Gázolaj

A dízel üzemanyag  egy folyékony termék, amelyet dízel belső égésű motorokban használnak üzemanyagként . Általában ez a kifejezés az olaj közvetlen desztillációjának kerozin - gázolaj frakcióiból nyert tüzelőanyagot jelenti .

A „napolaj” elnevezés innen ered .  Solaröl [1]  - "napolaj": már 1857-ben így nevezték az olaj lepárlása során keletkezett nehezebb frakciót. A frakciót így nevezték el a sárgás szín kapcsán. A szovjet olajfinomító ipar a " Szolárolaj GOST 1666-42 és GOST 1666-51 " terméket állította elő.

Alkalmazás

A gázolaj fő fogyasztói a vasúti közlekedés ( dízelmozdonyok , motorkocsik , dízelvonatok ), teherautók , autóbuszok , vízi közlekedés , haditechnika , dízelgenerátorok, mezőgazdasági gépek , valamint személyszállító dízeljárművek. A dízelmotorok mellett a maradék dízel üzemanyagot (napolajat) gyakran használják kazán tüzelőanyagként , bőr impregnálására, vágó- és oltófolyadékokhoz, valamint fémek mechanikai és hőkezeléséhez.

Az üzemanyag főbb jellemzői

Vannak alacsony viszkozitású desztillátumok - nagy fordulatszámú és nagy viszkozitású, maradék, alacsony fordulatszámú (traktor, hajó, álló stb.) motorokhoz. A desztillátum hidrogénnel kezelt kerozin-gázolaj-frakciókból, közvetlen desztillációból és legfeljebb 1/5-ig katalitikus krakkoló és kokszoló gázolajból áll . Az alacsony fordulatszámú motorok viszkózus üzemanyaga fűtőolajok és kerozin-gázolaj frakciók keveréke. A gázolaj fűtőértéke átlagosan 42624 kJ/l (10180 kcal/l).

Általában a dízelmotorokhoz használt dízel üzemanyagnak meg kell felelnie a GOST 32511-2013 [≡] (EN 590:2009) államközi szabványban meghatározott követelményeknek, és 2015. január 1-jétől kötelező.

A szárazföldi és tengeri berendezések nagy sebességű dízel- és gázturbinás motorjaihoz használt , valamint az exportra szánt dízel üzemanyagnak meg kell felelnie a GOST 305-2013 „Dízel üzemanyag” államközi szabványban meghatározott követelményeknek. Specifikációk " [≡] (a GOST 305-82 [≡] helyére vezették be ), és 2015. január 1-jétől kötelezőek.

2000 mg/kg kéntartalmú dízel üzemanyag a GOST 305-2013 „Dízel üzemanyag. Specifikációk” a 2015. 01. 01-i bevezetés napjától nyilvános töltőállomásokon keresztül nem értékesíthető (1. „Hatály”).

A dízelüzemanyag mintavételét annak minőségének értékelésére a GOST 2517-2012 „Olaj és olajtermékek” [≡] szerint kell elvégezni .

Viszkozitás és víztartalom

Vannak úgynevezett téli és nyári gázolaj. A fő különbség a korlátozó szűrhetőségi hőmérsékletben (ASTM D6371, GOST 22254-92), valamint a zavarosodási és dermedéspontokban (ASTM D97, ASTM D2500, GOST 20287-91) van, amelyeket az erre az üzemanyagra vonatkozó szabványok határoznak meg. A téli tüzelőanyag előállítása drágább, de előmelegítés nélkül lehetetlen nyári üzemanyagot használni, például -10 °C-on. Egy másik probléma a gázolaj magas víztartalma. A víz hámlik a dízel üzemanyag tárolása során, és az alján összegyűlik, mivel a gázolaj sűrűsége kisebb, mint 1 kg / l. A vezetékben lévő vízdugó teljesen blokkolja a motor működését. A GOST 305-2013 „Dízel üzemanyag” államközi szabvány követelményei. Specifikációk” szabályozza a kinematikai viszkozitást 20 °C-on nyári fajtáknál 3,0÷6,0 cSt , téli fajtáknál 1,8÷5,0 cSt, sarkvidéki fajtáknál 1,5÷4,0 cSt között. Ez a szabvány azt is megköveteli, hogy minden üzemanyagtípusban ne legyen víz.

Tűzveszélyesség

A gázolaj fő mutatója a cetánszám (L-45). A cetánszám a tüzelőanyag égéstérben való gyulladási képességét jellemzi, és megegyezik az α-metilnaftalin keverékében lévő cetán térfogati tartalmával, amely az ASTM D613 szabványos körülmények között a vizsgált tüzelőanyaggal összehasonlítva azonos gyúlékonysággal rendelkezik. Az ASTM D93 szerint meghatározott lobbanáspont dízel üzemanyag esetében legalább 55 °C legyen a GOST 32511-2013 szerint [2] . A dízel üzemanyag ASTM D86 szerint meghatározott desztillációs hőmérséklete nem lehet 200 °C-nál alacsonyabb és 350 °C-nál magasabb.

Kéntartalom

A közelmúltban a környezetvédelemért folytatott küzdelem részeként Oroszországban nem szabályozták szigorúan a gázolaj kéntartalmát . A kén itt a kénvegyületek - merkaptánok (R-SH), szulfidok (RSR), diszulfidok (RSSR), tiofének, tiofánok stb. - tartalmára vonatkozik, nem pedig az elemi kénre. R jelentése szénhidrogéncsoport. Az olaj kéntartalma 0,15% (könnyű szibériai olajok), 1,5% ( Urals olaj ) és 5-7% (nehéz bitumenes olajok) között mozog; A megengedett kéntartalom egyes maradék üzemanyagokban legfeljebb 3%, a tengeri hajózásban használt üzemanyagokban  legfeljebb 1%, és a legújabb európai és Kalifornia állam szabványai szerint a gázolaj megengedett kéntartalma nem haladja meg a 0,001%-ot (10 ppm). A dízel üzemanyag kéntartalmának csökkentése rendszerint a kenési tulajdonságainak csökkenéséhez vezet, ezért az ultraalacsony kéntartalmú dízel üzemanyagok esetében előfeltétel a kenőadalékok jelenléte.

Sorozatszám az ENSZ rendszere szerint: 1202, osztály - 3.

Fizikai tulajdonságok

Oroszországban a GOST 305-82* szabályozott:

Nyári gázolaj: Sűrűség: legfeljebb 860 kg/m³. Lobbanáspont: 62 °C. Dermedéspont : -5 °C. 180-360 °C forráspontú , közvetlen lepárlású, hidrogénnel kezelt és újrahasznosított szénhidrogén frakciók összekeverésével nyerik . A forrás végének hőmérsékletének emelkedése az injektorok megnövekedett kokszosodásához és füstjéhez vezet. A dízel üzemanyag vízben gyengén oldódik, és nem reagál vele. Nem agresszív a fémekkel szemben. Mérgező.

Téli gázolaj: Sűrűség: legfeljebb 840 kg/m³. Lobbanáspont: 40°C. Dermedéspont : -35 °C. 180–340 °C forráspontú , közvetlen lepárlású, hidrogénnel kezelt és újrahasznosított szénhidrogén frakciók összekeverésével nyerik. Szintén a téli dízel üzemanyagot nyári dízel üzemanyagból nyerik dermedéspont-csökkentő hozzáadásával, amely csökkenti az üzemanyag dermedéspontját, de kis mértékben megváltoztatja a korlátozó szűrhetőségi hőmérsékletet. Kézműves módon akár 20% kerozint TS-1 vagy KO adnak a nyári dízel üzemanyaghoz , miközben a teljesítmény tulajdonságai gyakorlatilag nem változnak. Időigényesebb módszer a nyári üzemanyag lefagyasztása mínuszban. Ebben az esetben a folyékony frakciót téli tüzelőanyagként , a csapadékot pedig a nyári (meleg) időszakban használják fel.

Sarkvidéki dízel üzemanyag: Sűrűség: legfeljebb 830 kg/m³. Lobbanáspont: 35 °C. Dermedéspont : -55 °C [3] . 180–320 °C forráspontú , közvetlen lepárlású, hidrogénnel kezelt és újrahasznosított szénhidrogén frakciók összekeverésével nyerik. A sarkvidéki tüzelőanyag forrásponttartománya nagyjából megfelel a kerozinfrakciók forrástartományának, tehát ez az üzemanyag lényegében súlyozott kerozin . A tiszta kerozinnak azonban alacsony a cetánszáma, 35-40, és nem megfelelő a kenési tulajdonságai (erős befecskendező szivattyú kopása ). E problémák leküzdésére cetánszám - javítókat és ásványi motorolajat adnak a sarkvidéki üzemanyagokhoz , hogy javítsák a kenést. A sarkvidéki dízel üzemanyag előállításának drágább módja a nyári dízel üzemanyag viaszmentesítése .

Törtösszetétel

A dízel üzemanyag frakcionált összetételét 100 ml üzemanyag melegítésével határozzuk meg egy speciális készülékben (GOST 2177-82). A gőzöket lehűtjük, a keletkező kondenzátumot mérőhengerben rögzítjük. A desztillációs folyamatban a kulcspontok az 50%-os és a 96%-os forráspontok. Az 50%-os forráspont az üzemanyag kiindulási tulajdonságait, 96%-os a szénképződésre való hajlamot és az égés teljességét jellemzi.

Ha sok könnyű szénhidrogén van a dízel üzemanyagban, akkor az égési folyamat megszakad (a nyomás meredeken növekszik a főtengely szögének fokánként). A nehéz, magas forráspontú tüzelőanyag porlasztáskor nagyobb cseppeket képez, az éghető keverék minősége romlik, az üzemanyag-fogyasztás nő. Az üzemanyag jelentős súlyozása esetén a befecskendező fúvókák kokszosodása jelentősen megnő, a szénlerakódások mennyisége a henger-dugattyú csoport zónájában.

A motorok téli üzemeltetése során 140-340 C-on, nyáron pedig 170-360 C-on forr el üzemanyagot használnak. A dízel üzemanyag ilyen frakcionált összetétele, megfelelően beállított energiarendszerrel, biztosítja az üzemanyag teljes elégetését és a modern nagy sebességű dízelmotorok lágy működését.

Biztonság

A dízel üzemanyag mérgező anyag [4] . Magas koncentrációban a dízel üzemanyag kábító és általános mérgező hatású, az ép bőrön keresztül behatol . Gőzök és por belélegzésével mérgezést okoz .

Az ajánlott MPC a munkaterületen 300 mg/m³ ( szénben kifejezve ) [5] .

A GOST 12.1.007-76 szerint a dízel üzemanyag az emberi szervezetre gyakorolt ​​hatás mértékét tekintve mérgező, alacsony kockázatú anyag , a 4. veszélyességi osztályba tartozik [6] .

A dízel üzemanyag és a dízel üzemanyag közötti különbségek

A dízel üzemanyag paraffinos, nafténes és aromás szénhidrogének, valamint származékaik keveréke, amelyek átlagos molekulatömege 120-230 amu . e.m. 170-380 °C-ra hevítve az összetevők hajlamosak elforrni . Ezután a dízel üzemanyag egy tisztítási folyamaton megy keresztül, amely után bizonyos adalékokat adnak hozzá. A végtermék 2-4,5 mm²/s körüli viszkozitási indexet kap. A szolárolaj napolaj, amely az olaj közvetlen desztillációjának terméke.

A dízel üzemanyag csak bizonyos típusú dízelmotorok üzemanyagaként használható. Az ilyen üzemanyag viszkozitási indexe 5-9 mm² / s. A forráspont körülbelül 240-400 °C. Ez a fajta üzemanyag alkalmas alacsony fordulatszámú, alacsony fordulatszámú dízelmotorokhoz, amelyeket dízelmozdonyokra , hajókra és traktorokra szerelnek fel . A dízel üzemanyag gazdag szénhidrogénekben, alacsonyabb a forráspontja és sokkal kisebb a viszkozitása. A dízel üzemanyag viszkózusabb, ennek a terméknek a forráspontja is magasabb. A kén jelenléte a dízel üzemanyagban kötelező, ha mechanikus dugattyús szivattyús dízelmotorokat használnak. A kénmentes gázolaj növeli a dugattyúpár kopását.

A hagyományos gázolaj alternatívái

Biodízel

A biodízel zsírsav-metil-észterek keveréke  , amelyek fizikai és kémiai tulajdonságaiban hasonlóak a kőolajból származó dízelfrakcióhoz. A biodízel cetánszáma legalább 51 (a hagyományos dízel üzemanyaghoz képest 42-45), lobbanáspontja több mint 150 °C, és jó a kenőképessége. A fő hátrány a gyártás utáni korlátozott eltarthatósági idő - legfeljebb 3 hónap a baktériumok lebomlása miatt. Ugyanakkor ez a tulajdonság az egyik fő előnye - biodízel üzemanyag szivárgása esetén teljesen biológiailag lebomlik anélkül, hogy károsítaná a környezetet.

Növényi olajokban (repce, szójabab, pálma) található zsírsavak és metil-alkohol 10:1 arányú átészterezési reakciójával nyerik nátrium-metoxid, mint katalizátor jelenlétében. A reakció az olaj és az alkohol keverésével megy végbe egy keverővel ellátott tartályban, normál 20-25 ° C hőmérsékleten. A melléktermék a glicerin , amelyet a mosóoszlopban vízzel tovább választanak.

Emulgeált dízel üzemanyag

A hagyományos dízel üzemanyag alternatívája 20% víz és 1% emulgeálószer hozzáadása a hagyományos gázolajhoz . A keverék a hagyományos dízelmotorokban azok változtatása nélkül használható. A keverék színe zavaros fehér. Az eltarthatóság az elkészítést követően körülbelül három hónap. A technológiát Németországban alkalmazzák . A biodízelhez víz és emulgeálószer hozzáadásának lehetőségét nem vizsgálták.

Az emulgeálószerek  olyan anyagok, amelyek nem elegyedő folyadékokból emulziókat állítanak elő. Az emulgeálószerek hatása a felületaktív anyagok azon képességén alapul, hogy csökkentik a szabad interfész létrehozásához szükséges energiát. Az elegyedő fázisok határfelületére koncentrálva a felületaktív anyagok csökkentik a határfelületi feszültséget, és hosszú távú stabilitást biztosítanak a készítménynek. A felületaktív anyagok jellegétől függően felgyorsítják a képződést és stabilizálják az emulzió típusát, amelynek diszperziós közegében jobban oldódnak.

De víz hozzáadása a dízel üzemanyaghoz katasztrofális. A nagynyomású fúvókáknál (mint a CDI ) a víz és a kén az agresszív elem. Nagy nyomáson és vízben kénsav képződik az üzemanyag-összetételben, amely tönkreteszi a precíziós csatornákat. Ezenkívül, ha a forgattyúház gázai belépnek az olajba, a kén csökkenti annak élettartamát. Ezért az importált autókra vonatkozó utasításokban a gyártók azt írják, hogy a volt Szovjetunió országaiban (ahol még mindig 0,2% kéntartalmú gázolajat árulnak) az olajcsere időszaka felére csökken. Ezenkívül a savak lerövidítik a katalizátorok és a részecskeszűrők élettartamát.

Termelés, export és belföldi fogyasztás Oroszországban

Az orosz energiaügyi minisztérium szerint 2013-ban Oroszországban 72,6 millió tonnát termeltek dízel üzemanyagot (+4,6% 2012-hez képest) [7] .

A dízel üzemanyag a harmadik helyen áll az olaj és a gáz után az orosz export szerkezetében (pénzben kifejezve).

Lásd még

• Alacsony viszkozitású tengeri üzemanyag
• Autó töltőállomás
• Az olajárak

Jegyzetek

1. ↑ Solaröl in Pierer's Universal-Lexikon Archivált 2014. augusztus 29. a Wayback Machine -nél  (német)
2. ↑ GOST 32511-2013 4 Műszaki követelmények - 4.2 p6
3. ↑ Dízel üzemanyag. GOST 305-82 (A bevezetés dátuma 83.01.01) . Hozzáférés dátuma: 2015. június 18. Az eredetiből archiválva : 2016. március 4. (határozatlan)
4. ↑ name= https://docs.cntd.ru_Disel
5. ↑ name= https://docs.cntd.ru_GOST  (elérhetetlen link) 12.1.005-76. A munkaterület levegője. Általános egészségügyi és higiéniai követelmények
6. ↑ name= https://docs.cntd.ru_GOST  (elérhetetlen link) 12.1.007-76. Munkavédelmi szabványok rendszere (SSBT). Káros anyagok. Osztályozás és általános biztonsági követelmények (1., 2. módosítással)
7. ↑ 1 2 3 4 5 6 7 Az orosz üzemanyag- és energiakomplexum 2013-as munkájának eredményei // Oroszország Energiaügyi Minisztériuma, 2014. január 13.

Irodalom

• Kereskedelmi kőolajtermékek, tulajdonságaik és felhasználási területeik. Kézikönyv, szerk. Szerkesztette: N. G. Puchkova. Moszkva, 1971.
• Olajtermékek. Kézikönyv, szerk. B. V. Losikova, Moszkva, 1966.

Linkek

• GOST R 52368-2005 „Dízel üzemanyag EURO. Műszaki adatok" . Letöltve: 2013. május 31. (határozatlan)
• Műszaki előírás „A gépjármű- és repülőgépbenzinre, dízelre és hajóüzemanyagra, repülőgép-üzemanyagra és fűtőolajra vonatkozó követelményekről” . Letöltve: 2013. május 31. (határozatlan)

Szótárak és enciklopédiák	Nagy dán Nagy katalán Nagy katalán Nagy norvég Britannica (online) Treccani
Bibliográfiai katalógusokban BNF : 11981884t GND : 4197700-2 J9U : 987007553027305171 LCCN : sh85037815 NDL : 00565414 NKC : ph123001