Мазуты: технология получения и классификация
Информация - Химия
Другие материалы по предмету Химия
атывающих заводах либо в процессе перегонки нефти, либо при высокотемпературной переработке ее промежуточных фракций (крекинг - процессе).
В зависимости от содержания серы топочные мазуты подразделяют на низкосернистые - до 0,5%, малосернистые - от 0,5% до 1,0%, сернистые - от 1,0 до 2,0% и высоко-сернистые от 2,0 до 3,5%.
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 С 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.
Мазут экспортный - смесь 85-90% мазута прямой перегонки и 10-15% дистиллятных фракций (дизельной или керосиново-газойлевой фракции. Маркируется М-1,0; в маркировке указано содержание серы (1%) - это верхний предел для экспортного мазута.
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.
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 420-500С. Вакуумные дистилляты применяют как сырье для получения моторных топлив, в процессах каталитического 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. (Рисунок 1. Принципиальная схема переработки мазута).
мазут топливо нефть химический
Рис. 1. Принципиальная схема переработки мазута.
Физико-химические свойства мазута
Физико-химические свойства мазута зависят от химического состава исходной нефти и степени отгона дистиллятных фракций и характеризуются следующими данными: вязкость 8-80 мм2/с (при 100 С), плотность 0,89-1 г/см3 (при 20 С), температура застывания 10-40С, 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. 1.
Таблица 1.
Мазут атмосферной перегонкиСмолыАсфальтеныКарбены и карбоидыСернистая нефть13,60,90,035Малосернистая нефть14,00,10,03Мазут вторичной переработки10,28,40,9
Основными характеристиками мазута является: плотность, вязкость, и температура застывания, которые более детально описаны в табл. 2.
Таблица 2.
ПоказательНорма по маркамФлотскиеТопочныеФ5Ф1240100Вязкость: при 500С, не более условная, 0ВУ; кинематическая, сСт при 800С, не более условная, 0ВУ кинематическая, сСт4,0/5,0 29/36,2 - -12,0 89 - -- - 6,0/8,0 43,8/59,0- - 10,0/16,0 73,9/118,0Температура, 0С:-7/-5-81025Плотность при 200С, кг/м3, не менее910/9559