Здоровье

Область применения мазута. Физико-химические свойства мазута Как выглядит мазут

Чаще всего используется для обогрева и получения энергии.

Также мазут получают в качестве побочного продукта при вторичной переработке нефтяных соединений (таких, как бензиновые, керосиновые и газойлевые соединения) и нагретых до определенной температуры, либо он отделяется из нефти. Класс опасности мазута – четвертый (малоопасный).
Если мы обратимся к химии, то увидим, что мазут – это соединения углеводородов, нефтяных смол, веществ, имеющих в составе металлы (феррум, никель, натрий. Также магний, кальций, ванадий), карбенов, асфальтенов и карбоидов. Свойства этого вещества зависят от сырья, которое использовали при изготовлении, физико-технических характеристик и качества.

Для чего производится мазут: сферы использования

Мазут в первую очередь ассоциируется как широко используемое топливо. Этот продукт нефтепереработки подходит для различных промышленных печей, сложных отопительных систем, обслуживания производств разного уровня и даже широко используется в бытовых ситуациях и сельском хозяйстве.

В зависимости от исходного сырья, определенные типы мазута могут использоваться как топливо для судов.

Помимо своего основного предназначения – топливо для обогрева и энергии движения, мазут используется как основа для многих материалов и веществ (продукты перегонки мазута) .
Если рассматривать мазут в сфере использования, то выделяют следующие типы:

  • котельное топливо;
  • топливо для использования в быту;
  • тяжелое моторное топливо;
  • топливо для судов.
Требования, которые позволяют использовать мазут в конкретных видах деятельности, обуславливаются свойствами, определяемыми при экспертизе:
  • вязкость;
  • уровень воды в составе;
  • уровень механических веществ в составе;
  • норма золы;
  • температурами сгорания, застывания и вспышки.

Вязкость по ГОСТ указывается на тот момент, когда мазут находится при температуре пятьдесят градусов по Цельсию (флотская марка).

Топливо для бытового обогрева можно встретить в
домашних условиях используемым для отопления жилого дома. Оно предназначено для использования в маленьких отопительных системах низкой и средней мощности, на мелких производствах. Также в фермерском хозяйстве, в частности, для изготовления корма для животных. Еще заготовки сена на зиму, фруктов, овощей и многих других целей.
Тяжелое моторное топливо создается для использования на судах и согласно нормативным документам к ним относится флотский мазут Ф-5, который, однако, определяется стандартами как легкое котельное топливо.
Таки мазуты предназначены для создания энергии на теплоэлектроцентралях, печах на крупных производствах, в том числе для недвижимых промышленных устройств обогрева.
По ГОСТ 10585-2013 к этому типу относятся марки 40 и 100. Первая классифицируется по вязкости как среднее топливо, а вторая, соответственно, как тяжелое. Разница между марками 40 и 100 состоит в том, что мазут марки 100 не содержит дизельного топлива.

Отметим, что флотские мазуты считаются более высокими по качеству, чем топочные мазуты: у них низкий уровень вязкости, невысокое содержание вредных веществ, воды, уровень серы (0,6%), а также они характеризуются меньшей температурой застывания.

Мазут марки Ф-5 имеет отличный от топливных мазутов состав и обычно включает в себя примерно шестьдесят процентов прямогонного мазута и сорок процентов дизельного топлива. Состав может содержать некоторые примеси и не одинаков. Мазут Ф-5 – побочный продукт перегонки нефти, на выходе получается ограниченное количество.

Разновидности мазутов

Разновидности мазута различаются между собой составом и характеристиками:
  • воды и примесей (дизельное топливо, депрессионные присадки и другие);
  • вязкостью;
  • температурой сгорания и зольностью.
Состав мазута регулируется ГОСТ и подразделяется на марки, которые, в свою очередь, разделяют на виды (обозначаются римскими цифрами от одного до семи).

Цифра, обозначающая марку – это число расчетной вязкости мазута.

Расчетная вязкость для каждого вида определятся при разной температуре:
  • Для мазута Ф-5 — температура пятьдесят градусов;
  • Для мазутов М40 и М100 – температура восемьдесят градусов;
  • Мазут М100 – температура 100 градусов (дополнительно).

Подробнее о топочном мазуте: как используется, основные свойства и параметры

Как уже упоминалось, топочный мазут имеет две главные марки – М100 и М40. На марку влияет много параметров, однако ключевые – это уровень вязкости и температура застывания.

Еще одно важное отличие – в составе марки 40 есть дизельное топливо, которое является веществом, позволяющем снизить температуру застывания мазута.

Тяжелое моторное топливо подходит для котельных, в качестве основного топлива на крупных производствах, генераторах и др. Часто используется мазут марки 100, однако для некоторых систем подходит и марка 40.
Транспортировка топочного мазута производится по железной дороге в специализированных поездах-цистернах, а также машинами для перевозки битумов.

Топочный мазут при транспортировке и продаже имеет специальный технический паспорт, в котором должны быть указаны основные характеристики. Информация по характеристикам предварительно установлена в лабораторных условиях.
Среди этих характеристик:

На характеристики мазута напрямую влияет срок его хранения. Чем дольше храниться мазут – тем хуже его характеристики и тем выше уровень воды, уровень различных примесей и температура воспламенения будут далеки от норм ГОСТ.

Аналогично своему собрату – битуму – уровень продаж мазута зависит от времени года. Тогда как в теплое время года хорошо продается битум (из-за сезона строительства дорог), то топочный мазут необходим в холодные сезоны.

Чем заменить мазут и реально ли это?

Несмотря на то, что мазут остается самым востребованным котельным топливом, его можно заменить другими жидкостями, параметры которых, однако, не будут соответствовать нормативам.
К этим веществам относятся:

  • «Несвежий» мазут с большим сроком хранения;
  • Мазут с большим количеством примесей;
  • Мазут с большой долей воды;
  • Мазут коксохимический;
  • Смесь продуктов нефтепереработки;
  • Газовый конденсат.

Хотя перечисленные жидкости будут работать в качестве топлива, обратите внимание, что использование некачественного мазута и его дешевых заменителей не сможет стать полноценной заменой хорошему сырью, а в некоторых случаях приведет к печальным последствиям в виде неисправностей в системе, принеся минимум тепла и пользы.

1. Область применения мазута

Мазут (возможно, от арабского мазхулат – отбросы), жидкий продукт темно-коричневого цвета, остаток после выделения из нефти или продуктов ее вторичной переработки бензиновых, керосиновых и газойлевых фракций, выкипающих до 350-360°С. Мазут это смесь углеводородов (с молекулярной массой от 400 до 1000 г/моль), нефтяных с мол (с молекулярной массой 500-3000 и более г/моль), асфальтенов, карбенов, карбоидов и органических соединений, содержащих металлы (V, Ni, Fe, Mg, Na, Са).

Мазуты применяются в качестве топлива для паровых котлов, котельных установок и промышленных печей. Выход мазута составляет около 50 % по массе в расчете на исходную нефть. B связи с необходимостью углубления ее дальнейшей переработки мазут во все большем масштабе подвергают дальнейшей переработке, отгоняя под вакуумом дистилляты, выкипающие в пределах 350-420, 350-460, 350-500 и 420-500°С. Вакуумные дистилляты применяют как сырье для получения моторных топлив и дистиллятных смазочных масел. Остаток вакуумной перегонки мазута используют для переработки на установках термического крекинга и коксования, в производстве остаточных смазочных масел и гудрона, затем перерабатываемого на битум.

Основные потребители мазута - промышленность и жилищно-коммунальное хозяйство. B 2005 году из России было экспортировано 45,8 млн. тонн мазута на 10,2 млрд. долл. Мазут занимает четвёртое место после нефти, газа и дизельного топлива в структуре экспорта России (в денежном выражении).

Из мазута путём дополнительной перегонки получают смазочные масла для смазки различных механизмов. Перегонку ведут под уменьшенным давлением, чтобы снизить температуру кипения углеводородов и избежать разложения их при нагревании. После перегонки мазута остаётся нелетучая тёмная масса - гудрон, идущая на асфальтирование улиц.

Топливо мазутное суперлегкое используется в качестве технологического топлива на промышленных предприятиях, на предприятиях теплоснабжения, а также на судах морского и речного флота.

2. Физико-химические свойства мазута

Топливо мазутное суперлегкое содержит 25-50% стабилизированного газового конденсата с содержанием в нем фракции C1-C4 в количестве не более 0,3-1,0% и остальное мазут топочный марки М100 и/или М40.

Физико-химические свойства мазута зависят от химического состава исходной нефти и степени отгона дистиллятных фракций и характеризуются следующими данными: вязкость 8-80 мм 2 /с (при 100 °С), плотность 0,89-1 г/см 3 (при 20 °С), температура застывания 10-40°С, содержание серы 0,5-3,5 %, золы до 0,3 %, низшая теплота сгорания 39,4-40,7 МДж/моль. Типичное распределение смолисто-асфальтеновых веществ в мазуте представлено в табл. 2.

Таблица 2.

Основными характеристиками мазута является: плотность, вязкость, и температура застывания, которые более детально описаны в табл. 3.

Таблица 3.

Показатель

Норма по маркам

Флотские

Топочные

Вязкость: при 50 0 С, не более условная, 0 ВУ

кинематическая, сСт при 80 0 С, не более условная, 0 ВУ

кинематическая, сСт

Температура, 0 С:

застывания, не выше

-7/-5 -8 10 25

Плотность при 20 0 С, кг/м 3 , не менее

910/955 930/960 965/1015 1015

Опытных партий топлива успешно завершены и дали положительные результаты . 2. Экономический анализ и оценка конкурентной среды ОАО "ТАИФ-НК" 2.1 Технико-экономическая характеристика предприятия Историческая необходимость создания в Татарстане нефтеперерабатывающей отрасли диктовалась экономической целесообразностью. Республика, обладающая большими запасами углеводородного сырья и...




Через отпарные колонны или без них. При использовании отпарных колонн по высоте основной вакуумной колонны организуют несколько циркуляционных орошений. Принципиальная схема блока вакуумной перегонки мазута установки ЭЛОУ-АВТ-6 приведена на рисунке 2. Мазут, отбираемый с низа атмосферной колонны блока AT (см. рис.1), прокачивается параллельными потоками через печь 2 в вакуумную колонну 1. Смесь...

ВОПРОСЫ РЕФОРМИРОВАНИЯ И РЕСТРУКТУРИЗАЦИИ ПРЕДПРИЯТИЙ. Несколько лет назад в качестве одной из мер решения проблемы спада производства возник вариант реформирования и реструктуризации предприятий с привлечением консультантов. Появились и отдельные примеры существенного улучшения финансово-экономического состояния предприятия за счет активизации и использования его внутренних возможностей. К...




Выпуска и реализации продукции, однако необходимо при этом сохранить достигнутый уровень затрат на производство. 3. Основные направления снижения издержек на предприятии на примере ОАО «ТАИФ-НК НПЗ» 3.1 Пути уменьшения постоянных издержек на предприятии Деятельность любой фирмы предполагает осуществление затрат. Для получения максимально возможной прибыли необходимо снижать затраты на...

Многие сталкивались с названием мазута, но в жизни лишь небольшой процент знает, что это такое. В основном это люди, работающие на старых электростанциях либо в сельском хозяйстве. Среднестатистический житель, выросший и живущий в большом развивающемся городе, не сталкивался с мазутом и слышал о нем немного.

Как производится и где используется мазут?

Мазут - это тяжелое вещество, входящее в состав нефти и оседающее на дно при переработке. Нефть легче мазута, но мазут сохраняет частично ее свойства. Это как осадок, который ухудшает качество нефти, для дальнейших переработок, но и сохраняет горючесть. Стоит в разы дешевле, нежели бензин, дизельное топливо либо керосин. В связи с этим ранее пользовался большим спросом.

Мазут используется на старых электростанциях, тепловозах, теплоходах, котельных, а также прочих двигателях и установках, которые были сделаны, в основном, в прошлом и веке. Но и мазут имеет ряд больших недостатков, в связи с чем сейчас очень редко используется. Главные недостатки мазута это:

  • Большой нагар при сгорании.
  • Маленький КПД работы.
  • Очень едкий.
    Пятна от мазута крайне сложно выводить из вещей. На производствах, чтоб отстирать рабочую одежду от мазута использовались агрессивные вещества, которые разъедали пуговицы.
  • Мазут сложно найти и купить.
    Его закупали в основном крупные предприятия, а уже после чего «умные» рабочие и бригадиры списанный мазут, который не числился, воровали и перепродавали либо присваивали.

Есть ли перспектива широкого использования у мазута?

Существует много разновидностей мазута. В зависимости от предназначения его также дополнительно очищают и перегоняют, отдельно - для котельных, отдельно - для электростанций, отдельно - для тепловозов. Как октановое число в бензине, для определенных машин нужно пониженное, для некоторых - повышенное, так и в мазуте есть разные марки.

Пока есть нефть мазут всегда будет, потому что спрос на бензин и другие продукты из нефти всегда есть. Но, в связи с большой копотью, происходящей от мазута, а также сложностью в очистке пятен и маленьким КПД, он используется лишь на старых электростанциях и крупных устаревших моторах, котельных.

С каждым годом все меньше остается таких предприятий. Электростанции заменяют гидроэлектростанции и экологически безвредные ветровые электростанции. Котельные переходят на газ, либо более продуктивный уголь, у которого нет такой копоти, и больший КПД.

Тепловозы и пароходы, работающие на мазуте, сейчас встречаются крайне редко. Они используют много ресурсов, значительно загрязняют окружающую среду и они менее эффективны по сравнению с дизельными, бензиновыми и угольными двигателями.

Если экологи трубят о большом вреде для окружающей среды от выхлопных газов простых машин, то на тепловозы они вовсе смотрят сквозь пальцы. Одним словом, мазут пользовался большим спросом при маленькой цене на нефть и незначительном количестве первых машин. На фоне последних теплоход ничем не отличался по выбросам углекислого газа, копоти и КПД.

Но современные экономичные машины, и большая цена на нефть оставили в прошлом мазут. Даже дизельный двигатель, славящийся своими выбросами, в современных машинах ничем не уступает бензиновому, благодаря современным фильтрам. Электростанции, и двигатели, работающие на мазуте, остались лишь в бедных странах.

Там, где проще закупить мазут, чем переоборудовать и закупать более экологичное и современное оборудование. В скором будущем цены на экономичную технику упадут, а стоимость нефти возрастет, что окончательно поставит крест на всей мазутной промышленности.

Мазут – это один из видов топлива, получаемый при дистилляции сырой нефти. Также известное как котельное топливо, этот материал может подразделяться на различные категории в зависимости от его химического состава, цели использования и температуры кипения. В сравнении с другими нефтепродуктами, мазут - это наиболее неочищенный от примесей и сильно загрязняющий окружающую среду продукт.

После того, как нефть была добыта из недр земли и доставлена на нефтеперерабатывающий завод, она проходит процесс переработки под названием фракционная перегонка. При фракционной перегонке нефть нагревается, и разные типы масел, содержащиеся в ней, начинают отделяться, т.к. имеют разную точку кипения. Как правило, фракционная перегонка происходит в дистилляционной колонне, где осуществляется откачка различных, выпадающих в осадок фракций. Во время фракционной перегонки, нефтеперерабатывающие заводы могут также применять катализаторы для «разбиения» углеводородной цепочки нефти с целью создания специфических масляных фракций.

Нефтепродукты с небольшими молекулами, такие, например, как пропан, бензин и авиационный керосин, имеют относительно низкую температуру кипения и отделяются вначале фракционной перегонки. Более тяжелые нефтепродукты (дизельное топливо , различные смазочные материалы), отделяются гораздо медленнее. Мазут отделяется дольше всех, и в буквальном смысле находится на самом дне этой колонны. Единственный продукт, еще более плотный чем мазут, это гудрон, который смешивается со смолой и используется при строительстве дорог и ремонте крыш зданий и сооружений.

Углеводородные цепи мазута очень длинные, что и делает этот вид топлива тягучим и вязким. В нём также присутствует очень много различных примесей, которые нельзя удалить, и поэтому, при сжигании, мазут сильно дымит и загрязняет окружающую среду. Густое топливо тяжело использовать в двигателях внутреннего сгорания, т.к. для эффективного горения его требуется предварительно разогреть, поэтому мазут чаще всего используют в больших двигателях, типа тех, что устанавливаются на кораблях и в мощных котельных различного назначения. На кораблях имеется достаточно места для установки котлов предварительного разогрева мазута с его последующей подачей в двигатель, который способен сжигать различные виды топлива, включая и низкокачественный мазут.

Многие случившиеся разливы нефтепродуктов не обошлись без присутствия среди них мазута, что заставило различные природоохранные организации обратиться к правительствам разных стран с просьбой о запрете его использования. Из-за своей высокой плотности и вязкости, мазут очень прочно закрепляется на поверхностях, включая береговые линии и представителей животного мира, и очень трудно поддается отчистке, а учитывая то, что в его составе содержится множество загрязняющих веществ, то его разливы могут нести катастрофические последствия для окружающей среды. Но, несмотря на это, мазут – это очень дешевое топливо, и многие судоходные компании приложат все усилия чтобы не допустить его запрет, а следовательно, и резкое удорожание эксплуатации своих судов.

Мазут - жидкий продукт темно-коричневого цвета, остаток после выделения нефти или продуктов ее вторичной переработки бензиновых, керосиновых и газойливых фракций, выкипающих до 350-3600С. - это смесь углеводородов, нефтяных смол, асфальтенов, карбенов, карбоидов и органических соединений, содержащих металлы.

Примерный компонентный состав товарного мазута может включать в себя: мазут атмосферной перегонки нефти, гудрон, вакуумные газойли, экстракты масляного производства, керосино-газойлевые фракции (первичные и вторичные), тяжелые газойли каталитического крекинга и коксования, битумы, остатки висбрекинга, тяжелые смолы пиролиза.

Классификация мазута

Топочные мазуты представляют собой одну из основных разновидностей тяжелого жидкого топлива, включающего также флотский мазут и мазут - топливо мартеновских печей (печное топливо). Котельные топлива применяют в стационарных паровых котлах, в промышленных печах. Тяжелые моторные и судовые топлива используют в судовых энергетических установках. Топочные мазуты, как и другие виды жидкого нефтяного топлива, получают на нефтеперерабатывающих заводах либо в процессе перегонки нефти, либо при высокотемпературной переработке ее промежуточных фракций (крекинг - процессе). По способу производства различают прямогонные мазуты и крекинг-мазуты.

Прямогонный мазут представляет собой смесь тяжелых нефтяных остатков прямой перегонки нефти с ее маловязкими фракциями. Подмешивание дистиллятов к тяжелому остатку необходимо для поддержания вязкости мазута в пределах требований стандарта.

Крекинг-мазут представляет собой тяжелый высоковязкий остаток крекинг-процесса.

К котельным топливам относят топочный мазут марок 40 и 100, вырабатываемые по ГОСТ 10585 - 75 (в М-40 для снижения температуры застывания до 10 0С добавляют 8 - 15 % среднедистиллятных фракций, в М-100 дизельные фракции не добавляют), к тяжелым моторным топливам - флотские мазуты Ф-5 и Ф-12 - по ГОСТ 10585-75, моторные топлива ДТ и ДМ - по ГОСТ 1667-68.

К судовым топливам относят дистиллятное топливо ТМС по ТУ 38. 101567-87 и остаточные топлива СВТ, СВЛ, СВС по ТУ 38.1011314-90.

Флотский мазут марки Ф-5 получают смешением продуктов прямой перегонки нефти: 60-70 % прямогонного мазута и 30-40 % дизельного топлива с добавлением депрессорной присадки. Допускается использование в его составе до 22 % керосиново-газойлевых фракций вторичных процессов, в том числе легкого газойля каталитического и термического крекинга.

В небольшом количестве в качестве жидкого котельного топлива используются остатки перегонки смол, получаемых при термической переработке углей и горючих сланцев (угольные и сланцевые мазуты).

Кроме флотских и топочных мазутов промышленность выпускает технологическое топливо по ТУ 38.001361-87. Это топливо изготовляют только из продуктов прямой перегонки нефти.

Для судовых энергетических установок вырабатывают несколько видов топлив, в том числе моторное топливо по ГОСТ 1667-68, судовое маловязкое топливо по ТУ 38.101567-87 и судовое высоковязкое топливо по ТУ 38.1011314-90.

Для газотурбинных установок получают нефтяное топливо из дистиллятов вторичных процессов и прямой перегонки нефти путем компаундирования легких газойлей коксования, каталитического крекинга и прямогонных фракций дизельного топлива (180-420 0С). В газотурбинном топливе строго ограничивается содержание ванадия и серы. Наличие ванадия приводит к высокотемпературной ванадиевой коррозии лопаток газовой турбины, а сера усиливает ванадиевую коррозию железных сплавов.

Печное бытовое топливо предназначено для сжигания в отопительных установках небольшой мощности, расположенных непосредственно в жилых помещениях, а также в теплогенераторах средней мощности, используемых в сельском хозяйстве для приготовления кормов, сушки зерна, фруктов, консервирования и других целей. По фракционному составу оно может быть несколько тяжелее дизельного топлива. В нем не нормируются цетановое и иодное числа, температура помутнения.

Требования, предъявляемые к качеству котельных, тяжелых моторных, судовых, газотурбинных и печных топлив, устанавливающие условия их применения, определяются такими показателями качества, как содержание воды, механических примесей, зольность, содержание серы, вязкость, температуры застывания и вспышки, теплота сгорания.

Мазуты применяются в качестве топлива для паровых котлов, котельных установок и промышленных печей, для производства флотского мазута, тяжелого моторного топлива для крейцкопфных дизелей и бункерного топлива. Выход мазута составляет около 50 % по массе в расчете на исходную нефть. В связи с необходимостью углубления ее дальнейшей переработки мазут во все большем масштабе подвергают дальнейшей переработке, отгоняя под вакуумом дистилляты, выкипающие в пределах 350-420, 350-460, 350-500 и 420-500°С. Вакуумные дистилляты применяют как сырье для получения моторных топлив, в процессахкатклитического крекинга, гидрокрекинга, дистилляторных смазочных масел. Остаток вакуумной перегонки мазута используют для переработки на установках термического крекинга и коксования, в производстве остаточных смазочных масел и гудрона, затем перерабатываемого на битум.

Основные потребители мазута - промышленность, флот и жилищно-коммунальное хозяйство.