Сера в дизтопливе по праву считается одним из важнейших элементов и занимает производителей больше остальных элементов. Данная составляющая оказывает благотворное смазывающее воздействие на всю топливную систему, но деструктивно сказывается на окружающей среде. Большинство стран уже перешли исключительно на Евро-5 , потому что данная марка выгодно отличается среди аналогов по своим экологическим показателям, причем не вредит топливной системе.
Смазывающая способность
- Евро-5 – 10 мг\кг;
- Евро-4 – 50 мг\кг;
- ГОСТ 305-82 (корабельное топливо) – 5000 мг\кг;
- Евро-3 – 150 мг\кг;
- EN-590 – 10-50 мг\кг.
Продолжать можно достаточно долго, причем периодически эти стандарты признаются неактуальными и им на смену создаются новые.
Не стоит забывать про основное назначение серы, из-за которого ее пока что не удается полностью вывести из состава – смазка топливной системы и обеспечение ее работы. Даже самые современные присадки, которые используются производителями, не способны полностью заменить данный элемент.
Серная кислота
Многих начинающих химиков беспокоит сера в дизельном топливе именно из-за образования серной кислоты при окислении в ДВС, т.к. идет прямая реакция с воздухом. Такая реакция действительно происходит, но единственный страдающие элементы – это верхние компрессионные кольца, потому что с гильзы смывается масляная пленка. Далее эта субстанция перегорает и до выхлопной трубы не доходит.
Экологическая составляющая
Прежде чем приобретать горючее, всегда нужно уточнять, сколько серы дизельном топливе. Этот шаг гарантирует полное соблюдение действующих экологических норм и позволит избежать даже малейшей вероятности штрафов из-за несоблюдения экологических норм. В большинстве случаев есть смысл использовать только стандарты Евро-4 и 5, т.к. лишь они гарантируют исключительные экологические результаты.
Если же работа осуществляется с устаревшей сельхозтехникой, то здесь количеством серы можно пренебречь, чтобы значительно удешевить рабочий процесс. Солярка традиционно приобретается именно для таковых работ.
Чтобы правильно сделать выбор дизельного топлива, звоните и заказывайте его в нашей компании. Опытные менеджеры непременно помогут рассмотреть все нюансы и сделать верный выбор персонально для ваших потребностей.
Шутки шутками, а когда наш материал был уже почти готов к публикации, в американском журнале Microbiology проскочила новость: обнаружен гриб, вырабатывающий… дизельное топливо! Чудо-дерево, в древесине которого проживает столь продвинутая плесень, растет где-то в северной Патагонии. Интересно, знакомы ли эти грибы с Евро IV?
Конечно, такие сообщения - на уровне журналистской утки. Реальное дизтопливо состоит примерно из 900 углеводородных соединений, и никакой гриб ничего подобного не сотворит. Поэтому гоняться за «грибным» топливом не будем, ограничимся анализом того, что продают на российских АЗС.
Расхожая страшилка: наше дизтопливо - полная дрянь, заправляться им нельзя. Вот и посмотрим, насколько эти страхи оправданны. Забегая далеко вперед, скажем главное: полученные результаты хотя и выявляют кучу проблем, но говорят однозначно: не так страшен черт, как его малюют. По крайней мере ни один из образцов топлива, выставленных нами на испытания, к скоропостижному летальному исходу мотора не приведет. Но обо всем по порядку.
Для проведения этой работы мы привлекли шесть (!) лабораторий в двух столицах. О стоимости работ скромно умолчим, но именно из-за нее мы решили ограничиться шестью пробами дизтоплива с различных заправок - от столичных до затерянных в провинции.
Начали, как всегда, с поездок по АЗС. Методику отбора мы описывали еще в ЗР, 2008, № 1, однако…
МЕТОДИКА ОТБОРА И ДОБРЫЕ ЛЮДИ
Бытует мнение, что каждый покупатель может сам выяснить, качественное ли топливо продают на АЗС. Для этого надо всего лишь попросить копию паспорта качества. И мы попробовали.
Эй, любезный, я что-то не догоняю… Я тебе снимать разрешал? Машину в сторону, сам - за мной. Понял?
Добрый человек с замызганной АЗС был очень недоволен. Он ткнул пальцем в древнюю бумажку, висящую на его «избушке»: читай и запоминай, если такой любопытный, а копий мы не держим. Но когда вместо ксерокса мы применили фотоаппарат, он покинул убежище и решительно потребовал сатисфакции.
Вот такая у нас работа. Нагнетать страсти не будем, отметим главное: машина не пострадала, доброго человека удалось перевоспитать, а сертификат - на фото.
Итак, шесть образцов отобраны, все по 40 литров. О том, какие параметры мы проверяли и что в стране называют дизтопливом, читайте ниже. Напомним также, что страна Россия далеко не южная, а отбор проб происходил в конце октября. Обладателям современных дизелей, которым неохота вдумываться в содержание таблиц, предлагаем просто взглянуть на фоторяд с АЗС. Чем дальше от начала, тем меньше это топливо подходит для вас.
ЦЕТАН И СЕРА, ЗИМА И ЛЕТО
Не написать сегодня на раздаточной колонке «Евро IV» - себя не уважать. Пусть по корявенькому трафарету да на ржавую поверхность, но как звучит! И не важно, что ни в действующих, ни в перспективных нормативных документах такой марки дизельного топлива нет! Упоминание «Евро» пока что надо рассматривать не как признак высокого качества, а скорее как маркетинговый ход! Что, кстати, подтвердили чеки и паспорта качества - нигде заветного слова с римской цифрой нет и в помине.
Что касается полученных данных, такого разнобоя мы не ожидали. Убедитесь сами - все сведено в таблицы. Разброс величины ЦЧ составил целых шесть единиц. Самое низкое - 49 единиц - у образцов с контейнерных заправок эпохи паровоза Черепановых. А лидер в этой номинации - топливо «Киришиавтосервиса», в которое заложили аж 55 цетановых единиц. На перспективное Евро V по этому параметру тянет! Только вот зачем? Впрочем, об этом ниже.
От цетана - к сере. Если по старому ГОСТу разрешалось выпускать топливо двух видов - с содержанием серы 0,2 и 0,5%, то Евро IV допускает только 50 ррm (то есть 50 частей на миллион), а Евро V вообще выводит на предел определяемости - 10 ррm. Это соответственно в 100 и в 500 раз меньше! А у нас? Разница в содержании серы - 70-кратная! Лидер - ЛУКОЙЛ: всего 60 ррm. Лидер с другой стороны - топливо «Киришиавтосервиса»: 0,41%. А что говорят паспорта качества? А то, что закупленная киришская солярка изготовлена по древнему ГОСТ 305–82 и реально ему соответствует! Что касается Евро IV, то по содержанию серы всем образцам, кроме лукойловского, до этих требований далековато.
Современный дизель очень чувствителен к качеству топлива.
В современных нормативных документах на дизтопливо жестко нормируется его смазывающая способность. Сера и сернистые соединения выполняют роль своеобразной смазки, но их убрали, заменив специальными смазывающими присадками, весьма, кстати, дорогими. По этой части в лидерах опять ЛУКОЙЛ! Хотя серы в его образце совсем мало, но и пятно контакта самое маленькое - 268 мкм. Здорово! Солярка от BР по этому параметру тоже хороша. А вот деревенский образец, купленный на смешной контейнерной заправке с надписью «Евро IV» на фоне мертвого трактора, провалился по этому параметру с треском!
А какое топливо мы залили? Для летней или зимней эксплуатации? Может, для весенне-осеннего сезона, как разрешено в ГОСТ Р 52368–2005? Два образца из одной столицы - переходные, из другой - летние, а деревенские - вперемешку: один зимний, другой летний. Всего-то 900 км от Тульской области до Ленинградской, а какие сезонные колебания: на севере еще лето, а на юге, в Москве, - уже осень. По трассе же вообще тропический климат с лютой зимой чередуется.
КАНЦЕРОГЕНЫ И АРОМАТИКА
Как соотносятся групповой состав солярки и ее канцерогенная опасность? В протоколе из Российского онкологического центра четко написано: чем больше полициклических ароматических углеводородов (ПАУ), тем больше должно быть бенз(а)пирена. А что дают наши результаты?
В образце с минимальным содержанием полициклической ароматики бенз(а)пирена действительно меньше всего. А вот дальше сплошные чудеса. Четыре образца имеют содержание ПАУ приблизительно одинаковое - около 6%, а содержание злого канцерогена бенз(а)-пирена в них различается в 2,5 раза. И самое смешное, что в одном из образцов из этой четверки, где ПАУ хоть чуть-чуть, но меньше, бенз(а)пирена оказалось больше всего! А вот в образце с максимальным содержанием ПАУ обнаружилось относительно умеренное количество вышеупомянутого канцерогена. Дело в том, что ароматические соединения делятся на легкие и тяжелые - последние и включают в свой состав канцерогенные вещества. Именно об их наличии и свидетельствует бенз(а)пирен, который официально признан их индикатором.
Теперь самое веселое! По данным этого анализа, самой гуманной соляркой оказалась та, что купили... в деревне на трассе. Бенз(а)пирена в ней практически в четыре раза меньше, чем в лукойловском топливе! Откуда такое чудо у зимнего топлива, еле пролезающего даже по ГОСТ 305–82 по параметру температуры вспышки и с очень слабенькими смазывающими свойствами?
Нефтяники смеются: мол, подобная картина обычно наблюдается тогда, когда из летнего топлива делают зимнее, плеснув в солярку керосина.
Не нужно заправлять старый дизель современной соляркой, а новый - древней!
САМОЕ ШУМНОЕ ДЕЛО
Целую неделю корпус лаборатории сотрясал рык дизеля ЯМЗ-238 - то возмущенный, то умиротворенный. А соседи по корпусу ворчали: «Когда же все это кончится?».
Закончили! И вновь подтвердили прежние выводы: не надо предлагать старому дизелю новую соляру, равно как и новому - старую. В этом полная противоположность ситуации с бензинами. А все потому, что для рабочего процесса любого дизеля, хоть старого, хоть нового, важны не содержание серы, канцерогенов или смазывающая способность топлива, а его состав, цетановое число, вязкость, плотность, коэффициент поверхностного натяжения, наличие катализаторов горения. А большинство этих параметров в нормативах евротоплив никак не определено!
Для испытаний мы взяли большой дизель, потому что 90% солярки в стране потребляется именно грузовиками и сельхозмашинами, а из них более 70% отечественные. Именно они в большой степени определяют уровень экологического загрязнения. Но поскольку топлива «Евро» предназначены для более современных машин, мы смоделировали и эту ситуацию: кроме базовых регулировок, рассчитанных на дизтопливо с невысоким цетановым числом, повторили цикл испытаний c новой регулировкой, специально подобранной под «Евро».
Любителей цифр вновь отсылаем к таблицам. При базовых регулировках наилучшие результаты по экономичности показало одно из топлив с самым низким цетановым числом - 49. Особенно это заметно на режимах малых нагрузок, там разница между образцами кое-где превышает 15%. При увеличении нагрузки на двигатель разница начинает сокращаться до 3–4%. Худший результат у солярки с самым высоким цетановым числом и у той странной - зимней, купленной в деревне. Мотор подтверждает: экспериментов над топливом он не переносит! Зато на регулировках под «Евро» картина поменялась. Оптимум цетанового числа сразу сместился в зону 52–53 единицы, но все равно - на высоком ЦЧ наблюдается ухудшение процесса. Вот так, физику никакими бумажками не обмануть!
ДЫМНЫЙ СЛЕД
В отработавших газах дизельного двигателя практически отсутствует окись углерода СО, поскольку дизель пашет на очень бедной по сравнению с бензиновым мотором топливовоздушной смеси. Несгоревших углеводородов здесь тоже значительно меньше, чем в бензиновом моторе. Но они - основные носители канцерогенов. И если пересчитать канцерогенную опасность отработавших газов с учетом выхода СН, то лавры победителя, которыми мы чуть было не наградили странное топливо из деревни с мертвым трактором, быстренько перешли к образцу, отобранному на АЗС фирмы BP. А вот для ЛУКОЙЛа в этой номинации неприятность пришла со стороны высокого содержания бенз(а)-пирена в исходном топливе.
Но главным в оценке токсичности отработавших газов дизеля считается содержание твердых частиц (дыма, то есть) и окислов азота. На дымность отработавших газов по теории существенно влияет отклонение величины цетанового числа от оптимального значения - это подтвердилось испытаниями. Правда, опять выделилось топливо из деревни - все не как у всех! Что до окислов азота, которые пытаются давить и мочевиной, и рециркуляцией, то их проще всего одолеть, сдвинув назад угол опережения впрыска. Посмотрите в таблицу: таким способом, реализовав регулировку двигателя на евротоплива, мы уменьшили содержание NOx более чем в два раза! А для того, чтобы не загубить экономичность и мощность мотора, как раз и требуется топливо с улучшенными свойствами воспламеняемости, то есть с более высоким цетановым числом. Что в евросоляре и сделано.
Не нужно вслед за Западом включаться в погоню за полной ликвидацией серы в топливе!
МОЖНО ЛИ ПОКУПАТЬ ДИЗЕЛЬ?
Покупать - можно! А вот заправлять - повнимательнее: разброс параметров топлива сумасшедший. Первопричиной разброда, по нашему мнению, стал непрофессионализм чиновников, породивших бумажную неразбериху. Пока в стране будут действовать сразу несколько нормативных документов, по которым можно производить как топливо класса «Евро минус один», так и Евро V, порядка не будет. И вводимый новый Технический регламент в его нынешнем виде ситуацию не исправит, а только усугубит.
Конкретные рекомендации, куда ехать за соляркой, дать сложно. Ведь ни на вкус, ни на цвет качество топлива не определить. Остается доверять паспортам, которые должны быть на каждой АЗС. Обратить внимание следует на то, по какому ГОСТу сделано топливо. Если собираетесь кормить битый жизнью КамАЗ, то ему совсем не нужно топливо типа «Евро» (цифры опускаем по указанным выше причинам). Но и оно ему особо не повредит, только расход горючего из-за неоптимального цетанового числа немного увеличится и дымить на высоких нагрузках станет больше. Зато будет выигрыш по ресурсу и самого мотора, и его топливной аппаратуры.
С другой стороны, новеньким иномаркам с дизелями топливо, сработанное по старому ГОСТ 305–82, противопоказано. Лучше поискать другую АЗС.
И еще. О каком качестве дизельного топлива можно говорить, если в стране всего пара-тройка лабораторий, которым под силу это качество проверить? Вложить бы в них денежку! Но модную приставку «нано» к этим лабораториям не приделать, а без нее финансирование идет сегодня ой как туго.
Надпись «ЕВРО IV» на колонке - чаще всего маркетинговый ход. Такого в наших ГОСТах нет!
Дизельное топливо - это достаточно старый, но по-прежнему востребованный вид топлива для поршневых И если раньше область его применения была ограничена из-за низкого качества и токсичных продуктов сгорания, то сейчас все больше легковых автомобилей оснащаются дизельными двигателями, и ученые работают над тем, чтобы повысить эксплуатационные характеристики и сделать дизельное топливо экологически безопасным.
Что такое дизельное топливо
Дизельное топливо - это тяжелые фракции нефти, основой которых являются углеводороды с высокой - 200-350°С - температурой кипения. Используется в качестве топлива в дизельных двигателях и газодизелях.
Почему именно в дизельных? Потому что в отличие от бензиновых двигателей, в которых смесь бензина с воздухом поджигается от искры, в дизельном поршневом двигателе топливо самовоспламеняется при сильном сжатии.
Внешне дизельное топливо - это прозрачная, с большей вязкостью, чем у бензина, жидкость, цвет которой может быть и желтым, и коричневым разных оттенков. На цвет влияют смолы в составе топлива.
При сгорании любое топливо производит энергию. Дизельное топливо, кроме этой главной задачи, выполняет еще несколько немаловажных функций в работе двигателя. Оно смазывает в топливных форсунках и насосах трущиеся поверхности, охлаждает стенки камеры сгорания и регулирует параметры выхлопа на двигателях.
Морские и речные суда, тепловозы, военная и грузовые автомобили - практически весь тяжелый транспорт работает на дизельных двигателях.
Последние десятилетия популярным в развитых странах Европы становится легковой автомобиль, который работает на дизельном топливе. Расход топлива на 40 % в дизельном двигателе меньше, а тяговое усилие, мощность, проходимость и безопасность выхлопных газов больше, чем в бензиновом.
Это экономичное в эксплуатации и по стоимости топливо. Оно используется в дизельных электрогенераторах стационарных и в котлах автономных отопительных систем.
Соляровое масло, которое в народе называют просто соляркой, является остаточным дизельным топливом с высокой вязкостью и температурой кипения до 400°С. Этот вид топлива используется для низкооборотных двигателей на водном и железнодорожном транспорте, тракторах. Кроме того, солярой пропитывают кожу в кожевенной промышленности. Соляровое масло входит в состав смазачно-охлаждающей жидкости при обработке металлов резанием и закалочной жидкости при их термической обработке.
Основные характеристики
Цетановое число (главный параметр дизельного топлива) характеризует воспламеняемость топлива. Оно определяет период задержки горения рабочей смеси, то есть время, которое проходит между впрыском топлива в цилиндр и началом его горения. Чем меньше этот промежуток времени, тем цетановое число выше, и длительность прогрева двигателя меньше. Правда, при этом увеличивается дымность выхлопа, которая становится критичной при цетановом числе выше 55.
Для процессов нагнетания и впрыска топлива важна его вязкость, от которой зависят и смазывающие характеристики
От зависит его эффективность и экономичность, потому что чем выше плотность, тем больше при сгорании вырабатывается энергии.
Важной характеристикой является количество серы, которую содержит дизельное топливо. Это сернистые соединения, которые снижают коррозионную стойкость топливной системы.
О качестве дизельного топлива говорит и предельная температура фильтруемости, то есть такая температура, при которой дизтопливо густеет настолько, что уже не проходит совсем или очень медленно проходит через фильтр с определенными размерами.
Она ниже температуры помутнения, то есть температуры, при которой парафин, который содержится в топливе, начинает кристаллизоваться.
До 2015 года дизтопливо в российских стандартах разделялось по видам. В государственном стандарте, введенном в действие в январе 2015 года, разделение совпадает с разделением на экологические классы в соответствии с европейским стандартом и происходит в зависимости от содержания серы в топливе. Содержание серы не более 350, 50 и 10 мг/кг соответствует виду I, виду II и виду III по устаревшему и экологическим классам К3, К4 и К5 по новому государственному стандарту соответственно.
Не рекомендуется использовать топливо, в котором высокие показатели содержания серы, так как при этом увеличиваются вредные выбросы в атмосферу, ускоряется коррозия и износ элементов топливной системы, соответственно, увеличиваются расходы на частую замену фильтров и масла.
Как правило, улучшение одних свойств приводит к ухудшению других. Понижение содержания серы - это уменьшение смазывающих свойств дизтоплива. Поэтому для сохранения одной из главных функций в топливо добавляют различные присадки.
Сорта дизтоплива
Сорта дизельного топлива отличаются по температуре, ниже которой топливо использовать нельзя. В качестве критерия используется предельная температура фильтруемости. Причем по сортам разбивается летнее и межсезонное дизтопливо с этим показателем не ниже -20°С.
Сорт А характеризуется температурой не ниже 5°С выше нуля. Для каждого следующего сорта B, C, D, E и F показатель снижается на 5°С.
Примером может служить дизельное топливо ЕВРО, сорт С, вид II и III или в новой версии экологических классов К4 и К5 с температурой фильтруемости до пяти градусов ниже нуля и содержанием серы не больше 50 и 10 миллиграмм на один килограмм топлива.
Классы дизтоплива
Деление на классы дизельного топлива для зимы или холодного климата происходит не только по температуре фильтруемости, второй характеристикой является температура помутнения.
В зимнем и арктическом дизельном топливе при низких температурах начинается кристаллизация парафина, которая ухудшает характеристики.
Класс дизельного топлива | Предельная температура фильтруемости, °С | Температура помутнения, °С |
|
Если в обозначении дизтоплива после обозначения ДТ стоит не буква, а цифра, значит, это топливо зимнее или арктическое.
Марки дизтоплива
По физико-химическим и условиям применения дизельное топливо подразделяют на четыре типа, которые маркируются заглавными буквами алфавита:
Летнее (Л), к которому относятся сорта топлива А, В, С, D с предельной температурой фильтруемости от +5 до -10°С. Это дизтопливо можно использовать при температурах не ниже 0°С.
Межсезонное (Е), сортов Е и F, с температурой до -15 и -20°С, соответственно используется осенью, когда температура воздуха колеблется в пределах от +5 до -5°С.
Зимнее (З), которое делится на классы с 0 по 3 и температурой фильтруемости в диапазоне от -20 до -38°С и применяется при температуре воздуха не ниже минус 20°С.
Арктическое (А) топливо класса 4 с предельной температурой фильтруемости минус 44°С и температурой окружающей среды до минус 50°С (в документах отрицательное значение часто сопровождается словом «минус», а не значком во избежание неточностей).
Маркировка топлива
Марки дизельного топлива включают наименование (ДТ), сорт или класс в зависимости от условий применения и экологический класс. То есть в марке указываются только два параметра: содержание серы и предельная температура фильтруемости.
Сегодня можно встретить обозначения и новые, и устаревшие, например, ДТ зимнее ЕВРО 5 сорт F, что расшифровывается как зимнее дизельное топливо с содержанием серы не более 50 мг/кг и предельной температурой фильтруемости до минус 20°С, то есть наиболее используемое в условиях российской зимы с высокими требованиями по экологичности топливо.
До сих пор попадается и такая маркировка Л-0,2-62, то есть топливо летнее высшего сорта с указанием количества серы (200 мг/кг) и температуры вспышки 62°С. Температура вспышки основным показателем не является, но при равных прочих характеристиках лучшим в целях пожарной безопасности считается топливо с более высокой температурой.
Как хранить дизельное топливо
Для обычного потребителя, имеющего личное авто с дизельным двигателем, вопрос хранения дизельного топлива не стоит.
А вот для где топливо покупается оптом и достаточно долго хранится, проблема хранения очень актуальна.
Хранение дизельного топлива возможно при температуре 20°С в течение года и при температуре выше 30 0 C от полугода до года в герметичных емкостях, защищенных от прямого попадания солнечного света.
При хранении топливо не должно контактировать с медью, латунью или цинком, чтобы топливо не засорялось продуктами химических реакций с этими металлами. Кроме того, оно должно быть защищено от попадания влаги и пыли и не должно иметь присадок, которые могут распадаться при хранении. Например, в виды дизельного топлива с высоким классом экологичности добавляют присадки для увеличения смазывающих характеристик, которые разлагаются очень быстро.
Эффективность этого топлива высока, сфера его применения неуклонно растет. Появляются новые марки дизельного топлива и новые источники его получения. Сейчас уже есть новые разработки, и дизельное топливо производится не только из нефти. Может быть, будущее принадлежит дизельному топливу из растительных масел.
Значение бензина и дизельного топлива для транспорта и промышленности понятно всем. О том, каково сегодня положение с производством этих важнейших нефтепродуктов в России, рассказывают научные работники Всероссийского Научно-исследовательского института по переработке нефти (ВНИИ НП).
С принятием технического регламента «О требованиях к автомобильному и авиационному бензину, дизельному и судовому топливу, топливу для реактивных двигателей и топочному мазуту» во все нормативные документы на любые виды топлива ВНИИ НП внес соответствующие изменения, связанные с ужесточением требований к качеству. Наиболее существенные изменения претерпел ГОСТ 305 «Топливо дизельное», по которому вырабатывается основная масса (более 70%) дизельного топлива. Изменением № 6 из ГОСТ 305 исключено содержание серы 0,5% – теперь такое топливо маркируется как печное бытовое или судовое маловязкое (табл. 1).
Дизельное топливо с содержанием серы 0,2% (объем его производства составляет 65% общей выработки дизтоплива) сегодня исходя из требований регламента должно применяться только в сельскохозяйственной и внедорожной технике. ГОСТ 305 дополнен новым видом топлива с содержанием серы 0,05%, при этом нормируется смазывающая способность – не более 460 мкм. Такое топливо изготавливают с использованием противоизносных присадок.
Дизельное топливо с содержанием серы 0,2% для сельхозтехники разрешено к выпуску в оборот до 3 сентября 2011 г., а с содержанием серы 0,05% – до 31.12.2011 г. В дальнейшем должно применяться только топливо по ГОСТ Р 52368–2005 «Топливо дизельное ЕВРО». Этот стандарт соответствует нормали Евросоюза BS EN 590:2004 г. Осенью этого года в Европе вступила в действие новая версия BS EN 590:2009. Основным отличием ее от прошлого стандарта является исключение видов дизтоплива с содержанием серы 50 мг/кг. Таким образом, в стандарте Евросоюза остается только одна норма по содержанию серы – не более 10 мг/кг.
В российском ГОСТ Р 52368–2005 норма содержания серы до 350 мг/кг будет существовать до 31 декабря 2011 г., а 50 мг/кг – до 31 декабря 2014 г. У дизельного топлива с содержанием серы 10 мг/кг срок выпуска в оборот не ограничен. Итак, с 2012 г. нефтеперерабатывающая промышленность должна будет вырабатывать дизельное топливо с содержанием серы 10 и 50 мг/кг (табл. 2).
Сегодня двадцать нефтеперерабатывающих заводов получили разрешение на производство разных видов дизельного топлива ЕВРО. В 2007–2008 гг. дизтопливо ЕВРО-5 выпускали ОАО «ЛУКОЙЛ-Пермнефтеоргсинтез», ОАО «ЛУКОЙЛ-Нижегороднефтеоргсинтез», ОАО «ЛУКОЙЛ-Ухтанефтепереработка», ЗАО «Рязанский НПК», ОАО «Новокуйбышевский НПЗ», ОАО «Ярославнефтеоргсинтез».
Вместе с тем согласно прогнозу развития автомобильной техники Научно-производственного объединения автопроизводителей России (на январь 2009 г.) парк транспортных средств с дизельными двигателями в основном состоит из техники, находящейся в эксплуатации более 10...15 лет и работающей на топливе с содержанием серы 0,2%, а это 60% грузовиков, около 70% автобусов и более 50% легковых автомобилей.
По данным ЗАО «НАМИ-ХИМ», потребность в низкосернистом дизельном топливе составляла 1,75 млн. т в 2008 г. и должна вырасти втрое, до 5,5 млн. т в 2009 г. (табл. 3). Производство такого топлива уже в 2008 г. перекрывало потребности.
На отечественном рынке отсутствует потребность в топливе с содержанием серы 10 мг/кг, но такое топливо российские НПЗ вырабатывают: 5,6 млн. т в 2008 г., в основном для поставок на экспорт.
К 2015 г. уже более 60% грузовых автомашин будет работать на дизельном топливе с содержанием серы 50 мг/кг и примерно 15% – на дизтопливе с содержанием серы 10 мг/кг. Но даже в 2015 г. останется потребность в дизтопливе с содержанием серы до 0,2%: по грузовикам – 14% парка, по автобусам – около 40% и легковым автомобилям – 10% парка.
В Вооруженных Силах обновление техники идет крайне неудовлетворительными темпами – 80% парка составляют автомобили со сроком эксплуатации более 12 лет. Техника находится на хранении и еще лет двадцать будет храниться. В то же время на военной технике не допущены к применению присадки, химмотологические карты на изделия, конструкторская и эксплуатационная документация не разрешают использование дизельного топлива с низким содержанием серы и пакетом присадок. Для этого потребуется провести комплекс научных исследований, стендовых испытаний на объектах военной автомобильной и бронетанковой техники, организационно-технических мероприятий, обосновать сроки хранения такого топлива на складе и в топливных баках во всех климатических регионах.
- Во всем мире производство дизельных видов топлива с низким содержанием серы поддерживается законодательно путем дифференцированного налогообложения. До сегодняшнего дня внутренний рынок моторных видов топлива не стимулировал производителей улучшать его качество, что во многом объясняется ставкой акцизов – она едина: 1080 руб./т для всех видов дизельного топлива. Недавно принят закон о внесении изменений в налоговый кодекс Российской Федерации, по которому с 2011 г. вводится дифференцированное налогообложение:
- для дизельного топлива с содержанием серы более 350 ppm, т. е. ниже класса 3 – 1430 руб./т;
- для дизельного топлива с содержанием серы до 350 ppm – 1210 руб./т;
- для дизельного топлива с содержанием серы 50 и 10 ppm (классы 4 и 5) – 990 руб./т.
Тем самым созданы все предпосылки для существенного увеличения производства дизельного топлива не только на экспорт, но и для внутреннего рынка.
В настоящее время на рынке дизельного топлива сформировалась сложная для потребителя ситуация. В условиях, когда каждый производитель нефтепродуктов может разрабатывать свои технические условия или стандарты организации (СТО) и выпускать по ним топливо, на автозаправочных станциях встречается дизельное топливо практически любого качества. Разрабатываемые ТУ не согласуются с потребителями топлива, эти виды топлива не проходят полноценных испытаний и часто не отвечают техническим требованиям автомобилей. Поэтому при покупке топлива необходимо обращать внимание на нормативный документ, по которому было выработано дизельное топливо, и сравнивать его с требованиями для двигателя, указанными в паспорте. Например, если в паспорте стоит «ЕВРО-3», топливо должно быть изготовлено по ГОСТ Р 52368–2005 с содержанием серы до 350 мг/кг, если указано «ЕВРО-2» – то по ГОСТ 305 с содержанием серы до 500 мг/кг.
Однажды представители зарубежного автостроения высказали свою оценку российскому дизельному топливу. Они посчитали, что вряд ли какой работающий на нём двигатель автомобиля способен перешагнуть 600 000 км пробега. Практика же показала обратное, бывает, и больший пробег выдерживают. После обращения за разъяснением к таким специалистам «ВНИИ НП», как Резников В. Д. и Бакалейник А. М., стала понятна общая картина.
Откуда сера в топливе
Наличие серы и ее соединений в сырой нефти никого не удивляет, она просто там содержится в элементарном состоянии. А элементарная сера, сероводород и меркаптаны довольно агрессивно вызывают коррозию металла, если допустить ее наличие в дизтопливе или бензине. На нефтеперегонных предприятиях выводят их из конечного продукта, меркаптаны же строго ограничивают. На другие соединения серы выставлены лимит, выше которого переходить нельзя, и называется он «массовой долей серы».
Поскольку эта норма становится все более жесткой, то и переработчики нефти все больше средств тратят на очистку и производство дизельного топлива, и оно тоже растет в цене. Сера не удаляется полностью, небольшое количество (в пределах нормы) все же имеет место в составе любого “коммерческого” топлива.
Немного истории и химии
Согласно настоящему стандарту, топливо может быть «малосернистым» и «сернистым». Эти слова понимали раньше неоднозначно. Когда не было или почти не было ограничений на количество вредных выбросов, норма на содержание серы нужна была только для того, чтобы она не вредила двигателю. Этот подход в производстве топлива не был таким затратным, как сейчас, и приходится на период с 1950 до 1970 гг.
В то время «сернистым» считалось топливо, имеющего в составе 1% серы, «малосернистое» ограничивалось 0,2%. Кроме износа узлов и деталей дизельного двигателя проблемы не видели. Беспокоили также и отложения на металле, образовавшиеся при сгорании серных соединений SO3 и SO2.
В основном эти соединения выбрасываются из двигателя вместе с отработанными газами. Другая же часть данных серных продуктов вступает во взаимодействие с водяным паром, и образует серную и сернистую кислоты.
Результат их воздействия на двигатель следующий:
- увеличение коррозии на деталях поршневой группы;
- образование снижает теплоотдачу от поршня;
- нагар ограничивает подвижность колец, и компрессия снижается.
Влияние щелочного числа масла на износ поршневых колец дизеля
Решать эту проблему начали с помощью химического состава масла. Присадки в нём должны были нейтрализовать кислоты за счет своих щелочных и моющих свойств. Если менять масло своевременно, то полностью предотвращается коррозия и образование нагара.
Топливо с большим процентом серы требует более частых замен масла, пробег таких двигателей меньше.
Сейчас обстановка несколько другая. Лимиты изменились в разы:
- сернистое топливо содержит 0,2% серы;
- малосернистое – 0,035%.
Вся причина в том, что начали бороться и за состояние окружающей среды. Парк машин вырос многократно и чтобы спасти природу, ужесточили нормы выбросов в атмосферу всего того, чем автомобиль ее загрязняет. Соответственно, напряглись производители техники, снабдив двигатели дожигателями, катализаторами и фильтрами. Вносились изменения в процесс подготовки сгорания топлива.
Сернистые соединения в составе топлива при сгорании повышают уровень токсичности отработанных газов. Поэтому не только технику модернизируют под новые стандарты, но и реализуются требования снизить процент серы в автомобильном топливе.
ГОСТы и ТУ на дизельное топливо, производимое в России, регламентируют его качество не только для дорожных автомобилей, но и для кораблей, тепловозов, сельскохозяйственных машин, парка ремонта дорог и строительства. ГОСТ 305-82 распространен на 85% выпускаемого дизельного топлива. Процент серы 0,2% принят за основу. Топливо второго вида допускает увеличение процента серы до 0,5%. Но уже сейчас стандарты предусматривают содержание серы до 0,05%.
Этапы ужесточения нормы к содержанию серы в топливе автомобилей
Разработаны специальные технические условия на качество дизельного топлива, которое будет использовано в сложных экологических районах и крупных городах страны. Содержание серы в топливе должно быть максимум 0,05%.
С 01.11.2011 ввели ТУ 38,401-58-296-2001, ограничивающие процент серы в топливе до 0,035%.
Несколько позже промышленность ориентируется на выпуск бензина и дизельного топлива с учетом требований ЕВРО-3 и содержанием серы не более 0,015% в бензине. Это процесс не одного дня и растянулся на 5 лет. А значит, еще действовали и прежние технические условия.
Когда процент серы стал менее 0,035%, у дизельного топлива ухудшились смазывающие свойства. Это ускоряет износ топливных насосов и других элементов топливной системы. Появилась нужда в присадках с целью улучшения смазывающих характеристик. А они в основном импортного происхождения.
Да и на отечественных заправках пока нет раздельных колонок на различные марки дизельного топлива. Смешивая в одной емкости разные сорта, продавец (владелец АЗС) ухудшает экологические свойства горючего. И тут надо уже решать вопрос инфраструктуры, чтобы от производителя к потребителю дизтопливо поступало без потери качества. А это дело не одного дня.