Какие свойства дизельного топлива характеризует цетановое число

Действующие стандарты топлива
В настоящее время российскими нефтеперерабатывающими заводами выпускаются дизельное топливо евро 3 и дизельное топливо евро 4. Эти два вида также отличаются между собой количеством вредных выбросов. Каждый последующий стандарт регламентирует их уменьшение по сравнению с предыдущим. Поэтому дизтопливо евро 4 на 70% менее вредное, чем евро 3. С 1 января 2013 года в России дизтопливо евро 3 является минимально допустимой нормой. То есть производство и продажа дизельного топлива по первому и второму стандарту согласно европейским нормативам запрещена.
В 2005 году был разработан новый ГОСТ на дизельное топливо евро, в котором оно различается по виду, сорту и классу.
Справедливости ради нужно сказать, что ГОСТ Р 52368-2005 – это практически копия европейского EN 590 : 2004. Поэтому обозначение дизельного топлива, произведенного по этому ГОСТу, идет с пометкой «ЕВРО».

Классификация по ГОСТу
В связи с необходимостью соответствовать европейским нормативам, а также в силу взятых на государственном уровне обязательств, был введен в действие вышеупомянутый ГОСТ Р 52368-2005. Согласно его требованиям ДТ классифицируется по предельному содержанию серы и температуре применения. Содержание серы отражает «Вид» топлива.
Поскольку сера является очень вредной примесью, то чем меньше ее содержится, тем экологичнее ДТ.
По температуре применения для умеренных климатических зон производится разделение на сорта, а для холодных климатических зон – на классы. Существует 6 сортов и 5 классов. С целью их классификации вводится такой параметр как «температура фильтруемости». Температура фильтруемости показывает, ниже какого порога температуры ДТ не проходит через стандартный фильтр с необходимой скоростью. Так, например дизельное топливо евро сорт E означает, что его можно применять при температуре до -15°С, дизельное топливо евро сорт C используется, если температура не ниже -5°С, а дизельное топливо евро класс 2 может применяться, если температура окружающей среды выше -32°С.

Стандарт ЕВРО 5 в России
С 01.01. 2014 в РФ стандарт Евро-5 действует на все импортируемые автомобили, регламентируя нормы по выбросам: СН до 0,05 г/км, CO до 0,8 г/км и NOy до 0,06 г/км. С 01.01. 2016 в России предусмотрено использование бензинов и дизтоплива стандарта не ниже Евро-5. Дизельное топливо класса ЕВРО-5 подходит как для новых российских и импортных дизельных автомобилей, так и для той автотракторной техники, которая эксплуатируется уже не первый день.
Некоторые российские нефтепереработчики освоили производство топлива класса ЕВРО 5 намного ранее предписанных правительством сроков. Например, «Лукойл» начал продажу дизельного топлива стандарта Евро 5 на своих АЗС в октябре 2010 года (см. здесь). Компания производит этот вид топлива на НПЗ в Нижнем Новгороде, Перми и Ухте. Топливо выведено на российский рынок под маркой «ЭКТО Diesel» (позднее – Лукойл Евро 5). До этого ЛУКОЙЛ в основном производил Евро 5 для экспорта.
В июне 2012 года на нижнекамском заводе ООО «ТАИФ -НК» запущено производство дизельного топлива Евро 5, тогда же началась отгрузка топлива потребителям . Мощности завода составляют 2,25 млн т продукции в год. Новое дизтопливо класса ЕВРО 5 будет поставляться на рынок России и экспортироваться в 14 стран.
К концу 2015 года на всех заправочных станциях ТНК будет реализовываться топливо исключительно стандарта Евро-5.
Кстати, в мае 2008 года в эксплуатацию введен нефтепродуктопровод «Север» (Кстово – Ярославль – Кириши – Приморск) протяженностью 1056 км. Только в 2008 году было перекачано 4,2 млн т дизтоплива стандарта Евро-5, а уже в следующем году загрузку комплекса предполагалось увеличить на 60%. В порту Приморск (Ленинградская область) построено 12 емкостей общим объемом 240 тыс. куб. м для единовременного хранения 190 тыс. т дизельного топлива.

Характеристики топлива класса Евро-5
Цетановое число, не менее 51
— для класса 1 49
Цетановый индекс, не менее 46
Плотность при 15 °С, кг/м³ 820-845
Плотность при 15 °С, кг/м³, для класса 1 800-845
Полициклич. ароматич. углеводороды, % (по массе), не более 11
Содержание серы, мг/кг, не более, для топлива: 10
Температура вспышки в закрытом тигле, °С, выше 55
Коксуемость 10%-ного остатка разгонки, % (по массе), не более 0,30
Зольность, % (по массе), не более 0,01
Содержание воды, мг/кг, не более 200
Общее загрязнение, мг/кг, не более 24
Коррозия медной пластинки (3 ч при 50 °С), единицы по шкале Класс 1
Окислительная стабильность: общ. кол-во осадка, г/м³, не более 25
Смазывающая способность: скорректированный диаметр пятна износа при 60 °С, мкм, не более 460
Кинематическая вязкость при 40 °С, мм²/с 2-4,5
Кинематическая вязкость при 40 °С, мм²/с – для класса 1 1,5-4
Фракционный состав:
для класса 1, при температуре 180 °С, % (по объему), не более 10
при температуре 250 °С, % (по объему), менее 65
для класса 1, при температуре 340 °С, % (по объему), не менее 95
при температуре 350 °С, % (по объему), не менее 85
95% (по объему) перегоняется при температуре, °С, не выше 360
Температура помутнения, °С, не выше -16 – для класса 1
Предельная температура фильтруемости, °С, не выше -5 – для сорта С;
-15 – для сорта Е;
-26 – для класса 1

Преимущества топлива Евро 5
Применение топлива стандарта Евро 5 уменьшает дымность отработанных газов автомобиля, снижает выброс продуктов сгорания (твердых частиц, оксидов азота, окиси углерода, несгоревших углеводородов), что обеспечивается низким содержанием полициклических ароматических углеводородов и серы в топливе.
Непосредственно для автомобиля преимущества использования топлива стандарта Евро-5 – в том, что оно:
* улучшает процесс сгорания топлива,
* снижает уровень шума и вибрации,
* снижает степень коррозии,
* облегчает запуск двигателя,
* уменьшает расход топлива,
* продлевает срок службы:
** оборудования нейтрализации выхлопных газов,
** механизмов цилиндро-поршневой группы (выделено мной)и
** топливного оборудования (выделено мной).

Основные эксплуатационные показатели дизельного топлива:

Цетановое число — основной показатель воспламеняемости дизельного топлива. Это число характеризует способность топлива к воспламенению и определяет период задержки, то есть, промежуток времени от впрыска топлива в цилиндр до начала его горения. Оно влияет на запуск двигателя, жесткость работы, расход топлива и дымность отработавших газов. Чем выше цетановое число, тем лучше способность топлива к воспламенению, тем короче промежуток времени между началом впрыска и воспламенением и как следствие, более спокойное и плавное горение дизельного топлива, которое определяет высокие мощностные и экономические показатели работы двигателя.

Цетановый индекс — расчетное цетановое число до добавки в топливо цетаноповышающей присадки. Поскольку присадки по-разному влияют на общий химический и физический состав топлива, то во избежание передозировки цетаноповышающей присадки, необходимо поддерживать минимальную разницу между цетановым числом и цетановым индексом. Цетановый индекс фактический регламентирует качество топлива на промежуточном цикле производства.

Фракционный состав — наряду с цетановым числом является одним из наиболее важных показателей качества дизельного топлива. Он оказывает влияние на расход топлива, дымность выпуска, легкость пуска двигателя, износ трущихся деталей, нагарообразование и закоксовывание форсунок, пригорание поршневых колец. Температура выкипания 50% топлива (средняя испаряемость) характеризует рабочие фракции топлива, которые обеспечивают запуск, прогрев, приёмистость и устойчивость работы двигателя, а также плавность перехода с одного режима на другой. Полнота испарения топлива в двигателе характеризуется температурой выкипания 95% топлива. При слишком высоких значениях этой температуры топливо не успевает полностью испаряться и оседает в виде капель и пленки, которые, стекая по стенкам цилиндра, приводят к повышенному нагарообразованию, разжижению масла и форсированному износу.

Температура вспышки в закрытом тигле — самая низкая температура горючего вещества, при которой над его поверхностью образуется смесь паров и газов с воздухом, способная вспыхивать от источника зажигания, но скорость их образования еще недостаточна для последующего горения. Температура вспышки определяет условия безопасности применения топлива.

Массовая доля серы — количество серы, присутствующее в топливе. Имеет двойственную характеристику: с одной стороны, повышенное содержание серы в топливе отрицательным образом сказывается на чистоте выхлопных газов. Но что ещё немаловажно, приводит к образованию серных и сернистых кислот в системе смазки, которые в свою очередь влияют на повышенное окисление масла в моторе. Это выражается в снижении смазывающих, противоизносных, противозадирных и моющих свойств залитого в двигатель масла, а также к образованию нагара в камере сгорания. В таком случае, как Вы догадываетесь, преждевременный износ двигателя обеспечен. Для компенсации такого отрицательного эффекта приходиться укорачивать сервисные интервалы обслуживания автомобиля. Это, в свою очередь, неблагоприятным образом сказывается на кошельке владельца автомобиля.
С другой стороны, снижение количества содержания серы приводит к ухудшению смазывающих свойств топлива. А это укорачивает ресурс ТНВД и топливных форсунок. В этом случае приходиться вводить специальные, противоизносные присадки.

Кинематическая вязкость и плотность — определяют нормальную, бесперебойную подачу топлива, распыление его в камере сгорания и работоспособность системы фильтрования.

Смазывающая способность — смазывающая способность дизельных топлив определяет срок службы элементов топливной системы. До введения в действие сертификата EN 590 от 2001 года не нормировалась.

Назначение депрессорно-диспергирующих присадок для дизельного топлива
Назначение данных присадок – снижение температуры застывания и предельной температуры фильтруемости (ПТФ) дизельных топлив. В основном они применяются на НПЗ при выработке стандартных топлив, но также могут быть использованы на нефтебазах для улучшения низкотемпературных свойств топлив, имеющихся в данный момент в распоряжении.

Принцип работы депрессорно-диспергирующих присадок для дизельного топлива:
Содержащиеся в топливе н-парафины при понижении температуры легко кристаллизуются. Начало кристаллизации проявляется в помутнении топлива. Затем кристаллы растут и при определенных размерах и концентрации образуют пространственную структуру. В результате этого процесса топливо теряет подвижность и плохо прокачивается через трубопроводы и фильтры. Депрессорно-диспергирующие присадки взаимодействуют с поверхностью зарождающихся кристаллов и препятствуют их росту и ассоциации. Размер кристаллов парафинов в присутствии присадки составляет десятки микрометров.

Как влияют депрессорно-диспергирующие присадки на температуру помутнения дизельного топлива?
Температура помутнения – это температура при которой начинают кристаллизоваться парафины.
Депрессорно-диспергирующая присадка не препятствует возникновению кристаллов парафина, она препятствует их росту.
Поэтому, пока кристаллы не начали образовываться, действие присадки не может проявиться. Это и объясняет отсутствие влияния депрессорно-диспергирующих присадок на температуру помутнения топлива.

Stadis®450 — присадки, которые улучшают электропроводимость топлива, помогают снизить опасность электростатики, связанную с перевозкой, смешиванием и загрузкой топлива. Большая скорость потока и тонкая фильтрация топлива с низкой электропроводимостью усиливают электростатический заряд. Топливо с низкой электропроводимостью не допускает быстрой утечки этого заряда в землю. Обработка топлива веществом Stadis® увеличивает электропроводимость и снижает риск образования искр и статической разгрузки.
Когда контейнер с огнеопасными парами газойля содержит средние дистилляты, такие как топливо для реактивных двигателей, газойль или дизтопливо, особенно опасно, если топливо имеет низкую электропроводимость и накапливает в себе заряд. Электростатическая разгрузка внутри контейнера с огнеопасными парами может привести к воспламенению или взрыву.
Присадки Stadis®450 снижают этот риск к минимуму. Использование Stadis®450 обязательно для международного, авиационного турбинного топлива для военного и гражданского применения.

Kerokorr LA 99С
Смазывающая присадка к низкосернистым дизельным топливам и легким печным топливам.
Химический состав — Смесь жирных кислот и их производных
Внешний вид жидкость янтарного цвета
Физические свойства:
* Плотность при 20° С ок. 0,91 г/см3 ASTM D 1298
* Вязкость при 20° С меньше 40 мм2/с ASTM D 445
* Вязкость при 0° С меньше 100 мм2/с
* Температура вспышки выше 100° С ASTM D 93
* Температура потери текучести ниже -6° С ASTM D 97
Растворимость
Растворим в алифатических и ароматических растворителях в любой пропорции, нерастворим в воде.
Применение
При применении низко- и ультранизкосернистых дизельных топлив, использующихся сегодня в большинстве стран, наблюдается дополнительный износ инжекторного оборудования насосов двигателей.
Kerokorr LA99С повышает смазывающую способность дизельных топлив с низким содержанием серы и ароматических соединений. Количественно это изменение можно измерить на стенде высокочастотных возвратнопоступательных движений (HFRR) в соответствии с требованиями стандарта СЕС F-06-A-96 (ISO 12 156-1).
Действие
В дизельных топливах с содержанием серы < 0,05% в соответствии с нормами EN590 путем введения Kerokorr LA99С в количестве 50 — 200 мл/м3 можно достигнуть уменьшения диаметра пятна износа на стенде HFRR до < 460 Ојм. В дизельных топливах с ультранизким содержанием серы, как, например, шведское топливо City Diesel MK1, для достижения такого результата дозировка должна быть увеличена до 100 — 250 мл/м3.
Испытания на насосе
Продукт прошел 1000-часовой тест на стенде с инжекторным насосом BOSCH в соответствии с тестовыми нормами WP2 в независимой лаборатории. Было испытано топливо без присадки и с добавлением Kerokorr LA99С в количестве 100 мл/м3.
Результат испытаний — 3 по шкале Боша для топлива с присадкой и 4,5 по шкале Боша для топлива без присадки, показывает, что топливо с присадкой имеет существенно лучшую смазывающую способность.
Размер пятна при испытаниях на стенде HFRR уменьшается с 530 Ојм до значения существенно меньшем 400 Ојм при введении 100 мл/м3 KerokorrLA99С.
Совместимость
Kerokorr LA99С не образует гелей или осадков при взаимодействии со смазочными маслами, содержащими сильноосновные поверхностноактивные вещества, например, сульфонат кальция. Это подтверждают тесты на совместимость с моторными маслами при различных условиях (“АРАЛ”-тест).
Прочие свойства топлив, такие как температура помутнения, температура потери текучести и предельная температура фильтруемости, при введении Kerokorr LA99С не меняются в пределах точности метода испытаний.
Kerokorr LA99С не влияет на другие характеристики дизельных топлив, такие как устойчивость к окислению и цетановое число, не взаимодействует с индикаторами и маркерами, использующимися в автомобильных топливах и промышленных газойлях.
Продукт (в количестве 200 мл/м 3) не повышает эмульгирующую способность дизельных топлив в присутствии воды (ASTM D1094).
Kerokorr LA 99C не ухудшает эффективности используемых стандартных антистатических присадок.
Испытания дизельного топлива, соответствующего требованиям EN 590, с присадкой Kerokorr LA 99С на моторном стенде по методике CEC PF 26 (на двигателе Peugeut XUD 9) не повлияло на чистоту системы ввода двигателя.
Тесты не показали ухудшение регулируемой эмиссии (HC, CO, NОx, частиц) маломощных дизельных двигателей.
Kerokorr LA 99C может применяться в многопродуктовых трубопроводах, по которым переменно перекачиваются партии авиационного керосина и дизельного топлива. Продукт допущен Центральноевропейским трубопроводным общестовм (CEPMA) на основании испытаний в соответствии с требованиями IP.
Упаковка Бочка 192кг