Avtoargon.ru

АвтоАргон
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Дизельное топливо

Дизельное топливо

Ди́зельное то́пливо (устар. соляр, разг. солярка, соляриум) — жидкий продукт, использующийся как топливо в дизельном двигателе внутреннего сгорания. Обычно под этим термином понимают топливо, получающееся из керосиново-газойлевых фракций прямой перегонки нефти.

Название «солярка» происходит из немецкого Solaröl (солнечное масло) — так ещё в 1857 году называли более тяжёлую фракцию, образующуюся при перегонке нефти. Фракция названа так в связи с желтоватым цветом.

Содержание

Применение

Основные потребители дизельного топлива — железнодорожный транспорт, грузовой автотранспорт, водный транспорт, военная техника, сельскохозяйственная техника, а также в последнее время и легковой дизельный автотранспорт. Кроме дизельных двигателей, остаточное дизельное топливо (соляровое масло) зачастую используется в качестве котельного топлива, для пропитывания кож, в смазочно-охлаждающих средствах и закалочных жидкостях, при механической и термической обработке металлов.

Основные характеристики топлива

Различают дистиллятное маловязкое — для быстроходных, и высоковязкое, остаточное, для тихоходных (тракторных, судовых, стационарных и др.) двигателей. Дистиллятное состоит из гидроочищенных керосино-газойлевых фракций прямой перегонки и до 1/5 из газойлей каткрекинга и коксования. Вязкое топливо для тихоходных двигателей является смесью мазутов с керосиново-газойлевыми фракциями. Теплота сгорания дизельного топлива в среднем составляет 42624 кДж/кг (10180 ккал/кг).

Вязкость и содержание воды

Различают так называемое зимнее и летнее дизельное топливо. Основное отличие в температуре предельной фильтруемости (ASTM D 6371) и температурах помутнения и застывания (ASTM D97, ASTM D2500), указанной в стандартах на это топливо. Производство зимнего топлива обходится дороже, но без предварительного подогрева невозможно использовать летнее топливо при −10 °C, например. Ещё одной проблемой является повышенное содержание воды в дизельном топливе. Вода отслаивается при хранении дизтоплива и собирается внизу, так как плотность дизтоплива меньше 1 кг/л. Водяная пробка в магистрали полностью блокирует работу двигателя. Требования межгосударственного стандарта ГОСТ 305-82 «Топливо дизельное. Технические условия» регламентируют кинематическую вязкость при 20 °C для летних сортов в пределах 3,0÷6,0 сСт, для зимних сортов 1,8÷5,0 сСт, для арктических 1,5÷4,0 сСт. Этот стандарт требует также отсутствия воды во всех марках топлива.

Воспламеняемость

Основной показатель дизельного топлива — это цетановое число (Л-45). Цетановое число характеризует способность топлива к воспламенению в камере сгорания и равно объёмному содержанию цетана в смеси с α-метилнафталином, которое в стандартных условиях ASTM D613 имеет одинаковую воспламеняемость по сравнению с исследованным топливом. Температура вспышки, определённая по ASTM D93, для дизельного топлива должна быть не выше 70 °C. Температура перегонки, определённая по ASTM D86, для дизельного топлива не должна быть ниже 200 и выше 350 °C.

Содержание серы

В последнее время в рамках борьбы за экологию жёстко нормировано содержание серы в дизельном топливе. Под серой здесь понимается содержание сернистых соединений — меркаптанов (R-SH), сульфидов (R-S-R), дисульфидов (R-S-S-R), тиофенов, тиофанов и др., а не элементарная сера как таковая; R — углеводородный радикал. Содержание серы в нефти находится в пределах от 0,15 % (легкие нефти Сибири), 1,5 % (нефть Urals) до 5—7 % (тяжёлые битуминозные нефти); допустимое содержание в некоторых остаточных топливах — до 3 %, в судовом топливе — до 1 %, а по последним нормативам Европы и штата Калифорния допустимое содержание серы в дизельном топливе — не более 0,001 % (10 ppm). Понижение содержания серы в ДТ, как правило, приводит к уменьшению его смазывающих свойств, поэтому для ДТ с ультранизким содержанием серы обязательным условием является наличие присадок.

Порядковый номер согласно принятой ООН системе: 1202, класс — 3.

Физические свойства

Летнее дизельное топливо: Плотность: не более 860 кг/м³. Температура вспышки: 33 °C. Температура застывания: −5 °C. Получается смешением прямогонных, гидроочищенных и вторичного происхождения углеводородных фракций с температурой выкипания 40—250 градусов Цельсия. Рост температуры конца выкипания приводит к усиленному закоксовыванию форсунок и дымности.

Зимнее дизельное топливо: Плотность: не более 840 кг/м³. Температура вспышки: 30 °C. Температура застывания: −35 °C. Получается смешением прямогонных, гидроочищенных и вторичного происхождения углеводородных фракций с температурой выкипания 40—200 °C. Также зимнее дизельное топливо получается из летнего дизельного топлива добавлением депрессорной присадки, которая снижает температуру застывания топлива, однако слабо меняет температуру предельной фильтруемости. Кустарным способом в летнее дизельное топливо добавляют до 20 % керосина ТС-1 или КО, при этом эксплуатационные свойства практически не меняются.

Арктическое дизельное топливо: Плотность: не более 830 кг/м³. Температура вспышки: 25 °C. Температура застывания: −50 °C. Получается смешением прямогонных, гидроочищенных и вторичного происхождения углеводородных фракций с температурой выкипания 35—180 градусов Цельсия. Пределы кипения арктического топлива примерно соответствуют пределам выкипания керосиновых фракций, поэтому данное топливо — по сути утяжеленный керосин. Однако чистый керосин имеет низкое цетановое число 35-40 и недостаточные смазывающие свойства (сильный износ ТНВД). Для устранения данных проблем в арктическое топливо добавляют цетаноповышающие присадки и минеральное моторное масло для улучшения смазывающих свойств. Более дорогой способ получения арктического дизельного топлива — депарафинизация летнего дизельного топлива.

Альтернативы традиционному дизельному топливу

Биодизель

Биодизель — смесь метиловых эфиров жирных кислот, сходная по физическим и химическим свойствам с дизельной фракцией из нефти. Биодизель имеет цетановое число не менее 51 (по сравнению с обычным дизельным топливом 42—45), температуру вспышки более 150 °C, имеет хорошие смазочные характеристики. Главный недостаток — ограниченный срок хранения после изготовления — не более 3 месяцев вследствие бактериального разложения. В то же время данное свойство является одним из главных преимуществ — в случае утечек биодизельного топлива оно подвергается полному биологическому распаду без ущерба окружающей среде.

Получается реакцией переэтерификации жирных кислот, содержащихся в растительных маслах (рапсовое, соевое, пальмовое) и метилового спирта в соотношении 10:1, в присутствии в качестве катализатора — метилата натрия. Реакция происходит в процессе смешения масла и спирта в емкости с мешалкой при нормальной температуре 20-25 °C. Побочным продуктом является глицерин, отделяемый далее в отмывочной колонне водой.

Эмульгированное дизельное топливо

Альтернативой обычному дизельному топливу является добавление в обычное дизельное топливо 20 % воды и 1 % эмульгатора. Смесь можно использовать в обычных дизелях без их переделки. Цвет смеси — мутно белый. Срок хранения после приготовления — около трёх месяцев. Технология применяется в Германии. Возможность добавления воды и эмульгатора в биодизель не изучена.

Но добавление воды в дизельное топливо катастрофично. Для форсунок с высоким давлением (как у CDI) вода и сера является агрессивным элементом. При высоком давлении и воде в составе топлива образуется серная кислота, которая губит прецизионные каналы. Кроме того, при попадании картерных газов в масло сера сокращает срок его службы. Поэтому в инструкциях импортных автомобилей производители пишут, что срок замены масла в странах бывшего СССР (где ещё продается соляр с серой в 0,2 %) сокращается вдвое. Кроме того, кислоты сокращают срок службы катализаторов и сажевых фильтров.

Читать еще:  Что такое чип тюнинг двигателя расход бензина

Экспорт и внутреннее потребление в России

Дизельное топливо занимает третье место после нефти и газа в структуре экспорта России (в денежном выражении).

  • В 2005 году из России было экспортировано 33,8 млн тонн дизельного топлива на сумму 16,2 млрд долл.[1].
  • В 2006 — 36,1 млн тонн, на сумму 20,2 млрд долл.
  • В 2007 — 35,7 млн тонн, на сумму 21,4 млрд долл. [2].

Анализ дизельных двигателей с добавлением водорода

Рубрика: Технические науки

Дата публикации: 15.03.2021 2021-03-15

Статья просмотрена: 28 раз

Библиографическое описание:

Сусликов, М. Р. Анализ дизельных двигателей с добавлением водорода / М. Р. Сусликов. — Текст : непосредственный // Молодой ученый. — 2021. — № 12 (354). — С. 28-32. — URL: https://moluch.ru/archive/354/79208/ (дата обращения: 30.08.2021).

В статье рассматриваются дизельные двигатели грузовых автомобилей с добавлением водорода в топливовоздушную смесь. Способы хранения топлива на борту транспорта. Способы доставки газообразного топлива в камеру сгорания. Также рассматривается экономическая и энергоэкологическая проблема. На основе проведенного анализа были сделаны выводы о том, что аналогичные решения по использованию водородного топлива, как добавки к дизельному топливу, малоизучены, а используемые технологии устарели, системы требуют доработки, а некоторые нерациональны. Предложено новое решение, заменяющее прямое хранение водородного топлива, что приводит к повышению безопасности и упрощению заправки транспортного средства.

Ключевые слова: дизельный двигатель, водород, хранение топлива, экология, экономика.

The article discusses the diesel engines of trucks with the addition of hydrogen to the air-fuel mixture. Methods for storing fuel on board vehicles. Methods for delivering gaseous fuel to the combustion chamber. The economic and energy-ecological problem is also considered. Based on the analysis, it was concluded that similar solutions for the use of hydrogen fuel, as additives to diesel fuel, are poorly understood, and the technologies used are outdated, the systems need improvement, and some are irrational. A new solution is proposed that replaces the direct storage of hydrogen fuel, which leads to increased safety and simplified refueling of the vehicle.

Key words: diesel engine, hydrogen, fuel storage, ecology, economy.

Огромное количество городов в нашей стране насчитывает более 500000 жителей. Для жизнеобеспечения этих городов требуется колоссальное количество специализированного транспорта — это службы водоканала, спецслужбы, спецтранспорт по вывозу мусора. Все перечисленные единицы техники — грузовые транспортные средства. Перевод данных автомобилей, в виду лимитированного количества инфраструктуры газовых заправок, а тем более ограниченного пробега для электротранспорта, невозможен, как ни на газ, так ни на электротягу. Организации вынуждены использовать дизельный автотранспорт знаменитый своими тяговыми свойствами, но уступающий по экономическому и экологическому направлению.

Наиболее перспективным на данный момент является использование альтернативных замещающих добавок в топливовоздушную смесь: нефтяной газ, природный газ, водород. Последний рассмотрим подробнее.

Водород, как моторное топливо, имеет ряд особенностей по сравнению с классическими углеводородными топливами. Водород меняет рабочий процесс двигателя, существенно снижаются вредные выбросы и улучшается топливная экономичность. Однако ввиду малого стехиометрического соотношения водород — воздух (для сжигания 1 моля водорода требуется 2.38 молей воздуха, в то время как для 1 моля нефтяных моторных топлив около 50 молей) и низкой плотности водорода теплотворность водородовоздушной смеси стехиометрического состава будет ниже, чем топливовоздушных смесей традиционных топлив, что повлечёт за собой снижение мощности поршневого двигателя при переводе его на водород [1]. Следовательно, использование водорода как монотопливо проблематично.

В случае использования водорода в качестве частично замещающей добавки в дизельных двигателях, дизель играет роль запального топлива и улучшает антидетонационную стойкость, увеличивая границы воспламенения, а также изменяет диапазон работы двигателя. В то же время водород является присадкой к дизельному топливу и повышает энерго-экономические и экологические качества, аналогичные горению водорода и всему процессу сгорания углеводородного топлива. В случае внешнего водородовоздушного смесеобразования на двигателях незначительно снижается мощность из-за нехватки кислорода для полноценного сжигания топлива. Для компенсации кислорода и достижения стехиометрической смеси опытным путем было принято решение увеличить давление воздуха во впускном коллекторе за счет изменения конфигурации агрегатного наддува на 0.05 бар, при неизменных показателях подачи дизельного топлива и водорода, мощность двигателя восстановилась до значений соответствующих дизельному двигателю без добавки водорода.

В настоящие время известны три различных способа хранения водорода: газообразный — в баллонах высокого давления, жидкий — в криогенном баке, в связанном состоянии — в виде гидридов некоторых металлов.

Хранение водорода в баллонах высокого давления наиболее простой способ, но вследствие большой массы и чрезвычайно большого объема считается неприемлемым, а также большие энергозатраты на компримированный водород ставят под сомнения возможность применения данного метода [1].

Наилучшие показатели системы хранения чистого водорода обеспечиваются при его сжижении, но при криогенном хранении большая масса приходится на пустой баллон [2].

Гидриды — резервуар, состоящий из металла и интерметаллического соединения, способного поглощать водород в процессе диффузии и выделять его при нагревании.

Все перечисленное оборудование достаточно громоздкое и экономически затратное как в производстве, так и в установке на транспортные средства. Также стоит упомянуть, что во всех трех случаях необходима инфраструктура заправок и станций технического обслуживания, которые будут взаимодействовать с взрывоопасными агрегатами. Так как оборудование актуально больше для грузовых дизельных автомобилей, а это значит, что транспортные средства с высокой долей вероятности будут уезжать на дальние расстояния — междугороднее сообщение. Не во всех регионах есть возможность пополнить резервуары подобных систем. Дорожно-транспортные происшествия играют немаловажную роль во взаимодействии с водородным оборудованием. Большие объемы взрывоопасного топлива, хранящиеся на борту автомобиля, могут стать причиной катастрофы.

Получение водорода с помощью электролиза является самым перспективным решением для автомобильного транспорта. Используя электричество аккумулятора автомобиля, генераторы водорода (электролизеры) путем электролиза расщепляют воду (H2O) на основные элементы: водород (H2) и кислород (O2) (Рис. 1).

Рис. 1. Схема доставки водорода в двигатель внутреннего сгорания

Производство водорода активизируются только на запущенном двигателя. Полученный газ не накапливается и не хранится, он сразу подается в двигатель, где смешивается с дизельным топливом. Благодаря такой системе не изменяется безопасность транспортного средства, дозаправка дополнительного бака происходит дистиллированной водой в любых условиях в любом регионе, не требуется большое пространство для установки водородного оборудования, установка производится в подкапотное пространство (Рис. 2–3).

Читать еще:  Что такое гибридный двигатель на газели

Рис. 2. Расположение электролизера перед радиатором системы охлаждения

Рис. 3. Расположение бака с дистиллированной водой в подкапотном пространстве

На производство водорода, достаточное для автомобиля со средним двигателем, расходуется 8–15А (Таблица 1). По потреблению тока — это сопоставимо с включением штатной аудиосистемы автомобиля. В результате чего, транспортное средство не нуждается в дополнительных элементах для генерации и аккумулирования электроэнергии.

Оптимальный объем водорода в зависимости от объема двигателя

Для какого водного транспорта применяют Дизельное топливо и сколько

Один из главных плюсов ДТ – его дешевая по сравнению с бензином стоимость.

Дизтопливо экологично. В окружающую среду выделяется меньше токсичных веществ, чем от бензина. Поэтому можно сэкономить на экологических сборах и пошлинах.

Вследствие высокого КПД, расход ДТ осуществляется экономно.

У ДТ идеальные смазывающие свойства. Топливо хорошо влияет на трущиеся детали мотора, продлевает срок их работы, увеличивает надежность мотора.

Водный трамвайчик на дизельном топливе

Разновидности дизтоплива

По ГОСТ 305-82 отечественное ДТ подразделяется на марки:

  • летнее — для температур воздуха выше 0°С, обозначается по количеству серы и температуре воспламенения (Л-0,2-40);
  • зимнее — для температур выше -20°С, обозначается по количеству серы и температуре затвердевания — З-0,05 (-25°С);
  • арктическое —для температур до -50°С, обозначается по количеству серы и температуре затвердевания, допустим, А-0,05 (-50°С).

По ГОСТу Р 52368-2005, спецификации EN 590 в ДТ ограничивается наличие серы:

  • вид I — наличие серы не больше 350 мг/кг;
  • вид II — наличие серы не больше 50 мг/кг;
  • вид III — наличие серы не больше 10 мг/кг.

Когда выгодно применять дизтоплво

Спрос ДТ постоянно растет. Оно применяется в качестве топлива для автобусов, грузового транспорта, морского транспорта, военной техники. Массовое производство легковых автомобилей на дизельных моторах растет с каждым годом. В 1993 г. страны ЕС подписали нормативный документ Евро-1 новой системы стандартов дизтоплива EN 590. Она основана на разновидности ДТ по температурно-климатическим зонам использования. Регламент ЕN 590/2009 — Евро-5 — пятая версия евростандарта. Его отечественный аналог — ГОСТ 32511-2013.

Виды водного транспорта

Виды водного транспорта

Разновидность водного транспорта:

  • речной – с судами, проходящими по водным путям озер, рек;
  • морской – с тяжеловозами, контейнеровозами, с круизными лайнерами, танкерами, осуществляющие перемещение пассажиров и грузов по широким естественным водоемам (океаны, моря, морские каналы, заливы). Различают каботажный и международный дальнего плавания.

Какой водный транспорт использует дизельное топливо

ДТ используют морские и речные суда по причине экономичности расхода дизельного топлива. В таком транспорте он ниже на 40%, по сравнению с бензином. Плюс больше тягловой мощности. И не стоит забывать про пользу для экологии. У ДТ выбросов значительно меньше.

Используют ДТ:

  • небольшие лодки;
  • модели, относящиеся к крупному морскому или речному транспорту;
  • катера.

Заправка речного и морского транспорта

Тяжёлый флотский мазут (HFO) — главный вид ДТ для водного транспорта, его заменитель — сжиженный газ, газойль (MGO).

Судовое маловязкое топливо — заменитель дизеля для автомобильного транспорта, применяется для заправки газотурбинных и дизельных двигателей, оборудования морского и речного транспорта. Производится в результате смешения дизельных частей с газойлями (как автомобильный и тракторный). СМТ содержит большое количество сернистых веществ — до 1,5% на 1 кг топлива, а также малое цетановое число.

Флотский мазут (HFO) получают из смешанных в о ТУ и ГОСТами соотношениях остаточных продуктов нефти с диз. фракциями. Применяют в котельнях водного транспорта.

Сжиженный газ — подобие HFO. При сжигании газа выделяется в атмосферу до 90% меньше токсичных веществ. Но основным барьером на пути к общему переходу отечественного водного транспорта на СПГ является невозможное переустройство всего морского и речного транспорта для использования сжиженного газа в роли основного горючего.

Судовой газойль (MGO) или лёгкое горючее — лучшее ДТ для прохождения судов с мазута, но его стоимость почти в 1,5 раза дороже. Основная особенность газойля — низкое серосодержание — менее 0.1% на 1 кг готового горючего. MGO — главный тип горючего, которым заправляют судна для прохождения через зоны ECA — территории, где функционируют законы и запреты на выделение вредных выделений от сгорания топлива.

Требования к характеристикам и качеству топлива для водного транспорта:

Поставки ДТ для водного транспорта становятся все более актуальными. Дизельные моторы катеров крупного и мелкого водного транспорта нуждаются в качественном ДТ.

Заправка Роснефть для заправки речного водного транспорта дизельным топливом

Качественное ДТ способствует повышению КПД и держит топливную систему и двигатель в хорошем состоянии.

Специфика предъявляемых требований к качеству топлива для водного транспорта:

  • Высокотоннажным судам нужно вязкое горючее, которое обеспечивает идеальную мощность и нужную скорость судна. Скороходным суднам подходит маловязкое горючее.
  • Цетановое число – описывает возгораемость ДТ, соответственно стандарту ASTM D93 не должно превышать 70 0 С. Для водного транспорта температура перегонки должна варьироваться от 200 — 350 0 С по стандарту ASTM D86.
  • По нынешним стандартам экологии России содержание соединений серы в топливе не превышает 1%.

Критерии качества

В дизельных моторах судов применяются смеси дистиллятного топлива с высоковязкими крекинг-остатками. С увеличением показателя вязкости процент дистиллятного горючего в смеси понижается и повышается процент мазута, что ухудшает качество горючего.
Мазут принадлежит группе остаточной фракции углеводородов, образующихся при переработке нефти.

К лёгкому ДТ относят судовое маловязкое и котельное горючее. К тяжелым судовым ДТ относятся различные марки флотского мазута. Такое ДТ менее очищенное после осуществления обработки нефти, тяжелое и вязкое. Указанные в стандартах нормы по составу серы выработаны во всем мире только для легкого топлива. Для тяжелых топлив отечественные и международные нормы не совпадают.

Нужно проверять содержание воды в топливе, чтобы предупредить разрушение стальных резервуаров и трубопроводов. Частицы металлов могут забивать фильтры и изнашивать двигатели. Загрязнение топливного фильтра может повлиять на давление и расход ДТ, и следовательно, на быстроходность судна. Деэмульгаторы (Difron 9425) контролируют содержание воды в топливе.

Дополнительные рекомендации

При выборе сорта топлива для судовых дизелей необходимо руководствоваться их быстроходностью. Чем быстроходнее двигатель, тем качество топлива должно быть выше.

Для борьбы с сернистой коррозией нужно правильно использовать моторные масла, содержащие соответствующие присадки. Из присадок, добавляемых к дизельному топливу, наиболее популярен нафтенат цинка. При сгорании горючего он связывает окислы серы в сульфосоединения.

Особенности топлива для судовой техники

Для заправки морских судов то горючее, которым заправляют автомобили и сельскохозяйственную технику, не подходит. Для судовой техники поставляют особое судовое маловязкое топливо (СМТ), предназначенное для средне- и высокооборотных моторов водного транспорта.

Читать еще:  Что такое clock в шаговом двигателе
Отличие судового ДТ от Евро

При сравнении показателей СМТ со стандартом для топлива Евро ГОСТ Р 52368-2005 определяется повышенное серосодержание, низкий показатель цетанового числа. Для судов используют низкокачественное горючее, которое не соответствует автомобильным двигателям.

Отличие судового топлива от обычного

ДТ для судов имеет дорогую стоимость, поэтому большинство компаний стремятся использовать дешевое горючее топливо, например, судовое маловязкое горючее. Чтобы определить отличия судового топлива от обычного, рассмотрим основные особенности эксплуатации топлива.

Дизельное топливо для водного транспорта в банке

Дизельное топливо

Характеристики ДТ для скоростных дизельных двигателей и судовой техники установлены ГОСТ 305—201 (существует с 01.01.2015). В зависимости от температуры отвердевания различают зимние, летние и арктические виды дизеля.

Характеристики ДТ:

  • Вязкость (при 20°C). Зимнее ДТ: от 1,8 до 5сСт, летнее ДТ: от 3 до 6 сСт.
  • Воспламеняемость. Определяется цетановым числом, которое для стандартного ДТ обозначается, как Л-45.
  • Температура вспышки летнего дизеля 62°C и зимнего 40°C.
  • Компонентность. При получении дизеля учитывается наличие в нем серы. По евро нормам экологии допустимый процент наличия серы в дизтопливе — не более 0,001 %.

Судовое маловязкое топливо

Производят судовое маловязкое ДТ из частей нефти, добавляя газойли вторичных этапов перегонки по ГОСТу 305-82. Применяется маловязкое топливо в средне- и высокооборотных двигателях и газотурбинных аппаратах.

Характеристики СМТ:

  • Вязкость (для 20°C) 3-6 сСт.
  • Воспламеняемость: цетановое число от Л-40 до Л-45.
  • Температура возгорания: 60°C.
  • Компонентность: серосодержание от 0,5% (ГОСТ 305-82) до 1,5% ( по ТУ38.101567-2000).

Необходимо правильно подобрать поставщика и АЗС для заправки, чтобы не закупить поддельное топливо.

Преимущества дизтоплива для водного транспорта

Преимущества ДТ для водного транспорта:

  • невысокая цена;
  • достойные параметры эксплуатации;
  • широкая область применения.

Применение идеального сертифицированного ДТ делает длительным срок работы водного транспорта. Качественное дизтопливо способствует поддерживанию системы водной техники в хорошем состоянии.

Дизельное топливо

Дизельное топливо (ДТ) – это нефтепродукт, используемый как топливо для ДВС, т. е. двигателей внутреннего сгорания. Является одним из самых известных и востребованных среди существующих сегодня. ДТ получают при первичной переработке нефти после отгона из нее определенных фракций.

Фракционный (химический) состав, особенности и характеристики дизельного топлива (ДТ)

Традиционно дизельное топливо представляет собой комбинацию газойлевых и керосиновых фракций нефти. В основе нефтепродукта смесь углеводородов, выкипающих при температуре 180-360 °C. В зависимости от вязкости выделяют 2 вида дизтоплива:

  • Маловязкое. Иначе называется дистиллятным, используется в быстроходных двигателях. В составе гидроочищенные керосиново-газойлевые фракции первичной переработки нефти, дополненные 20% газойлей, полученных путем коксования и крекинга.
  • Высоковязкое. Считается остаточным, используется в тихоходных двигателях. В составе содержатся мазуты с керосиново-газойлевыми фракциями.
  • Теплота сгорания (сколько выделяет тепла при горении) – 42624 кДж/кг (10180 ккал/кг).
  • Концентрация серы – не более 2000 мг/кг по ГОСТ 32139 и не более 50 мг/кг по ГОСТ ISO 20846.
  • Зольность – не более 0,01%.
  • Коксуемость 10%-го остатка – не боле 0,2%.
  • Общее загрязнение – не более 24 мг/кг.
  • Содержание воды – не более 200 мг/кг.

Цетановое число

Качество горючего отражает цетановое число. Этот показатель отражает время, которое происходит до возгорания топливной смеси в двигателе. Для легковых автомобилей число должно быть не менее 42, для тяжелой техники – от 48. Слишком высокие показатели (больше 60) не рекомендованы. Топливо не успевает сгореть, что ведет к дымным выхлопам и повышенному расходу.

Марки топлива

Дизтопливо классифицируется на несколько видов:

  • Летнее. Кинематическая вязкость – 3-6 сСт. Используется при температуре выше 5 °C, при -10 °C полностью застывает.
  • Межсезонное. Используется при температуре от -15 °C и выше.
  • Зимнее. Кинематическая вязкость – 1,8-5 сСт. Разработан для эксплуатации в холодное время года и в северных регионах, где могут быть морозы до -25 и -35 °C.
  • Арктическое. Кинематическая вязкость – 1,5-4 сСт. Используется в особенно суровых условиях, когда температура воздуха опускается до уровня -45 °C и ниже.

Основная разница между указанными видами заключается в температурных показателях. Зимнее топливо дороже, но оно необходимо, поскольку летнее дизтопливо зимой просто загустевает. Во всех перечисленных марках не должна содержаться вода, поскольку водяная пробка в магистрали приводит к остановке работы двигателя.

Характеристики летних марок:

  • Цетановое число – больше 51.
  • Вязкость – 3-6 мм2/с.
  • Плотность – не более 863,4 кг/м3.

Характеристики межсезонных марок:

  • Цетановое число – больше 45.
  • Вязкость – 3-6 мм2/с.
  • Плотность – не более 863,4 кг/м3.

Характеристики зимних марок:

  • Цетановое число – больше 48.
  • Вязкость – 1,8-5,0 мм2/с.
  • Плотность – не более 843,4 кг/м3.

Характеристики арктических марок:

  • Цетановое число – больше 40.
  • Вязкость – 1,5-4 мм2/с.
  • Плотность – не более 833,5 кг/м3.

Температура вспышки летнего и межсезонного дизтоплива составляет 40 °C, а зимнего и арктического — 30 °C.

Способы получения дизельного топлива (ДТ)

Для получения дизельного топлива нефть подвергают переработке с использованием ректификационных колонн, где она нагревается до нужной температуры и делится на фракции. Дизельная фракция – около четвертой части – получается при нагреве до 180-360 °C. Остальное получают в результате крекинг-процессов с катализаторами в виде металла, водорода или температуры. На этапе крекинга получают до 80% объема дизельного топлива. В конце его подвергают щелочной очистке от примесей.

Способы (область) применения и виды

Дизтопливо используют в качестве горючего для транспорта:

  • Железнодорожного: тепловозов, дизель-поездов, автомотрисов.
  • Автомобильного: грузовых машин, автобусов, военной и сельскохозяйственной техники, легкового дизельного транспорта, дизельных электрогенераторов.

В тихоходных агрегаторах часто используют один из аналогов дизельного топлива – соляровое масло (в народе «солярка»). Их часто сравнивают между собой, но солярка – отдельный нефтепродукт, выступающий лишь частью дизтоплива.

Использование солярового масла в ДВС не слишком эффективно, но ввиду невысокой стоимости его активно применяют в быту, строительстве и на производстве. Солярка может использоваться как горючее на котельных. Дополнительно она применяется для пропитки кожи, в обработке металла, а также как смазочно-охлаждающее средство или закалочная жидкость.

Особенности транспортировки и хранения

Дизельное топливо транспортируют по правилам перевозки опасных грузов. Используется водный, воздушный, железнодорожный и автомобильный транспорт. Последний считают наиболее удобным и доступным. Для перевозки используют автоцистерны вместимостью до 1500 л.

Регламентирующие документы (ГОСТы, ТУ)

Дизельное топливо ЕВРО производится в соответствии с ГОСТ 32511-2013 (EN 590:2009), а обычное – по ГОСТ 305-2013.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector