Как и из чего делают дизель
По данным статистики, из 30 миллионов транспортных средств в России только 1 миллион имеет дизельные моторы. А вот во многих европейских странах отношение к дизелю кардинально другое: там люди чаще покупают именно дизельные машины, и не только в целях экономии. Какие преимущества есть у данного вида топлива и как его производят — читайте в нашей статье.
Что такое дизель
Дизельное топливо является продуктом нефтепереработки, который используется в дизельных двигателях. В разговорной речи дизель часто называют соляркой. Solaröl — солнечное масло — так в конце XIX века немцы называли более тяжелую фракцию, получаемую при перегонке нефти. В советское время по ГОСТу производилось «соляровое масло».
В России 52% грузовых машин и 15% автобусов работают на данном виде топлива. Также к основным потребителям дизеля относятся железнодорожный и водный виды транспорта, сельскохозяйственная и военная техника.
Преимущества дизеля
Экономичность и безопасность — показатели, которые важны для слаженной работы механизма. По этим двум пунктам автомобилям, работающим на дизеле, нет равных.
Универсальность
Дизель подходит для разных спецмашин.
Меньший расход топлива
Дизельные двигатели эффективнее сжигают топливо и получают больше энергии.
Безопасность
Дизельное топливо не летучее, поэтому риски возгорания минимальны.
Экологичность
Выбросы, производимые дизельными моторами, менее токсичны.
Экономичность
Благодаря экономичному расходу топлива владельцы дизельных машин заправляются реже.
Как производят дизель
Производство дизеля — сложный технологический и химический процесс, состоящий из нескольких этапов.
Первый этап: подготовка сырья
Вначале сырую нефть необходимо очистить от излишка соли и механических примесей. Для этого сырье перемешивают с водой и через смесь пропускают ток.
Второй этап: сепарация
Расщепление очищенной нефти на фракции проходит в ректификационных колоннах. Под действием термического и каталитического крекинга изменяется химический состав нефти и образуются молекулы углеводорода. Более легкие фракции становятся бензином, более тяжелые — дизельным топливом.
В среднем из одного барреля нефти (159 литров) на выходе получается всего 25–30 литров дизельного топлива.
Третий этап: очистка дизеля
После процесса крекинга топливо очищается от серы, которая является основной причиной вредных выбросов при сгорании и коррозийного износа деталей. Далее дизелю присваивается экологический класс.
Четвертый этап: добавление присадок
Присадки улучшают потребительские качества топлива: повышают смазывающую способность и цетановое число, предотвращают загустение при низких температурах и образование парафина.
Пятый этап: лабораторный анализ
Лабораторный анализ помогает проконтролировать качество топлива. Тщательно исследуются структура, свойства и состав пробы. По итогу проверки оформляются документы, которые являются доказательной базой для соответствующих надзорных органов.
Каким должен быть качественный дизель
Важными показателями качества дизельного топлива являются зольность и смазывающая способность. Низкий показатель зольности свидетельствует о том, что на двигателе не будет образовываться лишний нагар, а высокая смазывающая способность дизеля предохраняет детали и узлы двигателя от повышенного износа.
Как купить качественное топливо
Вы можете визуально определить качество дизеля, воспользовавшись так называемыми стаканами, которые есть на всех АЗС. Обратите внимание на цвет и прозрачность топлива: оно должно быть светлым, без каких-либо примесей. Кроме того, на доске информации должны присутствовать паспорта качества и протоколы испытаний независимой лаборатории.
Однако лучшая гарантия высокого качества дизеля — это покупка только у надежного поставщика и на проверенных АЗС.
Из чего и как делают дизельное топливо
- Производство дизельного топлива
- Особенности технологии производства дизельного топлива
- От чего зависит качество дизеля
Солярка — топливо из нефти с высоким содержанием парафиновых, ароматических и нафтеновых углеводородов. Подходит для заправки дизельных автомобилей, обеспечивает эффективную работу газотурбинных моторов наземной и судовой техники.
Солярка может иметь разные показатели вязкости и испаряемости, цетановое число. Ее качество влияет на срок службы мотора и интенсивность износа деталей топливной системы. По экологичности горючее классифицируют на четыре вида — ЕВРО-3, -4, -5 и -6. Чем ниже содержание серы в составе, тем меньше токсических веществ содержат выхлопные газы.
На российских нефтеперерабатывающих заводах производят несколько марок дизельного топлива — зимнее, летнее, арктическое и межсезонное.
Каждая марка горючего рассчитана на эксплуатацию в определенных температурных условиях.
Какую технологию используют на предприятиях в РФ для получения дизельных топлив? В чем ее особенность? От чего зависит качество горючего? Давайте разбираться.
Особенности технологии производства дизельного топлива
Дизтопливо получают, перегоняя сырую нефть, которую нагревают до определенной температуры, в результате этого происходит испарение необходимых фракций.
Так, чтобы получить зимние, летние и межсезонные марки дизельных топлив, сырье перегоняют при температуре не выше 280°C. Производство дизельного топлива арктического предполагает нагрев нефти до 255°C. Максимальная температура перегонки — 360°C, минимальная — 200°C.
Этапы производства из нефти горючего:
- Добыча и транспортировка к месту переработки сырья, его отстаивание в специальных резервуарах. После того как нефть отстоится, ее состав становится однородным.
- Первичная переработка. Сырье помещают в ректификационную колонну, в которой оно делится на отходы производства, керосиновую, бензиновую и дизельную фракцию.
- Вторичная переработка. Фракции дизеля перегоняют повторно, чтобы они приобрели требуемый состав и структуру углеводородов. На этом же этапе производства происходит очистка дизельных топлив от серы (применяется каталитический метод или гидрокрекинг).
- Смешивание. Для получения высококачественных дизельных топлив, соответствующих российским и международным требованиям, фракции дизеля, полученные в результате первичной обработки сырья, смешивают с теми, которые подверглись очистке. В состав также вводят дополнительные присадки — антидымные и депрессорные.
На последнем этапе производства делают анализ полученных марок дизельных топлив, подробно изучают их состав, технические параметры, эксплуатационные свойства, если они в пределах нормы, то горючее поступает в продажу.
От чего зависит качество дизеля
Независимо от того, покупаете ли вы дизель по топливным картам либо на заправке по стандартной схеме, крайне важно следить за его качеством. Горючее с неудовлетворяющими свойствами и характеристиками негативно влияет на работу двигателя, существенно сокращает его срок службы, ухудшает эксплуатационные свойства транспортного средства.
Качество топлив оценивают по таким показателям, как цетановое число, плотность, вязкость, количество серы и воды в составе, температура застывания и помутнения, скорость воспламенения. Главное, чтобы эти показатели соответствовали норме в определенных условиях.
От чего зависит конечное качество топлив?
- Во-первых, от качества используемого сырья, места его добычи, состава.
- Во-вторых, от температуры перегонки. Она должна быть не ниже 200°С.
- В-третьих, от используемых методов очистки топлив, полученных после первичной обработки. Чтобы получить их определенный вид, производитель прибегает к термическому или воздушному крекингу.
- От степени и качества разделения исходного сырья на фракции. От этого непосредственно зависит цетановое число топлив, полученных на выходе.
Не менее важно, как и чем проводят обогащение топлив. Чтобы улучшить смазывающие характеристики, добиться повышенных антифрикционных, противоизносных и антиокислительных свойств, в них добавляют специальные присадки.
Если их норму производитель превысил, качество ДТ ухудшится.
В России «соляру» изготавливает много нефтеперерабатывающих предприятий. Несмотря на то что в основе производства горючего лежит одна промышленная технология, конечное качество ДТ может существенно отличаться.
Старайтесь заливать в транспортные средства сертифицированную «соляру» проверенных брендов, только так можно защитить мотор и его комплектующие от быстрого износа.
Центр данных по альтернативным видам топлива: Возобновляемое дизельное топливо
Найдите цены и тенденции на возобновляемое дизельное топливо.
Возобновляемое дизельное топливо представляет собой топливо, изготовленное из жиров и масел, таких как соевое масло или масло канолы, и химически обработано таким же образом, как нефтяное дизельное топливо. Оно соответствует спецификации ASTM D975 для нефти в США и EN 590 в Европе. Возобновляемое дизельное топливо можно использовать в качестве замены топлива или смешивать с любым количеством нефтяного дизельного топлива.
Возобновляемое дизельное топливо и биодизельное топливо — это не одно и то же топливо. Возобновляемое дизельное топливо, ранее известное как «зеленое дизельное топливо», представляет собой углеводород, получаемый чаще всего путем гидроочистки, а также путем газификации, пиролиза и других биохимических и термохимических технологий. Соответствует спецификации ASTM D975 для нефтяного дизельного топлива. Биодизель представляет собой моноалкиловый эфир, полученный путем переэтерификации. Биодизель соответствует стандарту ASTM D6751 и одобрен для смешивания с нефтяным дизельным топливом.
Производство
Возобновляемое дизельное топливо может производиться несколькими различными технологическими путями. В настоящее время коммерческие производственные предприятия используют путь гидроочистки, а жиры, масла и смазки являются наиболее распространенным сырьем.
Существует несколько технологических путей производства возобновляемого дизельного топлива, в том числе:
Традиционная гидроочистка — Используемая на нефтеперерабатывающих заводах гидроочистка включает реакцию сырья (липидов) с водородом при повышенных температурах и давлениях в присутствии катализатора. Коммерческие заводы в настоящее время используют эту технологию.
Биологическая модернизация сахара — Этот путь использует процесс биохимической деконструкции, подобный тому, который используется с целлюлозным этанолом, с добавлением организмов, которые превращают сахара в углеводороды.
Каталитическая конверсия сахаров — Этот путь включает ряд каталитических реакций для преобразования углеводного потока в углеводородное топливо.
Газификация —В ходе этого процесса биомасса термически преобразуется в синтетический газ и каталитически преобразуется в углеводородное топливо.
Пиролиз — Этот путь включает химическое разложение органических материалов при повышенных температурах в отсутствие кислорода. В процессе производится жидкое пиролизное масло, которое может быть улучшено до углеводородного топлива либо в автономном процессе, либо в качестве сырья для совместной подачи с сырой нефтью на стандартный нефтеперерабатывающий завод.
Гидротермальная переработка — В этом процессе используется высокое давление и умеренная температура для инициирования химического разложения биомассы или влажных отходов с получением нефти, которая может быть каталитически улучшена до углеводородного топлива.
По состоянию на 1 января 2022 года Агентство энергетической информации (EIA) сообщило об 11 отечественных заводах в 6 штатах мощностью 1 750 миллионов галлонов в год. Данные о внутреннем производстве показывают, что производство увеличилось, а общее потребление удовлетворяется за счет импорта с заводов Neste в Сингапуре, Нидерландах и Финляндии.
В кратком обзоре EIA Today in Energy по возобновляемому дизельному топливу предполагается, что производство будет быстро увеличиваться в ближайшие несколько лет, при этом в настоящее время строятся дополнительные мощности в размере 2,4 миллиарда галлонов в год и запланированные дополнительные 1,8 миллиарда галлонов в год. Согласно другому отчету EIA Today in Energy, предложение дизельного топлива из возобновляемых источников превысит предложение биодизеля в 2022 году9.0003
Преимущества
Совместимость с двигателем и инфраструктурой — возобновляемое дизельное топливо соответствует спецификации ASTM D975 для обычных нефтепродуктов, что позволяет использовать его в существующей инфраструктуре и дизельных двигателях.
Меньше выбросов — исследование NREL показало, что возобновляемое дизельное топливо снижает выбросы двуокиси углерода и оксидов азота по сравнению с нефтяным дизельным топливом.
Калифорнийский стандарт низкоуглеродного топлива, сертифицированный по интенсивности выбросов углерода, показывает, что возобновляемое дизельное топливо снижает интенсивность выбросов углерода в среднем на 65% по сравнению с нефтяным дизельным топливом.Больше гибкости — Возобновляемое дизельное топливо является заменой дизельного топлива и может использоваться для полной замены дизельного топлива или смешиваться с любым количеством. Возобновляемое дизельное топливо можно производить из нескольких видов сырья и на заводах, которые также производят экологичное авиационное топливо.
Научные исследования и разработки
Национальные лаборатории Министерства энергетики США изучили методы преодоления барьеров на пути масштабирования и демонстрации возобновляемого дизельного топлива, включая проблемы с сырьем и себестоимостью производства.
- Биохимические углеводородные пути
- Термохимические углеводородные пути
- Пиролиз на месте и вне его
- Обновленный дизайн быстрого пиролиза
- Углеводородные пути водорослей
- Гидротермальное сжижение и модернизация цельных водорослей
Узнайте больше о возобновляемом дизельном топливе по ссылкам ниже.
Центр данных по альтернативным видам топлива (AFDC) и Министерство энергетики США не обязательно рекомендуют или поддерживают эти организации (см. отказ от ответственности).
- Clean Fuels Alliance America (ранее Национальный совет по биодизелю)
- Передовая ассоциация производителей биотоплива
AFDC также обеспечивает поиск публикаций для получения дополнительной информации. Если у вас есть вопросы, отправьте электронное письмо в службу технической поддержки или позвоните по телефону 800-254-6735.
Как производится дизельное топливо из сырой нефти? |
Возможно, вы уже видели нашу инфографику «Путь от сырой нефти к дизельному топливу», но здесь, в FuelTek, мы хотели расширить ранее сделанные выводы. Дизель — важный фактор в управлении автопарком и управлении нашим бизнесом, поэтому мы не должны недооценивать важность техники и науки, которые в него входят. Итак, какой же путь проходит сырая нефть после того, как покидает морское дно?
Обнаружение и установка
Прежде чем мы начнем процесс добычи нефти, ее необходимо обнаружить, и это может быть непросто из-за того, что она находится под поверхностью земли.
На самом деле нефть находится в «нефтяном резервуаре», который похож на любое другое горное образование. Поры, в которых находится нефть в этом резервуаре, настолько малы, что их можно увидеть только в микроскоп, так как же они ее находят?
Геологи в основном используют устройства, использующие инфракрасные сигналы, и гидролокаторы, обнаруживающие возможное течение нефти. Они также могут измерять плотность горных пород с помощью радиоволн. В зависимости от скорости, с которой они отражаются, под ними может быть масляный резервуар.
После обнаружения области ученый снова исследует ее, чтобы оценить поверхность морского дна и подтвердить необходимые приготовления. В зависимости от обстоятельств может потребоваться закрепить платформу или буровую установку на морском дне, иначе она может плавать. Некоторые другие типы нефтяных платформ включают в себя:
- Совместимые башни
- Полупогружная платформа
- Самоподъемные буровые установки
- Буровые суда
- Плавающие производственные системы
- Платформы для натяжных ножек
- Гравитационная конструкция
- Лонжеронные платформы
- НУИ/ Беспилотный
- Системы поддержки проводников
Буровые установки, прикрепленные к буровой установке или платформе, должны пройти через множество твердых поверхностей, чтобы в конечном итоге добраться до залежи сырой нефти.
Он должен сначала пробурить морское дно, затем несколько слоев осадочных пород и непроницаемых пород (не пористых). Поэтому сверла, как правило, имеют прочный стальной корпус вокруг них, чтобы избежать эрозии и повысить структурную целостность.
Нефть так глубоко залегает в слоях из-за того, что они образовались много лет назад из живых существ и растений. Сырой нефти требуются миллионы лет, чтобы начать формироваться, поэтому ее ресурсы исчерпаемы. Тепло, давление и отсутствие воздуха заставляют животных и растения превращаться в масла с образованием газа.
После того, как скважина пробурена через эти многочисленные слои, нефть извлекается с помощью насосов с приводом от двигателя. Они также имеют стальной корпус.
После извлечения нефти из-под морского дна она будет транспортироваться на нефтеперерабатывающий завод. Это делается с помощью грузовиков, поездов, лодок или, чаще всего, по трубопроводам.
Эти трубопроводы идут от устья скважины до перерабатывающих предприятий и в основном используются, поскольку требуют меньше энергии для работы по сравнению с другими методами, а также создают значительно меньший углеродный след.
После транспортировки на нефтеперерабатывающий завод сырую нефть необходимо нагреть примерно до 400 градусов Цельсия после подачи в систему фракционной перегонки.
Фракционная перегонка Процесс фракционной перегонки представляет собой метод разделения раствора на различные части или фракции. Это важно для извлечения правильных частей жидкости, чтобы можно было создать то, что мы знаем как дизельное топливо. Контейнер, в который поступает нагретая сырая нефть, имеет несколько конденсаторов, отходящих на разной высоте. Вещества в сырой нефти с более высокими температурами кипения конденсируются внизу, а с более низкими – вверху. Поскольку все компоненты сырой нефти имеют разные температуры кипения, это позволяет разделить вещества.
Основные фракции в процессе фракционной перегонки включают (от самой низкой температуры кипения до самой высокой):
- Нефтеперерабатывающий газ/Бутылочный газ
- Бензин/бензин — Используется для автомобилей и других транспортных средств
- Нафта — для производства химикатов
- Керосин-авиационное топливо
- Дизельное топливо — топливо для автомобилей, грузовиков, автобусов и т. д.
- Мазут – топливо для кораблей и электростанций
Углеводороды с высокой температурой кипения лучше подходят для топливных растворов, так как крупные углеводороды летучи, легко текут и легко воспламеняются. Как вы можете видеть, дизельное топливо имеет более низкую температуру кипения и более крупные молекулы в процессе дистилляции.
Более тяжелые жидкости (которые обычно представляют собой углеводороды с более высокой температурой кипения) пользуются меньшим спросом у клиентов, поэтому они проходят через другой набор процессов, называемый «каталитическим крекингом», чтобы сделать их более легкими.