Как сделать мазут жидким

Обновлено: 07.07.2024

Среди всех характеристик мазута важную роль играет вязкость. Данный показатель у этого нефтепродукта очень высокий, поэтому без дополнительного нагревания с ним практически невозможно провести какие-либо работы, даже залить в цистерну для транспортировки. Чаще всего для подогрева мазута применяют острый пар, благодаря чему он ещё больше обводняется. В результате конечному потребителю может прийти мазут неприемлемого качества.

Подготовка мазута

Для повышения качественных характеристик мазута необходимо с минимальными временными и финансовыми затратами отделить от него воду и минеральные примеси.

При 20ºС плотность воды составляет 1000 кг на тонну, у мазута – 890-1000 кг на тонну. Поэтому при нормальных условиях вода осаждается очень медленно. Кроме того, мазутные эмульсии практически ничем не отличаются от нефтяных, могут иметь защитные пленки и плотно удерживаться во взвешенном состоянии. Стандартный способ – нагревание и дальнейшее отстаивание – в таких условиях вряд ли приведет к положительным результатам.
Наиболее эффективным средством для разрушения эмульсий при подготовке мазута выступает термохимический способ – нагрев с использованием химических реагентов-деэмульгаторов. Особое внимание можно уделить отечественной разработке – деэмульгатору Difron 9425. Данный реагент в первую очередь используется для обезвоживания водонефтяных эмульсий. Однако проведенные лабораторные испытания подтвердили его действенность и на темных нефтепродуктах – он полностью справился с поставленной задачей по разделению мазутных эмульсий.

Принцип действия деэмульгатора Difron 9425 основывается на снижении поверхностного натяжения эмульсии. Благодаря этому прочность плёнки уменьшается. Капли воды легко отделяются от мазута и скапливаются на дне резервуара. Следует также отметить, что применение химического реагента для обезвоживания мазута целесообразно и с финансовой точки зрения – процесс отделения воды от нефтепродукта может проходить при более низких температурах, по сравнению со стандартным нагреванием. При этом после отстаивания вместе с объемом воды снизится и количество минеральных примесей.

Как следствие, использование деэмульгатора поможет заметно увеличить качественные характеристики бункерного топлива и свести практически к минимуму сложности, связанные с наличием воды и минеральных примесей.

Свойства мазута

Кроме вязкости важны следующие свойства:

Содержание серы – 0,5-3,5% (малосернистый – до 0,5%, сернистый – до 1%, высокосернистый – до 3,5%).
Зольность – до 0,3%.
Температура застывания – 10-40 °C.
Низшая теплота сгорания – 39,4-40,7 МДж/кг (высококалорийный вид топлива).

Характеристики разных видов мазута

Каждая из характеристик имеет нормативные значения, поскольку от них зависит возможность использовать мазут по назначению. Например, зольность не должна превышать указанного уровня, поскольку зола, образующаяся при сгорании мазута, засоряет форсунки, из-за чего оборудование приходится периодически чистить. Еще зола ускоряет коррозию металлических деталей и негативно сказывается на экологической обстановке региона. Количество сернистых соединений тоже ограничивается по причине ядовитости и ускорения коррозионных процессов.

Мазут обладает высокой степенью загрязнения. При его сжигании на открытых пространства выделяется большое количество черной копоти, вредной для человека и окружающей среды. В сравнении с бензином и керосином мазут считается малоопасным для человека (относится к IV классу опасности). Но необходимо помнить, что при возгорании продукта в атмосферу выделяются опасные пары. Для тушения в таких случаях используют углекислый газ или специальную химическую пену.

Марки мазута

Согласно п. 3.1 ГОСТ 10585-2013, в зависимости от того, где применяется мазут, его классифицируют на несколько марок:

При перевозке нефтепродукта поддерживается необходимый температурный режим

Плотность мазута

При использовании мазута важное значение плотность, поскольку от нее зависит вязкость нефтепродукта. Ее нормативное значение представлено в таблице 1 ГОСТ 10585-2013. Плотность определяется при температуре 15 °C. Среднее значение нормируется только для флотского мазута – 958,3 кг/м 3 . Для марок М-40 и М-100 определение плотности не обязательно. Она колеблется в пределах 0,89-1,02 г/см 3 . Чем ниже плотность, тем быстрее и легче отделяются вода и механические примеси.

Применение мазута

К основным областям применения мазута относятся промышленность, флот, жилищно-коммунальное и сельское хозяйство. Нефтепродукт применяют в качестве котельного топлива. Из марок М-40 и М-100 производят флотский мазут, а еще бункерное топливо и тяжелое моторное топливо для крейцкопфных двигателей (в них шатун и поршень связаны между собой крейцкопфом (ползуном).

В бытовых условиях нефтепродукт применяется для отопления частных жилых домов. Топливо подходит для отопительных систем низкой и средней мощности. Еще его применяют в фермерском хозяйстве с целью заготовки на зиму сена, фруктов и овощей, т. е. для изготовления кормов для животных.

Для чего и где используют мазут определенных марок:

Флотский Ф5. Применяется как топливо для судовых энергоустановок. В отличие от других видов топлива обладает наибольшей удельной теплотой сгорания, которая обеспечивает более значительный вход энергии. Содержание серы в марке Ф5 может доходить до 2%. За счет этого топливо не теряет выхода энергии от сгорания.
Топочный М-40. Применение мазута этой марки особенно распространено в сельском хозяйстве. Нефтепродукт используют в теплогенераторах, например, для сушки зерна и фруктов.
Топочный М-100. Дает большое количество тепла, поэтому используется как котельное топливо для разных отопительных систем, печей, технологических установок и систем парового отопления.

Здесь перечислены те сферы, где применяют мазут в чистом виде. Но этим его использование не ограничивается, поскольку он может подвергаться вторичной переработке. Другой сферой применения мазута в промышленности является производство продуктов его перегонки. Яркий пример – гудрон, который нужен для изготовления битума и остаточных масел. Битум, в свою очередь, широко применяется в дорожном строительстве и производстве изоляционных и отделочных материалов, таких как рулонная гидроизоляция и битумная черепица.

Продукты переработки мазута и их применение – одна из популярных тем в промышленности, поскольку подобные нефтепродукты используются в ее крупнейших отраслях. Кроме битума в эту категорию входят:

Котельное топливо. Выступает продуктом первичной перегонки мазута. Используется в судовых установках, котельных и технологических печах.
Моторное топливо. Применяется как топливо для ДВС (двигателей внутреннего сгорания). Характеризуется невысокой долей механических примесей, что минимизирует негативное влияние топлива на двигатель.
Дистиллятные и остаточные масла. Используются как сырье для изготовления гидравлических жидкостей и смазочные материалы, уменьшающие трение между деталями разных механизмов.

Вывод

Если говорить о применении мазута кратко, можно сказать, что это разновидность топлива, которое используется в различных отопительных системах, технологических установках, силовых агрегатах и специальной технике. Продукт широко распространен в бытовых условиях, сельском хозяйстве и промышленности, он может обслуживать производства разного уровня. Мазут может подвергаться дальнейшей переработке для получения битума, различных видов топлива и остаточных масел, которые получили не менее широкое распространение во многих сферах жизни человека.

Смежные материалы

Эксплуатационные свойства нефтепродуктов

Под механическими примесями подразумеваются такие вещества, которые обычно находятся в слоях нефти и нефтепродуктов в виде взвеси или осадка, задерживаемые фильтром. Такие примеси негативно влияют на работу двигателей и другого оборудования, поэтому их концентрация в нефтепродуктах строго стандартизируется определёнными нормами. Так, степень чистоты масла оценивают, исходя из числа фильтрации и количества осадка, которые задерживает фильтр.

Мазут

Мазут – это нефтепродукт, основными характеристиками мазута которого являются: плотность, вязкость, температура застывания.

Мазут – это нефтепродукт, состоящих из остаточных веществ, образуемых после переработки нефти и отгонки из нее основных фракций. Выступает разновидностью тяжелого жидкого топлива, используемого в отопительном оборудовании во многих сферах: сельскохозяйственной, нефтеперерабатывающей, металлургической, судовой.

Фракционный (химический) состав мазута

Мазут – жидкость темно-коричневого, иногда почти черного цвета. В составе присутствуют разные химические вещества:

нефтяные смолы с массой 500-3000 г/моль;
углеводороды с массой 400-1000 г/моль;
карбоиды и карбены;
асфальтены;
металлы вроде натрия, ванадия, железа, никеля, кальция.

Содержание химических элементов в составе:

углерод, C- 83-87%;
водород, H – 10-12%;
сера, S – 1-3,5%;
азот и кислород, N и O – 0,2-1,9%.

Кроме них состав включает некоторое количество механических примесей и воды.

Способы получения мазута

Основной способ получения мазута – выделение из нефти посредством выкипания при температуре 350-360 °C фракций: газойлевых, керосиновых, бензиновых. Небольшие объемы производства приходятся на изготовление из горючих сланцев или каменного угля. Физико-химические характеристики мазута могут различаться в зависимости от того, какой состав имела исходная нефть и какова была степень ее переработки.

Технические характеристики

Основное свойство мазута – вязкость, от которой зависят:

особенности транспортировки по трубопроводам;
заполнение и слив из резервуаров и емкостей, используемых для хранения и перевозки;
подача в топочное отделение печей.

Ее измеряют в единицах условной вязкости (°ВУ). Характеристику определяют как отношение временных показателей: времени истечения 200 мл мазута при заданной температуре окружающей среды к времени истечения того же объема очищенной воды при 20 °C.

На вязкость влияют смолистость и плотность мазута. Последняя характеристика составляет 0,89-1,02 г/см 3 . Плотность указывает на способность мазута отстаиваться от воды, которая может поступать при перевозке или нагревании с применением сухого пара. Чем выше плотность, тем проще вода и механические примеси отделяются от состава. Чтобы убрать излишки воды, используют специальное оборудование, увеличивающее плотность.

Другие важные характеристики:

Зольность. Для мазута ограничивается значением 0,1%. Это необходимо, чтобы обеспечить достаточную теплоотдачу при сгорании. Если зольность будет высокой, мазут будет давать меньше тепла, что приведет к увеличению его расхода и загрязнению окружающей среды, а также забиванию форсунок котлов и их преждевременному износу.
Сернистость. В мазуте должно содержаться не более 0,5-3,5% серы. Ее содержание ограничивается, поскольку из-за повышенного количества детали топочного оборудования изнашиваются быстрее. Еще сера наносит вред окружающей среде.
Температура вспышки. Составляет 90 °C для марки М-40, 110 °C для марки М-100.
Температура застывания. Равна 10 °C для марки М-40, не более 36 °C для остальных марок. Чем выше показатель, тем проще транспортировать мазут по трубопроводам.

Виды мазута

В соответствии с п. 3.1 ГОСТ 10585-2013 выделяется несколько марок мазута:

Топочный М-40. Плотность составляет 965 кг/м 3 .
Топочный М-100. Плотность составляет 1015 кг/м 3 .
Флотский Ф5. Плотность составляет 958,3 кг/м 3 .

Способы (область) применения

Мазут активно применяют на производстве, в судовых генераторах и гражданских котельных станциях. Основное назначение – топливо для перечисленных установок. При использовании мазута важно учитывать, что у него высокие загрязняющие свойства. Сгорая на открытом пространстве, продукт выделяет черную копоть, которая токсична для человека и окружающей среды.

Особенности транспортировки и хранения

Мазут перевозят водным, железнодорожным и автомобильным транспортом. Последний наиболее распространен, включает разные виды: прицеп-цистерну, автоцистерну, цистерну-термос, полуприцеп-цистерну. Для транспортировки на большие расстояния используют трубопроводы.

Перевозка осуществляется по требованиям ДОПОГ (ADR), которое представляет собой соглашение, определяющее правила транспортировки опасных грузов. У организации, осуществляющей перевозку, должна быть соответствующая лицензия на оказание таких услуг.

При низких температурах мазут становится более вязким, из-за чего становится труднее его транспортировать и перекачивать. Чтобы решить проблему, вязкость нефтепродукта повышают путем предварительного подогрева.

Регламентирующие документы (ГОСТы, ТУ)

Основным регламентирующим документом выступает ГОСТ 10585-2013, содержащий технические условия для получения мазута, который в дальнейшем применяется в качестве топлива.

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;

степень содержания серы и других примесей;

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.

Читайте также: