Виды дизельного топлива

Дизельное топливо представляет собой горючую жидкость, которая получается из фракций сырой нефти. Оно выделяет больше энергии при сгорании, чем равные объёмы бензина, поэтому дизельные двигатели характеризуются лучшей экономией топлива. Из-за этого, количество видов дизельного топлива достаточно велико.

Характерные особенности дизельного топлива

В процессе классификации дизельное топливо различают по следующим характеристикам:

• цетановому числу, которое считается мерой лёгкости воспламенения;
• интенсивности испарения;
• плотности;
• вязкости;
• температуре загустевания;
• содержанию характерных примесей, прежде всего, серы.

Цетановое число современных марок и видов дизельного топлива колеблется в пределах 40…60. Сорта топлива с наиболее высоким цетановым числом предназначены для двигателей легковых и грузовых автомобилей. Такое топливо наиболее летучее, определяет повышенную плавность воспламенения и высокую устойчивость при горении. Низкооборотистые двигатели (устанавливаемые на судах) потребляют топливо с цетановым числом менее 40. Это топливо характеризуется минимальной летучестью, оставляет наибольшее количество углерода, имеет самое высокое содержание серы.

Сера является критически важным загрязняющим компонентом любого вида дизельного топлива, поэтому её процентное содержание контролируется особенно жёстко. Так, по правилам Евросоюза, количество серы у всех производителей дизельного топлива не превышало уровень 10 частей на миллион. Более низкое содержание серы снижает выбросы сернистых соединений серы, связанных с кислотными дождями. Поскольку снижение процента серы в дизельном топливе влечёт за собой и снижение цетанового числа, то в современных марках используются различные типы присадок, улучшающих условия запуска двигателя.

Процентный состав топлива существенно зависит от его свежести. Основными источниками загрязнения дизельного топлива являются водяные пары, которые при определённых условиях способны к конденсации в баках. Длительное хранения дизельного топлива провоцирует грибкообразование, в результате которого загрязняются топливные фильтры и форсунки.

Считается, что современные марки дизельного топлива безопаснее чем бензин (труднее воспламеняются), а также превосходят его по показателю эффективности, поскольку позволяют повысить энергоотдачу в пересчёте на единицу объёма топлива.

Источники производства

Наиболее общая классификация дизельного топлива может быть проведена по виду исходного сырья для его производства. Традиционно исходным сырьём для производства дизельного топлива являлись тяжёлые сорта нефти, после того, как из них уже извлечены компоненты, используемые для производства бензина или авиационно-ракетного топлива. Вторым источником считаются синтетические сорта, для производства которых необходимы каменный уголь, а также газовый дистиллят. Такой вид дизельного топлива считается наименее ценным.

Истинным технологическим прорывом в технологиях получения дизельного топлива явились работы по его получению из сельскохозяйственной продукции: так называемый биодизель. Любопытно, что первый в мире дизельный двигатель заработал на арахисовом масле, а после промышленных испытаний Генри Форд пришёл к мнению, что применение растительное топливо как главного источника производства горючего является безусловно целесообразным. Сейчас основное количество дизельных двигателей может функционировать на рабочей смеси, в которую входит 25…30% биодизеля, и этот предел продолжает стабильно повышаться. Для дальнейшего роста потребления биодизеля требуется перепрограммирование электронной системы впрыска топлива. Причина такого перепрограммирования состоит в том, что биодизель отличается некоторыми своими эксплуатационными характеристиками, хотя принципиальной разницы между двигателем, работающим на дизельном топливе, и двигателем, работающим на биодизеле, не существует.

Таким образом, по источнику производства, дизтопливо может быть:

• Из растительного сырья.
• Из синтетического сырья.
• Из углеводородного сырья.

Стандартизация дизельного топлива

Многовариантность источников и технологий получения дизельного топлива является одной из причин сравнительно большого числа отечественных стандартов, регулирующих его производство и потребление. Рассмотрим их.

ГОСТ 305-2013 определяет параметры дизельного топлива, получаемого из нефтегазового сырья. К числу контролируемых этим стандартом показателей относятся:

1. Цетановое число — 45.
2. Кинематическая вязкость, мм²/с – 1,5…6,0.
3. Плотность, кг/м³ – 833,5…863,4.
4. Температура вспышки, ^ºС – 30…62 (в зависимости от типа двигателя).
5. Температура застывания, ^ºС, не выше -5.

Основной характеристикой дизельного топлива по ГОСТ 305-2013 считается температура применения, по которой топливо подразделяют на летнее Л (эксплуатация при температурах наружного воздуха от 5^ºС и выше), межсезонное Е (эксплуатация при температурах наружного воздуха не ниже -15^ºС), зимнее З (эксплуатация при температурах наружного воздуха не ниже -25…-35^ºС) и арктическое А (эксплуатация при температурах наружного воздуха от -45^ºС и ниже).

ГОСТ 1667-68 устанавливает требования к моторным топливам для средне- и малооборотистых судовых дизельных установок. Источником сырья для такого топлива является нефть с повышенным процентным содержанием серы. Топливо подразделяется на два вида ДТ и ДМ (последнее используется только в малооборотистых дизелях).

Основные эксплуатационные характеристики топлива ДТ:

1. Вязкость, сСт – 20…36.
2. Плотность, кг/м³ – 930.
3. Температура вспышки, ^ºС – 65…70.
4. Температура застывания, ^ºС, не ниже -5.
5. Содержание воды, %, не более – 0,5.

Основные эксплуатационные характеристики топлива ДМ:

1. Вязкость, сСт – 130.
2. Плотность, кг/м³ – 970.
3. Температура вспышки, ^ºС – 85.
4. Температура застывания, ^ºС, не ниже -10.
5. Содержание воды, %, не более – 0,5.

Для обоих видов регламентируются показатели состава фракций, а также процентное содержание основных примесей (серы и её соединений, кислот и щелочей).

ГОСТ 32511-2013 определяет требования к модифицированному дизельному топливу, соответствующему евростандарту EN 590:2009+А1:2010. Основой для разработки явился ГОСТ Р 52368-2005. Стандарт определяет технические условия на производство экологически чистого топлива с ограниченным содержанием серосодержащих компонентов. Нормативные показатели производства данного дизтоплива установлены следующими:

1. Цетановое число — 51.
2. Вязкость, мм²/с – 2….4,5.
3. Плотность, кг/м³ – 820…845.
4. Температура вспышки, ^ºС – 55.
5. Температура застывания, ^ºС, не ниже -5 (в зависимости от сорта топлива).
6. Содержание воды, %, не более – 0,7.

Дополнительно определены норма смазывающей способности, коррозионные показатели, и процент наличия метиловых эфиров сложных органических кислот.

ГОСТ Р 53605-2009 устанавливает технические требования к основным компонентам сырья, используемого для производства биодизельного топлива. В нём определяется понятие биодизеля, перечисляются требования к переоборудованию дизельных двигателей, устанавливаются ограничения на использование метиловых эфиров жирных кислот, которые должны содержаться в топливе. ГОСТ адаптирован под евростандарт EN590:2004.

Основные технические требования к топливу по ГОСТ 32511-2013:

1. Цетановое число – 55…80.
2. Плотность, кг/м³ – 860…900.
3. Вязкость, мм²/с – 2….6.
4. Температура вспышки, ^ºС – 80.
5. Температура застывания, ^ºС -5…-10.
6. Содержание воды, %, не более – 8.

ГОСТ Р 55475-2013 уточняет условия производства зимнего и арктического дизельного топлива, которое выпускается из дистиллята нефте- и газопродуктов. Сорта дизтоплива, выпуск которых предусмотрен данным стандартом, характеризуются следующими параметрами:

1. Цетановое число – 47…48.
2. Плотность, кг/м³ – 890…850.
3. Вязкость, мм²/с – 1,5….4,5.
4. Температура вспышки, ^ºС – 30…40.
5. Температура застывания, ^ºС, не выше -42.
6. Содержание воды, %, не более – 0,2.

Краткая характеристика марок дизтоплива

Марки дизельного топлива различают по следующим показателям:

По содержанию серы, что определяет экологичность горючего:

• класс І (до 350 мг/кг серы);
• класс ІІ (до 50 мг/кг серы);
• класс ІІІ (до 10 мг/кг серы).

По нижней границе фильтруемости. Установлено 6 сортов топлива:

• А — нижняя граница фильтруемости 5ºС;
• В — нижняя граница фильтруемости 0^ºС;
• С — нижняя граница фильтруемости -5^ºС;
• D — нижняя граница фильтруемости -10^ºС;
• E — нижняя граница фильтруемости -15^ºС;
• F — нижняя граница фильтруемости -20^ºС.

Дополнительно для районов с холодным климатом:

• класс 0 (-20^ºС);
• класс 1 (-26^ºС);
• класс 2 (-32^ºС);
• класс 3 (-38^ºС);
• класс 4 (-44^ºС).

Для дизельных установок, используемых в районах с холодным климатом, в маркировку дополнительно вводят букву К, которая определяет технологию получения топлива – каталитическая депарафинизация. Установлены следующие марки:

• ДТ-З-К3 (К4, К5) для применения при температурах не ниже -32^ºС;
• ДТ-З-К3 (К4, К5) для применения при температурах не ниже -38^ºС;
• ДТ-А-К3 (К4, К5) для применения при температурах не ниже -44^ºС;
• ДТ-А-К3 (К4, К5) для применения при температурах не ниже -48^ºС;
• ДТ-А-К3 (К4, К5) для применения при температурах не ниже -52^ºС.

Полный перечень показателей приводится в паспортах качества на партию дизельного топлива.