Влияние серы в дизельном топливе на двигатель

Дизельное топливо и сера: проблемы и решения

Эта статья родилась из случайного разговора с коллегой, когда прозвучала фраза о том, что по оценкам представителей зарубежных автостроительных компаний при том содержании серы, которым отличается российское топливо, ни один дизель не может пройти больше 600 тыс. км. Но ведь ходят! Мы задумались, и поняли, что здесь все не так просто, как хотелось бы нашему коллеге. И чтобы не плодить домыслы и легенды обратились к специалистам: уже хорошо известному нашим читателям Виктору Давидовичу Резникову и его коллеге по ВНИИ НП, специализирующемуся на топливе, Аркадию Мироновичу Бакалейнику.

Сера и ее соединения в качестве естественной составляющей входят в состав сырой нефти в виде элементарной серы, сероводорода и различных органических соединений (меркаптанов, сульфидов, дисульфидов и др.), при этом в более тяжелых погонах нефти серы и сернистых соединений содержится больше, чем в легких. Элементарная сера, сероводород, меркаптаны обладают высокой коррозионной агрессивностью, поэтому в бензинах и дизельных топливах их присутствие не допускали (сера и сероводород) или строго ограничивали (меркаптаны). Общее содержание остальных соединений серы в топливе ограничивают предельной нормой показателя «массовая доля серы». Ужесточение норм по этому показателю требует углубления очистки от серы и, соответственно, дополнительных затрат на производство топлива, повышает его стоимость, сокращает ресурсы. Поэтому в определенном количестве сера присутствует во всех коммерческих топливах.

Напомним, что действующий стандарт делит дизельное топливо на «сернистое» и «малосернистое». В эти термины в разное время вкладывали различный смысл. Когда производители техники совсем не имели или имели минимальные ограничения выбросов вредных веществ, содержание серы нормировали, исходя из возможности обеспечения надежной работы двигателя без существенного снижения его ресурса, но так, чтобы это не уменьшало выход топлива и не повышало его стоимости.

На этом этапе, т.е. в 50-х – 70-х годах, к «сернистому» относили дизельное топливо с содержанием серы около 1,0%, а «малосернистым» считали топливо, в котором ее было не более 0,2%. Главной проблемой при использовании сернистых топлив было увеличение износа деталей цилиндро-поршневой группы дизелей и рост количества отложений на них под действием продуктов сгорания серы. Большая часть этих продуктов (SO2 и SO3) выбрасывается с отработавшими газами в атмосферу, но и то количество SO2 и SO3, которое с парами воды образовывает сернистую и серную кислоты, значительно увеличивает коррозионное изнашивание цилиндров, поршневых колец и других деталей, способствует нагарообразованию, нарушающему теплоотвод от поршня, подвижность поршневых колец, снижающему компрессию.

Для решения этих проблем дизельным маслам с помощью щелочных моющих присадок придали нейтрализующую способность. Присадки практически полностью предотвращают коррозионное изнашивание деталей двигателей и повышенное нагарообразование. При достаточной щелочности масла (около 8 – 10 мг КОН/г) износ комплекта поршневых колец при работе на топливах с содержанием серы 1,0; 0,5 и 0,2% практически одинаков, если смена масла выполняется своевременно. При работе на топливе с высоким содержанием серы щелочное число масла убывает быстрее и пробег до смены масла сокращается.

Сегодня ситуация изменилась. Теперь «сернистым» называют топливо, содержащее 0,2% серы, а в «малосернистом» ее может иметься всего 0,035% и менее. В чем причина таких резких перемен?

В последние годы в связи с остротой проблемы загрязнения окружающей среды от эксплуатации быстро растущего многомиллионного парка автомобилей вводятся все более строгие нормы на выбросы автомобилем токсичных соединений, твердых частиц, других загрязнителей воздуха. Соблюдение этих норм потребовало от производителей техники применения в конструкции автомобилей различных систем управления выбросами (дожигателей, каталитических нейтрализаторов, фильтров и т.д.), а также изменений в организации процесса сгорания, введения рециркуляции отработавших газов, новых систем впрыскивания топлива.

Наличие сернистых соединений в топливе повышает токсичность отработавших газов не только непосредственно – за счет увеличения в них концентрации оксидов серы и твердых частиц, но и опосредованно – за счет снижения эффективности и надежности работы современных систем управления составом отработавших газов. Поэтому в настоящее время наряду с разработкой и производством техники, отвечающей новым стандартам на выбросы вредных веществ, постепенно вводятся более строгие ограничения на содержание серы в автомобильных топливах.

Дизельные топлива в России в настоящее время вырабатывают по ГОСТ 305-82 и по более тридцати техническим условиям (ТУ). По этим документам дизельные топлива производятся не только для автотранспорта, но также для сельскохозяйственной техники, строительных и дорожных машин, тепловозов, судов и т.д. В соответствии с ГОСТ 305-82 сейчас в России вырабатывается 80 – 85%, т.е. основной объем дизельного топлива. Уровень содержания серы в 0,2% можно считать для России базовым. В дизельном топливе вида 2 по этому стандарту допускается даже содержание серы до 0,5%. Однако эта норма пересматривается в сторону ужесточения в отношении содержания серы, вводится также топливо с предельным содержанием в 0,05%.

Для использования в крупных городах или регионах со сложной экологической обстановкой разработаны технические условия на дизтопливо с улучшенными экологическими свойствами – городское (ТУ 38.401-58-170-96) с содержанием серы не более 0,05% и «экологически чистые» топлива (ТУ 38.1011348-99), предусматривающие среди прочих ограничений выпуск топлива с содержанием серы не более 0,035%.

С 1 ноября 2001 г. утверждены и введены в действие ТУ 38.401-58-296-2001 «Топливо дизельное автомобильное. Технические условия», разработанные на базе аутентичного перевода EN-590-2000 с нормой содержания серы не более 0,035%, для автомобилей, соответствующих требованиям Euro-3. К 2003 – 2005 гг. намечается гармонизация отечественных стандартов на бензин и дизельное топливо с европейскими требованиями для автомобилей уровня Euro-3. Это означает ограничение содержания серы в бензинах до 0,015%, а в дизельном топливе до 0,035%. Но введение подобных стандартов не будет означать одновременный переход на новые требования: процесс продолжится не менее 5 лет. В этот период будут одновременно действовать «старые» и «новые» требования.

Дизельные топлива с содержанием серы меньше 0,035% имеют худшие смазывающие свойства. Их применение приводит к существенному увеличению износа плунжеров насоса высокого давления и снижению срока безотказной работы других агрегатов топливной аппаратуры. Стал необходимым ввод в топлива присадок, улучшающих их смазывающие свойства. В России такие присадки пока еще серийно не производятся. И это не единственная проблема, связанная с переходом на новые стандарты.

К сожалению, на наших АЗС до сих пор не организован раздельный сбыт дизельных топлив разных марок, отличающихся по содержанию в них серы и другим показателям, характеризующим их экологичность. Эта актуальная задача должна быть решена, так как смешение топлив в одной емкости АЗС приводит к ухудшению качества экологичных сортов. Но это уже вопрос реформирования инфраструктуры, которое потребует немалого времени.

Сера в дизельном топливе: проблема и решение

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 нагара 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.

Читайте также  Принцип работы трехцилиндрового двигателя

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.

Наличие серы в дизельном топливе. Развеиваем «мифы».

В последнее время в рамках борьбы за экологию жёстко нормировано содержание серы в дизельном топливе. Под серой здесь понимается содержание сернистых соединений — меркаптанов (R-SH), сульфидов (R-S-R), дисульфидов (R-S-S-R), тиофенов, тиофанов и др., а не элементарная сера как таковая; R — углеводородный радикал. Содержание серы в нефти находится в пределах от 0,15 % (лёгкие нефти Сибири), 1,5 % (нефть Urals) до 5—7 % (тяжёлые битуминозные нефти); допустимое содержание в некоторых остаточных топливах — до 3 %, в судовом топливе — до 1 %, а по последним нормативам Европы и штата Калифорния допустимое содержание серы в дизельном топливе — не более 0,001 % (10 ppm). Понижение содержания серы в ДТ, как правило, приводит к уменьшению его смазывающих свойств, поэтому для ДТ с ультранизким содержанием серы обязательным условием является наличие смазывающих присадок.

Наличие серы в дизельном топливе неизбежно даже при самой эффективной очистке. Но её массовая доля при этом может быть разной. Это важно потому, что при сгорании топлива происходит образование серного и сернистого газа, и их объём будет зависеть от содержания серы в дизтопливе. В условиях высокой температуры будет происходить газовая коррозия металлов, а при низких – образовываться серная и сернистая кислота. Это означает, что в любом случае они будут отрицательно влиять на состояние двигателя, его работу, сократят его физический ресурс.

Содержание серы: нормы и требования

В зависимости от степени очистки дизельное топливо можно назвать сернистым или малосернистым. В первом случае массовая доля серы в солярке будет составлять 0,2 %, во втором – до 0,035 %. Работа по ужесточению экологических стандартов для всех видов топлива неразрывно связана со снижением количества этого вещества. В результате с показателя 350 мг/кг, актуального для Евро 3, удалось снизить долю серы до 10 мг/кг (Евро 5). Но в то же время в соответствии с требованиями профильного отечественного ГОСТ 305-82 возможен выпуск топлива, в котором содержится 500 (вид II); 200 (вид I) и менее 200 мг/кг (высший сорт).

такого несоответствия старых и новых нормативных требований стало то, что отечественная военная техника чаще всего работает именно на дизтопливе, изготовленном в соответствии с ГОСТ. Кроме того, резкий переход к производству солярки, соответствующей новым требованиям, невозможен ещё и потому, что основная масса нефтеперерабатывающих предприятий производит топливо, в котором содержится 0,05-0,2 % серы. Для перехода на новые стандарты потребуется вложение достаточно больших средств и серьёзная модернизация оборудования.

В результате сложилась ситуация, когда производство дизтоплива происходит не только по ГОСТ 305-82, но и по более, чем трём десяткам различных ТУ. В соответствии с ними на нефтеперерабатывающих предприятиях выпускается солярка для автомобилей, сельскохозяйственной техники, тепловозов, дорожных или строительных машин, судов. Основной объём дизтоплива всё же выпускается в соответствии с ГОСТ (около 80 %). В связи с этим можно считать 0,2 % базовым для российского рынка уровнем содержания серы.

Кроме того, для крупных городов с проблемной экологической обстановкой выпускается городское дизельное топливо с улучшенными экологическими характеристиками. В нём норма содержания серы составляет 0,05 %. Также потребителю предлагается «экологичное» горючее, в котором этот показатель не превышает 0,035 %.

Но в то же время стоит отметить, при снижении уровня серы ниже 0,035 % снижаются и смазывающие способности дизтоплива. Из-за этого увеличивается износ плунжера насоса высокого давления, снижается срок службы других агрегатов топливной системы. Это привело к необходимости введения в состав горючего дополнительных присадок для улучшения смазывающих свойств. Но основной проблемой в этой ситуации стало то, что пока в России их промышленный выпуск не налажен.

Сернистые соединения в дизтопливе: польза и вред

Принято считать, что основной задачей процесса гидроочистки дистиллятного дизельного топлива является разрушение всех содержащихся в нём сернистых соединений для того, чтобы образовался сероводород, который можно будет впоследствии легко отделить. Но в то же время всё чаще между специалистами в данной области ведутся споры о том, насколько целесообразным будет удаление из топлива всех сернистых соединений, не учитывая при этом их химическое строение.

На самом деле в нефтепродуктах содержится столько разных видов сернистых соединений, что их количество превышает число углеводородов. При этом важно, что среди них имеются коррозионноактивные составляющие, которые заметно снижают стабильность дизельного топлива, становятся причиной образования осадка, смол. Но есть и достаточно стабильные соединения, которые оказывают на дизтопливо антиокислительный эффект и являются некоррозионноактивными.

Некоторые сернистые соединения имеют поверхностную активность, которая оказывает существенное влияние на снижение износа трущихся пар. Всё это позволяет сделать вывод о том, что сера и её соединения вполне способны для химической отрасли стать новым источником сырья, который требует своего тщательного изучения. Но в настоящее время содержание серы при производстве товарных нефтепродуктов нужно строго регламентировать. При получении топлива методом прямой перегонки стоит предварительно вести работу по выбору нефти, в которой содержание серы будет ограничено. Другим вариантом становится дополнительная глубокая переработка высокосернистых нефтепродуктов, при которой сернистые соединения будут разрушены (это может быть гидроочистка, каталитический крекинг, гидрирование).

Содержание серы в дизельном топливе

Дизельное топливо получают путем переработки нефти, поэтому одним из его компонентов остаются сернистые соединения. Хотя чистой серы в составе горючего нет, ее производные все же присутствуют в достаточно большом количестве (до 7 %). Чтобы удалить часть сернистых веществ и повысить экологичность дизтоплива, применяют различные виды очистки — гидрокрекинг и щелочную обработку едким натром.

Причинами ограничения содержания серы в топливе являются:

  1. коррозийное воздействие на элементы поршневой;
  2. появление нагара и отложений;
  3. преждевременный износ топливной и выхлопной системы;
  4. дымность выхлопа;
  5. выброс сернистых соединений и других вредных веществ в атмосферу;
  6. несоответствие стандартам, что ограничивает применение автомобилей.

Чтобы продлить сроки эксплуатации дизелей и избежать загрязнения окружающей среды, приняты ограничения на содержание серы в дизельном топливе.

Влияние серы в дизельном топливе на двигатель

Действующие стандарты жестко регламентируют фракционный состав горючего, в том числе и сернистых соединений. Однако определенный процент таких веществ все же остается, несмотря на очистку и обработку исходного сырья. Полностью удалять сульфиды и другие сернистые элементы очень дорого и нерентабельно.

Присутствие таких сернистых веществ при взаимодействии с парами воды приводит к образованию сернистой и серной кислоты. В результате появляется коррозия металлических деталей поршневой группы, топливной и выхлопной системы. Образование отложений ухудшает отвод тепла, снижает компрессию, ограничивает подвижность колец.

Влияние серы на свойства топлива ограничивает и технические характеристики самих дизельных двигателей, а именно:

  • снижается мощность;
  • повышается расход топлива;
  • ухудшаются мощностные и разгонные характеристики.

Из-за высокого содержания серы в судовом топливе или горючем для других дизелей изменяется сам процесс сгорания смеси. В результате возможна потеря мощности, снижение экономичности и ухудшение динамики дизеля.

Нужно учитывать, что низкое содержание серы тоже не очень хорошо для дизеля. При уменьшении сернистых соединений ниже 0,035 % ухудшаются смазывающие свойства горючего. В результате появляется преждевременный износ и сокращаются сроки эксплуатации топливной системы. Чтобы устранить эту проблему, используют специальные присадки.

Читайте также  Двигатель gd32 технические характеристики

Стандарты экологичности дизтоплива

Определенного баланса между содержанием серных веществ и экологичностью горючего удалось добиться с появлением соответствующих стандартов (Евро 0-6). Эти нормы регламентируют выброс вредных элементов и технические характеристики дизтоплива. Последние принятые варианты — Евро 5 и 6 (2009 и 2015 г. соответственно), согласно которым вредные выбросы не должны превышать следующих значений:

  1. оксид углерода — 0,5;
  2. оксид азота — 0,18 — 0,08;
  3. взвешенные частицы — 0,005.

Совсем не допускается присутствие углеводорода и летучих органических веществ.

Технические характеристики дизтоплива

Легковые машины, грузовики, автобусную и специальную технику заправляют горючим в соответствии с климатическими условиями. Есть летнее, зимнее и арктическое топливо. По температуре применения горючее разделяют на сорта (A-F) и классы (0-4). Такое топливо отличается следующими показателями:

  • цетановое число 45–51;
  • содержание серы в дизельном топливе Евро 5 и 6 — не более 10 мг;
  • температура фильтрации — до -55 °С;
  • плотность в пределах 0,830-0,860 г/см 3 .

Согласно российского ГОСТ содержание серы в дизельном топливе тоже не должно превышать 10 мг.

Звоните по номеру +7 (812) 426-10-10. С нами удобно, доставка 24/7

Экспертиза дизтоплива: Не отравится ли дизель?

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».

Читайте также  Давление в турбине дизельного двигателя

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!

Содержание серы в дизельном топливе

Наличие серы в дизельном топливе неизбежно даже при самой эффективной очистке. Но её массовая доля при этом может быть разной. Это важно потому, что при сгорании топлива происходит образование серного и сернистого газа, и их объём будет зависеть от содержания серы в дизтопливе. В условиях высокой температуры будет происходить газовая коррозия металлов, а при низких – образовываться серная и сернистая кислота. Это означает, что в любом случае они будут отрицательно влиять на состояние двигателя, его работу, сократят его физический ресурс.

Содержание серы: нормы и требования

В зависимости от степени очистки дизельное топливо можно назвать сернистым или малосернистым. В первом случае массовая доля серы в солярке будет составлять 0,2 %, во втором – до 0,035 %. Работа по ужесточению экологических стандартов для всех видов топлива неразрывно связана со снижением количества этого вещества. В результате с показателя 350 мг/кг, актуального для Евро 3, удалось снизить долю серы до 10 мг/кг (Евро 5). Но в то же время в соответствии с требованиями профильного отечественного ГОСТ 305-82 возможен выпуск топлива, в котором содержится 500 (вид II); 200 (вид I) и менее 200 мг/кг (высший сорт).

Основной причиной такого несоответствия старых и новых нормативных требований стало то, что отечественная военная техника чаще всего работает именно на дизтопливе, изготовленном в соответствии с ГОСТ. Кроме того, резкий переход к производству солярки, соответствующей новым требованиям, невозможен ещё и потому, что основная масса нефтеперерабатывающих предприятий производит топливо, в котором содержится 0,05-0,2 % серы. Для перехода на новые стандарты потребуется вложение достаточно больших средств и серьёзная модернизация оборудования.

В результате сложилась ситуация, когда производство дизтоплива происходит не только по ГОСТ 305-82, но и по более, чем трём десяткам различных ТУ. В соответствии с ними на нефтеперерабатывающих предприятиях выпускается солярка для автомобилей, сельскохозяйственной техники, тепловозов, дорожных или строительных машин, судов. Основной объём дизтоплива всё же выпускается в соответствии с ГОСТ (около 80 %). В связи с этим можно считать 0,2 % базовым для российского рынка уровнем содержания серы.

Кроме того, для крупных городов с проблемной экологической обстановкой выпускается городское дизельное топливо с улучшенными экологическими характеристиками. В нём норма содержания серы составляет 0,05 %. Также потребителю предлагается «экологичное» горючее, в котором этот показатель не превышает 0,035 %.

Но в то же время стоит отметить, при снижении уровня серы ниже 0,035 % снижаются и смазывающие способности дизтоплива. Из-за этого увеличивается износ плунжера насоса высокого давления, снижается срок службы других агрегатов топливной системы. Это привело к необходимости введения в состав горючего дополнительных присадок для улучшения смазывающих свойств. Но основной проблемой в этой ситуации стало то, что пока в России их промышленный выпуск не налажен.

Сернистые соединения в дизтопливе: польза и вред

Принято считать, что основной задачей процесса гидроочистки дистиллятного дизельного топлива является разрушение всех содержащихся в нём сернистых соединений для того, чтобы образовался сероводород, который можно будет впоследствии легко отделить. Но в то же время всё чаще между специалистами в данной области ведутся споры о том, насколько целесообразным будет удаление из топлива всех сернистых соединений, не учитывая при этом их химическое строение.

На самом деле в нефтепродуктах содержится столько разных видов сернистых соединений, что их количество превышает число углеводородов. При этом важно, что среди них имеются коррозионноактивные составляющие, которые заметно снижают стабильность дизельного топлива, становятся причиной образования осадка, смол. Но есть и достаточно стабильные соединения, которые оказывают на дизтопливо антиокислительный эффект и являются некоррозионноактивными.

Некоторые сернистые соединения имеют поверхностную активность, которая оказывает существенное влияние на снижение износа трущихся пар. Всё это позволяет сделать вывод о том, что сера и её соединения вполне способны для химической отрасли стать новым источником сырья, который требует своего тщательного изучения. Но в настоящее время содержание серы при производстве товарных нефтепродуктов нужно строго регламентировать. При получении топлива методом прямой перегонки стоит предварительно вести работу по выбору нефти, в которой содержание серы будет ограничено. Другим вариантом становится дополнительная глубокая переработка высокосернистых нефтепродуктов, при которой сернистые соединения будут разрушены (это может быть гидроочистка, каталитический крекинг, гидрирование).

ООО «Компания «Нипетойл» специализируется на поставках дизельного топлива в Москве и Московской области. У нас имеется собственный автопарк спецтранспорта, который позволяет перевозить горючее в любом необходимом заказчику объёме. Мы гарантируем качество нефтепродуктов, оптимальную цену, наличие всей необходимой в таких случаях документации. Сроки поставки минимальны. При необходимости могут быть задействованы автомобили с разделёнными на отсеки цистернами, чтобы доставить дизтопливо сразу в несколько пунктов назначения, указанных заказчиком. Обращайтесь за более детальной информацией к нашим специалистам по указанным на сайте телефонам.