Состав солярки: Химический состав дизельного топлива, от чего зависит и на что влияет — Шины для спецтехники, шины для погрузчика

Содержание

Чем отличается солярка от дизельного топлива, для чего ее применяют. Почему дизтопливо называют соляркой

06.05.2018

Чем отличается солярка от дизельного топлива, применяемого для двигателей внутреннего сгорания? Кроме названия разницы между ними нет никакой. Это один и тот же нефтепродукт, получивший множество синонимов, имеющих абсолютно одинаковое определение. Дизельное топливо – вещество жидкой консистенции, получаемое путем прямой перегонки нефти с использованием керосиновых и газойлевых фракций.

Свое название солярка получила благодаря немецкому слову Solaröl, что в переводе с немецкого – солнечное масло

Почему дизтопливо называют соляркой

Среди версий, почему дизтопливо называют соляркой можно выделить одну – сходство с соляровым маслом. Когда впервые началась его перегонка из сырой нефти, материал стал очень популярен. Его использовали для смазки и освещения. Со временем слова «дизтопливо» и «солярка» стали взаимозаменяемы. Чаще всего солярой ДТ называют те, кто работает с сельхозтехникой.

Соляровое масло является нефтяной фракцией и проходит щелочную очистку. Его характеристики:

Вскипание – при t°240-400°С.
Застывание – при t°не выше -20°С.
Вспышка – при t° не ниже 125°С.
Вязкость при t°50°С – 5-9 сст.
Содержание серы – не выше 0,2%.

Слово солярка сугубо разговорное, его не встретишь в технической литературе и словарях

Для чего подходит дизельное топливо (солярка)

Солярка – это дизельное топливо, получившее широкое применение в разных сферах деятельности. Его используют для заправки транспортных средств:

Железнодорожных.
Автомобильных.
Водных.

Недорогой нефтепродукт необходим для обслуживания как военной, так и сельскохозяйственной техники, спецоборудования.

Кроме того, его добавляют к различным средствам, предназначенным для смазки и охлаждения. Также вещество смешивают с закалочными растворами, необходимыми для механической и термической обработки металлов.

Остаточное дизельное топливо все чаще используют для заправки оборудования в котельных

Дизельное топливо и солярка – в чем различие марок

Дизельное топливо и солярка – различие выпускаемых видов заключается в характеристиках, позволяющих использовать ДТ в различных климатических условиях. Можно выделить три основных марки дизеля:

Летнюю (ДТЛ).
Зимнюю (ДТЗ).
Арктическую (ДТА).

Наиболее часто встречаемые вопросы и ответы о топливе можно найти в соответствующем разделе на сайте ООО ТК «АМОКС». Если же вы хотите понять, как выбрать подходящий класс солярки, стоит ориентироваться на температурные показатели, такие как:

Диапазон использования.
Вспышка ДТ.
Застывание вещества.

Характеристики дизельного топлива в соответствии с ГОСТом 305-82

Солярка и дизельное топливо одно и то же, при этом отличаться может сырье, произведенное в РФ, предназначенное для использования в стране, от того которое будет экспортировано. Показатели ДТЭ приведены в таблице:

Основные характеристики	Марки
Основные характеристики	Летнее ДТ	Зимнее ДТ
Индекс (не ниже)	53	53
Фракционный состав и предельная t°С перегонки
50 %	280	280
90 %	340	330
96 %	360	360
Кинематическая вязкость при 20°С, мм²/с	3,0-6,0	2,7-6,0
Плотность при 20°С, кг/м³	860	845
Зольность в % (не выше)	0,01	0,01
Содержание механических примесей	Нет
Прозрачность при температуре 10°С	Прозрачно
Температурные показатели
Застывания (не более)	-10	-35
Максимальной фильтруемости (не более)	-5	-25
Вспышки в закрытом тигле (не менее)	65	60
Массовая доля серы в топливе в % (не выше)
І вид	0,2	0,2
ІІ вид	0,3	–

Только качественное дизтопливо будет действительно правильным решением для заправки авто, спецтехники и прочих целей

Как видите, отличия солярки от дизельного топлива нет, но выбирая нефтепродукты, обязательно учитывайте климатические условия и характеристики продукции. Все показатели можно найти в соответствующих сопроводительных документах каждой партии. Узнать, от чего зависит цена дизтоплива можно у специалистов организация «АМОКС». Звоните прямо сейчас!

Возникли вопросы?

Заполните форму обратной связи, наши менеджеры свяжутся с вами!

Задать вопрос

Возврат к списку

Что такое солярка, почему дизельное топливо называют соляркой

«Солярка» и «дизельное топливо» — это слова, которые в разговорной речи между водителями употребляются для обозначения одного и того же нефтепродукта. С точки зрения химической технологии, это две разных фракции, но с некоторыми общими эксплуатационными особенностями.

Содержание:

Что такое солярка
Почему дизельное топливо называют соляркой
Как отличить солярку от бензина
Сколько весит литр солярки
При какой температуре замерзает солярка

Что такое солярка

Впервые термин «солярка» был употреблен в середине XIX века. Несмотря на неблагозвучность термина (по сравнению с тем же солидным «дизелем»), в переводе с немецкого он обозначает «солнечное масло». Действительно, внешне жидкость имеет светло-желтый оттенок, цвет мягкого дневного солнца. В XIX веке соляркой называли одну из тяжелых фракций, которая получается при прямой перегонке нефтяного сырья.

«Солнечное масло» выпускала отечественная автопромышленность во времена СССР. Соляровая жидкость изготавливалась и хранилась в соответствии с ГОСТ. Она была пригодна для заливки в дизельные двигатели тракторов и водных судов.

Что такое солярка и дизельное топливо с точки зрения процесса производства нефтепродуктов? Это два различных компонента. Фракции выбираются в процессе прямой перегонки в разное время, хотя обе жидкости – тяжелые.

Соляровое масло является частью тяжелых фракций нефти, и в том числе входит в состав чистого дизельного горючего наравне с другими компонентами.

Почему дизельное топливо называют соляркой

Если углубляться в филологию, то внятного происхождения слова «солярка» в советском пространстве мы не найдем.

Обозначение использовалось только как прилагательное для описания конкретных нефтяных фракций. Соляровые фракции использовались в качестве питания для моторов малогабаритных транспортных средств быстрого и тихого хода, используемых в сельском хозяйстве и промышленности.

Простыми словами — термин «солярка» имеет народное происхождение. И соляровая фракция, и дизель используются для питания дизельных моторов, но различных транспортных средств. Так получилось, что в разговорной речи границы стерлись, и «соляра» вдруг стала горючим для легковых и грузовых авто. Примечательно, что, говоря «солярка», мы понимаем под ним вовсе не оригинальное соляровое масло, а сам дизель – продукт прямой переработки нефти, выделяющийся из керосиново-жидкоуглеводородных фракций.

Как отличить солярку от бензина

Дизель и бензин, будучи оба продуктами обработки нефтяного сырья, представляют собой две субстанции с различными химическими и физическими данными.

Основные отличия жидкостей следующие:

Воспламенение бензиновых марок происходит от контакта с искрой зажигания. Для дизельного топлива этого недостаточно. Дизель также необходимо «сжать», изменив давление. Атмосферные бензиновые двигатели внутреннего сгорания не сконструированы таким образом, чтобы обеспечить все условия плавного горения дизеля.
У дизеля более высокая плотность, топливо является термозависимым, т.е. быстро густеет при достижении низких температур.
У солярки нет октанового числа – параметра, определяющего стойкость состава к самовозгоранию. Вместо этого качество солярки оценивают по цетановому числу – показателю, указывающему на быстроту и плавность возгорания. Октановые числа автомобильных марок бензина – от 92 и выше, среднее цетановое число дизеля высшего качества – от 51 пункта.
Различается и состав выброса в атмосферу от двигателей, работающих на указанных типах горючего. Солярка способствует увеличению содержания оксидов азота и углерода в выхлопе, поэтому экологические требования к составу ужесточаются с каждым годом.

Указанные физические особенности можно использовать для определения, какой точно состав находится перед Вами – бензин или дизель. Визуально дизтопливо будет плотнее, а если к нему прикоснуться, то субстанция будет напоминать легкое масло. Бензин больше похож на воду и очень летуч, то есть быстро испаряется. Часто цвет бензина светлее, чем у дизтоплива, но один этот параметр не может быть решающим.

Когда две жидкости смешиваются между собой, солярка оседает на дно, так как имеет большую плотность, чем бензин. Последний является самой легкой фракцией, получаемой при обработке жидкой нефти, в то время как солярка относится к классу тяжелых.

Если поместить в холодильник по 100 мл того и другого состава, то солярка замерзнет, а бензин – нет.

Другой способ можно использовать только в хорошо проветриваемых помещениях, оснащенных средствами пожаротушения. Слегка обмакните края ветошей в оба состава (по одной ткани на емкость) и подожгите. Бензин вспыхнет мгновенно. Быстро потушите огонь с помощью песка. Очистите помещение.

Сколько весит литр солярки

Солярка меняет плотность в зависимости от температуры окружающей среды. Именно поэтому топливо считается сезонным – то есть летом для заливки в бак пригодна одна марка дизеля, а зимой – другая, обогащенная специальными антиморозными присадками.

Учитывая сказанное, вес одного литра дизеля разных марок будет отличаться.

Сколько весит литр солярки – этот параметр определен лабораторно и является энциклопедическим. Это значит, что исследования проводились при определенной температуре для каждой марки горючего, и результаты могут применяться для любых других расчетов.

Итак, определение веса горючего происходит при стандартной температуре +20 градусов. При этом вес одного литра объема смеси будет равняться:

летний дизель – 860 грамм
зимний дизель – 840 грамм
арктический дизель – 830 грамм

Чтобы определить вес большого объема горючего, нужно воспользоваться формулой:

Общий вес в кг = количество литров * лабораторное значение веса литрового объема для данного вида солярки.

Вес 20 литров зимнего дизеля будет высчитываться так: 20 * 0,84 = 16,8 кг.

При какой температуре замерзает солярка

Солярка, или дизель, быстро реагирует на снижение температуры. При минусовых значениях начинается процесс парафинизации, горючее густеет и уже не может беспрепятственно миновать форсунки и топливные магистрали. Оно становится непригодным для использования.

В летнем дизеле указанные процессы протекают при снижении температуры уже до -5 градусов. Зимняя солярка более морозостойкая из-за наличия в субстанции специальных добавок, которые препятствуют «слипанию» частиц н-парафинов между собой. Такое горючее можно смело использовать до -35 градусов. В регионах с особо суровыми условиями целесообразно заливать в бак арктический дизель, который сохраняет свои эксплуатационные качества даже при -55 за окном.

Чтобы обезопасить внутренние механизмы транспортного средства от попадания в них «застывшего» дизеля, автолюбители разбавляют топливо специальными присадками – антигелями. Рекомендуется использовать добавку к зимнему дизелю, улучшая термоустойчивость состава. А вот добавление антигелей в летнюю солярку вряд ли принесет пользу – несмотря на мощность добавки, «разбавить» уже застывший объем без снижения качества горючего не получится.

#Дизельное топливо

Статьи по теме

Дизельное топливо: рейтинг качества АЗС в России#Дизельное топливо#АЗС 9493 просмотра

Плотность дизельного топлива: зимнего, летнего, в зависимости от температуры, таблица, ГОСТ, измерение#Дизельное топливо 8200 просмотров

Как разбавить солярку керосином на зиму: пропорции, сколько добавить#Дизельное топливо#Керосин 5314 просмотров

Октановое число: что это? Октановое число бензина, керосина, дизельного топлива, прибор для измерения, как повысить и понизить#Бензин#Керосин#Дизельное топливо 3704 просмотра

Удельная теплота сгорания топлива (бензина, керосина, дизельного топлива, газов), низшая, высшая, таблица#Бензин#Керосин#Дизельное топливо 3399 просмотров

Двухтактное масло в дизельное топливо: сколько добавлять, зачем, пропорции#Дизельное топливо 1826 просмотров

Инспекция дизельного топлива (солярки) | CISS GROUP

Отправить запрос

Инспекция дизельного топлива (солярки) — процесс контроля качества груза на различных этапах поставки, который позволяет минимизировать основные торговые риски, связанные с вероятностью поставки некачественной продукции, не соответствующего количества или с неполным комплектом сопроводительных документов при экспорте/импорте дизельного топлива.

Компания CISS GROUP предоставляет услуги по инспекции дизельного топлива крупным нефтяным предприятиям и международным трейдинговым компаниям на промежуточных складах хранения, заводах или в портах по всему миру.

Особенность инспекции дизельного топлива состоит в том, что требует особой внимательности и обеспечения безопасности, так как речь идёт о легковоспламеняющемся веществе и относится к категории опасных грузов. Использовать дизельное топливо и масла можно только в случае, когда все показатели качества соответствуют требуемой спецификации. В противном случае это чревато дополнительным расходом горючего, может привести к поломке дорогостоящих двигателей и агрегатов, ухудшить работу транспорта. Дизельное топливо может на разных стадиях подвергаться всевозможным обработкам и разбавкам. Одно из самых распространенных ситуаций является смешение дизтоплива с керосином. Такая смесь существенно снижает смазывающие способности топлива. Распознать факт наличия керосина в солярке можно исключительно в лабораторных условиях. Второй способ обмана покупателя – продажа под маркой автомобильного дизельного топлива судового маловязкого или печного топлива, а иногда даже газового конденсата. Загрязнения (вода, оксиды металлов, технологические смолы) также могут возникнуть в результате нарушений правил хранения, транспортировки, перекачки нефтепродуктов.

Аккредитованные инспектора и лаборанты компании CISS GROUP осуществляют инспекцию дизельного топлива в любой точке цепи поставок.

Входящая/исходящая проверка дизельного топлива.

Осуществляется во время поставки дизельного топлива в резервуары для хранения, судовые/баржевые танки, автоцистерны, ж/д цистерны элеваторы или в портовые резервуары, либо же при вывозе со складов заводов. Инспектор CISS GROUP визуально оценит состояние помещений на предмет пригодности хранения груза; проверит сам груз, чтобы он был чистым, прозрачным, не смешанным с другим грузом и без посторонних запахов.

Приемка контейнеров/трюмов судов по чистоте перед погрузкой дизельного топлива.

Представляет собой визуальный осмотр контейнеров и пустых трюмов на предмет чистоты и пригодности к перевозке дизельного топлива. Инспектор тщательно проводит осмотр их внутренних поверхностей, проверяет целостность и работоспособность замков, петель и других креплений, резиновые уплотнения дверей крышек трюмов.

Визуальный контроль процесса погрузки и отбор проб дизельного топлива.

Во время погрузки инспектор контролирует загрузку дизельного топлива, фиксирует вес брутто/нетто при перевеске, в случае погрузки дизельного топлива в трюмы — начальную, промежуточную и финальную проверку веса загруженного груза методом драфт-сюрвей, проводит визуальную оценку качества груза, отбирает пробы в соответствии с правилами отбора проб, формирует композитные образцы. По окончанию погрузки инспектор пломбирует загруженные контейнеры и трюмы. Все данные он вносит в отчеты, к которым клиент получает прямой доступ. Отметим, что инспекция CISS GROUP при погрузке и отбор проб может проводиться круглосуточно!

Лабораторные анализы качества дизельного топлива.

Качество дизельного топлива мы проверяем исключительно в аккредитованных лабораториях в соответствии с требованиями существующих международных стандартов. К числу определяемых стандартных показателей качества дизельного топлива относятся: плотность, фракционный состав, содержание воды, содержание механических примесей, массовая доля серы, предельная температура фильтруемости, теемпература помутнения, температура вспышки, коэффициент фильтруемости, испытание на медной пластине, содержание водорастворимых кислот и щелочей.

Фото и видеоотчет.

Каждый этап проверки инспектор фиксирует на фото и видео. Все материалы в обязательном порядке содержат указанную на них дату и время. По окончанию инспекции дизельного топлива компания CISS GROUP предоставляет подробный фотоотчёт всех этапов контроля и инспекции.

Сертификаты.

По результатам проведения инспекции дизельного топлива мы издаем сертификаты. Подлинность документов клиент может проверить с помощью уникального QR-кода, который является «ключом» к сайту компании CISS GROUP, где хранятся pdf-версии сертификатов. Наши сертификаты защищены цифровой криптографической подписью, это также гарантирует их достоверность и безопасность.

Сертификаты с цифровой подписью зачастую требуются банками для верификации сертификата при финансировании торговых операций в виде аккредитива.

Отправить запрос

Что такое углеводороды и какие углеводороды содержатся в дизельном топливе?

Воздействие и снижение загрязнения дизельными двигателями углеводородами

«Что такое углеводороды» — это вопрос, на который мало кто знает ответ, несмотря на то, что углеводороды имеют решающее значение практически для всех аспектов жизни каждого человека. Термин углеводородов — это модное слово, которое средства массовой информации коррелируют с выбросами, загрязнением и разговорами о глобальном потеплении. Вопросы, связанные с углеводородами, хорошо задокументированы и в целом понятны широкой общественности.

Но отрицательные стороны углеводородов не раскрывают всей истории.

Что такое углеводороды? Углеводороды — причина, по которой мир вращается. Не секрет, что выбросы углеводородов усиливают глобальное потепление, создают черный дым, приводят к канцерогенным химическим соединениям, влияют на рост сельскохозяйственных культур и лесов и даже сокращают срок службы двигателей, которые они приводят в действие. Слово углеводородов ассоциируется со всем разочарованием в ископаемом топливе. Таким образом, нетрудно утверждать, что выбросы углеводородов являются наихудшим загрязняющим веществом, производимым деятельностью человека.

Выбросы углеводородов являются не только худшим загрязнителем, связанным с деятельностью человека, из-за их воздействия на атмосферу и биосферу, но и из-за ошеломляющих сумм углеводородов, которые выбрасываются в биосферу в виде выбросов каждый день, неделю, месяц, год. , и десятилетие.

Обратная сторона углеводородной монеты

, а не рекламируется тот факт, что углеводороды являются основой современного общества. Что касается природных ресурсов, углеводороды являются наиболее важным и влиятельным компонентом достижений современного человечества.

Углеводороды являются причиной возгорания ископаемого топлива.

Весь транспорт в той или иной степени основан на сжигании углеводородов. Углеводороды необходимы для производства транспортных средств и машин. Даже велосипеды производятся с использованием сжигания углеводородов. И электромобили! Мало того, что углеводороды используются для производства электромобилей, подавляющее большинство электромобилей работают на ископаемом топливе .

Уголь является подавляющим источником производства электроэнергии, 65 процентов. Еще 20 процентов приходится на атомную энергетику. Возобновляемые источники энергии, почти все из которых состоят из углеводородов, составляют последние 14 процентов. Энергия солнечной энергии составляет менее одного процента электроэнергии, которую мы используем.

Вопрос о том, что такое углеводороды, становится еще более абсурдным, если задуматься об их значении в повседневной жизни. Пластмасса, стекловолокно, углеродное волокно, резина, винил, дезодорант, пряжа, клей для зубных протезов, пластиковая древесина, антифриз, шампунь, лыжи, мячи для гольфа, холодильники, колготки и тысячи других синтетических материалов существуют благодаря углеводородам.

Углеводороды это ископаемое топливо и ископаемое топливо это современный мир. Без углеводородов не было бы транспорта и электричества. Без углеводородов не было бы даже огня. Углеводороды — единственная причина, по которой люди пережили каменный век, и они еще более важны для нас сегодня.

Углеводороды — колесо современного общества.

Углеводороды: хорошее и плохое

Углеводороды — в равных частях — и хорошие, и плохие. Углеводороды являются наиболее практичным и продуктивным источником энергии в мире. Выбросы углеводородов, с другой стороны, являются бичом постиндустриальной революции.

Мы не можем жить без углеводородов, по крайней мере, так, как мы живем сейчас. С другой стороны, если мы не придумаем, как уменьшить воздействие углеводородов на окружающую среду — на самих себя — мы не сможем жить с углеводородами.

Определение углеводородов

Углеводороды относительно просты по сравнению со многими химическими соединениями, обнаруженными на Земле. Они состоят всего из двух элементов, водорода и углерода. Углеводороды являются органическими соединениями, потому что они являются изомерами водорода и углерода. Водород и углерод являются строительными блоками жизни.

Наиболее часто встречающиеся в ископаемом топливе углеводороды представляют собой простейшие органические соединения. «Содержащие только углерод и водород, они могут быть линейными, разветвленными или циклическими молекулами». Они могут существовать либо в виде отдельных молекул, либо в виде цепочек молекул.

Типы углеводородов

Состав молекул углеводородов — количество атомов углерода и водорода и способ их связи — определяет тип углеводорода.

«Существует три типа гомологических семейств углеводородов: алканы, алкены и алкины. Алканы содержат только одинарные связи между атомами углерода. Алкены содержат по крайней мере одну двойную связь. Алкины содержат по крайней мере одну тройную связь. Большинство этих типов углеводородов могут иметь одну и ту же химическую формулу в другой форме или химической структуре. Когда соединение имеет одинаковую химическую формулу, но две возможные структуры, эти две структуры называются изомерами».

Тип изомера углеводорода определяет количество вырабатываемой энергии, условия сгорания углеводорода и виды загрязняющих веществ.

Метан, например, представляет собой связь с одним атомом углерода и четырьмя атомами водорода. Соотношение 1 к 4 делает метан — он же «природный газ» — чрезвычайно низкоценным углеводородным газом. Чем больше сумма атомов углерода — по отношению к атомам водорода — в изомерном углеводороде, тем большим энергетическим потенциалом обладает углеводород. Молекулы метана производят очень мало энергии по сравнению с большинством других углеводородов ископаемого топлива.

Поскольку углеводородные газы, такие как пентан и гексан, имеют более высокое отношение углерода к водороду, они производят большие поддающиеся количественной оценке суммы энергии. Пентан имеет отношение углерода к водороду от 5 до 12. В гексане шесть атомов углерода на каждые 14 атомов водорода. Поскольку они производят больше энергии, они имеют большую ценность на шкале объема или веса.

Типы углеводородов в дизельном топливе

В отличие от газообразных ископаемых видов топлива, которые состоят в основном из одного типа изомеров углеводородов, жидкие ископаемые виды топлива, такие как бензин, реактивное топливо, дизельное топливо и мазут, представляют собой совокупность изомеров углеводородов. Это мелодии более чем одного типа изомеров углеводородов.

Среди ископаемых видов топлива дизель имеет одну из самых высоких плотностей энергии. «Средняя химическая формула обычного дизельного топлива — C ₁₂ H ₂₄, варьирующаяся примерно от C ₁₀ H ₂₀ до C ₁₅ H ₂₈». Это означает, что дизель имеет отношение углерода к водороду 1:2 или выше.

Существует прямая зависимость между соотношением углерода и водорода и плотностью топлива. Существует прямая зависимость между размером цепочек молекул в топливе и плотностью топлива. Таким образом, хотя существует строгое определение плотности топлива, простым объяснением плотности топлива является размер молекул углеводорода в топливе в сочетании с соотношением углерода и водорода.

Соотношение углерода и водорода в дизельном топливе — плотность топлива — значительно выше, чем у всех газовых ископаемых видов топлива, а также у жидких ископаемых видов топлива. Только самый качественный уголь в мире, антрацит, имеет плотность энергии, превышающую плотность дизельного топлива.

Чем отличаются углеводороды от дизельного топлива?

Сравнение с бензином иллюстрирует молекулярный состав и физические свойства дизельного топлива. «Дизельное топливо отличается от бензина по нескольким параметрам. Дизельное топливо содержит более крупные молекулы углеводородов с большим количеством атомов углерода, чем бензин. Дизельное топливо тяжелее и «жирнее», чем бензин. Он испаряется намного медленнее, потому что состоит из более крупных молекул углеводородов с более высокой температурой кипения, обычно от 150 до 370 °C».

Плотность топлива делает дизель самым ценным из ископаемых видов топлива. И именно комбинация различных углеводородов придает дизельному топливу его плотность. «Дизельное топливо, полученное из нефти, состоит примерно на 75% из насыщенных углеводородов (в основном парафинов, включая н-, изо- и циклопарафины) и на 25% из ароматических углеводородов (включая нафталины и алкилбензолы)».

Однако сочетание больших молекул углеводородов делает дизель очень загрязняющим ископаемым топливом.

Выбросы углеводородов в результате неполного сгорания ископаемого топлива

Топливо с низкой плотностью также имеет небольшие молекулярные цепи и низкое соотношение углерода к углеводороду. Природный газ, например, вообще не имеет молекулярных цепей. Это просто состав отдельных свободно плавающих углеводородов — молекул CH ₄. Это означает, что метан сгорает легче, чем ископаемое топливо с большими углеводородами и цепями, даже несмотря на то, что метан производит меньше энергии.

Количество и качество молекул водорода в дизельном топливе означает, что он производит исключительное количество энергии. Кроме того, большие молекулы водорода делают его чрезвычайно стабильным топливом. Однако стабильность топлива — это не всегда хорошо. Стабильное топливо с высокой плотностью энергии сгорает труднее.

Даже при возгорании дизельное топливо склонно к неполному сгоранию. Мало того, что неполное сгорание топлива приводит к потере мощности — углеводороды просто улетучиваются в атмосферу в виде выбросов — низкая эффективность сгорания означает более высокое загрязнение выхлопными газами.

Почему большие углеводороды склонны к неполному сгоранию

Простой ответ на вопрос, почему большие молекулы углеводородов сгорают менее полно — при тех же условиях — чем маленькие низкоэнергетические молекулы углеводородов, это кислород. Любое горение требует кислорода. Без кислорода горение не происходит, «Неполное сгорание происходит, когда реакция горения протекает без достаточного поступления кислорода».

Важно различать кислород и воздух. Воздух ценен только в отношении процесса горения, потому что он содержит кислород. «Поскольку воздух, которым мы дышим, содержит всего 21% кислорода, для полного сгорания требуется большой объем воздуха».

Более сложный ответ на вопрос, почему большие молекулы углеводородов сгорают менее полно, чем простые углеводороды, — это технология, в частности технология двигателей внутреннего сгорания. Двигатели внутреннего сгорания — все еще — недостаточно развиты, чтобы обеспечить полное сгорание дизельного топлива. И технологии, которые do значительно увеличить эффективность сгорания все еще не является обычным явлением.

Углеводороды Неполное сгорание Продукт

Неполное сгорание не просто высвобождает углеводороды, содержащиеся в топливе, в воздух. Неполное сгорание также может привести к образованию токсичных химических соединений. При полном сгорании углеводородов образуются только два выброса: углекислый газ и вода. И углекислый газ, и вода нетоксичны, но оба считаются двумя из десяти самых опасных выбросов с точки зрения потенциала глобального потепления.

Однако при неполном сгорании образуется еще больше парниковых газов, которые являются токсичными и опасными. Токсичные и/или разрушительные побочные продукты неполного сгорания включают окись углерода (CO), закись азота (NO), двуокись натрия (SO ₂), а также вызывающие рак летучие органические вещества, такие как бензол, ацетон, ксилол и толуол.

Загрязнение высокими выбросами оказывает воздействие на атмосферу и биосферу в целом.

Воздействие углеводородов на атмосферу

Реальность глобального потепления больше не это или это не происходящие дебаты. Почти невозможно поверить, что сумма выбросов, которые мы ежегодно выбрасываем в атмосферу, не оказывает глобального воздействия. Углеводороды изменяют состав атмосферы. Изменения в атмосфере означают изменения в биосфере.

Вероятно, самое большое и заметное влияние углеводородов на атмосферу — это глобальное потепление. «Поскольку Земля вышла из ледниковых периодов за последний миллион лет, глобальная температура выросла в общей сложности на 4–7 градусов по Цельсию примерно за 5000 лет. Только за последнее столетие температура поднялась на 0,7 градуса по Цельсию, что примерно в десять раз быстрее, чем средняя скорость потепления после ледникового периода», — сообщает Земная обсерватория НАСА.

Промышленная революция началась около 100 лет назад. Это означает, что — как минимум — существует корреляция между глобальным потеплением и загрязнением углеводородами. Однако на самом деле связь между загрязнением и глобальным потеплением является причинно-следственной связью.

Воздействие углеводородов на биосферу

Опять же, не нужны научные данные и неопровержимые доказательства, чтобы понять, что загрязнение вредно для окружающей среды. Простого наблюдения за состоянием растительности вдоль оживленной трассы достаточно, чтобы доказать, что загрязнение углеводородами оказывает негативное влияние на живые организмы.

«При взаимодействии диоксида серы и закиси азота с парами воды в атмосфере образуются кислоты. В результате образуются так называемые кислотные дожди, которые наносят серьезный ущерб растениям. Кроме того, другие газообразные загрязнители, такие как озон, также могут нанести прямой вред растительности», — поясняет AirQuality.org.

Лабораторные исследования показали, что летучие органические соединения, такие как бензол, ацетон, толуол и ксилолы, вызывают рак у подопытных животных. Черный дым и твердые частицы вызывают проблемы с дыханием и сердцем.

Тенденции образования углеводородов

Ежегодно увеличивается сумма выбросов углеводородов. Нет никаких признаков того, что в ближайшее время эта тенденция может измениться. Самая большая проблема заключается в том, что сумма выбросов, производимых каждый год, намного больше, чем биосферные процессы могут смягчить. Менее чем за 50 лет сумма выбросов в атмосферу увеличилась с угрожающей экспоненциальной скоростью.

По данным EPA, «в 1970 году выбросы CO2 увеличились примерно на 90%, при этом выбросы от сжигания ископаемого топлива и промышленных процессов составляют около 78% от общего увеличения выбросов парниковых газов с 1970 по 2011 год».

Сокращение выбросов углеводородов

Опять же, нет никаких оснований полагать, что мир находится на пути к прекращению использования углеводородного топлива. Все тенденции показывают, что использование ископаемого топлива будет продолжать расти. В таком случае необходимо задать вопрос, как минимизировать выбросы, сохраняя при этом использование ископаемого топлива. Вероятно, нет никакого способа сделать выбросы ископаемого топлива бесплатными. Углекислый газ всегда будет фактором.

Однако при чистом сжигании ископаемого топлива образуются только два выброса: углекислый газ и вода. К сожалению, ни один двигатель, котел или печь никогда не обеспечивают 100-процентное чистое сжигание. И используется лишь небольшая часть энергии, произведенной при сжигании ископаемого топлива, около 15% для транспортных средств.

Чтобы сократить выбросы, мы должны сделать две вещи: уменьшить выбросы, не содержащие CO ₂, и повысить эффективность использования энергии двигателей, электростанций, нефтеперерабатывающих заводов, котлов и печей.

Сокращение выбросов с помощью топливного катализатора Rentar

Не существует способов устранить все выбросы, но есть способы значительно сократить выбросы. Например, Rentar Fuel Catalyst снижает выбросы дизельного топлива с беспрецедентной скоростью. Когда Rentar установлен на топливопроводе, уровень черного дыма уменьшается до 44 процентов. Твердые частицы падают до 19,2 процента. Элементарный и органический углерод исчезает со скоростью 35 процентов с помощью Rentar. А летучие органические вещества, вызывающие рак, такие как ацетон, бензол, ксилолы, этилбензол и триметилбензолы, снижаются на 35,4-58,7%.

Топливный катализатор Rentar увеличивает количество энергии топлива, которое двигатель может преобразовать в мощность. Диапазоны варьируются от 3 до 8 процентов для тяжелой техники и внедорожников до 30 процентов для котлов и печей.

Хотя это и не панацея, ее никогда не может быть; Rentar является примером технологии, которая может обуздать наше неконтролируемое производство углеводородного загрязнения. Вопрос о том, что мы можем сделать в будущем, совершенно неактуален. Единственный вопрос, который имеет отношение к выбросам углеводородов, это то, что вы делаете сейчас.

Часть 1: Свойства и характеристики дизельного топлива

Рудольф Дизель мог бы гордиться глобальным признанием и существенными улучшениями дизельного двигателя за последние 100 лет. Дизельные двигатели были разработаны, чтобы использовать преимущества высокого содержания энергии и, как правило, более низкой стоимости дизельного топлива. Дизельное топливо обладает различными свойствами, которые необходимо поддерживать для эффективной работы современных дизельных двигателей. Мы поговорим об этих различных свойствах, и станет ясно, почему вам нужно убедиться, что ваше дизельное топливо безопасно и надежно для вашего двигателя:

Теплота сгорания
Качество воспламенения/цетановое число
Вязкость
Содержание серы
Содержание воды и отложений
Угольный остаток
Температура вспышки
Температура застывания
Точка помутнения
Активная сера, содержание коррозии в медной полосе
Ясень
Перегонка
Удельный вес
Зимние проблемы с топливом

В этом сообщении блога мы поговорим о первых семи в списке. Оставайтесь с нами для следующих семи в сообщении в блоге, которое появится на следующей неделе.

1. Теплотворная способность

Теплотворная способность дизельного топлива измеряется с помощью калориметра, чтобы определить, сколько энергии дает топливо при сгорании. По сути, сжигается определенное количество топлива, а количество тепла тщательно измеряется в британских тепловых единицах (БТЕ).

Теплотворная способность дизельного топлива номер 2 139500 БТЕ на галлон.
Теплотворная способность дизельного топлива № 1 составляет 125 500 БТЕ на галлон, что примерно на 10% ниже, чем у дизельного топлива № 2.
Для сравнения, теплотворная способность бензина составляет 124 500 БТЕ на галлон.

Чем выше теплотворная способность топлива, тем больше мощности может генерировать двигатель, следовательно, потребляя меньше топлива для выполнения того же объема работы.

2. Качество воспламенения/цетановое число

Цетановое число является мерой качества воспламенения топлива. Легкость воспламенения дизельного топлива и способ его горения влияют на запуск двигателя и неравномерность сгорания. Чистый цетан представляет собой бесцветный жидкий углеводород с превосходными свойствами воспламенения и имеет рейтинг 100. Чем выше цетановое число, тем короче время задержки между моментом поступления топлива в камеру сгорания и моментом начала его горения. Дизельное топливо хорошего качества с высоким цетановым числом имеет время запаздывания примерно 0,001 секунды .

Требования к цетановому числу зависят от размера двигателя, конструкции, нагрузки и атмосферных условий. Например, двигатели, работающие на больших высотах или при более низкой температуре, требуют топлива с более высоким цетановым числом для правильного запуска и работы. Типичное цетановое число для дизельного топлива № 2 составляет 46–48. Дизельное топливо № 1 обычно составляет около 51–53 .

Примечание: Цетановое число не указывается на большинстве заправочных станций. Владельцам дизельных двигателей следует покупать топливо в хорошо известных и надежных источниках, которые часто используются для обеспечения покупки свежего топлива.

Примечание: Рекомендуемое минимальное цетановое число для современных дизельных двигателей составляет 40. Повышение цетанового числа выше 48 не рекомендуется, так как это не улучшит работу двигателя и может вызвать детонацию топлива.

3. Вязкость

Вязкость — это просто мера сопротивления потоку. Вязкость уменьшается с повышением температуры. Вязкость топлива является важным фактором в работе современных двигателей, оснащенных топливной системой высокого давления Common-Rail (HPCR).

Топливо с низкой вязкостью образует мелкодисперсный топливный туман, который улучшает его смешивание с поступающим воздухом, способствуя полному сгоранию для повышения мощности и снижения выбросов.

Топливо с высокой вязкостью приводит к образованию более густого тумана, что может привести к затрудненному запуску и проблемам с белым дымом.

4. Содержание серы

Содержание серы в дизельном топливе в последнее время привлекает большое внимание из-за повышенного износа следующих компонентов:

Поршни
Кольца
Клапаны
Цилиндры

Этому повышенному износу способствует коррозионное воздействие сероводорода в топливе в сочетании с диоксидом серы (или триоксидом серы), образующимся в процессе сгорания. Износ менее значителен при постоянных нагрузках и при работе в условиях высоких температур.

Некоторые компании, занимающиеся послепродажным обслуживанием, предлагают присадки к топливу, чтобы компенсировать потерю смазки из-за пониженного содержания серы (сниженной смазывающей способности) дизельного топлива. Если качество топлива сомнительно, замените его топливом из хорошего источника, чтобы убедиться, что компоненты топливной системы не неисправны.

5. Содержание воды и отложений

Содержание воды и отложений в топливе также может вызвать коррозию и повреждение компонентов топливной системы. Дизельное топливо с высоким содержанием воды может привести к образованию частиц оксида железа внутри топливного бака. Это вызывает внутреннюю ржавчину топливопроводов, насосов и компонентов впрыска, когда двигатель не используется.

Мы видели эту проблему с двигателями, хранившимися осенью, которые отлично работали весь сезон. Когда весной снова сняли двигатель, мы обнаружили, что двигатель нуждается в замене компонентов топливной системы из-за проблем с ржавчиной/загрязнением.

6. Углеродный остаток

Черный закопченный материал, остающийся после сжигания дизельного топлива, называется углеродистым остатком. Допустимое количество нагара зависит от производителя двигателя и условий эксплуатации двигателя.

7. Температура вспышки

Температура вспышки дизельного топлива определяется как минимальная температура, до которой топливо должно быть нагрето до образования легковоспламеняющихся паров, которые могут воспламениться. Чем ниже температура вспышки, тем выше риск взрыва.

Читайте Часть 2: Характеристики дизельного топлива

Магазин дизельных деталей

Заявка на патент США для подачи патентного дизельного топлива. В заявке заявлено преимущество предварительной заявки США № 61/617,065, поданной 29 марта 2012 г., которая полностью включена в настоящий документ посредством ссылки.

ОБЛАСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Эта заявка относится к композиции дизельного топлива и этанола, содержащей дистиллят сивушного масла, которая используется в качестве топлива в двигателях.

ПРЕДПОСЫЛКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Двигатели внутреннего сгорания являются основным источником энергии для самых разных транспортных средств во всем мире и включают легковые автомобили, автобусы, грузовики, сельскохозяйственные тракторы и другую технику, строительную технику, а также портативное оборудование, такое как электрические генераторы, воздушные компрессоры и т. п. В то время как двигатели большинства легковых автомобилей работают на бензине (также известном как «бензин»), двигатели большинства коммерческих автомобилей и оборудования используют обычное дизельное топливо. Бензин приобрел популярность, потому что бензиновые двигатели обычно производят меньше вредных выбросов, таких как сажа и несгоревшие углеводороды, и их легче запустить в холодную погоду. Дизельные двигатели, в которых обычно используется дизельное топливо № 1 или № 2, обычно работают громче, производят больше вредных выбросов и их труднее запустить в холодную погоду. Однако энергия, содержащаяся в одном галлоне дизельного топлива, примерно на 25 000 БТЕ больше, чем в галлоне бензина, поэтому дизельное топливо более эффективно.

В последние годы усилия по сокращению использования ископаемого топлива привели к широкому использованию смесей бензина и этанола, в которых к бензину добавляется примерно 10-20% этанола. Однако подобные гибридные топливные смеси, содержащие дизельное топливо и этанол, не получили широкого применения, несмотря на раскрытие различных способов формирования таких смесей. Этанол, используемый в смесях бензин/этанол, обычно производится из возобновляемых источников, таких как ферментация растительного материала, особенно кукурузы. Подсчитано, что около 30% транспортного топлива, используемого в Соединенных Штатах, составляет дизельное топливо. Сюда входит как дизельное топливо на нефтяной основе, так и, в гораздо меньшей степени, дизельное топливо на основе растительного или животного жира («биодизельное топливо»). Подсчитано, что широкое использование дизельного топлива, смешанного с 20% этанола, приведет к сокращению использования ископаемого топлива для транспортных целей до 6%.

Спрос на топливный этанол привел к увеличению посевных площадей, предназначенных для выращивания зерна, из которого производится этанол. Дальнейшее увеличение производства произошло за счет увеличения производства кукурузы на акр и увеличения производства этанола на зерно. Кроме того, прогнозируется рост производства продуктов питания в других странах, таких как Российская Федерация, что может высвободить крахмальные культуры для дополнительного производства этанола. Такие факторы позволили бы смешиванию этанола с дизельным топливом стать более экономически целесообразным и практичным. По мере роста использования полностью электрических транспортных средств, гибридных автомобилей, работающих на бензине, и более экономичных автомобилей, работающих на бензине, все больше этанола может стать доступным для использования в дизельных двигателях. Дизельные двигатели, напротив, не так легко заменить электрическими двигателями из-за их широкого использования в более тяжелых транспортных средствах, требующих большей мощности. Таким образом, ожидается, что переход с дизельных двигателей на электрические займет значительно больше времени, а спрос на экономичное дизельное топливо сохранится.

В то время как использование смесей бензина и этанола получило широкое распространение, использование смесей дизельного топлива и этанола имело ограниченный успех. Во многом это связано с технической проблемой, связанной с различными физическими и химическими свойствами этанола, бензина и дизельного топлива. Такие различия объясняют разные подходы, используемые для составления каждого из этих смесевых топлив.

Бензин обычно представляет собой низкокипящую смесь углеводородов с прямой и разветвленной цепью, а также ненасыщенных и ароматических углеводородов, которые оптимизированы и смешаны с присадками для обеспечения октанового числа 97 или выше. Повышенная ненасыщенность и содержание ароматических соединений приводит к увеличению октанового числа.

Дизельное топливо, как правило, представляет собой парафиновые углеводороды с более высокой температурой кипения, практически не содержащие соединений с более низким давлением паров, таких как ароматические и ненасыщенные углеводороды, и оптимизировано для цетанового числа около 40. Цетановое число представляет собой показатель, используемый для оценки эксплуатационных характеристик дизельного топлива. Это число получено из рабочих характеристик определенной смеси неразветвленных молекул алканов с открытой цепью (всего примерно 10 атомов углерода), которые очень легко воспламеняются при сжатии, которым присвоено цетановое число 100; напротив, альфа-метилнафталин (ароматический углеводород) имеет цетановое число 0. Чтобы дизельное топливо достигло желаемых свойств, т. е. желаемого цетанового числа, присадки, такие как алкилнитраты (главным образом 2-этилгексилнитрат) используются. Для подходящего дизельного топлива требуется цетановое число 30 или выше.

Товарный этанол очищают перегонкой с образованием азеотропа с водой (около 95:5 по объему). При производстве топливного этанола основная часть воды удаляется с помощью осушающих агентов с молекулярными ситами 3 Å, что обеспечивает конечное содержание воды не более 1% по объему. Цетановое число этанола составляет около 8. Топливный этанол содержит 1,96-5,0% денатуранта, т. е. в этанол добавляют вещество, делающее его непригодным для употребления человеком. Бензин сам по себе является денатурантом, а другие распространенные денатурирующие добавки включают (но не ограничиваются ими) такие материалы, как метанол, бензол, толуол, изопропанол, метилэтилкетон, метилизобутилкетон, пиридин, диэтилфталат и лигроин. В некоторых странах денатурированный спирт необходимо окрашивать в синий или фиолетовый цвет с помощью анилинового красителя, чтобы отличить его от этанола потребительского качества.

Таким образом, свойства бензина и дизельного топлива весьма различны, и каждое из них было оптимизировано для обеспечения свойств (например, октановых и цетановых чисел), которые часто находятся в обратной зависимости, чтобы удовлетворить требования двигателей, в которых они используются. В частности, смесь бензин/этанол и смесь дизельного топлива/этанола, каждая из которых содержит одинаковый объем этанола и один и тот же объем загрязняющей воды, ведут себя совершенно по-разному. Сообщалось, что безводный (сухой) спирт смешивается с дизельным топливом, особенно с биодизельным топливом, во всех соотношениях, по крайней мере, при температуре окружающей среды (Blume 19).83, 2003). Однако при работе при пониженных температурах смесь дизельного топлива и этанола будет подвергаться фазовому разделению при гораздо более высокой температуре, чем аналогичная смесь бензина и этанола. Кроме того, на смесь бензин/этанол и смесь дизельного топлива/этанола по-разному влияет количество воды, присутствующей в смеси. Например, смесь, состоящая из 90% бензина по объему и 10% по объему безводного этанола, может разделиться при 0°С, если она будет загрязнена более чем 0,4% по объему воды. Смесь, состоящая из 9Однако 0% дизельного топлива по объему и 10% безводного этанола по объему могут разделиться при 0°С, если они загрязнены всего 0,05% воды по объему.

Таким образом, основным недостатком смесей этанола и дизельного топлива является то, что этанол не смешивается с дизельным топливом в более широком диапазоне температур и содержания воды, чем соответствующие смеси этанола и бензина, что приводит к нестабильности топлива из-за разделения фаз (Kwanchareon 2006). Разделение фаз этанола от смеси дизельного топлива и этанола, позволяющее ввести в двигатель сам этанол, может привести к повреждению дизельных двигателей в том виде, в каком они разработаны в настоящее время. Принято считать, что попытка использовать сам этанол в дизельном двигателе является проблемой, которая «технически очень сложна». . . » и требует » . . . важные модификации оборудования двигателя, чтобы преодолеть слабое свойство самовоспламенения этанола». [Л. Пидоль и др., Fuel, 85, (5-6), март-апрель 2006 г., стр. 815-822]. разделение смесей дизель/этанол при пониженных рабочих температурах.

Многие добавки и смешивающие агенты, используемые для получения смесей этанола и бензина, не особенно полезны или несовместимы с теми, которые используются для образования смесей этанола и дизельного топлива. Часто это связано с тем, что добавление этанола повышает октановое число бензина, но снижает цетановое число дизельного топлива. «То самое, что делает спирт идеальным топливом для двигателей с искровым зажиганием — его высокая устойчивость к детонации из-за высокого октанового числа — работает против его легкого использования в дизельных двигателях». (Блюм, Алкоголь может быть газом! Книга 4, глава 25, стр. 450). Хансен и др. опубликовали обзор агентов, используемых для образования смесей этанола и дизельного топлива (Bioresource Technology 96, стр. 277-285 (2005)). Такие агенты либо смешиваются напрямую (сорастворители), и их можно «смешивать разбрызгиванием», либо они являются эмульгаторами, которые требуют нагревания для достижения смешивания.

Например, патент США. № 61

, патент США. № 6017369, патент США. № 7311739 и патент США № 7311739. № 7172635 описывают композиции дизельного топлива и этанола, дополнительно включающие смесь этоксилированных жирных спиртов и этаноламидов.

Патент США. В US 4968320 описана смесь, включающая дизельное топливо, неочищенное сивушное масло, поверхностно-активное вещество и воду. Используемые поверхностно-активные вещества представляют собой, например, соль щелочного металла алкилбензолсульфокислоты или ненасыщенной высшей жирной кислоты. Сивушное масло может содержать некоторое количество этанола, помимо других спиртов.

Патент США. В US 4451265 описано смешанное топливо, включающее дизельное топливо, низший спирт (C ₁ — C ₃), воду и систему поверхностно-активных веществ, полученную из продукта реакции N,N-диметиламина и длинноцепочечного жирного соединения. кислотное вещество.

Маккормик и Пэриш, «Усовершенствованная программа использования нефтяного базового топлива и программа возобновляемого дизельного топлива», NREL/MP-540-32674, ноябрь 2001 г., обзор современного состояния этанола в дизельном топливе (E-Diesel). В отчете описываются физические свойства смесей 15% этанола и дизельного топлива, содержащих эмульгаторы, как имеющие более низкую температуру воспламенения. Это изменение свойств топлива приводит к переходу от жидкости класса II к жидкости класса I.

Л. Р. Уотерленд и др., «Оценка безопасности и эффективности смесей этанола и дизельного топлива (E-дизельное топливо), NREL/SR-540-34817, сентябрь 2003 г., дополнительный обзор аспектов безопасности и рабочих характеристик смесей этанола и дизельного топлива со ссылкой на пять присадок. поставщики (эмульгатора): Pure Energy, смесь алкиловых эфиров жирных кислот, спиртов жирных кислот и полимера; алканоламиды O2 Diesel (ранее AAE Technologies); Akzo Nobel с фирменным агентом Beraid ED10; Lubrizol и GE Betz с добавкой на основе фосфита.

В отчете (Стандарт DEH Ethanol Standard 18/2004, Международный центр качества топлива, 2004 г.) описываются смеси этанола и дизельного топлива в качестве тестового топлива в США, Таиланде и Швеции. Он относится к присадке SCANIA, обозначенной как Etamax D, на которую есть ссылка в заявке на патент США 2000242347, в которой описана композиция дизельного топлива, содержащая от 60 до 95 % (об./об.) этанола и до 20 % (об./об.) линейный диалкиловый эфир с длиной цепи от примерно 10 до примерно 40, а также их смеси и от 0 до примерно 30% (об./об.) ускорителя горения. Описанные ускорители горения включают метиловые эфиры рапсового, пальмового или соевого масел.

В отсутствие эмульгатора (например, поверхностно-активного вещества) или смешивающего агента смешиваемость этанола с дизельным топливом или бензином имеет важное значение для его практического использования в смесевом топливе. Смешиваемость также должна поддерживаться при температурах, при которых транспортные средства обычно эксплуатируются, в том числе от значительно ниже нуля (например, -15 ° F) до 110 ° F. При низких температурах происходит парафинирование или гелеобразование несмешанного дизельного топлива. Чтобы решить эту проблему, можно добавить керосин, а добавление этанола — нет.

Сивушное масло или, точнее, сырое или нерафинированное сивушное масло — это широкий термин, используемый для описания побочного продукта процесса ферментации. Согласно Британской энциклопедии, это смесь летучих маслянистых жидкостей, образующихся в небольших количествах во время спиртового брожения. Обычно сивушное масло содержит 60-70 процентов амиловых спиртов, меньшее количество н-пропилового и изобутилового спиртов и следы других компонентов, включая этанол. Количество этанола может зависеть от навыков, оборудования и техники дистиллятора. Спирты сивушных масел, по-видимому, образуются при брожении из аминокислот. До начала промышленного производства синтетических амиловых спиртов в 19 в.20-х годов сивушные масла были единственным коммерческим источником этих соединений, которые являются основными ингредиентами растворителей лаков. На заводах технического спирта сивушные масла и этиловый спирт отделяют от сброженных щелоков перегонкой. Фракция сивушных масел кипит выше, чем фракция этанола. патент США. В US 4585461 далее сивушное масло описывается как летучая ядовитая смесь изоамилового, изобутилового и этилового спиртов, образующаяся в качестве побочных продуктов спиртового брожения, из крахмалов, зерен или фруктов для получения этилового спирта. Например; сивушное масло — побочный продукт в процессе выдержки вина и пива. Поскольку производители этанола перегоняют ферментированную смесь, высококипящая фракция представляет собой сивушные масла. Его часто называют хвостохранилищем. Сивушные масла имеют неприятный запах и обычно считаются неприятными отходами. Надлежащая утилизация сивушных масел требуется из-за их токсического характера, включающего в себя тератогенные и предположительно канцерогенные вещества. Сивушные масла в основном используются в качестве котельного топлива. Однако его недостатки как котельного топлива включают (1) содержание воды 5-18%, что сильно затрудняет его горение, и (2) содержание кислорода, которое снижает его содержание BTU значительно ниже бензина, дизельного топлива или мазута номер 4.

Химический состав сивушных масел точно не определен. Это зависит от таких факторов, как сырье, используемое для ферментации (например, кукуруза, сахар/патока, рис и т. д.). С помощью газожидкостной хроматографии в сивушном масле на основе патоки было идентифицировано не менее 50 различных соединений, основными компонентами которых являются 2-метил-1-бутанол и 3-метил-1-бутанол (Karaosmanoglu et al., Energy & ). Fuels, , 1996, 10, 816-820). Также было обнаружено, что он содержит около 8,6% воды (об./об.). Обычно он поставляется либо в сыром, либо в очищенном виде. Сообщается о содержании сырой нефти (патент США № 4,968,320) должен состоять из 38% изоамилового спирта, 25% изобутилового спирта, 4,5% изопропилового спирта, 13% этанола, 0,5% метанола и 19% воды.

Также было описано использование продукта перегонки сивушных масел в бензине (Karaosmanoglu 1996): Перегонка сивушных масел проводилась во избежание добавления дополнительной воды в топливную смесь. Использовали только часть, кипящую выше 120°С.

Описан способ получения присадки, улучшающей цетановое число, из сивушных масел (патент США № 4585461) путем смешивания сивушных масел с высокопарафиновым углеводородом с особыми свойствами и нитрования смеси азотной и серной кислотой.

Чтобы удовлетворить растущий спрос на более чистое горючее топливо из возобновляемых источников, коммерчески приемлемые, легкодоступные и стабильные смеси этанола с дизельным топливом были бы привлекательным решением. На сегодняшний день сложность существующих способов получения смесей дизельного топлива/этанола вместе с экономическими ограничениями являются препятствиями для широкого развития таких смесей. Ясно, что необходимы более экономичные и технически осуществимые решения, чтобы смеси дизельного топлива и этанола стали такими же обычными, как смеси бензина и этанола.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Настоящее изобретение относится к топливной композиции, включающей дизельное топливо, дистиллят сивушных масел и этанол.

Изобретение также относится к способу приготовления топливной композиции, включающей разбрызгивание дистиллята сивушного дизельного топлива и этанола.

Изобретение также относится к способу использования продукта в качестве присадки к дизельному топливу, полученного в процессе перегонки сивушных масел и сбора части, кипящей от примерно 105°С до примерно 125°С.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Вариант осуществления изобретения направлен на топливную композицию, содержащую от примерно 50% до примерно 95% дизельного топлива, от примерно 5% до примерно 50% этанола и от 0,5% до примерно 6% дистиллят сивушных масел.

Второй вариант осуществления изобретения направлен на топливную композицию, включающую от примерно 75% до примерно 90% дизельного топлива, от примерно 10% до примерно 20% этанола и от примерно 0,05% до примерно 5% дистиллята сивушного масла.

Третий вариант осуществления изобретения направлен на топливную композицию, включающую дизельное топливо, дистиллят сивушных масел и этанол и дополнительно содержащую менее 1,5% поверхностно-активного вещества.

Четвертый вариант осуществления изобретения направлен на топливную композицию, включающую дизельное топливо, дистиллят сивушных масел и этанол и дополнительно содержащую менее 1,5% поверхностно-активного вещества и менее 5% воды.

Пятый вариант осуществления изобретения направлен на топливную композицию, включающую дизельное топливо, дистиллят сивушных масел и этанол, при этом дистиллят сивушных масел практически не содержит воды.

Шестой вариант осуществления изобретения направлен на топливную композицию, включающую дизельное топливо, дистиллят сивушных масел и этанол, где дистиллят сивушных масел представляет собой часть, полученную путем простой перегонки неочищенного сивушного масла, кипящего примерно при 105°C. примерно до 125°С.

Седьмой вариант осуществления изобретения относится к топливной композиции, включающей дизельное топливо, дистиллят сивушных масел и этанол, где дистиллят сивушных масел представляет собой часть, полученную перегонкой сырых сивушных масел, кипящую при температура от примерно 117°С до примерно 125°С.

В восьмом варианте осуществления изобретение направлено на топливную композицию, включающую примерно 81,5% дизельного топлива, примерно 16,3% этанола и примерно 2,2% дистиллята сивушного масла, где дистиллят сивушного масла представляет собой часть, полученную путем перегонки сырого сивушного масла, которая кипит при температуре от примерно 117°С до примерно 125°С.

В девятом варианте осуществления изобретение направлено на способ использования продукта в качестве присадки к дизельному топливу, причем указанный продукт получен процессом перегонки сивушного масла и сбор части, кипящей от примерно 117°С до примерно 125°С.

В десятом варианте осуществления изобретение направлено на неэмульгированную топливную композицию, включающую дизельное топливо, дистиллят сивушного масла и этанол.

В одиннадцатом варианте осуществления изобретение направлено на топливную композицию, содержащую дизельное топливо, этанол и дистиллят сивушного масла, который является монофазным при температуре от примерно -16°C до примерно 50°C.

Дизельное топливо может быть любым из обычно используемые продукты дизельного топлива, имеющиеся в продаже, такие как дизельное топливо №. 1 или дизель №. 2; биодизельное топливо или дизельное топливо на нефтяной основе или смеси биодизельного топлива и нефтяного дизельного топлива.

Этанол может быть денатурированным, абсолютным (безводным) или топливным этанолом, предпочтительно денатурированным топливным этанолом, содержащим не более примерно 1% воды.

ОПРЕДЕЛЕНИЯ

Используемый здесь термин «сивушное масло» или «сырое сивушное масло» является побочным продуктом процесса ферментации источников углеводов, таких как зерновые (кукуруза, пшеница, рис и т. д.), сахара (сахар тростник, патока, сахарная свекла и др.) или крахмалы (кукурузный, картофельный и др.), которые кипят выше, чем первичный продукт брожения, этанол. Его можно охарактеризовать как спиртовую смесь, содержащую некоторое количество воды, с температурой кипения от примерно 80°С до примерно 132°С.

Используемый здесь термин «дистиллят сивушного масла» относится к части очищенного неочищенного сивушного масла, полученного путем перегонки для удаления воды. Она может включать части, характеризующиеся интервалом кипения, например, от примерно 105°С до примерно 125°С или от примерно 117°С до примерно 125°С и т. д. Методы перегонки могут быть простыми или фракционными. , т. е. использовать ректификационную колонну или устройство, такое как установка фракционной перегонки Normschliff Gerätebau.

Используемый здесь термин «этанол» относится к этиловому спирту, включая 100% (абсолютный, безводный или сухой) этанол, азеотроп, содержащий от примерно 9от 2% этанола до примерно 96% этанола и от примерно 8% воды до примерно 4% воды, или топливный этанол, который обычно содержит менее 1% воды и обычно денатурируется природным бензином, компонентами бензина или неэтилированным бензином. Другие компоненты топливного этанола указаны в ASTM D ‘4806.

Термин «денатурированный спирт» относится к этанолу, к которому к этиловому спирту добавлен дополнительный денатурирующий компонент в количестве от примерно 0,05% до примерно 5%. Денатурирующий компонент представляет собой компонент, который делает этанол непригодным для потребления человеком, например, придавая ему токсические или неприятные свойства.

Используемый здесь термин «дизельное топливо» означает любое дизельное топливо, подходящее для использования в качестве моторного топлива. Это включает, помимо прочего, дизельное топливо на нефтяной основе, дизельное топливо на растительной или животной основе («биодизель»), дизельное топливо № 1 и дизельное топливо № 2 и т.п. Свойства каждого определены; например, свойства дизельного топлива № 2 определяются спецификацией ASTM D975.

Используемый здесь термин «моторное топливо» означает любой материал, приемлемый в соответствии с действующими стандартами, который можно использовать в двигателе, включая, помимо прочего, двигатели внутреннего сгорания. К компонентам моторных топлив относятся также основные горючие материалы и другие добавки, обычно используемые в рецептурах топлив.

Используемый здесь термин «агент для примесей дизельного топлива» относится к агенту, который может быть добавлен к дизельному топливу, что обеспечивает улучшенные свойства полученной смеси. Примеры таких свойств включают улучшенную гомогенность, добавки, улучшающие индекс вязкости, снижение точки помутнения, большую эффективность использования топлива и т.п.

Используемый здесь термин «транспортное средство» относится к любому автотранспортному средству, передвигающемуся по суше, включая, помимо прочего, автомобили, поезда, грузовики, тракторы, мотоциклы, вездеходы, гольф-кары и т.п.; летательные аппараты, включая винтовые и реактивные самолеты, вертолеты и т.п.; а также плавучие средства, в том числе коммерческие суда, спортивные катера, водные мотоциклы, подводные суда (подводные лодки) и тому подобное.

Двигатели внутреннего сгорания, которые могут работать на композициях, описанных в настоящем изобретении, включают любой двигатель на дизельном топливе, который можно использовать для питания или работы любого устройства или оборудования. Такие устройства или оборудование включают транспортные средства, тяжелую технику, в том числе сельскохозяйственную технику, фабричное оборудование и строительную технику, переносные инструменты, такие как цепные пилы, компрессоры, оборудование для газонов и садов, электрические генераторы и т.п.

Общие способы использования изобретения

Композиции по изобретению представляют собой гомогенные смеси этанола и дизельного топлива. Такие смеси можно использовать непосредственно в качестве топлива для любого дизельного транспортного средства, устройства или оборудования вместо обычного дизельного топлива. Приготовление смеси может производиться либо на месте распределения, где происходит заправка транспортного средства, устройства или оборудования, либо в месте, где готовят большие объемы топлива, например, на нефтеперерабатывающем заводе или складе горючего. Приготовление композиций по изобретению может быть осуществлено смешиванием разбрызгиванием, то есть простым смешиванием дизельного топлива, этанола и дистиллята сивушного масла перед использованием. После смешивания смесь можно использовать как есть. Хотя некоторое перемешивание может быть полезным, смешиваемость компонентов смеси не требует специального оборудования для образования смеси.

При транспортировке, хранении и обращении с топливной смесью принимаются меры предосторожности, аналогичные тем, которые принимаются для этанола. Например, ожидается защита от воды, влажности, сильного нагрева, источников возгорания, таких как пламя, искры и т.п. Подобные меры предосторожности в настоящее время применяются при транспортировке, хранении и обращении со смесями бензина и этанола.

Смеси композиций, описанные в данном изобретении, могут быть дополнительно оптимизированы путем добавления других компонентов, которые, как известно, улучшают другие свойства, связанные с фазовой стабильностью, рабочими характеристиками двигателя и выбросами. Таким компонентом могут быть смазочные материалы, присадки для улучшения цетанового числа, антикоррозионные присадки и т. п. Коммерческое признание смесей дизельного топлива и этанола зависит от соблюдения некоторых из этих практических стандартов. Как сообщают Голубков и др. («Дизельное топливо на спиртовой основе для обычных двигателей — это реальность», ISAF XV. В: Международные симпозиумы по спиртовым топливам, Сан-Диего, 2005 г.), целесообразность использования дизельного топлива и этанола смесей было продемонстрировано непрерывными эксплуатационными испытаниями в автобусах в Швеции.

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ПРИМЕРЫ

Изобретение дополнительно проиллюстрировано следующими неограничивающими примерами.

Общие экспериментальные методики

Если не указано иное, в описанных примерах используются реагенты промышленного качества. Материалы смешивают в стеклянных банках на 200 мл с завинчивающимися крышками и визуально исследуют на наличие примесей. Если явного разделения не наблюдается, банки помещают в холодильник на ночь или дольше, а затем проверяют на фазовое разделение и помутнение (мутность).

Пример 1

Растворы, содержащие 75 мл дизельного топлива, 15 мл 100% этанола и от 1 до 5 мл изоамилового спирта, смешивают и охлаждают в течение 96 ч при -19°С. содержимое исследуется, и результаты представлены в таблице 1.

0479

Пример 2

Растворы, содержащие 75 мл дизельного топлива, 15 мл 100%-ного этанола и 2, 4, 6, 8 и 10 мл сырого сивушного топлива, смешивают и охлаждают в течение 24 часов при температуре -8°C. По истечении этого времени все образцы оказываются двухслойными.

Пример 3

Сырое сивушное масло суспендируют с безводным сульфатом магния, после чего твердые вещества удаляют фильтрованием. Выход полученного высушенного сивушного масла составляет 18,3%.

Пример 4

Образец сивушного масла, изначально содержащий 11,25 % воды, высушивают, выдерживая в течение нескольких дней над молекулярными ситами, предназначенными для удаления воды, например, молекулярными ситами 3 Å. Эксперименты по смешиванию проводят с использованием полученного таким образом сивушного масла по методике, описанной в примере 2. Обнаружено, что все смешанные образцы являются двухслойными. Образец сивушного масла подвергается более длительному периоду сушки с дополнительными молекулярными ситами. Его снова испытывают в экспериментах по смешиванию, как описано в примере 2. Установлено, что полученные смешанные образцы являются двухслойными.

Пример 5

Неочищенное сивушное масло суспендировали с оксидом кальция, после чего твердые вещества удаляли фильтрованием. Заменяя сырое сивушное масло образцом, полученным в этом примере, проводят эксперименты по смешиванию, используя процедуру, описанную в примере 2. Смешанные смеси, содержащие 75 мл дизельного топлива, 15 мл этанола и 5 мл или более сивушных масел, высушивают таким образом. являются однослойными при таких низких температурах, как -8°С. При температуре -16°С все смеси становятся двухслойными.

Пример 6 Перегонка сивушных масел

Образец сырого сивушного масла объемом 250 мл подвергается простой перегонке, и дистиллят разделяется на четыре части. Первая порция двухфазная, общий объем 62,5 мл, температура кипения 88,5-89°С. Нижняя фаза (нижний слой) этой порции имеет объем 11 мл. Вторую порцию собирают при 89°С, и ее общий объем составляет 17 мл. Эта часть также двухфазная. Нижний слой имеет объем 1 мл. Третью порцию собирают при 105-117°С, она является монофазной и имеет общий объем 17 мл. Четвертую и последнюю порцию собирают при 117-125°С, она является монофазной и имеет общий объем 130 мл.

Части 1 и 2 отбрасываются. Порции 3 и 4 объединяют в пропорции 17:130, чтобы получить дистиллят сивушного масла, эквивалентный неразделенным фракциям, собранным при 105-125°С. Этот объединенный дистиллят сивушного масла и оставшуюся фракцию 4 используют в экспериментах, перечисленных ниже. в примерах 7 и 8 соответственно.

Пример 7

Готовят смеси дизельного топлива, 100% этанола и объединенных дистиллированных сивушных масел 3 и 4, как описано выше в примере 6, и наблюдают за их характеристиками. Результаты представлены в таблице 2.

TABLE 2AppearanceEntryAppearance atAfterNumberMixtureRoom Temperature24 h at −16° C. 175 mL diesel fuelMonolayeredBilayered15 mL 100% ethanol1 mL distilled fusel oil ¹ 275 mL diesel fuelMonolayeredBilayered15 mL 100% ethanol1.5 mL distilled fusel oil ¹ 375 дизтопливо однослойноеоднослойное15 мл этанола 100%2 мл сивушного масла дистиллированного ¹ 475 мл дизельного топливаоднослойногооднослойного15 мл этанола 100%3 мл сивушного масла дистиллированного ¹ 575 мл дизельного топлива топливопровода. Пример 8

Готовят смеси, как указано в примере 7, но используют оставшуюся часть 4, пример 6, в качестве дистиллята сивушных масел вместо объединенных частей 3 и 4, пример 6.