Дизельное топливо предназначено для быстроходных дизельных и газотурбинных двигателей наземной и судовой техники. 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.
Основные эксплуатационные показатели дизельного
топлива:
цетановое число, определяющее высокие мощностные и
экономические показатели работы двигателя;
фракционный состав,
определяющий полноту сгорания, дымность и токсичность отработавших газов
двигателя;
вязкость и плотность, обеспечивающие нормальную подачу
топлива, распыливание в камере сгорания и работоспособность системы
фильтрования;
низкотемпературные свойства, определяющие
функционирование системы питания при отрицательных температурах окружающей среды
и условия хранения топлива;
степень чистоты, характеризующая
надежность работы фильтров грубой и тонкой очистки и цилиндро-поршневой группы
двигателя;
температура вспышки, определяющая условия безопасности
применения топлива в дизелях;
наличие сернистых соединений, непредельных
углеводородов и металлов, характеризующее нагарообразование, коррозию и
износ.
Ассортимент, качество и состав дизельных топлив
Нефтеперерабатывающей промышленностью вырабатывается дизельное топливо по
ГОСТ 305-82 трех марок:
Л - летнее, применяемое при температурах
окружающего воздуха выше 0 °С;
З - зимнее, применяемое при
температурах до -20 °С (в этом случае зимнее дизельное топливо должно иметь заст
< -35 °С и п < -25 °С), или зимнее, применяемое при температурах до -30
°С, тогда топливо должно иметь заст < -45 °С и п <-35 °С);
А -
арктическое, температура применения которого до -50 °С. Содержание серы в
дизельном топливе марок Л и З не превышает 0,2 % - для I вида топлива и 0,5 -
для II вида топлива, а марки А - 0,4 %.
Для удовлетворения потребности в
дизельном топливе разрешаются по согласованию с потребителем выработка и
применение топлива с температурой застывания 0 °С без нормирования температуры
помутнения. В соответствии с ГОСТ 305-82 принято следующее условное обозначение
дизельного топлива: летнее топливо заказывают с учетом содержания серы и
температуры вспышки (Л-0,2-40), зимнее - с учетом содержания серы и температуры
застывания (З-0,2-минус 35).
В условное обозначение на арктическое дизельное
топливо входит только содержание серы: А-0,2.
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 %.
Характеристики дизельного топлива (ГОСТ 305-82) | |||
Показатели |
Норма для марок | ||
Л |
З |
А | |
Цетановое число, не менее |
45 |
45 |
45 |
Фракционный состав: | |||
50 % перегоняется при температуре, °С, не выше |
280 |
280 |
255 |
90 % перегоняется при температуре (конец перегонки), °С, не выше |
360 |
340 |
330 |
Кинематическая вязкость при 20 ° С, мм2/с |
3,0-6,0 |
1,8-5,0 |
1,5-4,0 |
Температура застывания, ° С, не выше, для климатической зоны: | |||
умеренной |
-10 |
-35 |
- |
холодной |
- |
-45 |
-55 |
Температура помутнения, ° С, не выше, для климатической зоны: | |||
умеренной |
-5 |
-25 |
- |
холодной |
- |
-35 |
- |
Температура вспышки в закрытом тигле, ° С, не ниже: | |||
для тепловозных и судовых дизелей и газовых турбин |
62 |
40 |
35 |
для дизелей общего назначения |
40 |
35 |
30 |
Массовая доля серы, %, не более, в топливе: | |||
вида I |
0,2 |
0,2 |
0,2 |
вида II |
0,5 |
0,5 |
0,4 |
Массовая доля меркаптановой серы, %, не более |
0,01 |
0,01 |
0,01 |
Содержание фактических смол, мг/100 см3 топлива, не более |
40 |
30 |
30 |
Кислотность, мг КОН/100 см3 топлива, не более |
5 |
5 |
5 |
Йодное число, г I2/100 г топлива, не более |
6 |
6 |
6 |
Зольность, %, не более |
0,01 |
0,01 |
0,01 |
Коксуемость 10 %-ного остатка, %, не более |
0,20 |
0,30 |
0,30 |
Коэффициент фильтруемости, не более |
3 |
3 |
3 |
Плотность при 20 ° С, кг/м3, не более |
860 |
840 |
830 |
Примечание. |
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 качествапо 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.
Характеристики дизельного экспортного топлива (ТУ 38.401-58-110-94) | ||
Показатели |
Норма для марок | |
ДЛЭ |
ДЗЭ | |
Дизельный индекс, не менее |
53 |
53 |
Фракционный состав: перегоняется при температуре, °С, не выше: | ||
50 % |
280 |
280 |
90 % |
340 |
330 |
96 % |
360 |
360 |
Кинематическая вязкость при 20 °С, мм2/с |
3,0-6,0 |
2,7-6,0 |
Температура, °С: | ||
застывания, не выше |
-10 |
-35 |
предельной фильтруемости, не выше |
-5 |
-25 |
вспышки в закрытом тигле, не ниже |
65 |
60 |
Массовая доля серы, %, не более, в топливе: | ||
вида I |
0,2 |
0,2 |
вида II |
0,3 |
- |
Испытание на медной пластинке |
Выдерживает | |
Кислотность, мг КОН/100 см3 топлива, не более |
3,0 |
3,0 |
Зольность, %, не более |
0,01 |
0,01 |
Коксуемость 10 %-ного остатка, %, не более |
0,2 |
0,2 |
Цвет, ед. ЦНТ, не более |
2,0 |
2,0 |
Содержание механических примесей |
Отсутствие | |
Прозрачность при температуре 10 °С |
Прозрачно | |
Плотность при 20 °С, кг/м3, не более |
860 |
845 |
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 дизельноетопливо
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 чистые топлива
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 -
улучшеное 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.
Европейский стандарт EN 590 действует в странах Европейского
экономического сообщества с 1996 г. Стандарт предусматривает выпуск дизельных
топлив для различных климатических регионов. Общими для дизельных топлив
являются требования по температуре вспышки - не ниже 55 °С, косуемости 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 дизельных топливах - не
более 0,05 %. Таким требованиям отвечают отечественные ТУ 38. 1011348-89.
Характеристики зимних дизельных топлив с депрессорными присадками | |||
Показатели |
Нормы для марок | ||
ДЗп |
ДЗп-15/-25 |
ДАп-35/-45 | |
ТУ 38.101889-81 |
ТУ 38.401-58-36-92 | ||
Цетановое число, не менее |
45 |
45 |
40 |
Фракционный состав: | |||
перегоняется при температуре, °С, не выше: | |||
50 % |
280 |
280 |
280 |
90 % (конец перегонки) |
360 |
360 |
340 |
Кинематическая вязкость для дизелей общего назначения при 20 °С, мм2/с |
3,0-6,0 |
1,8-6,0 |
1,5-5,0 |
Температура, °С, не выше: | |||
застывания |
-30 |
-35 |
-55 |
помутнения |
-5 |
-15 |
-35 |
предельной фильтруемости |
-15 |
-25 |
-45 |
Температура вспышки в закрытом тигле, °С, не ниже: | |||
для дизелей общего назначения |
40 |
40 |
35 |
для тепловозных и судовых дизелей |
62 |
35 |
30 |
Массовая доля серы, %, не более, в топливе: | |||
вида I |
0,2 |
0,2 |
0 ,2 |
вида II |
0,5 |
0,5 |
0,4 |
Массовая доля меркаптановой серы, %, не более |
0,01 |
0,01 |
0,01 |
Концентрация фактических смол, мг/100 см3 базового топлива, не более |
40 |
- |
- |
Кислотность, мг КОН/100 см3 топлива, не более |
5 |
5 |
5 |
Йодное число, г I2/100 г топлива, не более |
6 |
5 |
5 |
Зольность, %, не более |
0,01 |
0,01 |
0,01 |
Коксуемость 10 %-ного остатка, %, не более |
0,3 |
0,2 |
0,2 |
Коэффициент фильтруемости, не более: | |||
для базового топлива |
2,0 |
- |
- |
для топлива с присадкой |
3,0 |
3,0 |
3,0 |
Плотность при 20 °С, кг/м3, не более |
860 |
860 |
840 |
Цвет, ед. ЦНТ, не более |
2,0 |
2,0 |
2,0 |
Примачание. Для топлив всех марок: содержание сероводорода, водорастворимых кислот и щелочей, механических примесей и воды - отсутствие; испытание на медной пластинке - выдерживают. |