Что такое соляровое масло
Соляровое масло
Ди́зельное то́пливо — жидкий продукт, использующийся как топливо в дизельном двигателе внутреннего сгорания. Обычно под этим термином понимают топливо, получающееся из керосиново-газойлевых фракций прямой перегонки нефти.
Название «солярка» происходит из нем. Solaröl [1] — «солнечное масло»: так ещё в 1857 году называли более тяжёлую фракцию, образующуюся при перегонке нефти. Фракция названа так в связи с желтоватым цветом. Советская нефтеперерабатывающая промышленность выпускала продукт «Соляровое масло ГОСТ 1666-42 и ГОСТ 1666-51».
Содержание
Применение
Основные потребители дизельного топлива — железнодорожный транспорт (тепловозы, автомотрисы, дизель-поезда), грузовой автотранспорт, автобусы, водный транспорт, военная техника, дизельные электрогенераторы, сельскохозяйственная техника, а также легковой дизельный автотранспорт. Кроме дизельных двигателей, остаточное дизельное топливо (соляровое масло) зачастую используется в качестве котельного топлива, для пропитывания кож, в смазочно-охлаждающих средствах и закалочных жидкостях, при механической и термической обработке металлов.
Основные характеристики топлива
Различают дистиллятное маловязкое — для быстроходных, и высоковязкое, остаточное, для тихоходных (тракторных, судовых, стационарных и др.) двигателей. Дистиллятное состоит из гидроочищенных керосино-газойлевых фракций прямой перегонки и до 1/5 из газойлей каткрекинга и коксования. Вязкое топливо для тихоходных двигателей является смесью мазутов с керосиново-газойлевыми фракциями. Теплота сгорания дизельного топлива в среднем составляет 42624 кДж/л (10180 ккал/л).
В общем случае дизельное топливо, применяемое для дизельных двигателей, должно соответствовать требованиям, изложенным в межгосударственном стандарте ГОСТ 32511-2013 [≡] (EN 590:2009) и обязательного к применению с 1 января 2015 г.
Дизельное топливо, применяемое для быстроходных дизельных и газотурбинных двигателей наземной и судовой техники, а также предназначенное для экспорта, должно соответствовать требованиям, изложенным в межгосударственном стандарте ГОСТ 305-2013 «Топливо дизельное. Технические условия» [≡] (введённого взамен ГОСТ 305-82 [≡] ) и обязательного к применению с 1 января 2015 г.
Дизельное топливо с содержанием серы 2000 мг/кг по ГОСТ 305—2013 «Топливо дизельное. Технические условия» с даты введения 01.01.2015 г. не допускается к реализации через автозаправочные станции общего пользования (раздел.1 «Область применения»).
Вязкость и содержание воды
Различают так называемое зимнее и летнее дизельное топливо. Основное различие в температуре предельной фильтруемости (ASTM D6371, ГОСТ 22254-92) и температурах помутнения и застывания (ASTM D97, ASTM D2500, ГОСТ 20287-91), указанной в стандартах на это топливо. Производство зимнего топлива обходится дороже, но без предварительного подогрева невозможно использовать летнее топливо, например, при −10 °C. Ещё одной проблемой является повышенное содержание воды в дизельном топливе. Вода отслаивается при хранении дизтоплива и собирается внизу, так как плотность дизтоплива меньше 1 кг/л. Водяная пробка в магистрали полностью блокирует работу двигателя. Требования межгосударственного стандарта ГОСТ 305—2013 «Топливо дизельное. Технические условия» регламентируют кинематическую вязкость при 20 °C для летних сортов в пределах 3,0÷6,0 сСт, для зимних сортов 1,8÷5,0 сСт, для арктических 1,5÷4,0 сСт. Этот стандарт требует также отсутствия воды во всех марках топлива.
Воспламеняемость
Содержание серы
В последнее время в рамках борьбы за экологию жёстко нормировано содержание серы в дизельном топливе в России не проводится. Под серой здесь понимается содержание сернистых соединений — меркаптанов (R-SH), сульфидов (R-S-R), дисульфидов (R-S-S-R), тиофенов, тиофанов и др., а не элементарная сера как таковая; R — углеводородный радикал. Содержание серы в нефти находится в пределах от 0,15 % (лёгкие нефти Сибири), 1,5 % (нефть Urals) до 5—7 % (тяжёлые битуминозные нефти); допустимое содержание в некоторых остаточных топливах — до 3 %, в судовом топливе — до 1 %, а по последним нормативам Европы и штата Калифорния допустимое содержание серы в дизельном топливе — не более 0,001 % (10 ppm). Понижение содержания серы в ДТ, как правило, приводит к уменьшению его смазывающих свойств, поэтому для ДТ с ультранизким содержанием серы обязательным условием является наличие смазывающих присадок.
Порядковый номер согласно принятой ООН системе: 1202, класс — 3.
Физические свойства
В России регламентируются ГОСТ 305-82*:
Летнее дизельное топливо: Плотность: не более 860 кг/м³. Температура вспышки: 62 °C. Температура застывания: −5 °C. Получается смешением прямогонных, гидроочищенных и вторичного происхождения углеводородных фракций с температурой выкипания 180—360 °C. Рост температуры конца выкипания приводит к усиленному закоксовыванию форсунок и дымности. Дизельное топливо в воде малорастворимо, не реагирует с ней. Не агрессивно по отношению к металлам. Токсично.
Зимнее дизельное топливо: Плотность: не более 840 кг/м³. Температура вспышки: 40 °C. Температура застывания: −35 °C. Получается смешением прямогонных, гидроочищенных и вторичного происхождения углеводородных фракций с температурой выкипания 180—340 °C. Также зимнее дизельное топливо получается из летнего дизельного топлива добавлением депрессорной присадки, которая снижает температуру застывания топлива, однако слабо меняет температуру предельной фильтруемости. Кустарным способом в летнее дизельное топливо добавляют до 20 % керосина ТС-1 или КО, при этом эксплуатационные свойства практически не меняются. Более трудоёмкий метод — вымораживание летнего топлива при отрицательной температуре. При этом жидкая фракция используется как зимнее топливо, а выпавший осадок используется в летний (тёплый) период.
Безопасность
Различия дизельного топлива и солярки
Дизельное горючее топливо является смесью парафиновых, нафтеновых и ароматических углеводородов, а также их производных, которые имеют усреднённый показатель молекулярной массы на отметке 120—230 а. е. м. Составляющие склонны к выкипанию при нагреве до температуры 170—380 °C. Затем дизтопливо проходит процесс очистки, после чего в него добавляются определённые присадки. Конечный продукт получает показатель вязкости на отметке около 2—4,5 мм²/с. Солярка представляет собой соляровое масло, выступая продуктом прямой перегонки нефти.
Альтернативы традиционному дизельному топливу
Биодизель
Биодизель — смесь метиловых эфиров жирных кислот, сходная по физическим и химическим свойствам с дизельной фракцией из нефти. Биодизель имеет цетановое число не менее 51 (по сравнению с обычным дизельным топливом 42—45), температуру вспышки более 150 °C, имеет хорошие смазочные характеристики. Главный недостаток — ограниченный срок хранения после изготовления — не более 3 месяцев вследствие бактериального разложения. В то же время данное свойство является одним из главных преимуществ — в случае утечек биодизельного топлива оно подвергается полному биологическому распаду без ущерба окружающей среде.
Получается реакцией переэтерификации жирных кислот, содержащихся в растительных маслах (рапсовое, соевое, пальмовое) и метилового спирта в соотношении 10:1 в присутствии в качестве катализатора метилата натрия. Реакция происходит в процессе смешения масла и спирта в ёмкости с мешалкой при нормальной температуре 20—25 °C. Побочным продуктом является глицерин, отделяемый далее в отмывочной колонне водой.
Эмульгированное дизельное топливо
Альтернативой обычному дизельному топливу является добавление в обычное дизельное топливо 20 % воды и 1 % эмульгатора. Смесь можно использовать в обычных дизелях без их переделки. Цвет смеси — мутно-белый. Срок хранения после приготовления — около трёх месяцев. Технология применяется в Германии. Возможность добавления воды и эмульгатора в биодизель не изучена.
Эмульгаторы — вещества, обеспечивающие создание эмульсий из несмешивающихся жидкостей. Действие эмульгаторов основано на способности поверхностно-активных веществ (ПАВ) снижать энергию, необходимую для создания свободной поверхности раздела фаз. Концентрируясь на поверхности раздела смешивающихся фаз, ПАВ снижают межфазное поверхностное натяжение и обеспечивают длительную стабильность композиции. В зависимости от природы ПАВ они ускоряют образование и стабилизирует тип эмульсии, в дисперсионной среде которой они лучше растворимы.
Но добавление воды в дизельное топливо катастрофично. Для форсунок с высоким давлением (как у CDI) вода и сера является агрессивным элементом. При высоком давлении и воде в составе топлива образуется серная кислота, которая губит прецизионные каналы. Кроме того, при попадании картерных газов в масло сера сокращает срок его службы. Поэтому в инструкциях импортных автомобилей производители пишут, что срок замены масла в странах бывшего СССР (где ещё продаётся соляр с серой в 0,2 %) сокращается вдвое. Кроме того, кислоты сокращают срок службы катализаторов и сажевых фильтров.
Производство, экспорт и внутреннее потребление в России
| Производство | 2011 | 2012 | 2013 |
|---|---|---|---|
| млн тонн | 70,9 [7] | 69,4 [7] | 72,6 [7] |
Дизельное топливо занимает третье место после нефти и газа в структуре экспорта России (в денежном выражении).
Солярное масло
Не многие знают о том, что такое солярное масло, что приводит к частой путанице с дизельным топливом. Соляровым маслом называют остаточное дизельное горючее. Это фракции нефти, которые очищают с помощью щелочных растворов. Поскольку солярка является продуктом переработки нефти, то её можно смело называть соляровым маслом. Солярка применяется в качестве горючего, только подходит далеко не ко всем типам дизельных двигателей. Показатель вязкости такого горючего находится на отметке 5 — 9 мм 2 /с.
Закипает такое горючее при температуре порядка 250-400 градусов по шкале Цельсия. Характеристики солярового масла позволяют использовать его на тихоходных дизельных моторах, которые отличаются низкими оборотами во время работы.
Люди, которые полноценно разбираются во всех тонкостях применения дизельного горючего и солярового масла, могут сэкономить приличную сумму денег и избежать различных неприятностей, связанных с поломками двигателя.
Характеристики солярного масла
Вопрос, связанный с конкретными и самыми важными характеристиками солярки, является не совсем корректным. Наиболее важных показателей здесь нет. Все характеристики, так или иначе, влияют на полезную работу топлива во время его горения.
То, что соляровое масло является источником энергии, знают все, но далеко не все понимают, что это не единственное его свойство. Солярка отлично справляется с ролью смазки для поверхностей деталей двигателя, которые трутся между собой. Помимо этого, камера сгорания будет охлаждаться во время работы, благодаря применению такого типа топлива.
Тем не менее, люди все-таки выделили один из важнейших показателей солярки – это цетановое число. Эта характеристика позволяет увидеть, за какое время топливо воспламенится после непосредственного впрыска. Если выражаться на простом языке, то оно показывает, как хорошо горит соляровое масло.
Значение этой характеристики непосредственно влияет на работоспособность мотора при запуске в холод, а также сказывается на равномерности его работы и времени, за которое происходит полное нагревание двигателя.
Показатели цетанового числа, установленные стандартами разных государств, несколько отличаются. Поэтому стоит уделять особое внимание такому показателю, так как двигатели тоже предназначены для использования определенного вида солярки или дизельного топлива.
Отличительные черты солярного масла
На первый взгляд может показаться, что особых различий между соляровым маслом и дизельным горючим нет, но это вовсе не так. Во время использования того или иного вида топлива можно выделить основные отличия дизеля от солярки. Дизельное топливо является смесью различных углеводородов, которые поддаются очистке и дополнительному добавлению присадок. Это позволяет им выкипать при температурах порядка 200 градусов. Соляровое масло является прямым продуктом перегонки нефти, что делает его несколько отличным от дизельного горючего.
Соляровое масло также используется в качестве топлива, только это возможно при определенных типах дизельных моторов. Температура и вязкость этого вещества несколько выше, чем у дизельного топлива, что позволяет применять его в качестве энергоносителя для тихоходных дизельных двигателей. Как правило, его используют для моторов с низкой оборотистостью, которые устанавливаются на судах, тракторах и тепловозах.
Итак, дизельное топливо применяется для двигателей с высокими оборотами. Поскольку его вязкость и температура кипения намного ниже, его используют в качестве горючего для самолетов и подобных агрегатов. Соляровое масло отличается, более высокой температурой горения и вязкостью, поэтому его используют для тихоходных машин. Отличия можно отыскать и в основных физических характеристиках.
Углеводороды, которые являются основными составляющими дизельного топлива, позволяют добиться температуры кипения вещества, находящейся в промежутке от 180 до 350 градусов по шкале Цельсия. Во время производства дизельного горючего оно проходит определенные этапы очистки и добавления присадок, что дает возможность достичь вязкости порядка 2-4.5 мм 2 /с.
Соляровое масло производится по другой технологии, что дает ему индивидуальные характеристики. Таким образом, физические и химические свойства солярки являются совершенно другими.
Таким образом, можно сделать заключение о том, что солярка и дизельное топливо это совершенно разные вещества. Применение солярового масла в качестве энергоносителя для современных автомобильных двигателей недопустимо, иначе агрегат может вовсе выйти из строя, и сэкономить вряд ли получится. Следовательно, если автолюбителю предлагают залить в силовой агрегат легкового автомобиля солярку, следует сказать категорическое «нет». Использование солярки возможно только на специальных двигателях, которые подготовлены к высоким температурам горения и повышенному трению, в результате прохождения и сгорания топлива с большой вязкостью.