0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Серы в дизельном топливе

Содержание серы в дизельном топливе

Наличие серы в дизельном топливе неизбежно даже при самой эффективной очистке. Но её массовая доля при этом может быть разной. Это важно потому, что при сгорании топлива происходит образование серного и сернистого газа, и их объём будет зависеть от содержания серы в дизтопливе. В условиях высокой температуры будет происходить газовая коррозия металлов, а при низких – образовываться серная и сернистая кислота. Это означает, что в любом случае они будут отрицательно влиять на состояние двигателя, его работу, сократят его физический ресурс.

Содержание серы: нормы и требования

В зависимости от степени очистки дизельное топливо можно назвать сернистым или малосернистым. В первом случае массовая доля серы в солярке будет составлять 0,2 %, во втором – до 0,035 %. Работа по ужесточению экологических стандартов для всех видов топлива неразрывно связана со снижением количества этого вещества. В результате с показателя 350 мг/кг, актуального для Евро 3, удалось снизить долю серы до 10 мг/кг (Евро 5). Но в то же время в соответствии с требованиями профильного отечественного ГОСТ 305-82 возможен выпуск топлива, в котором содержится 500 (вид II); 200 (вид I) и менее 200 мг/кг (высший сорт).

Основной причиной такого несоответствия старых и новых нормативных требований стало то, что отечественная военная техника чаще всего работает именно на дизтопливе, изготовленном в соответствии с ГОСТ. Кроме того, резкий переход к производству солярки, соответствующей новым требованиям, невозможен ещё и потому, что основная масса нефтеперерабатывающих предприятий производит топливо, в котором содержится 0,05-0,2 % серы. Для перехода на новые стандарты потребуется вложение достаточно больших средств и серьёзная модернизация оборудования.

В результате сложилась ситуация, когда производство дизтоплива происходит не только по ГОСТ 305-82, но и по более, чем трём десяткам различных ТУ. В соответствии с ними на нефтеперерабатывающих предприятиях выпускается солярка для автомобилей, сельскохозяйственной техники, тепловозов, дорожных или строительных машин, судов. Основной объём дизтоплива всё же выпускается в соответствии с ГОСТ (около 80 %). В связи с этим можно считать 0,2 % базовым для российского рынка уровнем содержания серы.

Кроме того, для крупных городов с проблемной экологической обстановкой выпускается городское дизельное топливо с улучшенными экологическими характеристиками. В нём норма содержания серы составляет 0,05 %. Также потребителю предлагается «экологичное» горючее, в котором этот показатель не превышает 0,035 %.

Но в то же время стоит отметить, при снижении уровня серы ниже 0,035 % снижаются и смазывающие способности дизтоплива. Из-за этого увеличивается износ плунжера насоса высокого давления, снижается срок службы других агрегатов топливной системы. Это привело к необходимости введения в состав горючего дополнительных присадок для улучшения смазывающих свойств. Но основной проблемой в этой ситуации стало то, что пока в России их промышленный выпуск не налажен.

Сернистые соединения в дизтопливе: польза и вред

Принято считать, что основной задачей процесса гидроочистки дистиллятного дизельного топлива является разрушение всех содержащихся в нём сернистых соединений для того, чтобы образовался сероводород, который можно будет впоследствии легко отделить. Но в то же время всё чаще между специалистами в данной области ведутся споры о том, насколько целесообразным будет удаление из топлива всех сернистых соединений, не учитывая при этом их химическое строение.

На самом деле в нефтепродуктах содержится столько разных видов сернистых соединений, что их количество превышает число углеводородов. При этом важно, что среди них имеются коррозионноактивные составляющие, которые заметно снижают стабильность дизельного топлива, становятся причиной образования осадка, смол. Но есть и достаточно стабильные соединения, которые оказывают на дизтопливо антиокислительный эффект и являются некоррозионноактивными.

Некоторые сернистые соединения имеют поверхностную активность, которая оказывает существенное влияние на снижение износа трущихся пар. Всё это позволяет сделать вывод о том, что сера и её соединения вполне способны для химической отрасли стать новым источником сырья, который требует своего тщательного изучения. Но в настоящее время содержание серы при производстве товарных нефтепродуктов нужно строго регламентировать. При получении топлива методом прямой перегонки стоит предварительно вести работу по выбору нефти, в которой содержание серы будет ограничено. Другим вариантом становится дополнительная глубокая переработка высокосернистых нефтепродуктов, при которой сернистые соединения будут разрушены (это может быть гидроочистка, каталитический крекинг, гидрирование).

ООО «Компания «Нипетойл» специализируется на поставках дизельного топлива в Москве и Московской области. У нас имеется собственный автопарк спецтранспорта, который позволяет перевозить горючее в любом необходимом заказчику объёме. Мы гарантируем качество нефтепродуктов, оптимальную цену, наличие всей необходимой в таких случаях документации. Сроки поставки минимальны. При необходимости могут быть задействованы автомобили с разделёнными на отсеки цистернами, чтобы доставить дизтопливо сразу в несколько пунктов назначения, указанных заказчиком. Обращайтесь за более детальной информацией к нашим специалистам по указанным на сайте телефонам.

Читать еще:  Как проводят дорожные работы и какая техника используется

Дизельное топливо и сера: проблемы и решения

Эта статья родилась из случайного разговора с коллегой, когда прозвучала фраза о том, что по оценкам представителей зарубежных автостроительных компаний при том содержании серы, которым отличается российское топливо, ни один дизель не может пройти больше 600 тыс. км. Но ведь ходят! Мы задумались, и поняли, что здесь все не так просто, как хотелось бы нашему коллеге. И чтобы не плодить домыслы и легенды обратились к специалистам: уже хорошо известному нашим читателям Виктору Давидовичу Резникову и его коллеге по ВНИИ НП, специализирующемуся на топливе, Аркадию Мироновичу Бакалейнику.

Сера и ее соединения в качестве естественной составляющей входят в состав сырой нефти в виде элементарной серы, сероводорода и различных органических соединений (меркаптанов, сульфидов, дисульфидов и др.), при этом в более тяжелых погонах нефти серы и сернистых соединений содержится больше, чем в легких. Элементарная сера, сероводород, меркаптаны обладают высокой коррозионной агрессивностью, поэтому в бензинах и дизельных топливах их присутствие не допускали (сера и сероводород) или строго ограничивали (меркаптаны). Общее содержание остальных соединений серы в топливе ограничивают предельной нормой показателя «массовая доля серы». Ужесточение норм по этому показателю требует углубления очистки от серы и, соответственно, дополнительных затрат на производство топлива, повышает его стоимость, сокращает ресурсы. Поэтому в определенном количестве сера присутствует во всех коммерческих топливах.

Напомним, что действующий стандарт делит дизельное топливо на «сернистое» и «малосернистое». В эти термины в разное время вкладывали различный смысл. Когда производители техники совсем не имели или имели минимальные ограничения выбросов вредных веществ, содержание серы нормировали, исходя из возможности обеспечения надежной работы двигателя без существенного снижения его ресурса, но так, чтобы это не уменьшало выход топлива и не повышало его стоимости.

На этом этапе, т.е. в 50-х – 70-х годах, к «сернистому» относили дизельное топливо с содержанием серы около 1,0%, а «малосернистым» считали топливо, в котором ее было не более 0,2%. Главной проблемой при использовании сернистых топлив было увеличение износа деталей цилиндро-поршневой группы дизелей и рост количества отложений на них под действием продуктов сгорания серы. Большая часть этих продуктов (SO2 и SO3) выбрасывается с отработавшими газами в атмосферу, но и то количество SO2 и SO3, которое с парами воды образовывает сернистую и серную кислоты, значительно увеличивает коррозионное изнашивание цилиндров, поршневых колец и других деталей, способствует нагарообразованию, нарушающему теплоотвод от поршня, подвижность поршневых колец, снижающему компрессию.

Для решения этих проблем дизельным маслам с помощью щелочных моющих присадок придали нейтрализующую способность. Присадки практически полностью предотвращают коррозионное изнашивание деталей двигателей и повышенное нагарообразование. При достаточной щелочности масла (около 8 – 10 мг КОН/г) износ комплекта поршневых колец при работе на топливах с содержанием серы 1,0; 0,5 и 0,2% практически одинаков, если смена масла выполняется своевременно. При работе на топливе с высоким содержанием серы щелочное число масла убывает быстрее и пробег до смены масла сокращается.

Сегодня ситуация изменилась. Теперь «сернистым» называют топливо, содержащее 0,2% серы, а в «малосернистом» ее может иметься всего 0,035% и менее. В чем причина таких резких перемен?

В последние годы в связи с остротой проблемы загрязнения окружающей среды от эксплуатации быстро растущего многомиллионного парка автомобилей вводятся все более строгие нормы на выбросы автомобилем токсичных соединений, твердых частиц, других загрязнителей воздуха. Соблюдение этих норм потребовало от производителей техники применения в конструкции автомобилей различных систем управления выбросами (дожигателей, каталитических нейтрализаторов, фильтров и т.д.), а также изменений в организации процесса сгорания, введения рециркуляции отработавших газов, новых систем впрыскивания топлива.

Наличие сернистых соединений в топливе повышает токсичность отработавших газов не только непосредственно – за счет увеличения в них концентрации оксидов серы и твердых частиц, но и опосредованно – за счет снижения эффективности и надежности работы современных систем управления составом отработавших газов. Поэтому в настоящее время наряду с разработкой и производством техники, отвечающей новым стандартам на выбросы вредных веществ, постепенно вводятся более строгие ограничения на содержание серы в автомобильных топливах.

Дизельные топлива в России в настоящее время вырабатывают по ГОСТ 305-82 и по более тридцати техническим условиям (ТУ). По этим документам дизельные топлива производятся не только для автотранспорта, но также для сельскохозяйственной техники, строительных и дорожных машин, тепловозов, судов и т.д. В соответствии с ГОСТ 305-82 сейчас в России вырабатывается 80 – 85%, т.е. основной объем дизельного топлива. Уровень содержания серы в 0,2% можно считать для России базовым. В дизельном топливе вида 2 по этому стандарту допускается даже содержание серы до 0,5%. Однако эта норма пересматривается в сторону ужесточения в отношении содержания серы, вводится также топливо с предельным содержанием в 0,05%.

Читать еще:  Почему не заводится и что делать

Для использования в крупных городах или регионах со сложной экологической обстановкой разработаны технические условия на дизтопливо с улучшенными экологическими свойствами – городское (ТУ 38.401-58-170-96) с содержанием серы не более 0,05% и «экологически чистые» топлива (ТУ 38.1011348-99), предусматривающие среди прочих ограничений выпуск топлива с содержанием серы не более 0,035%.

С 1 ноября 2001 г. утверждены и введены в действие ТУ 38.401-58-296-2001 «Топливо дизельное автомобильное. Технические условия», разработанные на базе аутентичного перевода EN-590-2000 с нормой содержания серы не более 0,035%, для автомобилей, соответствующих требованиям Euro-3. К 2003 – 2005 гг. намечается гармонизация отечественных стандартов на бензин и дизельное топливо с европейскими требованиями для автомобилей уровня Euro-3. Это означает ограничение содержания серы в бензинах до 0,015%, а в дизельном топливе до 0,035%. Но введение подобных стандартов не будет означать одновременный переход на новые требования: процесс продолжится не менее 5 лет. В этот период будут одновременно действовать «старые» и «новые» требования.

Дизельные топлива с содержанием серы меньше 0,035% имеют худшие смазывающие свойства. Их применение приводит к существенному увеличению износа плунжеров насоса высокого давления и снижению срока безотказной работы других агрегатов топливной аппаратуры. Стал необходимым ввод в топлива присадок, улучшающих их смазывающие свойства. В России такие присадки пока еще серийно не производятся. И это не единственная проблема, связанная с переходом на новые стандарты.

К сожалению, на наших АЗС до сих пор не организован раздельный сбыт дизельных топлив разных марок, отличающихся по содержанию в них серы и другим показателям, характеризующим их экологичность. Эта актуальная задача должна быть решена, так как смешение топлив в одной емкости АЗС приводит к ухудшению качества экологичных сортов. Но это уже вопрос реформирования инфраструктуры, которое потребует немалого времени.

Сера в дизельном топливе: проблема и решение

Однажды представители зарубежного автостроения высказали свою оценку российскому дизельному топливу. Они посчитали, что вряд ли какой работающий на нём двигатель автомобиля способен перешагнуть 600 000 км пробега. Практика же показала обратное, бывает, и больший пробег выдерживают. После обращения за разъяснением к таким специалистам «ВНИИ НП», как Резников В. Д. и Бакалейник А. М., стала понятна общая картина.

Откуда сера в топливе

Наличие серы и ее соединений в сырой нефти никого не удивляет, она просто там содержится в элементарном состоянии. А элементарная сера, сероводород и меркаптаны довольно агрессивно вызывают коррозию металла, если допустить ее наличие в дизтопливе или бензине. На нефтеперегонных предприятиях выводят их из конечного продукта, меркаптаны же строго ограничивают. На другие соединения серы выставлены лимит, выше которого переходить нельзя, и называется он «массовой долей серы».

Поскольку эта норма становится все более жесткой, то и переработчики нефти все больше средств тратят на очистку и производство дизельного топлива, и оно тоже растет в цене. Сера не удаляется полностью, небольшое количество (в пределах нормы) все же имеет место в составе любого “коммерческого” топлива.

Немного истории и химии

Согласно настоящему стандарту, топливо может быть «малосернистым» и «сернистым». Эти слова понимали раньше неоднозначно. Когда не было или почти не было ограничений на количество вредных выбросов, норма на содержание серы нужна была только для того, чтобы она не вредила двигателю. Этот подход в производстве топлива не был таким затратным, как сейчас, и приходится на период с 1950 до 1970 гг.

В то время «сернистым» считалось топливо, имеющего в составе 1% серы, «малосернистое» ограничивалось 0,2%. Кроме износа узлов и деталей дизельного двигателя проблемы не видели. Беспокоили также и отложения на металле, образовавшиеся при сгорании серных соединений SO3 и SO2.

В основном эти соединения выбрасываются из двигателя вместе с отработанными газами. Другая же часть данных серных продуктов вступает во взаимодействие с водяным паром, и образует серную и сернистую кислоты.

Результат их воздействия на двигатель следующий:

  • увеличение коррозии на деталях поршневой группы;
  • образование нагара снижает теплоотдачу от поршня;
  • нагар ограничивает подвижность колец, и компрессия снижается.

Влияние щелочного числа масла на износ поршневых колец дизеля

Решать эту проблему начали с помощью химического состава масла. Присадки в нём должны были нейтрализовать кислоты за счет своих щелочных и моющих свойств. Если менять масло своевременно, то полностью предотвращается коррозия и образование нагара.

Топливо с большим процентом серы требует более частых замен масла, пробег таких двигателей меньше.

Сейчас обстановка несколько другая. Лимиты изменились в разы:

  • сернистое топливо содержит 0,2% серы;
  • малосернистое – 0,035%.
Читать еще:  Параметры моделей foton 404 354 504 и 244

Вся причина в том, что начали бороться и за состояние окружающей среды. Парк машин вырос многократно и чтобы спасти природу, ужесточили нормы выбросов в атмосферу всего того, чем автомобиль ее загрязняет. Соответственно, напряглись производители техники, снабдив двигатели дожигателями, катализаторами и фильтрами. Вносились изменения в процесс подготовки сгорания топлива.

Сернистые соединения в составе топлива при сгорании повышают уровень токсичности отработанных газов. Поэтому не только технику модернизируют под новые стандарты, но и реализуются требования снизить процент серы в автомобильном топливе.

ГОСТы и ТУ на дизельное топливо, производимое в России, регламентируют его качество не только для дорожных автомобилей, но и для кораблей, тепловозов, сельскохозяйственных машин, парка ремонта дорог и строительства. ГОСТ 305-82 распространен на 85% выпускаемого дизельного топлива. Процент серы 0,2% принят за основу. Топливо второго вида допускает увеличение процента серы до 0,5%. Но уже сейчас стандарты предусматривают содержание серы до 0,05%.

Этапы ужесточения нормы к содержанию серы в топливе автомобилей

Разработаны специальные технические условия на качество дизельного топлива, которое будет использовано в сложных экологических районах и крупных городах страны. Содержание серы в топливе должно быть максимум 0,05%.

С 01.11.2011 ввели ТУ 38,401-58-296-2001, ограничивающие процент серы в топливе до 0,035%.

Несколько позже промышленность ориентируется на выпуск бензина и дизельного топлива с учетом требований ЕВРО-3 и содержанием серы не более 0,015% в бензине. Это процесс не одного дня и растянулся на 5 лет. А значит, еще действовали и прежние технические условия.Когда процент серы стал менее 0,035%, у дизельного топлива ухудшились смазывающие свойства. Это ускоряет износ топливных насосов и других элементов топливной системы. Появилась нужда в присадках с целью улучшения смазывающих характеристик.А они в основном импортного происхождения. Да и на отечественных заправках пока нет раздельных колонок на различные марки дизельного топлива. Смешивая в одной емкости разные сорта, продавец (владелец АЗС) ухудшает экологические свойства горючего. И тут надо уже решать вопрос инфраструктуры, чтобы от производителя к потребителю дизтопливо поступало без потери качества. А это дело не одного дня.

На что влияет сера в дизельном топливе?

Большинство автовладельцев даже не задумываются о существовании серы в их топливе и стремятся оградить себя от подобной информации. На практике последствия серы в дизельном топливе могут оказаться катастрофическими для окружающей среды. Причина у этого простая — она практически не наносит никакого вреда для человека, но взаимодействует с природой, оставляя на ней свой неизгладимый отпечаток.

Современная наука стремится минимизировать содержание серы в горючем, чтобы передвижение на транспорте приносило пользу человеку, а для природы проходило. Существующий прогресс достижений можно наблюдать при сравнении солярки и ДТ Евро-3-4-5.

Чем больше, тем лучше?

Нередко люди по старинке связывают серу именно со смазкой двигателя, из-за чего она оказывается одним из важнейших составляющих с их точки зрения. Долгое время это было так, но правильно подобранные присадки окажут благотворное воздействие, причем эффективность возрастает многократно. К тому же большое количество серы в горючем оказывает и свой негативный эффект — образование серной кислоты в ДВС, которая смывает смазку и даже может начать разъедать неметаллические детали, с которыми будет соприкасаться.

Современный подход

Ученые уже давно выяснили, на что влияет сера в дизельном топливе, поэтому активно стремятся изменить сложившуюся ситуацию. Современные марки отличаются крайне низким содержанием данного элемента, т.к. он успешно компенсируется различными добавками и присадками. Среди достоинств такого подхода можно выявить наиболее важные:

  • минимизация воздействия на окружающую среду;
  • улучшение смазывающей способности;
  • увеличение безремонтного эксплуатационного периода всей топливной системы;
  • повышенная устойчивость к низким температурам.

Имеются и иные достоинства практикуемых методов решения проблемы, которые позволили повысить экономичность использования топлива и иные важные критерии в различной степени.

Современные ДВС в большинстве случаев плохо реагируют с устаревшими марками ДТ, т.к. в них повышенное содержание серы, которое быстро приводит топливную систему в нерабочее состояние.

Марки топлива

Сегодня все марки топлива можно разделить на солярку и современное топливо Евро образца. По содержанию серы их можно разделить:

  • Очень много. К данной категории относится солярка (соляровое масло), которая актуальна для сельхоз техники, котлов на жидком топливе и в аналогичных ситуациях.
  • Средне. Данную позицию стабильно удерживают Евро-3 и Евро-4, потому что у них доли приблизительно равнозначные.
  • Минимум. Лидирующую позицию уже много лет удерживает стандарт Евро-5, который регламентирует минимальное содержание серы и при этом максимальный КПД.

Каждый вариант пользуется заслуженной популярностью в определенных ситуациях, поэтому всегда нужно консультироваться перед покупкой с нашим менеджером. Нередко поддержка специалиста помогает сэкономить немало денег и сил.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector
×
×