Что такое Дизельное топливо — Техническая Библиотека Neftegaz.RU

Дизельное топливо — предназначено для быстроходных дизельных и газотурбинных двигателей наземной и судовой техники.

Дизельное топливо (дизтопливо, солярка) — предназначено для быстроходных дизельных и газотурбинных двигателей наземной и судовой техники.

Продукт процесса нефтепереработки. 

Внешне — тягучая желтая жидкость. 

Солярка —  понятие образовано от немецкого слова sоlaror (солнечное масло).

Используется с 1850 гг. 

Если ранее Солярка была более темной и тягучей, то ныне, в результате нефтепереработки дизтопливо получается более легким и светлым. 

Условия смесеобразования и воспламенения топлива в дизелях отличаются от таковых в карбюраторных двигателях.

Преимуществом первых является возможность осуществления высокой степени сжатия (до 18 в быстроходных дизелях), вследствие чего удельный расход топлива в них на 25-30 % ниже, чем в карбюраторных двигателях.

В то же время дизели отличаются большей сложностью в изготовлении, большими габаритами.

По экономичности и надежности работы дизели успешно конкурируют с карбюраторными двигателями.

Дизельное топливо (ГОСТ 305-82) получают компаундированием прямогонных и гидроочищенных фракций в соотношениях, обеспечивающих требования стандарта по содержанию серы.

В качестве сырья для гидроочистки нередко используют смесь среднедистиллятных фракций прямой перегонки и вторичных процессов, чаще прямогонного дизельного топлива и легкого газойля каталитического крекинга.

Содержание серы в прямогонных фракциях в зависимости от перерабатываемой нефти колеблется в пределах 0,8-1,0 % (для сернистых нефтей), а содержание серы в гидроочищенном компоненте — от 0,08 до 0,1 %.

Дизельное экспортное топливо (ТУ 38.401-58-110-94) — вырабатывают для поставок на экспорт, содержание серы 0,2%.

Исходя из требований к содержанию серы, дизельное экспортное топливо получают гидроочисткой прямогонных дизельных фракций.

Для оценки его качества по требованию заказчиков определяют дизельный индекс (а не цетановое число, как принято ГОСТ 305-82). Кроме того, вместо определения содержания воды и коэффициента фильтруемости экспресс-методом устанавливают прозрачность топлива при температуре 10°С.

Зимние дизельные топлива с депрессорными присадками.

С 1981 г. вырабатывают зимнее дизельное топливо марки ДЗп по ТУ 38.101889-81.

Получают его на базе летнего дизельного топлива с tп = -5 °С.

Добавка сотых долей присадки обеспечивает снижение предельной температуры фильтруемости до -15 °С, температуры застывания до -30 °С и позволяет использовать летнее дизельное топливо в зимний период времени при температуре до -15 °С.

Для применения в районах с холодным климатом при температурах -25 и -45 °С вырабатывают топлива по ТУ 38.401-58-36-92. Согласно техническим условиям получают две марки топлива: ДЗп-15/-25 (базовое дизельное топливо с температурой помутнения -15 °С, товарное — с предельной температурой фильтруемости -25 °С) и арктическое дизельное топливо ДАп-35/-45 (базовое топливо с температурой помутнения -35 °С, товарное — с предельной температурой фильтруемости -45 °С).

Экологически чистое дизельное топливо выпускают по ТУ 38.1011348-89.

Технические условия предусматривают выпуск двух марок летнего (ДЛЭЧ-В и ДЛЭЧ) и одной марки зимнего (ДЗЭЧ) дизельного топлива с содержанием серы до 0,05 % (вид I) и до 0,1 % (вид II).

С учетом ужесточающихся требований по содержанию ароматических углеводородов введена норма по этому показателю: для топлива марки ДЛЭЧ-В — не более 20 %, для топлива марки ДЗЭЧ — не более 10 %.

Экологически чистое топливо вырабатывают гидроочисткой дизельного топлива, допускается использование в сырье гидроочистки дистиллятных фракций вторичных процессов.

Городское дизельное топливо (ТУ 38.401-58-170-96) предназначено для использования в г. Москве.

Основное отличие городского дизельного топлива от экологически чистого — улучшенное качество благодаря использованию присадок (летом — антидымной, зимой — антидымной и депрессорной).

Добавка присадок в городское дизельное топливо снижает дымность и токсичность отработавших газов дизелей на 30-50 %.

Депрессорные присадки, улучшающие низкотемпературные свойства топлива представляют собой, в основном, сополимеры этилена с винилацетатом зарубежного производства.

Дизельное топливо европейский стандарт EN 590 действует в странах Европейского экономического сообщества с 1996 г.

Стандарт предусматривает выпуск дизельного топлива для различных климатических регионов.

Общими для дизельного топлива являются требования по температуре вспышки — не ниже 55 °С, коксуемости 10 %-ного остатка — не более 0,30 %, зольности — не более 0,01 %, содержанию воды — не более 200 ррm, механических примесей — не более 24 ррm, коррозии медной пластинки — класс 1, устойчивости к окислению — не более 25 г осадка/м3.

В 1996 г. в Европе введены ограничения на содержание серы в дизельном топливе — не более 0,05 %. Таким требованиям отвечают отечественные ТУ 38. 1011348-89.

характеристики, основные виды и показатели

Сегодня все больше автолюбителей предпочитают авто с дизельными моторами. Основная причина – экономичность, надежность, простота эксплуатации. Но есть и недостатки, которые перечеркивают все плюсы – плохое топливо для дизельных двигателей и нехватка знаний о солярке у отечественных автолюбителей. Как следствие, возникает множество проблем в эксплуатации – загрязнение топливной системы, снижение мощности двигателя, замерзание солярки в морозную погоду и так далее. Чтобы избежать неприятностей, стоит знать о дизтопливе как можно больше и главное – уметь его выбирать.

Характеристики дизельного топлива

По своей структуре топливо для дизельных двигателей отличается от привычного бензина. В народе такой состав называется «соляркой». По сути, это смесь углеводородов, которые формируются путем перегонки нефтепродуктов и выбора из них необходимых фракций. В основе дизельного топлива углеводороды, которые отличаются высокой температурой кипения – около 300-350 градусов Цельсия.
Столь разные составы бензина и дизеля объясняют и различность подходов в работе двигателей. К примеру, в бензиновом моторе воспламенение топлива происходит от искры (источник последней – свеча зажигания). Для бензина ключевое значение имеет устойчивость к детонации, то есть октановое число. В свою очередь, дизельный двигатель работает за счет создания более мощной степени сжатия.

Основной параметр, характеризующий качество смеси – цетановое число. Именно по нему можно судить, насколько быстро воспламеняется дизтопливо в цилиндре силового узла. Чем больше цетановое число, тем меньше затрат времени на воспламенение горючей смеси и тем эффективнее работа двигателя. Собственно, цетановое число отображает временную задержку между впрыском топливной смеси в камеру сгорания цилиндров и ее воспламенением.

В случае если цетановое число ниже 40, то работа двигателя будет неудовлетворительной. Появляются сильные задержки при воспламенении, падает мощность, возникает детонация, снижается общий ресурс мотора. У топлива нормального качества цетановое число должно находиться на уровне 48-52. Что касается солярки более высокого качества, то ее цетановое число и вовсе может достигать 53-55.
Российские стандарты в отношении соляры считаются одними из самых «мягких». Здесь допускается применение дизельного топлива с цетановым числом от 48 единиц и выше (для зимнего топлива). Но есть исключения. К примеру, для некоторых зимних видов солярки, имеющих депрессорные присадки в составе, разрешается выпуск и продажа соляры с описываемым нами параметром от 40 и более.
Хотелось бы отметить, что слишком высокое цетановое число – также не очень хорошо. К примеру, если показатель будет превышать отметку «60», то топливо просто не будет успевать сгорать, повышается дымность выхлопа, увеличивается «прожорливость» транспортного средства и так далее.

Ещё кое-что полезное для Вас:

• Какие бывают марки бензина и чем они отличаются?
• Инжекторный двигатель: устройство, принцип работы, конструкция
• Какой масляный фильтр выбрать для двигателя?

Основные виды топлива для дизельных двигателей

Часто новички забывают о главном недостатке солярки – его способности замерзать уже при небольшом морозе. В такой ситуации авто не заведется, а для решения проблемы приходится применять целый комплекс мер по прогреву основных элементов и повышению температуры солярки в системе. Чтобы этого не допустить, важно правильно выбирать дизельное топливо, знать его виды и особенности.
Из основных классов солярки можно выделить:

1. Летнее дизтопливо

Его особенность – жидкое состояние при температуре от «нуля» градусов Цельсия и более. К основным параметрам можно отнести:

• цетановое число, как правило, от 45 градусов Цельсия и более;
• вязкость. При температуре 20-22 С составляет 4-6 кв. мм/с;
• плотность. При температуре 20-22 С составляет до 850-860 кг/куб метр;
• температура полного замерзания – от -10 градусов Цельсия и ниже. На практике такое топливо может застывать и раньше (от -3-5 градусов Цельсия).

Главный недостаток летнего топлива – появление конденсата влаги внутри бака, отслаивание влаги и ее скопление в нижней части емкости. Подобная особенность доставляет массу проблем автолюбителям:

1. летом водная «пробка» может блокировать топливную систему и привести к сбоям в работе;
2. зимой влага замерзает и обездвиживает авто даже при минимальном морозе. Вот почему еще до наступления холодов летнюю солярку нужно полностью сливать из бака и заменять его на более качественный зимний состав.

2. Зимняя солярка

Данный вид солярки пользуется наибольшей популярностью в России. При этом нельзя забывать о главной его особенности – замерзании при достижении 30 градусов мороза. Для регионов с суровой зимой такое топливо для дизельных двигателей – не лучший вариант.
К основным характеристикам зимнего дизтоплива можно отнести:

• цетановое число – от 44-45;
• плотность – до 830-840 кг/кубический метр;
• вязкость – от 1,9 до 4,9-5,0 кв.мм/с.

Параметры вязкости и плотности приведены для температуры 20-22 градусов Цельсия.ъ

3. Арктическая

Это лучший вариант для районов, где температура на улице может опускаться намного ниже тридцати градусов. Такая солярка способна достойно выдержать морозы до -50 градусов Цельсия, что существенно ниже, чем у конкурентов. Из основных характеристик арктического топлива можно выделить:

• цетановое число – от 40;
• плотность – до 820-830 кг/куб. метр;
• вязкость – от 1,5 до 4,0 кв. мм/с.

Параметры вязкости и плотности, как и в предыдущих случаях, приведены для температуры в 20-22 градуса Цельсия.

Видео: Как завести замерзший дизельный мотор?!

Стандарты экологичности топлива для дизелей

1. Евро-3 – это уже устаревший стандарт дизельного топлива, который был актуален до 2005 года (в ЕС). После появления новых требований Евро-3 перестало удовлетворять нормам, и было снято с производства;
2. Евро-4 – сравнительно новый стандарт, который пришел на смену вышедшего из оборота стандарта Евро-3. В ЕС Евро-4 начал использоваться с 2005 года. С начала 2013 года весь транспорт, который завозится в Россию, должен соответствовать данному классу. Единственное исключение – авто, выпущенные до конца 2012 года. Для них еще допускается соответствие более старому стандарту;
3. Евро-3. В ближайшее время планируется вообще запретить эксплуатацию авто со стандартом ниже Евро-4;
4. стандарт Евро-5 является самым новым. В ЕС его соблюдение обязательно для грузовых авто, выпущенных начиная с 10.2008 года, а для легковых авто – с 09.2009 года. Действует стандарт и на территории РФ. В частности, он распространяется на все автомобили, которые ввозятся на территорию государства;
5. К особому виду топлива можно отнести биодизель. Его особенность – наличие в составе животных и растительных жиров. Собственно, сама структура дизтоплива является полностью натуральной, а состав является результатом переработки сои, рапса и прочих растений. Особенность топлива в том, что оно может применяться как в чистом виде, так и в качестве специальной добавки к обычным видам топлива.

Распознать биодизель можно по специальному обозначению. Так, в США о наличии биодизеля в составе можно судить по наличию буквы «В» в названии. Далее стоит цифра, которая показывает процентное содержание специального состава в общей массе. Что касается цветанового числа, то для такого вида топлива оно составляет около 50-51.

Эксплуатационные показатели дизельного топлива

К основным показателям топлива для дизельных двигателей можно отнести:

1. Цетановое число (о нем мы говорили выше). Его величина позволяет судить о будущих экономических показателях силового узла и его мощности. Чем больше данный параметр, тем лучше работает двигатель;
2. Фракционный состав позволяет определить, насколько качественно будет сгорать топливо, какова токсичность отработанных газов, каким будет уровень дымности и так далее;
3. Низкотемпературные свойства. Данный параметр определяет температуру замерзания топлива и особенности его хранения;
4. Вязкость и плотность. От этих характеристик зависит, насколько качественной будет подача топлива к двигателю, его распыление и фильтрация;
5. Температура вспышки. Этот параметр определяет, насколько безопасно использовать дизтопливо в дизельных моторах;
6. Уровень чистоты. Чем чище соляра, тем больший ресурс будут иметь различные фильтры авто и ЦПГ силового узла;
7. Наличие серы. Подобная примесь может привести к образованию коррозии, повышенному нагару и износу на внутренних элементах двигателя и топливной системы.

Вывод

Если вы отдали предпочтение автомобилю с дизелем, то важно как можно больше знать о топливе для них, особенностях его выбора и эксплуатации. В этом случае можно добиться лучшей экономичности авто, исключить проблемы с лишней водой в баке и замерзанием топлива.

Как работают дизельные автомобили?

Автомобили с дизельным двигателем аналогичны автомобилям с бензиновым двигателем, поскольку оба они используют двигатели внутреннего сгорания. Одно отличие состоит в том, что дизельные двигатели имеют систему впрыска с воспламенением от сжатия, а не систему с искровым зажиганием, используемую в большинстве бензиновых автомобилей. В системе с воспламенением от сжатия дизельное топливо впрыскивается в камеру сгорания двигателя и воспламеняется за счет высоких температур, достигаемых при сжатии газа поршнем двигателя. В отличие от систем контроля выбросов на автомобилях с бензиновым двигателем, многие автомобили с дизельным двигателем имеют дополнительные компоненты для очистки выхлопных газов, которые уменьшают количество твердых частиц и расщепляют опасный оксид азота (NO 9).0003 x ) выбросы в безвредный азот и воду. Дизельное топливо является распространенным транспортным топливом, и в некоторых других вариантах топлива используются аналогичные системы и компоненты двигателя. Узнайте об альтернативных видах топлива.

Изображение высокого разрешения

Система доочистки выхлопных газов: Эта система состоит из нескольких компонентов, которые отвечают за фильтрацию выхлопных газов двигателя в соответствии с требованиями по выбросам выхлопных газов. После того, как выхлопные газы двигателя фильтруются через дизельный сажевый фильтр (DPF) и катализатор окисления дизельного топлива для уменьшения содержания твердых частиц, дизельная выхлопная жидкость (DEF) впрыскивается в смесь выхлопных газов, а затем путем химического преобразования восстанавливается до азота и воды. в селективном каталитическом восстановителе (SCR) перед выбросом в атмосферу через выхлопную трубу автомобиля.

Аккумулятор: Аккумулятор обеспечивает электроэнергией запуск двигателя и электронику/аксессуары автомобиля.

Заливная горловина дизельного выхлопа: Это отверстие предназначено для наполнения бачка дизельной выхлопной жидкости.

Резервуар для жидкости для выхлопных газов (DEF): В этом баке находится жидкость для выхлопных газов дизельных двигателей, водный раствор мочевины, который впрыскивается в поток выхлопных газов во время селективного каталитического восстановления.

Электронный блок управления (ECM): ECM управляет топливной смесью, опережением зажигания и системой выбросов; следит за работой автомобиля; защищает двигатель от небрежного обращения; и обнаруживает и устраняет проблемы.

Топливозаправочная горловина: Форсунка от топливораздаточной колонки присоединяется к приемнику на автомобиле для заполнения бака.

Топливопровод: Металлическая трубка или гибкий шланг (или их комбинация) подает топливо из бака в систему впрыска топлива двигателя.

Топливный насос: Насос, который перекачивает топливо из бака в систему впрыска топлива двигателя через топливопровод.

Топливный бак (дизель): Хранит топливо на борту транспортного средства до тех пор, пока оно не понадобится для питания двигателя.

Двигатель внутреннего сгорания (с воспламенением от сжатия): В этой конфигурации топливо впрыскивается в камеру сгорания и воспламеняется при высокой температуре, достигаемой при сильном сжатии газа.

Трансмиссия: Трансмиссия передает механическую энергию от двигателя и/или тягового электродвигателя на привод колес.

СРАВНИТЬ С

Что такое дизельное топливо

Что такое дизельное топливо

В. Адди Маевски, Ханну Яаскеляйнен

Это предварительный просмотр статьи, ограниченный некоторым исходным содержанием. Для полного доступа требуется подписка DieselNet.
Пожалуйста, войдите под номером , чтобы просмотреть полную версию этого документа.

• Проверка свойств топлива: качество воспламенения
• Тестирование свойств топлива: смазывающая способность
• Испытание свойств топлива: работоспособность при низких температурах
• Проверка свойств топлива: сера
• Присадки к дизельному топливу
• Свойства топлива и выбросы

Реферат : Дизельное топливо представляет собой смесь углеводородов, полученную путем перегонки сырой нефти. Важные свойства, которые используются для характеристики дизельного топлива, включают цетановое число (или цетановый индекс), летучесть топлива, плотность, вязкость, эксплуатационные характеристики при низких температурах и содержание серы. Спецификации дизельного топлива различаются для разных марок топлива и в разных странах.

• Переработка сырой нефти
• Компоненты дизельного топлива
• Свойства дизельного топлива
• Дизельное топливо со сверхнизким содержанием серы (ULSD)
• Типовые характеристики

Зарождение нефтехимической промышленности относится к 1850-м годам. Первые нефтеперерабатывающие заводы были построены Игнацием Лукасевичем недалеко от Ясло, Польша (тогда под властью Австрии) в 1854–1856 годах [3410] . Продукты переработки использовались в керосиновой лампе Лукасевича, а также в искусственном асфальте, машинном масле и смазочных материалах. Несколько лет спустя, в 1859 г., сырая нефть была обнаружена в Пенсильвании в Соединенных Штатах. Первым продуктом, очищенным от сырой нефти в Пенсильвании, был также керосин, использовавшийся в качестве лампового масла [1149] .

Поскольку только часть сырой нефти можно было переработать в керосин, на первых нефтеперерабатывающих заводах оставалось некоторое количество побочных продуктов нефтепереработки. Эти побочные продукты нефти привлекли внимание Рудольфа Дизеля, изобретателя поршневого двигателя с воспламенением от сжатия. Дизель, чья первая концепция двигателя была разработана для использования угольной пыли в качестве топлива, осознал, что жидкие нефтепродукты могут быть лучшим топливом, чем уголь. Двигатель был переработан для работы на жидком топливе, в результате чего в 189 г. был создан успешный прототип.5. И двигатель, и топливо по-прежнему носят название «Дизель».

Дизельное топливо представляет собой смесь углеводородов с температурой кипения от 150 до 380°С, получаемых из нефти. Сырая нефть состоит из углеводородов трех основных классов: (1) парафиновые, (2) нафтеновые (или циклопарафиновые) и (3) ароматические углеводороды. Ненасыщенные углеводороды (олефины) редко встречаются в сырой нефти. Следует отметить, что термины «парафиновый» и «нафтеновый» звучат устарело; мы используем их, потому что они все еще распространены в нефтехимической промышленности. В современной химии соответствующие группы углеводородов называются алканы и циклоалканы .

Состав нефти может варьироваться от маловязких светлоокрашенных коричневатых или зеленоватых нефтей низкой плотности до густых и черных нефтей, напоминающих расплавленную смолу. Тонкие нефти с низкой плотностью называются «высокоплотными» сырыми нефтью, а густые с высокой плотностью — «низкоплотными» сырыми нефтью. Это соглашение, довольно запутанное для тех, кто не связан с нефтяной промышленностью, объясняется использованием «плотности в API», которая является свойством топлива, обратно пропорциональным его плотности, уравнение (5).

В процессе переработки сырая нефть превращается в транспортное топливо — бензин, топливо для реактивных двигателей и дизельное топливо — и другие нефтепродукты, такие как сжиженный нефтяной газ (СНГ), топливо для отопления, смазочное масло, парафин и асфальт. Сырая нефть с высокой плотностью содержит больше более легких продуктов, необходимых для производства транспортного топлива, и, как правило, имеет более низкое содержание серы. Современные процессы нефтепереработки также могут преобразовывать сырую нефть с низкой плотностью в более легкие продукты за счет дополнительных затрат на более сложное технологическое оборудование, большее количество этапов обработки и больше энергии.

Современные процессы нефтепереработки можно разделить на три категории:

• Разделение: Сырая нефть разделяется на компоненты на основе некоторых физических свойств. Наиболее распространенным процессом разделения является перегонка, при которой компоненты сырой нефти разделяются на несколько потоков в зависимости от их температуры кипения. Процессы разделения не изменяют химическую структуру компонентов сырья.
• Преобразование: Эти процессы изменяют молекулярную структуру компонентов сырья. Наиболее распространенными процессами преобразования являются каталитический крекинг и гидрокрекинг, которые, как следует из названий, включают «крекинг» больших молекул в более мелкие.
• Модернизация: Обычно используется в реформулированных топливах для удаления соединений, присутствующих в следовых количествах, которые придают материалу некоторые нежелательные свойства. Наиболее часто используемым процессом повышения качества дизельного топлива является гидроочистка, которая включает химические реакции с водородом.

Схема современного нефтеперерабатывающего завода с выделенными потоками дизельного топлива показана на рисунке 1 [1149] . В первичной дистилляционной колонне, работающей при атмосферном давлении, сырая нефть разделяется на ряд потоков со все более высокой температурой кипения, которые называются прямогонные продукты (например, прямогонное дизельное топливо ). Материал, который слишком тяжел для испарения при атмосферной перегонке, удаляется из нижней части колонны (так называемые «атмосферные остатки»). На большинстве нефтеперерабатывающих заводов атмосферные остатки дополнительно фракционируют путем второй перегонки, проводимой под вакуумом.

Рисунок 1 . Дизельные потоки на современном НПЗ

АГО — газойль атмосферный; ВГО — вакуумный газойль; HCO — масло тяжелого цикла

(любезно предоставлено Chevron)

Количество и качество потоков, отбираемых при перегонке, зависит от химического состава сырой нефти. Сырая нефть также дает долю бензина, дизельного топлива, мазута и других продуктов, которая обычно отличается от структуры спроса на продукцию на конкретных рынках. Единственный способ сбалансировать схему производства на нефтеперерабатывающем заводе с потребностями рынка — это процессы последующей конверсии. В этих процессах конверсии большие молекулы углеводородов разбиваются на более мелкие под действием тепла, давления или катализаторов. На нефтеперерабатывающих заводах применяют термический крекинг (висбрекинг и коксование), каталитический крекинг и гидрокрекинг (также с использованием катализатора, но проводимый под высоким давлением водорода) для увеличения выхода целевых продуктов за счет крекинга нежелательных тяжелых фракций. Конечные продукты получают смешивание продуктов конверсии (крекинг-компонентов) с потоками первичной перегонки.

Как смешанные, так и прямогонные продукты могут потребовать различной степени облагораживания для снижения содержания серы, азота и других соединений.