Сравнение отечественных и зарубежных моторных топлив, соответствие качества моторных топлив РФ качеству ЕВРО и других международных спецификаций

Основы процесса каталитического крекинга. Совершенствование катализаторов процесса каталитического крекинга. Соответствие качества отечественных и зарубежных моторных топлив требованиям европейских стандартов. Автомобильные бензины, дизельные топлива.

Рубрика Производство и технологии
Вид курсовая работа
Язык русский
Дата добавления 11.12.2014
Размер файла 1,6 M

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

В РФ действуют два стандарта на дизельные топлива: ГОСТ 303-82 и ГОСТ Р 52368-2005. Последний соответствует требованиям европейского стандарта EN 590.

Основными стимулами увеличения выработки дизельных топлив «Евро» являются требования иностранных покупателей и введение в действие технического регламента. Вместе с тем парк автомобилей состоит из техники, находящейся в эксплуатации более 10-15 лет, для которой требуется дизельное топливо, вырабатываемое по ГОСТ 305 с содержанием серы до 0,2%.

С увеличением потребления дизельного топлива особое внимание уделяется снижению вредных выбросов с отработавшими газами. Эта задача является приоритетной для промышленно развитых стран. В Европе, с целью уменьшения выделения парниковых газов, правительство стимулирует "дизелизацию" посредством различных налоговых льгот для владельцев дизельных автомобилей и удержанием цен на дизельное топливо на уровне, привлекательном для потребителей (по сравнению с ценами на бензин).

В мае 2007г. Европейский Совет одобрил введение новых стандартов Евро5 и Евро6 для автомобилей с дизельными двигателями. Согласно Евро5, выбросы оксидов азота не должны превышать 180 мг/км, а выбросы твердых частиц снижаются с 25 до 5 мг/км. Вступающий в силу в сентябре 2014 г. стандарт Евро6 ограничивает содержание оксидов азота не более 80 мг/км. По сравнению с Евро4 снижение NOx должно составить около 70%, а твердых частиц - 80%. Кроме ограничения содержания вредных веществ, пристальное внимание уделяется проблеме снижения содержания углекислого газа, вызывающего «парниковый эффект» и глобальное изменение климата.

Для решения этой проблемы необходимо тесное сотрудничество всех заинтересованных сторон - автомобилестроителей, производителей топливной аппаратуры и разработчиков двигателей и каталитических систем нейтрализации отработавших газов, а также нефтепереработчиков - в производстве экологически чистых топлив. Вслед за требованиями по ограничению содержания вредных веществ в отработавших газах дизелей ужесточаются требования и к качеству самих дизельных топлив.

Таблица 6. Требования к качеству дизельных топлив по EN 590

Показатели

ГОСТ 305-82 Л/З/А

EN590

Евро2 1993-96 гг.

Евро3 1996-99 гг.

Евро4 2000 г.

Массовая доля серы, %, не более

0.20

0,5

0,3

0,035

Цетановое число, не менее

45/45/45

45

49

51

Плотность при 15°С, кг/м'

Не норм.

820-860

820-860

820-845

Кинематическая вязкость при 40°С, мм2/с

Не норм.

2,0-4,5

2,0-4,5

2,0-4,0

Фракционный состав: 95% перегоняется до, °С

360/340/330

370

370

360

Содержание полициклических ароматических углеводородов, %, не более

Не норм.

Не норм.

Не норм.

II

Смазывающая способность, мкм, не более

Не норм.

Не норм.

Не норм.

460

Окислительная стабильность, г/м3, не более

Не норм.

Не норм.

Не норм.

25

Лидером в этой области была Швеция, которая уже в 1991 г. ввела спецификации на дизельное топливо класса I и II, предусматривающие содержание серы 10 и 50 ppm. В 1993 г. в Калифорнии был введен стандарт, ограничивающий содержание серы до 500 ppm, ароматических углеводородов до 36%, полициклических ароматических (ПАУ) - до 1,7%. С 2006 г. установлены новые нормы на содержание серы - не более 15 ppm. Обеспечение рынка обошлось американским НПЗ более чем в 8 млрд долл.

В Канаде с 1 июня 2006 г. действует стандарт, ограничивающий содержание серы до 15 ppm.

Европейский стандарт EN 590 за последние десятилетия претерпел существенные изменения: содержание серы снижено с 0,05 до 0,001%, цетановое число увеличено с 49 до 51 ед., конец кипения топлива снижен на 10°С (с 370 до 360°С), установлены ограничения на плотность топлива.

В 2000 г. введено четыре новых показателя и установлены нормы на них: содержание полициклических ароматических углеводородов, смазывающая способность, окислительная стабильность, цетановый индекс. В 2005 г. в EN 590 введен дополнительный показатель - содержание сложных эфиров жирных кислот, что свидетельствует о рынке биодзельного топлива: в 2005 г. - до 5%, в 2009 г. - до 7%.

В сентябре 2009 г. вступил в силу новый стандарт EN 590:2008, заменяющий EN 590:2004. Основные отличия нового стандарта: ограничение содержания серы в топливе не более 10 ppm; введение нового метода определения цетанового числа в качестве альтернативного (Ignition Quality Tester - EN 15195); уточнение ряда методов испытаний для дизельных топлив, содержащих эфиры жирных кислот.

В некоторых европейских странах существуют дополнения к общему стандарту EN 590 на дизельные топлива. Так, во французской версии стандарта (Таблица 7) дается перечень противоизносных присадок, допущенных к перекачке по трубопроводам. Особое внимание отводится удельной электропроводности дизельных топлив. Минимальное значение удельной электропроводности дизельного топлива должно составлять 150 пСм/м при 20°С.

Страны Юго-Восточной Азии нацелены на приведение своих стандартов на топлива в соответствие со стандартами США и Европейского Союза. Япония, Китай и Южная Корея перешли на производство высококачественных низкосернистых дизельных топлив с содержанием серы до 50 ppm.

Некоторые НПЗ в этих регионах начали выпускать дизельные топлива с содержанием серы до 10 ppm.

До недавнего времени столь жесткие требования предъявлялись только к дизельным топливам для быстроходных дизелей, но сегодня речь идет об использовании такого топлива во внедорожной технике (тепловозах, морских судах). Это объясняется тем, что внедорожная техника потребляет около 10% от всего производимого топлива, но ее вклад в загрязнение атмосферы намного превосходит загрязнения от автотранспорта. Поэтому Европейский Парламент предлагает унифицировать требования к дизельному топливу для дорожных и внедорожных автотранспортных средств (350 ppm и менее).

В США с июня 2012 г. содержание серы в дизельных топливах для железнодорожного транспорта и морских судов ограничено до 15 ppm.

В России главным нормативным документом, по которому изготавливается до 70% дизельных топлив, является ГОСТ 305. По содержанию серы в ГОСТ 305 установлено два вида топлива до 0,2% и до 0,05% (для этого топлива введен показатель смазывающей способности). В соответствии с требованиями Регламента содержание серы 0,5% исключено из стандарта. ГОСТ 305 действует с 1982 г. и давно морально устарел.

Введение каких либо дополнений в ГОСТ 305 встречено протестом со стороны военных. На территории РФ действует также национальный стандарт ГОСТ Р 52368, разработчиком которого является ОАО «ВНИИИ НП». Показатели качества этого стандарта соответствуют европейской нормали EN 590. Исключение составляет содержание серы - 0,035% для дизельных топлив Евро3.

Требования к дизельным топливам в соответствии с российскими нормативными документами приведены в таблице 7.

В настоящее время техническая политика российских нефтяных компаний направлена на организацию производства современных дизельных топлив Евро3, 4 и 5. Основными стимулами увеличения выработки таких топлив являются требования иностранных покупателей (50% вырабатываемого дизельного топлива поставляется на экспорт), а также введение в действие технического регламента «О требованиях к автомобильному и авиационному бензину, дизельному и судовому топливу, топливу для реактивных двигателей и топочному мазуту», устанавливающего конкретные сроки выпуска топлив Евро3, 4 и 5: с содержанием серы 0,035% - до 31.12.2011 г.; с содержанием серы до 0,005% - до 31.12.2014 г. и далее только топливо с содержанием серы 10 ppm.

Регламент допускает выпуск в оборот дизельного топлива, используемого для сельскохозяйственной и внедорожной техники (это техника тепловозная и судовая, техника, работающая в карьерах, а также газотурбинные энергетические установки). Для этой техники предусмотрены отступления по показателям: содержание серы - до 0,2%, цетановое число - не менее 45 ед., при этом содержание полициклических ароматических углеводородов и смазывающая способность не нормируются. Выпуск такого топлива разрешен в течение трех лет со дня опубликования регламента, т.е. до 5 сентября 2011 г.

Вместе с тем, согласно прогнозу развития автомобильной техники «НПО автопроизводителей России» (на январь 2013 г.), парк автомобилей с дизельными двигателями состоит из техники, находящейся в эксплуатации более 10-15 лет, требующей топливо с содержанием серы 0,2%. В 2009 г. на дизельном топливе с содержанием серы 0,2% эксплуатировалось 60% грузовых машин, около 70% автобусов и более 50% легковых машин. Потребность в топливе с содержанием серы 10 ppm отсутствует.

К 2015 г. уже более 60% грузовых автомашин будет работать на дизельном топливе с содержанием серы 50 ppm и примерно 15% - на дизельном топливе с содержанием серы 10 ppm. Изменилась картина по автобусам и легковым автомобилям. Но даже в 2015 г. останется потребность в дизельном топливе с содержанием серы до 0,2%: по грузовым - 14% парка, по автобусам - около 40% и легковым - 10% от парка легковых автомобилей.

В вооруженных силах состояние по обновлению техники крайне неудовлетворительное: 80% парка составляют автомобили со сроком эксплуатации более 12 лет. Техника находится на хранении, и еще лет 20 будет храниться. В то же время на военной технике не допущены к применению присадки, химмотологические карты на изделия, конструкторская и эксплуатационная документация не разрешает использование дизельного топлива с низким содержанием серы и пакетом присадок. Для этого потребуется провести комплекс научных исследований, стендовых испытаний на объектах военной автомобильной и бронетанковой техники, организационнотехнических мероприятий, обосновать сроки хранения такого топлива на складе горючего и в топливных баках во всех климатических регионах.

Во всем мире производство дизельных топлив с низким содержанием серы поддерживается законодательно путем дифференцированного налогообложения. В России 22 июля 2008 г. принят федеральный закон о внесении изменений в налоговый кодекс РФ. Если действующая налоговая ставка для всех видов дизельного топлива составляет 1080 руб./т, то с 2011 г. вводится дифференцированное налогообложение (Таблица 8).

Основной задачей для НПЗ России является массовый переход на производство экологически чистого дизельного топлива с содержанием серы не выше 0,035% и 0,005% и полициклических ароматических углеводородов не более 11%. Российские НПЗ хотя и располагают 35 крупными установками гидроочистки мощностью более 40 млн. тонн сырья в год, обеспечить такое количество в массовом порядке пока не могут. Исследования показывают, что на значительной части действующих установок гидроочистки с использованием вырабатываемых у нас в промышленном масштабе новых катализаторов уже в ближайшее время можно организовать выработку дизельного топлива с содержанием серы не выше 0,035%, а на некоторых заводах - с содержанием полициклических ароматических углеводородов не более 11%, но только из прямогонного сырья.

Для перевода всех предприятий отрасли на производство экологически чистого дизельного топлива необходимо сооружение нового поколения установок гидроочистки, обеспечивающих не только глубокое обессеривание сырья, но и его деароматизацию (давление 7-10 МПа).

В настоящее время производство качественных дизельных топлив невозможно без добавки присадок различного функционального назначения, таких как депрессорные, моющие, антидымные, противоизносные. Скорее всего для ускорения перехода НПЗ России на производство и применение автобензинов и дизельного топлива с улучшенными экологическими свойствами необходимо обеспечить экономическую заинтересованность в производстве и использовании таких бензинов (например, дифференцированные ставки акцизных сборов).

Выпуск дизельных топлив с присадками в России относительно невелик. В ближайшие годы следует ожидать значительного расширения производства дизельных топлив, содержащих различные присадки. Это поможет повышению уровня экологии в российских городах.

В Европе вопросу качества продаваемого дизельного топлива уделяют намного больше внимания, чем у нас. По этой причине далеко не все иностранные производители техники, работающей на дизтопливе, охотно везут к нам свою продукцию. Дело в том, что, работая на нашем топливе, их техника будет намного чаще требовать ремонта. А поскольку гарантийный период устанавливается на основе качества европейского дизельного топлива, то ремонт будет проводиться за их счет...

В первую очередь, стоит обратить внимание на то, что несоответствие наших ГОСТов западным происходит по важнейшему параметру дизельного топлива - цетановому числу. Из-за его низкого показателя происходит снижение пусковых свойств, повышение жесткости работы и токсичности отработанных газов двигателя, а также снижение эффективности сгорания. Как следствие, происходит увеличение расхода топлива. Согласно действующим у нас требованиям (по ГОСТу 305-82), цетановое число для всех видов дизтоплива - и летнего, и зимнего, и даже арктического - не ниже 45 единиц. Тогда как в Европе величина цетанового числа должна быть не ниже 51 единиц. На практике разницу между 45 или 51 не заметить нельзя.

Но не одним только цетановым числом характеризуется продаваемое дизтопливо. Практически все отечественное дизельное топливо производится из керосино-газойлевых прямогонных нефтяных и газоконденсатных фракций. К отечественному дизельному топливу практически не добавляются компоненты каталитического крекинга, содержащие значительное количество ароматических и непредельных углеводородов. По этой причине дизельное топливо России отличается высокой химической стабильностью при хранении и не требует добавления стабилизирующих присадок. В целом, наше дизтопливо соответствует требованиям EC к воспламеняемости и к содержанию ароматических углеводородов.

Наличие большой массовой доли серы в топливе значительно ускоряет коррозию рабочих поверхностей цилиндров и темпы старения моторного масла. Но в нашей стране существует на этот счет другое мнение. Считается, что указанные выше негативные последствия имеют место лишь при переизбытке серы. Но при умеренном количестве она резко снижает износы, поскольку ее соединения выполняют роль смазки, спасающей детали при пусках или критических нагрузках. При уменьшении ее концентрации в дизтопливе резко возрастает скорость износа цилиндров и поршней.

Можно подвести некоторые итоги. Итак, основные проблемы нашего дизтоплива - это присутствие в топливе воды, большая массовая доля серы, а также низкое цетановое число. Но надо обратить внимание и на то, что, в отличие от норм ЕС, наши ГОСТы не регламентируют многие другие важные характеристики топлива (например, температурные свойства, смазывающие свойства и т.п.).

Главный нормативный документ, по стандартам которого на сегодняшний день производятся дизельные топлива, - ГОСТ 305-82. Он содержит такие характеристики как: марки (виды) данного топлива, технические требования, требования безопасности, правила приема дизельного топлива и т.д. По гост 305 вырабатываются летнее, зимнее и арктическое топлива.

Кроме того, на территории РФ действует ГОСТ 52368, соответствующий требованиям Европейского стандарта EN 590 по всем показателям. Этот нормативный документ ограничивает содержание серы до 350 ppm (дизельное топливо евро 3), 50 ppm (евро 4) и 10 ppm (Евро-5), а цетановое число, наоборот, увеличивает до 51 ед. (не менее 45 ед. по гост 305).

Что касается экологического вопроса - дизельное топливо евро 3, отличается рядом достоинств так же, как и дизельное топливо евро 4: снижение выброса продуктов сгорания в атмосферу, уменьшение дымности газов, исключение утечки топлива. С использованием такого дизтоплива соблюдаются все нормы экологии и безопасности. Для стабилизации экологической ситуации также выпускается все больше автомобилей под

Благодаря высокому цетановому числу (не менее 51 единицы, у дизтоплива Л-0,20-62 - не менее 45 единиц) и низкому содержанию серы (не более 50 мг/кг, в то время как у Л-0,20-62 - не более 2000 мг/кг) оптимизируется процесс сгорания топлива в двигателе, уменьшаются шум и вибрация двигателя, облегчается запуск, предотвращаются коррозионные процессы, обеспечивается длительная работа сажевых фильтров, снижается количество отложений на деталях цилиндро-поршневой группы. Благодаря содержанию противоизносных присадок, данное топливо предотвращает преждевременный износ деталей двигателя и топливной аппаратуры.

Дизельное топливо считается тем более чистым, чем в нем меньше серы. Чем меньше серы, тем экологичнее топливо, тем меньше содержится ядовитых сернистых соединений в выхлопных газах. Повышенное содержание серы негативно сказывается и на ресурсе двигателя. Дело в том, что сернистые соединения растворяются в водяных парах внутри камеры сгорания, образуя серную кислоту. Эта кислота, оседая на стенках рабочих цилиндров двигателя, попадает в моторное масло, разжижает его, снижает смазывающие свойства, что приводит к необходимости более частой замены моторного масла.

Практически все дизельное топливо в цивилизованном мире выпускается с минимальным количеством серы. Даже страны Азии, традиционно занимающие далеко не первые места по чистоте топлива, активно решают эту проблему и повышают свой рейтинг, стремительно обгоняя Россию. А у нас попытка с 2009 года ввести Евро-4 с треском провалилась. Европейское дизельное топливо в Москве еще есть, а вот за пределами столицы, увы, продолжает свое победное шествие грязное дизельное топливо с трудноопределимым классом безопасности.

Заключение

Российские моторные топлива в большинстве уступают зарубежным по таким показателям, как удельная мощность, экономичность, шумность, эксплуатационная технологичность, экологичность и ремонтопригодность. Выпуск отечественных автомобильных моторных топлив, отвечающих современным требованиям по сохранению окружающей среды, начался только с 2010 г. Поэтому в настоящее время одним из путей повышения экологичности автотранспорта является его перевод на альтернативные топлива, что обеспечит сокращение вредных выбросов в окружающую среду до уровня, отвечающего жестким европейским нормам.

Производство моторного топлива, соответствующего требованиям международных стандартов обеспечит возрастание ресурса работы двигателя, увеличение сроков смены масла, надежную работу каталитического нейтрализатора, увеличение срока службы топливных насосов, а так же:

· Снижение затрат на техническое обслуживание.

· Экономию топливо - до 6%.

· Снижение токсичности выхлопных газов.

Данный эффект достигается за счет:

· Понижения содержания в бензинах и дизельном топливе серы, бензола и ароматических углеводородов, что повышает полноту сгорания топлива и снижает нагарообразование в камере сгорания и на клапанах, а также токсичность выхлопных газов. Обеспечивается чистота системы подачи топлива, что особенно важно для автомобилей с инжекторной системой подачи топлива.

· Отсутствие в бензинах и дизельном топливе металлосодержащих присадок обеспечивает нормальную работу каталитических нейтрализаторов и свечей зажигания.

На предстоящий период обновления и обеспечения топливами смешанного отечественного автопарка, следует обратить внимание на ряд следующих проблем, одной из которых является обеспечение автопарка топливами требуемых свойств и качества, где одновременно находятся в эксплуатации более половины автопарка автомобилей устаревших моделей не выше Евро-3 и растущий парк новых моделей Евро-4, Евро-5, как отечественного, так и зарубежного производства. Так, далеко не простыми являются вопросы адаптации поступающих в оборот топлив, отвечающих требованиям Евро-3, а также новых топлив Евро-4 и Евро-5 с улучшенными экологическими свойствами по содержанию серы, октановому для бензинов и цетановому числу для дизельных топлив, к их применению в отечественном парке на автомобилях устаревших конструкций, не отвечающих современным экологическим требованиям.

Например, для подавляющего большинства отечественных дизелей, в том числе новых уровня Евро-2 с механической системой регулирования, рабочий процесс, конструкция и выпуск которых рассчитаны для топлива по ГОСТ 305-82 с цетановым числом 45 единиц и содержанием серы 0,2-0,5%, применение в эксплуатации топлив с ЦЧ выше 50 единиц может приводить к изменению рабочего процесса и, как следствие, к снижению мощности и экономичности, повышению дымности, т.е. под новые топлива уровня Евро-3 и выше требуется радикальная модернизация как дизельных двигателей, так и топливной аппаратуры с использованием систем электронного регулирования, что широко осуществляется сегодня зарубежными производителями техники. США, Япония, страны ЕС и ряд других развитых стран мира, за последние десять лет практически полностью перешли на выпуск бензиновых и дизельных автомобилей нового поколения с применением регулируемых систем нейтрализации отработавших газов, систем электронного управления двигателем и его топливной аппаратурой с бортовой компьютерной диагностикой.

Размещено на Allbest.ru


Подобные документы

  • Общие сведения о методах контроля качества жидкого топлива. Классификация и оценка качества топлив. Основные методы оценки качества топлив. Стандартизация и аттестация качества топлив, организация контроля качества. Цетановое число и фракционный состав.

    курсовая работа [75,0 K], добавлен 20.08.2012

  • Переработка нефти и её фракций для получения моторных топлив, химического сырья. Общая характеристика процесса крекинга нефти и природного газа: история появления, оборудование. Виды нефтепеработки: каталитический и термический крекинг, катализаторы.

    курсовая работа [587,5 K], добавлен 05.01.2014

  • Физико-химические основы процесса каталитического крекинга. Дистиллятное сырье для современных промышленных установок каталитического крекинга. Методы исследования низкотемпературных свойств дизельных фракций. Процесс удаления из топлива парафина.

    курсовая работа [375,4 K], добавлен 16.12.2015

  • История, состав, сырье и продукция завода. Промышленные процессы гидрооблагораживания дистиллятных фракций. Процессы гидрокрекинга нефтяного сырья. Гидроочистка дизельных топлив. Блок стабилизации и вторичной перегонки бензина установки ЭЛОУ-АВТ-6.

    отчет по практике [8,1 M], добавлен 07.09.2014

  • Схема переработки нефти. Сущность атмосферно-вакуумной перегонки. Особенности каталитического крекинга. Установка каталитического риформинга с периодической регенерацией катализатора компании Shell. Определение качества бензина и дизельного топлива.

    презентация [6,1 M], добавлен 22.06.2012

  • Характеристика вакуумных дистилляторов и их применение. Выбор и обоснование поточной схемы глубокой переработки нефти. Расчет основных аппаратов (реактора, колонны разделения продуктов крекинга, емкости орошения) установки каталитического крекинга.

    курсовая работа [95,9 K], добавлен 07.11.2013

  • Общие понятия об очистке нефтепродуктов, ее цели и задачи. Технические характеристики тяжелых моторных топлив: вязкость, содержание серы, теплота сгорания и пр. Основные эксплуатационные свойства трансмиссионных масел. Пластификаторы и мягчители.

    реферат [62,9 K], добавлен 06.06.2011

  • Процесс каталитического крекинга гидроочищенного сырья, описание технологической схемы. Физико-химические свойства веществ, участвующих в процессе. Количество циркулирующего катализатора, расход водяного пара. Расчет и выбор вспомогательного оборудования.

    курсовая работа [58,0 K], добавлен 18.02.2013

  • Описание технологической схемы установки каталитического крекинга Г-43-107 (в одном лифт-реакторе). Способы переработки нефтяных фракций. Устройство и принцип действия аппарата. Назначение реактора. Охрана окружающей среды на предприятиях нефтехимии.

    курсовая работа [2,3 M], добавлен 12.03.2015

  • Общая характеристика реактивных топлив, их назначение и физико-химические свойства. Технология получения и перспективы производства реактивных топлив, их марки и классификация сырья. Особенности топлив, применяемых жидкостных ракетных двигателей.

    контрольная работа [26,4 K], добавлен 11.06.2013

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.