Решение проблемы с серой в дизельном топливе
Представители ряда зарубежных компаний, занимающихся независимой оценкой качества горючего, получили дизельное топливо российского производства и подвергли его строгой оценке. По результатам исследования удалось выяснить, что двигатели транспортных средств, регулярно сжигающее отечественную продукцию, вряд ли смогут проехать более 600 тысяч километров без полной замены.
Практический опыт позволил получить совершенно иную картину: как российские, так и импортные автомобили (легковые и грузовые) справляются и с пробегом побольше. Ознакомиться с общей картиной стало возможно благодаря подробной консультации с такими экспертами «ВНИИ ИП», как А.М. Балаклейник и В.Д. Резников.
Откуда в дизтопливе появляется сера?
В сырой нефти и ее веществах по умолчанию содержится сера. Ее концентрация зависит от того, на каком источнике ведется добыча. А вот дизельное топливо сегодня, где содержится повышенная концентрация сероводорода, элементарной серы и меркаптанов, способно достаточно быстро привести к значительной коррозии металла. Нефтеперегонные предприятия стараются максимально вывести эти вещества из состава, а в случае с меркаптанами предусмотрено строгое ограничение. На все остальные соединения серы распространяется технический регламент, устанавливающий определенный лимит, который запрещено переходить. На техническом языке концентрация этих веществ именуется как «массовая доля серы».
Так как один раз в несколько лет парламентарии, тесно сотрудничая с учеными, пересматривают нормы концентрации, предприятиям, занимающимся переработкой нефти, приходится инвестировать больше средств в изготовление дизельного горючего, включая эффективность очистки. На выходе удается получить качественное дизельное топливо цена которого, к сожалению, на порядок выше. Полностью избавиться от серы не получается. Тут все-таки она присутствует, но в концентрациях, не превышающих норму.
Историческая и химическая справка
Еще несколько лет статус «лучшее дизельное топливо» сложно было отнести к той или иной продукции. В соответствии с требованиями действующего стандарта, продукция бывает сернистой и малосернистой. Недавно эти понятия воспринимали неоднозначно. Когда ограничения отсутствовали, либо они были незначительными, появление технического ограничения на объем вредных выбросов было необходимо только для того, чтобы конечный продукт не вредил силовому агрегату. Представленный подход к изготовлению горючего нельзя сравнить по затратности с тем, каким он был ранее, и каким является сейчас.
С 1950-х по 1970-е годы в категорию «сернистого» включали дизтопливо, в котором присутствовал один процент серы. Малосернистым же считалось горючее, процентное соотношение серы в котором не было выше отметки 0,2 процента. Профильные двигатели не выдели особых трудностей, кроме как повышенное трение узлов силового агрегата. Поводом для беспокойства также являлось активное наращивание толщины отложений на стенках, которые возникали при сгорании серы SO2 и SO3.
В общей сложности, выброс этих элементов из мотора происходит совместно с отработанным газом. Оставшиеся продукты начинают взаимодействовать с парами воды. На выходе получаем сернистую и серную кислоту.
Сказать, что качество дизельного топлива такого типа является высоким, однозначно нельзя. Ведь в конечном итоге это приводит к:
- образованию нагара, из-за которого каждый поршень страдает от пониженной теплоотдачи;
- ускорению темпов развития коррозионных процессов на элементах поршневой группы;
- ограничению подвижности поршневых колец, что негативно отражается на показателях компрессии.
Как показатель щелочного числа масла отражается на интенсивности износа колец поршней?
Чтобы каждая заправка дизельным топливом не превращалась в пытку для двигателя, ведущие специалисты начали совершенствовать химическую структуру масла. Добавление специальных присадок общую концентрацию требовалось для полного избавления от вступления кислот в реакцию. Это стало возможным благодаря щелочным свойствам. При своевременной замене масла можно добиться предотвращения коррозии и отложения нагара на стенках.
Горючее, где присутствует повышенное содержание серы, требует уменьшить временной интервал замены масла. Следовательно, силовые агрегаты получают меньший пробег до капитального ремонта или полной замены.
На сегодняшний день можно купить дизельное топливо улучшенного качества. Концентрация серы в горючем сернистого типа составляет не более двух десятых процента, а в малосернистом – всего 0,035%. Объясняется это стремлением к экологии. Многократное увеличение марка автотранспорта плохо сказывается на природе, поэтому законодательно принято решение сделать нормы выброса в воздух веществ, которыми автомобиль может ее загрязнить, более жесткими. Производители спецтехники начали укомплектовывать силовые агрегаты набором катализаторов и фильтров. Модернизации подвергли и саму процедуру подготовки дизтоплива к горению.
При воспламенении сернистые соединения автоматически увеличивают токсичность отработанных веществ. Поэтому совершенствованию подлежит не только инновационная техника, но и методология создания дизтоплива.
ТУ и ГОСТы на продукцию, производимую на территории Российской Федерации, устанавливают требования к качеству не только для дорожного транспорта, но и сельскохозяйственного, коммунального оснащения, тепловозов и кораблей. Важно параллельно снизить расход диз топлива. Действие стандарта ГОСТ 305-82 распространяется более чем на 85% всего объема продукции, выпускаемой в нашей стране. Процентная концентрация серы на уровне 0,2% взята за основу. Горючее второго типа предусматривает повышение концентрации серы до отметки 0,5%. Тем не менее, на данный момент активно ведется работа над ужесточением стандартов, снижающих показатель в десять раз.
Этапы ужесточения
С конца 2011 года в силу вступил стандарт ТУ 38,401-58-296-2001, согласно которого, процентное соотношение серы не должно переходить за 0,035 процентов. В скором времени нефтеперерабатывающая промышленность планирует постепенно подготовиться к презентации дизтоплива и бензина, соответствующего положениям Евро-3. Здесь концентрация серы не обязана быть выше 0,015% в бензине. В конечном итоге процесс растянулся на целых пять лет. Соответственно, официально работали и предыдущие технические условия.
Уменьшение концентрации серы до 0,035% ухудшило смазывающие свойства дизельного горючего. Результатом тому стал ускоренный выход из строя элементов топливоподачи, включая насосное оборудование. Практически в каждом городе сейчас продается усовершенствованное дизельное топливо Москва, которое не является исключением. Отличительная особенность заключается в применении дополнительных присадок. К сожалению, импортное их происхождение отрицательно сказалось на конечной стоимости продукта для целевого потребителя.
Отечественные заправки пока что лишены раздельных колонок, позволяющих выбрать тот или иной тип дизельного горючего. Продавцу приходится смешивать разные сорта внутри одной емкости. Следовательно, на выходе человек, принявший решение купить дизельное топливо оптом, получает продукцию с ухудшенными экологическими свойствами. Совершенствование инфраструктуры – «болевая точка» российской нефтеперерабатывающей промышленности, на что понадобится много времени.