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.
Удаление 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.
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».