[Н3.6] Производство дизельного топлива

Сырая нефть содержит природные соединения серы, присутствие которых в готовом топливе крайне нежелательно. В результате сгорания высокосернистого топлива образуются ядовитые оксиды серы. Взаимодействуя с атмосферной влагой, они превращаются в серную и сернистую кислоты. Падающая с неба кислота («кислотные дожди») негативно отражается на здоровье людей и вызывает усиленную коррозию металлических конструкций. По мере роста потребления топлива нормы по содержанию серы в топливе пересматривались в сторону понижения, чтобы снизить негативное влияние выхлопных газов на окружающую среду. В современном моторном топливе содержание серы не может превышать 10 ppm (0,001%).

Сера неравномерно распределяется по нефтяным фракциям. Действует простое правило — чем тяжелее дистиллят, получаемый в ходе первичной перегонки нефти, тем больше в нём серы. Лёгкий прямогонный бензин содержит, как правило, не более 0,1% серы. Чтобы довести его до установленной нормы, содержание серы в ходе переработки требуется понизить всего в 100 раз. Сложнее обстоит дело с дизтопливом — средние дистилляты в зависимости от исходного сырья могут содержать до 2% серы! Какая бы нефть не поступала на завод, в готовом топливе должно остаться не более 0,001% серы, что требует серьёзных усилий по его очистке.

hdrУдаление серы из нефтяных фракций осуществляется на установке гидроочистки. Сырьё смешивается в водородом, нагревается до 260-425°С и подаётся в реактор, где в присутствии кобальтомолибденового или никельмолибденового катализатора происходит образование сероводорода. Газообразный сероводород легко отделить от жидких нефтепродуктов, но по своим свойствам он даже хуже природных соединений серы, содержащихся в нефти — весьма зловонен и сильно ядовит. Сероводород направляется на установку получения элементарной серы. В чистом виде сера безвредна и выглядит весьма красиво, поэтому её хранят на открытом воздухе в виде огромных куч.

sulfur

Одна из важных характеристик дизельного топлива — цетановое число, показывающее задержку воспламенения топлива после его впрыска в цилиндр двигателя. Показатель цетана (гексадекана) принят за 100 единиц, α-метилнафталином — за 0. Цетановое число дизельного топлива означает тот же период задержки воспламенения, что и соответствующая смесь цетана и α-метилнафталина. Высокое цетановое число имеют алканы, низкое — ароматические соединения. Специальных установок для изменения цетанового числа не предусмотрено, оно подгоняется под норму путём смешивания различных дизельных фракций. Согласно действующему Техрегламенту, цетановое число дизельного топлива класса Евро-5 должно быть не ниже 51 (для арктического — не ниже 47).

У дизельного топлива есть неприятное свойство — на холоде оно мутнеет, а если мороз сильный, то может полностью затвердеть. В зависимости от сезона на АЗС продаётся летнее дизтопливо (ДТл), применяемое при температурах окружающего воздуха от 0°С и выше или зимнее дизтопливо (ДТз), применяемое при температурах до -30°С. Зимнее топливо более стойко к морозу за счёт повышенного содержания лёгких фракций. В межсезонье допустимо применение летнего дизтоплива с депрессорной присадкой (ДЗп). Для регионов с холодным климатом выпускается арктическое дизтопливо (ДТа), пригодное для использования при температурах до -50°С.

 

ПРИЛОЖЕНИЕ №2
к техническому регламенту «О требованиях
к автомобильному и авиационному бензину,
дизельному и судовому топливу,
топливу для реактивных двигателей
и топочному мазуту»

Требования к характеристикам дизельного топлива

Характеристики дизельного топлива Единица измерения Нормы в отношении
класса 2 класса 3 класса 4 класса 5
Массовая доля серы, не более мг/кг 500 350 50 10
Температура вспышки в закрытом тигле, не ниже: 0С
     дизельного топлива, за исключением дизельного топлива для арктического климата 40 40 40 40
     дизельного топлива для арктического климата 30 30 30 30
Фракционный состав — 95 процентов объемных перегоняется при температуре не выше 0С 360 360 360 360
Массовая доля полициклических ароматических углеводородов, не более процентов 11 11 11
Цетановое число, не менее 45 51 51 51
Цетановое число для дизельного топлива для холодного и арктического климата, не менее 47 47 47
Предельная температура фильтруемости, не выше: 0С
     дизельного топлива для холодного климата минус 20 минус 20 минус 20 минус 20
     дизельного топлива для арктического климата минус 38 минус 38 минус 38 минус 38
Смазывающая способность, не более мкм 460 460 460 460

* В оформлении использованы изображения технологических установок из компьютерной игры «ЛУКОЙЛ-Менеджер НПЗ».