Dieselbrændstof er et flydende produkt, der bruges som brændstof i en dieselforbrændingsmotor . Normalt forstås dette udtryk som brændstof opnået fra petroleum - gasoliefraktioner af direkte destillation af olie .
Navnet "sololie" kommer derfra . Solaröl [1] - "sololie": allerede i 1857 var dette navnet på den tungere fraktion, der blev dannet under destillationen af olie. Fraktionen hedder sådan i forbindelse med den gullige farve. Den sovjetiske olieraffineringsindustri producerede produktet " sololie GOST 1666-42 og GOST 1666-51 ".
De vigtigste forbrugere af dieselbrændstof er jernbanetransport ( diesellokomotiver , jernbanevogne , dieseltog ), lastbiler , busser , vandtransport , militærudstyr , dieselgeneratorer, landbrugsmaskiner samt dieselkøretøjer til passagerer. Ud over dieselmotorer bruges restdieselbrændstof (sololie) ofte som kedelbrændstof , til imprægnering af læder, i skærevæsker og bratkølingsvæsker og til mekanisk og varmebehandling af metaller.
Der er destillat med lav viskositet - til højhastigheds- og højviskositet, resterende, til lavhastighedsmotorer (traktor, skib, stationære osv.). Destillatet består af hydrogenbehandlede petroleumsgasoliefraktioner af direkte destillation og op til 1/5 af katalytisk krakning og koksgasolier . Viskøst brændstof til lavhastighedsmotorer er en blanding af brændselsolier med petroleum-gas oliefraktioner. Brændværdien af dieselbrændstof er i gennemsnit 42624 kJ/l (10180 kcal/l).
Generelt skal dieselbrændstof, der bruges til dieselmotorer, overholde kravene i den mellemstatslige standard GOST 32511-2013 [≡] (EN 590:2009) og obligatorisk til brug fra 1. januar 2015.
Dieselbrændstof, der bruges til højhastighedsdiesel- og gasturbinemotorer til land- og marineudstyr, såvel som beregnet til eksport, skal overholde kravene i den mellemstatslige standard GOST 305-2013 "Dieselbrændstof. Specifikationer " [≡] (introduceret for at erstatte GOST 305-82 [≡] ) og obligatorisk til brug fra 1. januar 2015.
Dieselbrændstof med et svovlindhold på 2000 mg/kg i henhold til GOST 305-2013 "Dieselbrændstof. Specifikationer” fra introduktionsdatoen den 01.01.2015 er ikke tilladt at sælge gennem offentlige tankstationer (afsnit 1 “Omfang”).
Prøveudtagning af dieselbrændstof for at vurdere dets kvalitet udføres i overensstemmelse med GOST 2517-2012 "Olie og olieprodukter" [≡] .
Der er såkaldt vinter- og sommerdiesel. Den største forskel er i den begrænsende filtrerbarhedstemperatur (ASTM D6371, GOST 22254-92) og sky- og hældepunkter (ASTM D97, ASTM D2500, GOST 20287-91) specificeret i standarderne for dette brændstof. Produktion af vinterbrændstof er dyrere, men uden forvarmning er det umuligt at bruge sommerbrændstof, for eksempel ved -10 °C. Et andet problem er det høje vandindhold i dieselbrændstof. Vand eksfolierer under opbevaring af dieselbrændstof og samler sig i bunden, da tætheden af dieselbrændstof er mindre end 1 kg / l. En vandprop i ledningen blokerer fuldstændigt for driften af motoren. Krav til interstate standard GOST 305-2013 "Diesel brændstof. Specifikationer” regulerer den kinematiske viskositet ved 20 °C for sommersorter inden for 3,0÷6,0 cSt , for vintersorter 1,8÷5,0 cSt, for arktiske sorter 1,5÷4,0 cSt. Denne standard kræver også fravær af vand i alle brændstofkvaliteter.
Hovedindikatoren for dieselbrændstof er cetantallet (L-45). Cetantallet karakteriserer brændslets evne til at antænde i forbrændingskammeret og er lig med det volumetriske indhold af cetan i en blanding med α-methylnaphthalen, som under ASTM D613 standardbetingelser har samme brændbarhed sammenlignet med det undersøgte brændstof. Flammepunkt , bestemt i henhold til ASTM D93, for dieselbrændstof skal være mindst 55 ° C i henhold til GOST 32511-2013 [2] . Destillationstemperaturen , bestemt i henhold til ASTM D86, for dieselbrændstof bør ikke være lavere end 200 og højere end 350 °C.
For nylig, som en del af kampen for miljøet, er svovlindholdet i dieselolie ikke blevet strengt reguleret i Rusland. Svovl refererer her til indholdet af svovlforbindelser - mercaptaner (R-SH), sulfider (RSR), disulfider (RSSR), thiophener, thiophaner osv., og ikke elementært svovl som sådan; R er en carbonhydridgruppe. Svovlindholdet i olie spænder fra 0,15% (lette sibiriske olier), 1,5% ( Uralolie ) til 5-7% (tunge bituminøse olier); tilladt indhold i nogle resterende brændstoffer er op til 3 %, i skibsbrændstof - op til 1 %, og i henhold til de seneste standarder i Europa og staten Californien er det tilladte svovlindhold i dieselbrændstof ikke mere end 0,001 % (10 ppm). Reduktion af svovlindholdet i dieselbrændstof fører som regel til et fald i dets smøreegenskaber, derfor er tilstedeværelsen af smørende additiver en forudsætning for dieselbrændstof med et ultralavt svovlindhold.
Serienummer i henhold til FN-systemet: 1202, klasse - 3.
I Rusland er GOST 305-82* reguleret:
Sommer dieselbrændstof: Massefylde: ikke mere end 860 kg/m³. Flammepunkt: 62 °C. Flydepunkt : -5 °C. Det opnås ved at blande straight-run, hydrogenbehandlede og recirkulerede carbonhydridfraktioner med et kogepunkt på 180-360 °C. En stigning i end-of-boil-off-temperaturen fører til øget forkoksning af injektorerne og røgen. Dieselbrændstof er lidt opløseligt i vand og reagerer ikke med det. Ikke aggressiv overfor metaller. Giftig.
Vinterdiesel: Massefylde: ikke mere end 840 kg/m³. Flammepunkt: 40°C. Flydepunkt : -35 °C. Det opnås ved at blande straight-run, hydrogenbehandlede og recirkulerede carbonhydridfraktioner med et kogepunkt på 180-340 °C. Vinterdiesel opnås også fra sommerdieselbrændstof ved at tilføje et flydepunktssænkende middel, som reducerer brændstoffets flydepunkt, men en smule ændrer den begrænsende filtrerbarhedstemperatur. På en håndværksmæssig måde tilsættes op til 20% petroleum TS-1 eller KO til sommerdieselbrændstof , mens ydeevneegenskaberne praktisk talt ikke ændres. En mere tidskrævende metode er frysning af sommerbrændstof ved minusgrader. I dette tilfælde bruges den flydende fraktion som vinterbrændstof , og bundfaldet bruges i sommeren (varme) periode.
Arktisk dieselbrændstof: Massefylde: ikke mere end 830 kg/m³. Flammepunkt: 35 °C. Flydepunkt : -55 °C [3] . Det opnås ved at blande straight-run, hydrogenbehandlede og recirkulerede carbonhydridfraktioner med et kogepunkt på 180-320 °C. Kogeområdet for arktisk brændsel svarer nogenlunde til kogepunktet for petroleumsfraktioner, så dette brændstof er i det væsentlige vægtet petroleum . Men ren petroleum har et lavt cetantal på 35-40 og utilstrækkelige smøreegenskaber (stærkt slid på injektionspumpen ). For at overvinde disse problemer tilsættes cetanforbedrende midler og mineralsk motorolie til arktiske brændstoffer for at forbedre smøreevnen. En dyrere måde at producere arktisk diesel på er gennem afvoksning af sommerdiesel.
Den fraktionelle sammensætning af dieselbrændstof bestemmes ved at opvarme 100 ml brændstof i en speciel enhed (GOST 2177-82). Dampene afkøles, det resulterende kondensat fastgøres i en målecylinder. I destillationsprocessen er nøglepunkterne 50% og 96% kogepunkter. Kogepunktet på 50% karakteriserer brændstoffets startegenskaber, 96% - tendensen til kulstofdannelse og fuldstændigheden af forbrændingen.
Hvis der er mange lette kulbrinter i dieselbrændstof, så forstyrres forbrændingsprocessen (trykket stiger kraftigt pr. grad af krumtapakselvinklen). Tungt, højtkogende brændstof danner, når det forstøves, større dråber, kvaliteten af den brændbare blanding forringes, og brændstofforbruget stiger. Med en betydelig vægtning af brændstoffet øges forkoksningen af injektordyser betydeligt, mængden af kulstofaflejringer i cylinder-stempelgruppens zone stiger.
Ved drift af motorer om vinteren bruges brændstof, der koger væk i intervallet 140 - 340 C, og om sommeren - i intervallet 170 - 360 C. Sådan en fraktioneret sammensætning af dieselbrændstof , med et korrekt justeret kraftsystem, sikrer fuldstændig forbrænding af brændstoffet og blød drift af moderne højhastighedsdieselmotorer.
Diesel er et giftigt stof [4] . I høje koncentrationer har dieselolie en narkotisk og generel giftig virkning, trænger gennem intakt hud . Forårsager forgiftning ved indånding af dampe og støv.
Den anbefalede MPC i arbejdsområdet er 300 mg/m³ (med hensyn til kulstof ) [5] .
I overensstemmelse med GOST 12.1.007-76 er dieselbrændstof et giftigt lavfarligt stof med hensyn til graden af påvirkning af menneskekroppen, den 4. fareklasse [6] .
Dieselbrændstof er en blanding af paraffiniske, naphtheniske og aromatiske kulbrinter samt deres derivater, som har en gennemsnitlig molekylvægt på 120-230 amu . e. m. Komponenterne har en tendens til at koge væk, når de opvarmes til en temperatur på 170-380 °C. Derefter gennemgår dieselbrændstof en rensningsproces, hvorefter der tilsættes visse tilsætningsstoffer. Slutproduktet får et viskositetsindeks på omkring 2-4,5 mm²/s. Sololie er sololie, der er et produkt af direkte destillation af olie.
Dieselbrændstof kan kun bruges som brændstof til visse typer dieselmotorer. Sådant brændstof har et viskositetsindeks på 5-9 mm² / s. Kogepunktet er omkring 240-400°C. Denne type brændstof er velegnet til brug i lavhastighedsdieselmotorer med lav hastighed, der er installeret på diesellokomotiver , skibe og traktorer . Dieselbrændstof er rig på kulbrinter, har et lavere kogepunkt og en meget lavere viskositet. Dieselbrændstof er mere viskøst, kogepunktet for dette produkt er også højere. Tilstedeværelsen af svovl i dieselbrændstof er obligatorisk ved brug af dieselmotorer med mekaniske stempelpumper. Svovlfri dieselolie øger sliddet på stempelparret.
Biodiesel er en blanding af fedtsyremethylestere, der i fysiske og kemiske egenskaber ligner dieselfraktionen fra råolie. Biodiesel har et cetantal på mindst 51 (sammenlignet med konventionelt diesel på 42-45), et flammepunkt på mere end 150 °C og god smøreevne. Den største ulempe er den begrænsede holdbarhed efter fremstilling - ikke mere end 3 måneder på grund af bakteriel nedbrydning. Samtidig er denne egenskab en af de vigtigste fordele - i tilfælde af lækage af biodiesel er den fuldstændig biologisk nedbrydelig uden at skade miljøet.
Det opnås ved omsætning af interesterificering af fedtsyrer indeholdt i vegetabilske olier (rapsfrø, sojabønne, palme) og methylalkohol i et forhold på 10:1 i nærvær af natriummethoxid som katalysator. Reaktionen sker i processen med at blande olie og alkohol i en beholder med en omrører ved en normal temperatur på 20-25 ° C. Biproduktet er glycerol , som separeres yderligere i vaskekolonnen med vand.
Et alternativ til konventionel diesel er at tilsætte 20 % vand og 1 % emulgator til konventionel diesel . Blandingen kan bruges i konventionelle dieselmotorer uden ændringer. Farven på blandingen er uklar hvid. Holdbarheden efter tilberedning er cirka tre måneder. Teknologien anvendes i Tyskland . Muligheden for at tilsætte vand og emulgator til biodiesel er ikke undersøgt.
Emulgatorer er stoffer, der giver dannelsen af emulsioner fra ublandbare væsker. Virkningen af emulgatorer er baseret på overfladeaktive stoffers evne til at reducere den energi, der kræves for at skabe en fri grænseflade. Ved at koncentrere sig om grænsefladen mellem blandbare faser reducerer overfladeaktive stoffer grænsefladespændingen og giver langtidsstabilitet af sammensætningen. Afhængigt af beskaffenheden af overfladeaktive stoffer accelererer de dannelsen og stabiliserer emulsionstypen, i hvilket dispersionsmedium de er bedre opløselige.
Men at tilføje vand til dieselbrændstof er katastrofalt. For højtryksdyser (som CDI ) er vand og svovl de aggressive elementer. Ved højt tryk og vand dannes svovlsyre i brændstofsammensætningen, som ødelægger præcisionskanaler. Desuden, hvis krumtaphusgasser kommer ind i olien, reducerer svovl dens levetid. Derfor skriver producenterne i instruktionerne for importerede biler, at olieskifteperioden i landene i det tidligere USSR (hvor dieselbrændstof med 0,2% svovl stadig sælges) halveres. Derudover forkorter syrer levetiden for katalysatorer og partikelfiltre.
Ifølge det russiske energiministerium udgjorde produktionen af dieselbrændstof i Rusland i 2013 72,6 millioner tons (+4,6 % i forhold til 2012) [7] .
Produktion | 2011 | 2012 | 2013 |
---|---|---|---|
millioner tons | 70,9 [7] | 69,4 [7] | 72,6 [7] |
Dieselolie indtager tredjepladsen efter olie og gas i strukturen af russisk eksport (i monetære termer).
Eksport | 2005 | 2006 | 2007 | 2008 | 2009 | 2010 | 2011 | 2012 | 2013 |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
millioner tons | 33,8 | 36,1 | 35,7 | n/a | n/a | n/a | 39,6 [7] | 41,4 [7] | 43,0 [7] |
milliarder dollars | 16.2 | 20.2 | 21.4 | n/a | n/a | n/a | n/a | n/a | n/a |
Ordbøger og encyklopædier | ||||
---|---|---|---|---|
|
organisk brændsel | Hovedtyper af|||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Fossil |
| ||||||||
Vedvarende og biologisk | |||||||||
kunstig |