Что такое дизельное топливо

Что такое дизельное топливо

Что такое дизельное топливо

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.

Читать еще:  Почему дизель плохо заводится «на холодную»

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.

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].

Дизельное топливо (дизтопливо) – описание и разновидности

Дизельное топливо (дизтопливо,соляра) – нефтепродукт, который используется как топливо в автомобильных двигателях и спецтехнике. В советские времена изготавливалось соляровое масло, в честь чего дизельное топливо в народе приобрело название – “Солярка”. На сегодняшний день “дизель” получил широкое применение, в том числе и для работы дизельных поршневых двигателей легковых и грузовых авто. Дизельное топливо достаточно экономичней бензина, но существует ряд других факторов, о которых мы поговорим ниже.

Характеристики дизельного топлива

На сегодняшний день современные автомобили большинства марок снабжены дизельными двигателями. Дизельное топливо позволяет увеличить мощностные характеристики двигателя при достаточно экономичном расходе. Дизельное топливо экономит до сорока процентов, в сравнении с бензиновыми двигателями, с одинаковыми мощностными характеристиками. Существует дистилятное низковязкое и высоковязкое дизельное топливо. Первое применяется в высокооборотистых двигателях – легковые и грузовые авто, соляра с высокой вязкостью используется в тракторах, тихоходных судах и спецтехнике. На вид дизельное топливо – вязкая жидкость, обычно с желтоватым или коричневым оттенком со специфическим запахом. Цвет дизеля может отличатся, в зависимости от количества и видов смол, которые в нем присутствуют.

Дизельное топливо производят для зимнего и летнего периода. Летнее ДТ использовать без подогрева при температурах менее 10°C невозможно. Положительно, дизельное топливо влияет на детали двигателя, кроме их охлаждения, оно смазывает рабочие узлы, тем самым продлевая срок службы двигателя. Так как плотность соляры ниже воды, то при загустении вода поднимается и забивает топливные каналы, тем самым делая невозможным запуск двигателя. На сегодняшний день существует стандарт качества выпускаемого дизельного топлива, который регулирует цетановое число. Для стандартной соляры этот показатель должен находится в диапазоне 48-50, для премиум дизеля 51-55. При увеличении цетанового числа свыше шестидесяти, двигатель перестает нормально работать.

Хранение и перевозка дизельного топлива

Перед заполнением дизельным топливом, емкость для хранения необходимо помыть и просушить. Емкость заполняется до 95 процентов, всегда должно быть свободное пространство для топлива, при его расширении. Если до этого в емкости хранились другие продукты нефти, смешивание их с соляркой не допустимо. При температуре 20 градусов, дизельное топливо хранится до года, для увеличения срока хранения используют специальные присадки.

Перевозка дизельного топлива относится в 3 классу опасности. Емкость для перевозки обязательно должна быть с заземлением, для предотвращения воспламенения от статики. Все цистерны с дизтопливом в обязательном порядке маркируются, указывается номер партии и дата производства. Для перевозки топлива свыше 1 тонны, необходимо предварительное согласование с ГИБДД. Стоимость перевозки дизельного топлива достаточно высока, особенно на большие расстояния.

Как маркируется дизтопливо?

Маркировка дизельного топлива включает в себя сокращенное название – ДТ, сорт и класс экологичности. Например дизельное топливо ДТ летнее Евро 5 D расшифровывается как – летнее дизельное топливо с температурой применения до -10°C и температурой фильтруемости -38°C 3 класса. В более старой маркировке присутствовал такой показатель, как температура вспышки. Если вам попадется маркировка дизельного топлива такого вида “Л 0,2 62” это будет означать летнее дизтопливо, с содержанием серы 200мг/кг и температурой вспышки 60 градуса. Так в старых маркировках солярка обозначалась первыми заглавными буквами Л (летняя), З(зимняя) и А(арктическая).

В 2005 году был принят общеевропейский стандарт классификации дизельного топлива Евро 5, который существовал до 2014 года. Этот стандарт ограничивал максимальное кол-во серы, которая содержится в дизтопливе. Распределялись они следующим образом:

1 Вид– максимальное содержание серы до 350 мг/кг;
2 Вид – до 50 мг/кг;
3 Вид– до 10 мг/кг.

Этот стандарт распределял типы дизельного топлива в зависимости от климатических условий.

Отличие дизтоплива от солярки

В состав дизельного топлива входят углероды с температурой кипения 180-350°С и вязкостью от двух до 4,5 мм2/с, тогда как солярка имеет вязкость 5-9мм2/с с температурой кипения 240-400°С. Заправлять современные авто соляркой недопустимо. Воспламенение дизельного топлива происходит от сжатия, в отличии от бензина. В дизельном топливе современного производства присутствуют различные добавки, которые не входили в состав солярки.

Читать еще:  Как снять кпп на ваз 2107

Присадки в дизельное топливо

Качество дизельного топлива, в осносмон, зависит от состава нефти и способа ее очистки. Из-за постоянно растущей потребности в дизтопливе, производителям приходится искать способы улучшения качества дизельного топлива, которое не зависит от исходного сырья. Таким образом, для улучшения характеристик разработали различные присатки в дизтопливо, которые влияют на химические и физические процессы в топливе. Существует целый ряд присадок в топливо – для повышения ЦЧ, антииокислительные, депрессорные, противодымние и другие.
Например, присадки увеличивающие цитановое число улучшают свойства дизельного топлива при запуске двигателя. Противодымные присадки помогают топливу сгорать, тем самым уменьшают содержание сажи.

При холодных температурах дизельное топливо становится вязким, это происходит потому, что парафины от холода твердеют. Со временем парафин скапливается в большие вязкие кусочки и забивает поры фильтра топливной очистки. Топливо перестает поступать в двигатель и он не запускается. Существует так называемая крайняя температура фильтруемости, на что важно обращать внимание при покупке дизтоплива в зимнее время. Производство зимнего дизельного топлива обходится дороже производителю, поэтому придумали депрессорные присадки, с помощью которых можно избавится от парафина в топливе. Эти присадки не дают парафину скапливаться в большие агломераты, тем самым фильтр не забивается и автомобиль способен запустится.

Производство дизельного топлива

Для получения дизельного топлива, из нефти “выжимают” светлые продукты, тяжелые фракции остаются на дне, из них в дальнейшем получают мазут и другие вещества. После первого этапа получается так называемое “грязное” дизтопливо, с повышенным содержанием серы, азота и других примесей. Чтобы добится необходимого цитанового числа, полуфабрикат отправляют на финишную гидроочистку. На этом этапе происходит длительный этап очистки дизельного топлива от лишних примесей. После этоко этапа цетановое число приводится в норму и в дизтопливо добавляют различные присадки.

Производство дизельного топлива достаточно трудоемкий процесс. Установки для переработки нефти и выделения дизтоплива достигают стоимости в несколько сотен миллионов долларов. При постоянном изменении требований экологических организаций к качеству и составу дизельного топлива, производителям приходится нести огромные затраты на установки нового оборудования.

Что такое дизельное топливо

Доставка дизельного топлива Москва

Дизельное топливо — это группа продуктов прямой нефтепереработки, применяемых в качестве горючего для двигателей внутреннего сгорания и отопительных котлов. В привычном понимании дизельным топливом считается топливо, используемое для работы сельскохозяйственной техники, автотранспорта, железнодорожной, авиационной и водной техники, а также горючее для дизельных электростанций и генераторов. Нередко встречается название «солярка».

  • низкая стоимость;
  • высокий крутящий момент на низких оборотах;
  • меньшее количество выбросов вредных веществ в атмосферу по сравнению с бензином.

До недавнего времени ДТ использовалось преимущественно для тихоходной техники. С появлением технологий высокой очистки и повышением ее качества «дизель» стал использоваться для заправки высокоскоростных двигателей, в том числе для легкового автотранспорта. Также дизтопливо применяется для силовых установок, пожарной и спасательной техники.

По характеристикам и составу дизельное топливо отличается от бензина, также отличается и способ воспламенения. Распыленная вместе с кислородом дизельная смесь самовоспламеняется под действием высокого давления в цилиндре без использования свечей зажигания.

Производство дизельного топлива

Производственный цикл получения дизельного топлива включает несколько этапов перегонки нефти с целью выделения нужных фракций. Базовыми составляющими являются фракции, кипящие при температуре от 200 оС до 350 оС. Помимо них в состав входят примеси, содержащиеся в исходном сырье, а также введенные присадки.

Первый этап выделения дизельных фракций из нефти происходит в ректификационных колоннах при температуре до 360 °С. В результате нагрева начинается возгонка легких фракций и получается топливо самого лучшего качества с наивысшей степенью чистоты. Но таким способом возможно выделить не более 20% от общего количества пригодных к использованию углеводородов. Поэтому оставшаяся смесь подвергается дальнейшей переработке.

На втором этапе используются технология термического крекинга или каталитический пиролиз, позволяющие выделить до 90% нужных фракций. Процессы идут при температурах до 800 °С.

На третьем этапе происходит компаундирование смесей, полученных за две перегонки, с целью достижения необходимых показателей по составу. Производятся очистка от серных примесей, удаление парафинов и дегидрация. Также добавляются синтетические вещества для повышения характеристик топлива.

Показатели качества дизельного топлива

Если говорить о топливе, применяемом в технологических целях, то его показатели не нормируются слишком жестко. Самые высокие требования предъявляются к автомобильному дизтопливу. В качестве ключевых характеристик топлива приняты:

  • цетановое число. Определяет задержку воспламенения газотопливной смеси в цилиндре двигателя. Оптимальные значения этого показателя составляют 45-55. При выходе значений за границы указанной нормы нарушается работа двигателя, падает мощность и увеличивается расход горючего. Для придания стабильности некоторым видам дизтоплива в состав вводятся цетаноповышающие компоненты;
  • плотность и показатель вязкости. Это взаимосвязанные характеристики, так как повышение плотности неизбежно ведет к увеличению вязкости топлива. Значения, установленные стандартом для этих величин, следующие: плотность в пределах 860-830 кг/м3, вязкость 3-6 мм2/с;
  • температура вспышки топливной смеси — от 35 оС до 63 °С. Для летних видов топлива значение выше, зимние виды срабатывают при более низких температурах;
  • состав. Определяет пропорции фракций, присутствующих в дизтопливе. От этого зависят полнота сгорания, образование дыма и копоти, содержание твердых частиц и токсинов в отработанных газах;
  • степень очистки, от которой зависят ресурс фильтров и износ деталей двигателя;
  • предельные значения отрицательных температур, при которых возможно использование топлива. Этой характеристикой определяются сезонность применения и необходимость введения в состав присадок. На текущий момент выпускается дизельное топливо для низких температур вплоть до -50 °С;
  • количество серы в составе. Данное значение регламентируется для большинства разновидностей дизельного топлива, так как выбросы оксидов серы загрязняют окружающую среду. Для автомобильного дизельного топлива стандарта ЕВРО-5 пороговое значение показателя находится на уровне 10 мг/кг.
Читать еще:  Как поменять фильтр салона на киа рио

Дизельное топливо: история происхождения, марки, отличия от солярки

«Ликбез от Горыныча»: просто о сложном

Дизельное топливо и его виды

Первые предпосылки для его появления возникли еще в конце 19 – начале 20 веков. Бурная индустриализация геополитических лидеров, замена большей части ручного труда механическим, высокая конкуренция в непрерывном совершенствовании механизмов и повышении эффективности каждого из участников процесса диктовали необходимость появления постоянного источника энергии – особого вида горячего. Внесла свой вклад и первая мировая, где без применения новейших механизмов с высоким КПД было не обойтись. В мирное время изобретенные двигатели использовались в промышленности и сельском хозяйстве бурно развивающихся послевоенных экономик.

Абсолютно новое топливо было изобретено немецким инженером Рудольфом Дизелем. Изначально он планировал использовать угольную пыль, но сложность ее подачи и повышенная абразивность привели к тому, что этот материал он заменил жидкостью – тяжелыми фракциями нефти. С этого все и началось.

Отличие «соляры» от «дизеля»

Современное понятие термина «солярка» означает жидкое горючее, образованное путем прямой перегонки из нефтяных фракций, обработанный щелочью. Его еще именуют солярным маслом или «солярой». Используется в двигателях с малыми оборотами. Имеет вязкость 5 — 9 мм2/с и температуру кипения от 240 до 400°С.

Дизельное топливо получают из керосиново-газойлевых фракций при прямой перегонки нефти. Основной показатель – цетановое число Л-45, означающее способность горючего к воспламенению. Возгорание ДТ происходит при температуре не выше 70 °С. Используется для двигателей с высокими оборотами: в ж/д, авиационном, водном видах транспорта и сельскохозтехнике, а также при заправке легковых авто.

Вывод: основные отличия «дизеля»» от «соляры» выглядят так:

  • солярное масло – для машин тихоходных, вроде неповоротливых тракторов и чуть более проворной спецтехники. Дизельное топливо хорошо для скоростных двигателей – например, реактивных самолетов;
  • отличие основных физических показателей: «дизель» содержит углеводороды с температурой кипения от 180 до 350°С. Когда их очистят и добавят присадки, вязкость их составит 2 — 4,5 мм2/с.

«Солярка» же – фракция нефти, с вязкостью 5 — 9 мм2/с. и температурой кипения от 240 до 400°С.

Марочное «дизтопливо»: основная классификация

Базовых марок дизельного топлива всего три:

  • летнее дизтопливо (ДТЛ);
  • зимнее дизтопливо (ДТЗ);
  • арктический дизель (ДТА).

На основе чего их разделяют?

  • диапазон температуры применения;
  • температура вспышки дизельного топлива;
  • температура застывания.

Минимальная наружная температура использования:

  • для ДТЛ – от 0 °С; застывает при -10°С;
  • для ДТЗ – от -20°С до -30°С; застывает при -35°С/ -45°С;
  • для ДТА – при -50°С; застывает -55°С.

Содержание серы в определенном объеме топлива (положительно влияет на свойства «смазки», но повышает токсичность отработанных газов):

  • В ДТЛ – до 0.2% от установленного объема;
  • В ДТЗ – до 0.5%;
  • В ДТА – до 0.4%.

Наличие серы в солярке положительно влияет на смазывающие свойства топлива, но сернистость ограничивают в целях снижения токсичности отработавших газов.

Цетановое число дизельного топлива (способность воспламенения) , не должно быть ниже 45% в сравнении с чистым цетаном.

В любой марке ДТ не должно быть:

  • сероводорода;
  • воды;
  • щелочи;
  • кислот;
  • опасных примесей, вызывающих коррозию медных элементов двигателя

Плотность и цена дизельного топлива для каждой марки разнится:

Нефть для ДТЛ перегоняют при температуре не выше 360°С, для ДТЗ – не выше 340°С, ДТА – не выше 330°С. Повышение температуры перегонки означает, что плотность горючего будет выше, что повлечет повышение температуры застывания.

Самое дешевое – летнее дизтопливо : оно стоит на 20% меньше, чем зимнее, и на 30% – меньше, чем арктическое.

Нельзя заливать ДТЛ при температуре ниже допустимой: загустевшее горючее выведет топливную систему ДВС из строя.

На стоимость марок ДТ влияют разные присадки и добавки для улучшения его эксплуатационных показателей:

  • снижают температуру застывания;
  • повышают цетановое число;
  • уменьшают токсичность выхлопа;
  • противоизносные присадки улучшает смазку и увеличивает ресурс о двигателя, ТНВД и других элементов топливной аппаратуры.

Биодизель

Инновационная технология производства ДТ из растительных масел.

Основные «конкурентные преимущества»:

  • экологичность: полный распад – за 30 дней в воде или почве;
  • цетановое число до 58%;
  • температура воспламенения – около 100°С;
  • хорошая смазывающая способность;
  • его использование увеличивает ресурс дизельного мотора;
  • облегчение транспортировки;
  • снижение рисков взрыва или пожара.

В Европе применяют три вида такого топлива:

  • летний: от 0°С;
  • для межсезонья и регионов с умеренным климатом: до -10°С;
  • зимний биодизель: до — 20°С.
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector