak nevezzük azokat a szerves anyagokat, amelyek folyékony halmazállapotúak az őket tartalmazó réteg körülményei között. A kőolaj összetétele - szénhidrogének - S, O, N, P vegyületek - fém vegyületek (V, Ni, Cu, Co, Mo, Pb, Cr, As) - H 2 S és víz Elemi összetétel: C 79,5-88,5%, H 10-15,5% Kőolajok csoportosítása Kéntartalom szerinti osztályozás: édes, savanyú Technikai szempontú frakciók: benzin, petróleum, kerozin, gázolaj (fehérárúk) Kenőolajok Paraffin Aszfalt, bitumen Nyersolajok osztályozása - Paraffin alapúak mélyebb rétegekben találhatóak - Naftén vagy aszfalt bázisúak felsőbb rétegekben vannak - Kevert bázisúak közbenső zónákban vannak Összetétel a világ összes kőolaját tekintve: ~30% paraffinok, 40% naftének, 25% aromások Dr. Pátzay György 4

5 A kőolaj összetevői Alkánok Naftének Aromások Dr. Pátzay György 5

6 Logisztika 4. Értékesítés 1. Kitermelés szárazon és vízen 2. Szállítás 3. Feldolgozás, finomítás 5. Felhasználás Dr. Pátzay György 6

7 Kőolaj logisztikája Kutatás: geológiai, fúrás Feltárás: fúrás (rotary, turbinás) Termelés: elsődleges (saját nyomás hozza felszínre) másodlagos (visszasajtolt gáz vagy víz hozza fel) Előkészítés: víz és gáz elválasztás Tárolás: fix vagy úszó fedelű tartályokban kisebb, föld alatti tartályok (benzin kutaknál) Szállítás: csővezetéken, tartályhajókon, vasúti tartálykocsikban, tankautókon Dr. Pátzay György 7

8 A mélyfúrás története Dr. Pátzay György 8

9 A mélyfúrás technológiája Rotari fúrás Furó szerszám: fogas görgőt Fúró iszap: - tixotrop folyadék, adalékokat tartalmaz, mint a bentonit, cellulóz, emulgeátorok, inhibítorok - sűrűsége 1.1 és 1.4 g/cm 3 között van Vízszintes fúrás aktív irányítással. Dr. Pátzay György 9

10 A legfontosabb tengeri olajbányászati technológiák Dr. Pátzay György 10

11 Földgáz Földgáz összetétele - CH 4, N 2, E, PB, H 2 S, CO 2, H 2 O, He - Metános, széndioxidos, nedves gázok Összetétel szerint - sovány földgáz (kevés P-B és gazolin) - dús földgáz (sok P-B és gazolin) - szénsavas földgáz (sok CO 2 ) - nitrogénes földgáz (sok N 2 ) Lelőhelyek szerint - önálló lelőhely - kísérő gáz, kőolajhoz kötődik Éghetőség alapján - éghető gázok (inert tartalom 60 % alatt) - inert gázok Folyadéktartalom szerint nedves gáz száraz gáz Dr. Pátzay György 11

12 Földgáz logisztikája Kutatás: geológiai, fúrás Feltárás: fúrás (rotary, turbinás) Termelés: elsődleges (saját nyomás hozza felszínre) Előkészítés: víz és magasabb forrpontú komponensek elválasztása Tárolás: föld alatti, kimerült gázmezőkbe visszasajtolva Szállítás: csővezetéken, tartályhajókon mélyhűtéssel Dr. Pátzay György 12

13 PB gáz A PB gázt mesterségesen állítják elő nyersolaj lepárlásával, vagy a földgázból leválasztva. Nyomás alatt folyékony halmazállapotú tárolás Színtelen, szagtalan, átlátszó, nem mérgező gáz. Szagosítják, mert robbanásveszélyes. Sűrűsége nagyobb a levegőnél, így talajszintnél mélyebben lévő helyiségeknél tilos használni. H a =109 MJ/m 3 Relatív sűrűség: ρ=1,8-2,2 kg/m 3 Gyulladási hőmérséklet: 550 C A ill. B minőség a kéntartalom szerint. Dr. Pátzay György 13

14 Földgázfeldolgozás Dr. Pátzay György 14

15 Földgáz kezelése Kéneltávolítás Higany eltávolítás Víztelenítés Szénhidrogének kivonása Széndioxid és kénvegyületek eltávolítása Dr. Pátzay György 15

16 Földgáz kezelése Dr. Pátzay György 16

17 A kőolajfeldolgozás és finomítás lépései Dr. Pátzay György 17

18 A modern kőolajfeldolgozás tipikus folyamatábrája KŐOLAJ Desztilláció Gázkezelés Benzin reformálás PB gáz (4-5 %) Vegyipari benzin (8-15%) Benzin (30-40%) VEGYIPARI ALAPANYAG Kénmentesítés Petróleum/Kerozin (5-8%) ÜZEMANYAG pakura Gázolaj Vákuum desztilláció Krakkolás H2 Tüzelőolaj (30-40%) gudron Maradék Feldolgozás Fűtőolaj (0-20%) EGYÉB (*) Koksz & Bitumen (5-15%) Dr. Pátzay György 18

19 A kőolaj fizikai és kémiai kezelései Desztilláció Fizikai Szolvens extrakció Propános aszfaltmentesítés Oldószeres paraffin mentesítés Blendelés (keverés) Termikus Viszkozitás törés Késleltetett kokszolás Flexicoking Kémiai Katalitikus Hidrogénezés Katalitikus reformálás Katalitikus krakkolás Hidrokrakkolás Katalitikus paraffinmentesítés Alkilálás Polimerizálás Izomerizálás Dr. Pátzay György 19

20 Desztilláció - fizikai kőolajfeldolgozás 2 féle: atmoszférikus, vákuum Forrpont szerinti elválasztás:» benzin o C» petróleum o C» gázolaj o C» fűtő és kenőolajok, szilárd termékek, paraffin, bitumen Hajtóanyagok felhasználása: Otto motor - benzin (oktánszám, aromás tartalom, illékonyság) Gázturbina - kerozin (kéntartalom) Diesel motor - gázolaj (cetánszám, kéntartalom, dermedéspont) Dr. Pátzay György 20

21 Feladat: elválasztás Finomítói folyamatok: desztilláció a) Sótalanító b) Hevítő c) Fő rektifikáló oszlop d) Kondenzátor e) Kerozin kigőzölő f ) Könnyű gázolaj kigőzölő g) Nehéz gázolaj kigőzölő h) Vákuum hevítő i) Vákuum desztilláló Dr. Pátzay György 21

22 Desztillált kőolajfrakciók továbbfeldolgozása Kénmentesítés Krakkolás Hidrokrakkolás Reformálás Maradékfeldolgozás Keverő komponens gyártás katalitikus! katalitikus! katalitikus! katalitikus! termikus katalitikus! Dr. Pátzay György 22

23 Desztillált kőolajfrakciók továbbfeldolgozása FOLYAMAT REAKCIÓ KATALIZÁTOR T ( 0 C) p (bar) Termikus krakkolás Katalitikus krakkolás Hidrokrakkolás Reformálás Hidrogénezés Gázolaj átalakítása parafinokká és olefinekké Gázolaj átalakítása izoparafinokká és olefinekké Gázolaj+hidrogén átalakítása paraffinokká Benzinek átalakítása aromásokká S H 2 S; olefinek átalakítása paraffinokká Izomerizálás n-paraffinok átalakítása i- paraffinokká Alkilezés Polimerizáció i-bután+olefinek átalakítása i-paraffinokká Olefinek átalakítása olefin dimerekké Amorf alumínium-szilikátok, zeolitok Al 2 O 3 /SiO 2 +Ni,W,Mo; zeolitok+pd, Ni Pt/Al 2 O 3, Pt/Re/Al 2 O Co/Mo, Ni, Pd AlCl 3 /Al 2 O 3, Pt/zeolit H 2 SO 4, HF (-10) H 3 PO 4, Ni/AlR Dr. Pátzay György 23

24 Kőolaj feldolgozó technológiák Krakkolás Dehidrogénezés (reformálás) Dehidro-ciklizálás Izomerizálás (alkánok és alkil-aromások) Dr. Pátzay György 24

25 Hidrogénezés Hidrokrakkolás Izomerizálás Kondenzáció-kokszképződés Dr. Pátzay György 25

26 Dr. Pátzay György 26

27 Kénmentesítés - gázolaj hidrodeszulfurizálás Feladat: kéntartalom csökkentése Katalizátor: Mo, Co, Ni szulfid a) folyamat kemence b) reaktor c) nagy nyomású szeparátor d) kis nyomású szeparátor e) gázolaj sztrippelő f) gázolaj szárító g) sztrippelő fej tartály Dr. Pátzay György 27

28 Kénmentesítés Claus eljárás: egy termikus és két katalitikus folyamat, mindegyik exoterm. 1 2,3 Termikus. A H 2 S mintegy harmada alakul így át. Két katalitikus reakció, alacsonyabb hőmérsékleten. A maradék 1-2% H 2 S gázt és a kenet SO 2 -vé oxidálják. H 2 S < 5 ppm. Dr. Pátzay György 28

29 Termikus krakkolás Kezdetben 800 C, 700 kpa nehézolajok hőbontása, túl sok koksz keletkezett. Termikus krakkolás gőz jelenlétében Etán, bután, benzin krakkolása C-on. Tipikus termék: etilén. Viszkozitás törés A termikus krakkolás enyhe formája C-on, a nyersolaj maradék viszkozitását csökkenti, míg a forrpont nem változik. A keletkezett gőzöket hideg gázolajjal kvencselik (gyorsan lehűtik) a krakkolódás leállítására, majd desztillációval szeparálják. A termék gáz, gazolin, gázolaj és maradék. Kokszolás Destruktív termikus krakkoló eljárás, mely során a nehéz maradványokból könnyebb termékek, desztillátumok és petrokoksz keletkezik. Késleltetett kokszolás és folyamatos (fluid) kokszolási technológia ismert. Előbbi szakaszos, utóbbi folyamatos (mozgóágyas) technológia Dr. Pátzay György 29

30 Katalitikus krakkolás Feladat: molekulatömeg és forrpont csökkentés Katalizátor: savas zeolit a) Reaktor b) sztrippelő c) Regenerátor d) Rizer e) 1) regenerátor vezetéke 2) sztripper vezetéke f) Ciklon g) Légfúvó h) füstgáz turbina i) Kazán j) Frakcionáló k) Abszorber l) Debutanizáló m) depropanizáló Dr. Pátzay György 30

31 Fluid katalitikus krakkolás - FCC Széles körben használják a kőolaj nagymolekulasúlyú frakcióinak feldolgozására; értékesebb, könnyű termékek előállítására. Dr. Pátzay György 31

32 Hidrokrakkolás Célja a nehezebb párlatok és az aszfaltmentesített olajok átalakítása kerozinná és gázolajjá. Két lépésben végzik: - az első lépésben csökkentik a kiindulási anyagok nitrogén-, kén- és oxigéntartalmú vegyületeinek mennyiségét a második lépés katalizátorának védelmére. - a második lépésben végzik a krakkolást, hidrogénezést és izomerizációt. Az összes lépés exoterm és az izomerizáció kivételével hidrogént fogyaszt. A képződött hőfelesleget hideg kvencselő hidrogéngázzal vezetik el a katalizátorágyról. Nitrogén mentesítés Kén mentesítés Oxigén mentesítés Dr. Pátzay György 32

33 Katalitikus reformálás (platforming) Feladat: oktán szám növelés, aromás termelés Katalizátor: Pt alumíniumoxidon (ónnal ötvözve) (endoterm, 500 C, 25 atm) a) hőcserélő b) kemence c), d), e) reformáló reaktorok f) katalizátor regeneráló g) szeparátor h) stabilizáló oszlop i) gáz recirkuláltató kompresszor j) termék hűtő. Dr. Pátzay György 33

34 Az endoterm reakciók miatt több kemencét kapcsolnak sorba A magas hőmérséklet kedvez az aromás képződésnek és a gyors reakciónak, de elősegíti a krakkolódást és a kokszképződést is. A krakkolódás miatt a katalizátor felületén koksz képződik, ezt nagy nyomású hidrogéngáz bevezetésével és recirkulációjával csökkentik. A hidrogén bevezetése kismértékben csökkenti az aromások képződését. A katalizátor felületéről a kokszot időnként levegő és nitrogén gázok elegyével leégetik. Tipikus nyersanyag 65% paraffinokat, 20% nafténokat és 15% aromásokat tartalmaz ~50-es oktánszámmal. A reformálás után az összetétel: 45% paraffinok, 0% naftének és 55% aromások 100-as oktánszámmal. Dr. Pátzay György 34

35 Maradékfeldolgozó eljárások Feladat: a fehérárúk arányának növelése H-be és C-ki H-in és C-out folyamatok Dr. Pátzay György 35

36 Benzin keverőkomponens gyártás MTBE (metil-tercier-butil-eter): oktánszám javító és égésfokozó; magas metanol es olefinek reakciójával előállított oktánszámú oxigenát típusú benzin komponens. Alkilát benzin jó oktánszámú műbenzin finomítói C4 frakcióból Mindkét eljárásban savas katalízis! Polimerbenzin (oligomer) előállítása Kis szénatomszámú szénhidrogéneket (propilén, butének) di- és trimerizálják, szilárd hordozóra vitt foszforsav (Ipatjev katalizátor) jelenlétében C-on, bar nyomáson. Dr. Pátzay György 36

37 Alkilezés (alkilátbenzin) Cél: 7-9 szénatomszámú izoparaffinok előállítása. Izobutánt olfinekkel (propilén, butén, pentén) alkilezik erősen savas katalizátor (HF, cc. H 2 SO 4 ) jelenlétében. Az eljárás végterméke magas oktánszámú es kis szenzibilitású motorbenzin-komponens. A HF katalizált alkilezés egyszerűsített folyamatábrája Dr. Pátzay György 37

38 KŐOLAJFINOMÍTÓK Dr. Pátzay György 38

39 KŐOLAJFINOMÍTÓK A kőolajfinomítók kiépítettsége, a kapcsolódási sémák milyensége erősen eltérő. Létezik azonban egy jelzőszám, nevezetesen a Nelson Komplexitási Index, (NKI) amellyel az egyes finomítók kiépítettségét jellemezni szokták. Természetesen ez a számszerűsítés némileg önkényes alapokon nyugszik, de az egyes finomítók összehasonlítására alkalmas és általánosan használatos. Integrált finomítói struktúrák: 1. Hidrogénező- lefölöző (hidroskimming) finomító 2. Katalitikus krakkoló és viszkozitástörő finomító 3. Hidrokrakkoló-katalitikus krakkoló finomító 4. Hidrokrakkoló-kokszoló finomító Dr. Pátzay György 39

40 1. Hidrogénező-lefölöző (Hydroskimming) Atmoszférikus desztilláció Kéntelenítő (Claus üzem) Reformáló Dr. Pátzay György 40

41 2. Katalitikus krakk és viszkozitástörés Atmoszférikus és vákuumdesztilláció Viszkozitástörő Katkrakk (FCC) Kéntelenítő Reformáló Hidrogénező Dr. Pátzay György 41

42 3. Hidrokrakk katalitikus krakk Atmoszférikus és vákuumdesztilláció Viszkozitástörő Katkrakk (FCC) Kéntelenítő Reformáló Hidrogénező Hidrokrakk Alkilező Mindegyikből jön ki fűtőolaj!!! Dr. Pátzay György 42

43 Integrált finomítói struktúrák 1. Hydroskimming Atmoszférikus desztilláció Kéntelenítő (Claus üzem) Reformáló 2. Katkrakk és viszkozitástörés Atmoszférikus és vákuumdesztilláció Viszkozitástörő Katkrakk (FCC) Kéntelenítő Reformáló Hidrogénező 3. Hidrokrakk katkrakk Atmoszférikus és vákuumdesztilláció Viszkozitástörő Katkrakk (FCC) Kéntelenítő Reformáló Hidrogénező Hidrokrakk Alkilező Mindegyikből jön ki fűtőolaj!!! Dr. Pátzay György 43

44 4. Hidrokrakk késleltetett kokszolás Nincs fűtőolaj, csak petrokoksz! Dr. Pátzay György 44

45 Dr. Pátzay György 45

46 Dr. Pátzay György 46

47 MOL Finomítók SCHWECHAT Capacity: 9.8 mtpa NCI: 6.2 Duna Kapacitás: 8.1 Mt/é NCI: 10.6 Mantova - IES Kapacitás: 2.6 Mt/é NCI: 8.4 Sisak Kapacitás: 2.2 Mt/é NCI: 6.1 Rijeka Kapacitás: 4.5 Mt/é NCI: 5.8 Bratislava Kapacitás: 6.1 Mt/é NCI: 11.5 Dr. Pátzay György 47

48 Európai finomítók komplexitása és HDS képessége Dr. Pátzay György 48

49 Európai finomítók anyagfelhasználása és kibocsátásai Dr. Pátzay György 49

50 MOTORHAJTÓANYAGOK Dr. Pátzay György 50

51 Motorbenzin: optimális illékonyság a karburáláshoz, ne legyen korrózióagresszív, ne képződjön gyanta, jó kompressziótűrés. Gázolaj: megfelelő viszkozitás (szivattyúzás), alacsony dermedéspont, ne legyen hajlamos a kokszképződésre, jó legyen a gyulladási hajlama. Kerozin: a nagy magasságra jellemző hidegben is folyékony maradjon, nyomokban se tartalmazzon vizet, ami megfagyhat, magas hőmérsékleten ne oxidálódjon, ne legyen hajlamos a kokszképződésre (fúvóka eltömődés). Szigorú termékszabványok, egyezményes mérőszámok, s újabban számos környezetvédelmi követelmény. Dr. Pátzay György 51

52 Modern üzemanyagok: benzin Otto motorhoz Négyütemű Beszívja az üzemanyag-levegő keveréket Komprimálja és adott időben gyújt Égés és kiterjedés (munkavégző ütem) Kipufogás Oktánszám mérése: A mérendő benzint izooktánból (izooktán-c 8 H 18 ) és n- heptánból (C 7 H 16 ) komponált keverékkel hasonlítják össze. A mérendő benzinnel kompressziótűrés szempontjából azonos tulajdonságokkal rendelkező keverék térfogatszázalékban megadott izooktán tartalmát nevezzük a benzin oktánszámának. Tehát például a 95-ös benzin kompresszió-tűrése azonos a 95 V/V% i-oktánt és 5 V/V% n-heptánt tartalmazó keverékével. a) gyulladás nélkül b) normál égés c) kopogó égés d) felső holtpont Dr. Pátzay György 52

53 Otto motor működése Üzemanyag: benzin Az első ütem: a szívás A második ütem: a sűrítés A harmadik ütem: terjeszkedés (expanzió) A negyedik ütem: a kipufogás Dr. Pátzay György 53

54 Benzin minősége - oktánszám: kompressziótűrés jellemzője - sűrűség - illékonyság - kezdő és végforrpont - aromástartalom - kéntartalom Keverőkomponensek: Straight-run benzin, bután, pirolízis benzin, krakk benzin, kokszoló benzin, reformátum, izomerizátum, alkilát benzin, polimer benzin, MTBE (metil terc-butil éter) Dr. Pátzay György 54

55 Benzin komponensek Straight-run benzin Krakkbenzin: termikus és katalitikus Reformátum Izomerizátum Alkilátbenzin Polimer benzin Oxigenátok (MTBE, ETBE) Dr. Pátzay György 55

56 RON: kísérleti oktánszám MON: motor oktánszám Dr. Pátzay György 56

57 Dr. Pátzay György 57

58 Modern üzemanyagok: gázolaj Diesel motor Az üzemanyag-levegő keverék heterogén, a gyújtás termikus Az üzemanyagot a felhevült levegőbe fecskendezi be a kompressziós ütem végén, ahol magától begyullad. A gázolaj cetánszáma megegyezik annak a cetán-alfa-metil naftalin elegynek a cetán tartalmával térfogat %-ban, melynek gyulladási hajlama megegyezik a vizsgált gázolajéval. Kívánatos érték: A cetánszámot az oktánszámhoz hasonlóan szabványosított motor vizsgálati módszerrel állapítják meg. A vizsgálandó gázolajat összehasonlítják a n-cetán és alfa-metil naftalin keverékkel. A cetán C 16 H 34 jó gyulladási hajlamát 100-nak veszik, míg a rossz gyulladási hajlamú alfa-metil naftalinét 0-nak. a) zajos égés b) normál égés c) égés nélkül d) késleltetett gyulladás1 e) késleltetett gyulladás2 f) felső holtpont, g) injektálási periódus Dr. Pátzay György 58

59 Diesel motor működése Üzemanyag: gázolaj Dr. Pátzay György 59

60 Dr. Pátzay György 60

61 Diesel üzemanyag komponensek Straight-run középfrakció, közepes mennyiségű aromás, kevés olefin, sok paraffin Termikus és katkrakk gázolaj, hidrogénezés után kevés aromás és olefin, sok paraffin Krakk gázolaj, sok aromás Hidrokrakk gázolaj, kevés aromás és olefin, sok paraffin Szintetikus gázolaj: SMDS (Shell Middle Distillate Synthesis), Fischer- Tropsch, csak paraffin Kerozin, paraffinban gazdag Dr. Pátzay György 61

62 Dr. Pátzay György 62

63 Rakéta: magával viszi az éghető és az égést tápláló anyagot is! Turbójet Üzemanyag: kerozin Dr. Pátzay György 63

64 K A T A L I Z Á T O R O K Dr. Pátzay György 64

65 Kenőanyagok Feladata: súrlódási ellenállás csökkentése, tömítés, súrlódási hő elvezetése, védelem a kémiai behatásokkal szemben. Motorolajok (<0,5%-a az üzemanyagnak) Előállítás: intermedierbázisú kőolajból, vákuumdesztillációval, majd finomítással. Fontos jellemző a viszkozitás és a viszkozitási index. Adalékok: javítják az olaj tulajdonságait (kenőképesség, szennyezésfelvétel, stabilitás), viszkozitási index növelő, dermedéspont csökkentő, inhibítorok, detergensek. Szintetikus kenőanyagok: különleges tulajdonságúak, könnyebben lebomlanak a környezetben. Hűtő-kenő folyadékok, fémmegmunkáláshoz. Dr. Pátzay György 65

66 Kenőolajokok előállítása Régebben paraffinmentes nafténbázisú kőolajból állították elő, jelenleg főleg intermedier típusú kőolajok vákuumdesztillációs termékeiből. A kenőolajblokk technológiái: Propános bitumenmentesítés Oldószeres finomítás Oldószeres paraffinmentesítés Utófinomítás Keverés, adalékolás A gudron bitumenmentesítését propános extrakcióval végzik. A paraffinok jól oldódnak a propánban. A paraffinos olajpárlatokat oldószeres finomításnak vetik alá. Nafténes, aromás komponensek kioldása fenollal vagy furfurollal. A finomított olajok hosszú szénláncú paraffinjai mellől az olajokat keton-aromás oldószer eleggyel hűtéssel oldják ki, amikor a paraffinok kiválnak. Az utófinomítás során hidrogénezéssel katalitikusan (Co/Mo) hidrogénezik (kettős kötések), majd keveréssel állítják elő a kenőolajat. Dr. Pátzay György 66

67 Dr. Pátzay György 67

68 Dr. Pátzay György 68

69 Dr. Pátzay György 69

70 Hidrosztatikus kenés folyadéktöréssel Kenőanyag szerkezetek, amelyek érzékenyek a nyírófeszültséggel szemben Dr. Pátzay György 70

71 Viszkozitási index ábrázolása Viszkozitás: - más elnevezéssel a belső súrlódás - egy gáz vagy folyadék belső ellenállásának mértéke a csúsztatófeszültség gel szemben - a folyadék folyással szembeni ellenállása, ami a hőmérséklet függvényében változik Dr. Pátzay György 71

72 VI a viszkozitási index U - a vizsgált olajminta kinematikai viszkozitása 40 C on (mm²/s) L - annak az alapolajnak a viszkozitása 40 C on (mm²/s), amelynek viszkozitási indexe 0, és viszkozitása 100 C on megegyezik a vizsgált olajminta viszkozitásával H - annak az alapolajnak a viszkozitása 40 C on (mm²/s), amelynek viszkozitási indexe 100, és viszkozitása 100 C on megegyezik a vizsgált olajminta viszkozitásával. D=L-H A viszkozitási index az olaj viszkozitásának változására utal, a hőmérséklet változásának függvényében. Minél magasabb az index, annál stabilabb az olaj viszkozitása, azaz annál kevésbé befolyásolja a hőmérséklet változása. Azt az olajat tekintjük értékesebbnek, melynek kevésbé változik a viszkozitása a hőmérséklet-változás hatására. Ha a viszkozitás kétszeres logaritmusát (tehát a viszkozitás logaritmusának a logaritmusát) ábrázoljuk az abszolút hőmérséklet logaritmusának a függvényében, közelítően egyenest kapunk. Ebből adódóan két hőmérsékleten mért viszkozitás meghatározásával más hőmérsékletekre is tudunk interpolálni ill. extrapolálni, ha a kérdéses hőmérséklet abba a tartományba esik, ahol még fennáll a linearitás. A relatív minősítésre a viszkozitási index (VI). A relatív minősítés lényege, hogy az olaj viszkozitás-hőmérsékleti viselkedését két, önkényesen kiválasztott alapolaj sorozat viselkedéséhez hasonlítjuk. Dr. Pátzay György 72

73 A fokot (viszkozitási index) az üzemeltetés színhelyéül szolgáló ország éghajlati zónájának megfelelően kell kiválasztani. A viszkozitási index és a hőmérséklet összefüggését az alábbi ábra mutatja. Dr. Pátzay György 73