4.6.2. Характеристики отечественных
и зарубежных дизельных топлив

В табл. 4.44 приведены требования на дизельные топлива в соответствии с европейским стандартом EN590.

Важнейшими показателями ДТ являются цетановые числа и температура застывания. Из приведенных данных следует, что к 2005 г. планируется переход на экологически чистые ДТ с наилучшими качественными показателями. При этом содержание серы планируется снизить на порядок. Это понятно, так как в основных требованиях зарубежных спецификаций на дизельные топлива содержание серы нормируется не более 0,05% масс. (США и страны-члены ЕС, в Швеции для некоторых марок не более 0,005

409

и 0,001%). Содержание ароматических углеводородов не более 10% нормируется только в штатах США. В европейском стандарте EN-590 содержание АУ не нормируется; содержание серы не должно превышать 0,05% масс.

Нормы на предельные уровни выбросов автомобилями ОГ постоянно ужесточаются (табл. 4.45, 4.46).

Требования к современным и перспективным топливам в США определяются поправкой к Закону о чистом воздухе и предложениями, разрабатываемыми Агентством по охране окружающей среды (ЕРА). В России экологическое законодательство базируется на Законе об охране окружающей среды.

Таблица 4.44

Европейская спецификация на дизельное топливо EN590

* Европейский парламент одобрил спецификацию до 2005 г. ** действует до 1999 г.

Таблица 4.45

Нормы токсичности ОГ дизелей мощностью более 150 кВт, г/кВт·ч

410

Таблица 4.46

Нормы вредных выбросов для автомобилей, г/км

* - в зависимости от контрольной массы

Кроме того, в Европе действует спецификация EN590, в которую входит шесть классов топлив в зависимости от климатических поясов (табл. 4.47).

В табл. 4.48 приведены показатели качества различных дизельных топлив: ДК-1 - дизельное топливо США низкого качества; ДК-2 - дизельное топливо США среднего качества; ДК-3 - западноевропейское дизельное топливо хорошего качества; ДК-4 - экспериментальное топливо, полученное в результате глубокой гидроочистки дизельных фракций и характеризующееся высоким значением цетанового числа и низким содержанием серы.

В табл. 4.49 и на рис. 4.5 показаны относительные величины выбросов вредных веществ автомобилем, эксплуатируемым на указанных топливах (за 100% приняты выбросы при работе на дизельном топливе ДК-3).

Во всех странах принимаются правительственные постановления, ужесточающие требования к моторным топливам, в частности к дизельным, по содержанию серы, азота и ароматических углеводородов. Некоторые действующие нормы и экологически чистые дизельные топлива (ЭЧДТ) представлены в табл. 4.50.

Нефтеперерабатывающей промышленностью России вырабатывается дизельное топливо (в соответствии с ГОСТом) трех марок:

• - Л - летнее, применяемое при температурах окружающего воздуха 0°С и выше;
• - 3 - зимнее, применяемое при температурах до -20°С (в этом случае зимнее дизельное топливо должно иметь Т_заст ≤ -35°С и Т_п ≤ -25°С);
• - или зимнее, применяемое при температурах до -30°С (тогда топливо должно иметь Т_заст ≤ -45°С и Т_п = -35°С);
• - марки А - арктическое, температура которого устанавливается до -50°С.

411

Таблица 4.47

Классификация дизельных топлив по климатическим поясам

* ПТФ - предельная температура фильтруемосш. ** ТП - температура помутнения.

Таблица 4.48

Свойства дизельных топлив

Таблица 4.49

Относительные величины выброса вредных веществ различных дизельных топлив, % масс.

412

Рис. 4.5. Влияние качества дизельного топлива на выбросы вредных веществ для автомобиля с дизельным двигателем: 1, 2, 3, 4 - дизельное топливо ДК-1, ДК-2, ДК-3, ДК-4 соответственно

Приняты технические условия на дизельное летнее экологически чистое топливо (ДЛЭЧ) без ограничения содержания ароматических углеводородов и ДЛЭЧ-В с ограничением содержания ароматических углеводородов, а также дизельное арктическое экологически чистое (ДАЭЧ) с ограничением содержания ароматических углеводородов (табл. 4.51).

Содержание серы в дизельном топливе марок Л и 3 не превышает 0,5%, а марки А - 0,4%; для топлив высшей категории качества этот параметр не должен превышать 0,2%. Топливо получают компаундированием прямогонных гидроочищенных фракций в соотношениях, обеспечивающих требования по содержанию серы. В качестве сырья для гидроочистки нередко используют смесь среднедистиллятных фракций прямой перегонки и вторичных процессов, чаще прямогонного дизельного топлива и легкого газойля каталитического крекинга. Содержание серы в прямогонных фракциях в зависимости от перерабатываемой нефти колеблется в пределах 0,8-1,0%.

Дизельное топливо утяжеленного фракционного состава вырабатывается для применения в летний период времени. Оно отличается

413

Таблица 4.50

Показатели качества экологически чистых дизельных топлив

* в странах ЕЭС 25% ЭЧДТ выпускают с 1995 г., полный переход - в 1996 г.

414

более высокой (на 20-30°С) температурой конца кипения - до 360°С. Вырабатывают также дизельное топливо экспортное с содержанием серы до 0,2%.

Таким образом, по уровню содержания серы и аренов новые российские топлива не уступают лучшим зарубежным (кроме шведских).

Законодательство промышленно развитых стран нормирует предельные нормы токсичных выбросов двигателями внутреннего сгорания и содержание вредных компонентов в топливах. Общепризнанными лидерами в области экологического законодательства являются ФРГ, США и скандинавские страны.

Для городов с высокой плотностью автопарка разработано городское дизельное топливо, предназначенное, в частности, для использования в условиях г. Москвы (табл. 4.52).

Таким образом, наиболее важной задачей в производстве топлив является удовлетворение растущего спроса в условиях более жестких требований на экологические и потребительские свойства топлив. Для решения этой задачи потребуется увеличить глубину очистки продуктов, степень гибкости и рентабельности новых технологических решений.

Таблица 4.51

Физико-химические показатели экологически чистых дизельных топлив

415

Таблица 4.52

Характеристики городского дизельного топлива с улучшенными экологическими свойствами

Примечание. Для дизельных топлив всех марок: содержание сероводорода, водорастворимых кислот и щелочей, механических примесей и воды - отсутствие; испытание на медной пластине - выдерживают.

416

Основными направлениями увеличения ресурсов ДТ являются:

• - расширение фракционного состава топлива;
• - вовлечение в состав суммарного фонда ДТ дистиллятов вторичного происхождения - газойлей каталитического крекинга и коксования.

Важно отметить, что, несмотря на качественное улучшение отечественных топлив за последние годы, снижение содержания серы и АУ в дизельных топливах по-прежнему остается актуальной проблемой.

В соответствии с требованиями EN 590 основные прогнозируемые показатели качества дизтоплива в России (по материалам "О стратегии развития нефтеперерабатывающей промышленности в России до 2020") следующие:

Для обеспечения качества и ассортимента дизельных топлив необходимо обеспечить производство депрессорных, моющих, противоизносных и других присадок, особая роль отводится процессам гидроочистки.

Вопросы:

• В чем заключается техническое назначение дизельного топлива?
• Какие продукты горения дизельных топлив наиболее опасны для среды обитания человека?
• Чем различаются стандарты на дизельное топливо, существующие в России и за рубежом?
• Какие показатели качества отечественных дизельных топлив наиболее важны с точки зрения экологии?
• Назовите физико-химические свойства и дайте классификацию дизельных топлив.
• Дайте характеристику основным маркам отечественного дизельного топлива.

417