گوگرد در سوخت دیزل: مشکل و راه حل گوگرد در سوخت دیزل: مشکل و راه حل منطقه فدرال مرکزی

(شماره 8، 2010)
ولادیمیر SHLYAKHOVOY

گوگرد

سوخت دیزل با تعدادی پارامتر بسیار مهم مشخص می شود و یکی از اصلی ترین آنها محتوای گوگرد است. از نظر تئوری، وجود گوگرد خواص روانکاری سوخت را بهبود می بخشد، اما این در مقایسه با مشکلاتی که هنگام سوختن آن در حین کار موتور به وجود می آید، چیزی نیست. اکسیدهای گوگرد به دست آمده با بخار آب واکنش داده و اسیدهای سولفوریک و گوگردی تشکیل می دهند که در مقادیر مختلف لزوماً وارد سیستم روغن کاری موتور می شوند. اما، علاوه بر این، اگر بخارات اسید سولفوریک از لوله اگزوز بیرون می ریزد، در مورد چه نوع "یورو" می توانیم صحبت کنیم؟ بله، و سیستم های تصفیه گاز اگزوز، و فیلترهای ذراتهنگام استفاده از سوخت گوگرد به سرعت از بین می روند. بنابراین، همزمان با افزایش نیاز به خلوص گازهای خروجی، الزامات کیفیت سوخت به طور طبیعی افزایش می یابد. از جمله محتوای گوگرد موجود در آن.

به عنوان مثال، مطابق با استانداردهای فعلی، نوع سوخت باید بسته به میزان گوگرد آن مشخص شود. در روسیه، از سال 2005، استاندارد "GOST R 52368-2005 (EN 590:2004) اجرا شده است. سوخت دیزل یورو مشخصات فنی"، و در اوکراین، در 1 ژانویه 2008، استاندارد مشابه DSTU 4840: 2007 "سوخت دیزل با کیفیت بهبود یافته" به اجرا درآمد. مشخصات فنی" مطابق با همان استاندارد EN 590:2004. با این حال، DSTU 3858-99 "سوخت دیزل. شرایط فنی، که در 1 سپتامبر 1999 جایگزین GOST 305-82 در اوکراین شد، هنوز لغو نشده است؛ این مورد همراه با DSTU 4840:2007 تا پایان سال 2010 قابل اجرا خواهد بود.

جدول 1. تعداد ستان و حداکثر میزان گوگرد در انواع مختلف سوخت دیزل، میلی گرم بر کیلوگرم، بسته به استاندارد

*سوختی با محتوای گوگرد بیش از 10 میلی گرم بر کیلوگرم ممکن است در اسناد همراه به عنوان "بدون گوگرد" تعیین شود.

جدول. 2 عدد ستان و حداکثر میزان گوگرد در سوخت های دیزل با استانداردها و هنجارهای مختلف زیست محیطی

*استاندارد در روسیه.

** استانداردهای در حال اجرا در اوکراین.

بنابراین، در اوکراین اکنون می توان با موفقیت یکسان هم با سوخت دیزل یورو-5 حاوی گوگرد به مقدار 10 میلی گرم بر کیلوگرم و هم با سوخت دیزل "شوروی" که غلظت گوگرد در آن 500 (!) است سوخت گیری کرد. برابر بیشتر

مقاومت در برابر سرما

شاید دومین پارامتر مهم سوخت دیزل مقاومت در برابر یخ زدگی آن باشد که با مقدار پارافین موجود در آن نسبت معکوس دارد. هنگامی که دما کاهش می یابد، پارافین ها تمایل به کریستال شدن دارند، در نتیجه سوخت دیزل ابتدا کدر می شود، سپس به "ژله" تبدیل می شود و سپس کاملاً جامد می شود. بنابراین، ویژگی های جدایی ناپذیر سوخت دیزل، پارامترهای آن مانند نقطه ابری و دمای حد فیلترپذیری است که مختص هر نوع سوخت دیزل است و تقریباً 10 درجه سانتیگراد از یکدیگر جدا می شوند.

در عین حال ، هر دو پارامتر فوق کاملاً مشروط هستند و بنابراین نباید فکر کنید که می توانید با خیال راحت از سوخت ابری استفاده کنید. به خصوص اگر فیلترهای سوخت گرم نشده باشند. در واقع، در این حالت، عناصر فیلتر آنها خیلی سریع با پارافین مسدود می شوند، که با هیچ چیز قابل حذف نیست. ما در مورد این واقعیت که در چنین حالتی عملکرد بیشتر موتور در اصل غیرممکن است، سکوت خواهیم کرد. و برای حل مشکل باید عناصر فیلتر بسیار گران قیمت را تغییر دهید.

دلیل کدر شدن سوخت دیزل، ظهور گروه‌هایی از مولکول‌های پارافین جهت‌دار است که به مراکز تشکیل کریستال تبدیل می‌شوند. در عین حال، حداقل دمای مجاز برای استفاده از سوخت دیزل، که در آن پمپاژ معمولی آن از طریق سیستم سوخت از طریق عناصر فیلتر تضمین می شود، حداقل 2 ºС بالاتر از نقطه ابری آن است.

در مورد مفهوم "حداکثر دمای فیلتر پذیری سوخت دیزل"، این به معنای حدی است که در آن سوخت دیزل خنک شده می تواند از یک عنصر فیلتر استاندارد با سرعت معین عبور کند. این نشانگر فقط برای تعیین احتمال راه اندازی موتور استفاده می شود. اما اگر در این مورد از فیلترهای سوخت گرم نشده استفاده کنید، بلافاصله توسط پارافین مسدود می شوند.

به این می توان اضافه کرد که پارامتری مانند "نقطه ریزش سوخت دیزل" نیز استاندارد شده است که دلیل آن ادغام کریستال های هیدروکربن با یکدیگر در یک سخت است. شبکه کریستالی. نقطه ریزش توانایی حمل، سوخت گیری، تخلیه و پر کردن سوخت دیزل را در مخازن تعیین می کند و هیچ اهمیت عملی برای تعیین توانایی موتور برای شروع یا کار ندارد.

و برای اینکه بتوان به راحتی تعیین کرد که در چه محدوده دمایی می توان از یک سوخت دیزل خاص استفاده کرد، با توجه به الزامات استانداردها، نماد آن باید درجه (بسته به مقادیر حداکثر دمای فیلترپذیری یا کلاس) را نشان دهد. )، هم با دمای فیلترپذیری و هم دمای ابری تعیین می شود.

در این مورد، درجه برای سوخت در نظر گرفته شده برای استفاده در مناطق با آب و هوای معتدل و درجه برای مناطق قطب شمال تنظیم می شود.

جدول 3. الزامات برای خواص دمای پایین سوخت دیزل (GOST R 52368-2005)

*N/N - استاندارد نشده است.

در همان زمان، DSTU 4840:2007 اوکراین همان شش درجه (A-F) را فراهم می کند، اما تنها دو کلاس (0-1) از سوخت دیزل، به عنوان GOST R 52368-2005، میزان گوگرد کمتر و عدد ستان بالاتر را تنظیم می کند. (نه کمتر از 51). در حالی که DSTU 3868-99، که تا تاریخ 01/01/2011 در اوکراین اجرا می شود، تنها دو درجه سوخت دیزل را ارائه می دهد: L - تابستان و Z - زمستان.

جدول 4. الزامات DSTU 3868-99 برای خواص دمای پایین سوخت دیزل

در این رابطه، سوخت دیزل ممکن است به شرح زیر باشد:

- "سوخت دیزل EURO مطابق GOST R 52368-2005 (EN 590:2004)، درجه A، نوع I"؛

- "سوخت دیزل با کیفیت بالا (یورو) کلاس 1، نوع II مطابق با DSTU 4840:2007."

در یک کلام، درک این همه تنوع از انواع، کلاس ها و انواع سوخت دیزل بسیار دشوار است. از نظر تئوری، به عنوان جایگزینی برای زمستان و سوخت دیزل قطب شمال برای موتورهای دیزلیمی توانید از نفت سفید استفاده کنید. اما عملاً نمی توان این کار را انجام داد، زیرا نفت سفید دو عیب قابل توجه دارد. اولاً عدد ستان آن حدود 40 است که می شود عملکرد عادیموتور خیلی کوچک است و ثانیاً، نفت سفید برخلاف سوخت دیزل خاصیت روان کنندگی ندارد، بنابراین تمام قطعات مالشی سیستم سوخت (پمپ تزریق، جفت پیستون و ...) به سرعت غیرقابل استفاده می شوند.

این فقط در موارد استثنایی و فقط به عنوان یک درمان موقت مجاز است، به ویژه در موتورهای قدیمی با پمپ تزریق مکانیکی. اما حتی در این مورد نیز لازم است مواد افزودنی ضد سایش و افزایش ستان معرفی شود. اعتقاد بر این است که بدون آسیب رساندن به موتور، می توان تا 20٪ نفت سفید را به سوخت دیزل تابستانی اضافه کرد تا نقطه ریزش آن کاهش یابد. اما این نیز باید به عنوان آخرین راه حل در نظر گرفته شود که در موتورهای مدرن با فشار تزریق بالا غیرقابل قبول است.

عدد سیتان

یک شاخص مهم برای سوخت دیزل، عدد ستان (CN) است که میزان احتراق سوخت را مشخص می کند - از لحظه تزریق آن به سیلندر تا شروع احتراق (دوره تاخیر خود اشتعال). و هر چه CN بالاتر باشد، سوخت دیزل سریعتر مشتعل می شود.

مقدار عددی CN برابر است با درصد ستان (C16H34 که CN آن 100 در نظر گرفته می شود) در مخلوط آن با α-متیل نفتالین (عدد ستان آن 0 است) که اشتعال پذیری آن معادل دیزل آزمایشی است. سوخت در این مورد، فرکانس مرکزی با آزمایش روی نصب موتور تعیین می شود.

هنگامی که عدد ستان کمتر از 40 باشد، به دلیل تاخیر طولانی مدت خود اشتعال، سوخت در سیلندر زمان دارد تا به خوبی گرم شود، بنابراین اشتعال انفجاری است، فشار در سیلندر به شدت افزایش می یابد که منجر به ضربه می شود. در موتور این نوع عملیات دیزل سخت نامیده می شود زیرا باعث ایجاد بار ضربه ای بر روی پیستون و یاتاقان های میل لنگ می شود که منجر به سایش سریع آنها می شود.

هرچه عدد ستان بیشتر باشد، تاخیر جرقه کمتر است، مخلوط سوخت نرمتر می سوزد، موتور نرمتر کار می کند و اگزوز سازگارتر با محیط زیست است. اما این تا حدودی خوب است. سوخت دیزل با CN بالای 55 که دارای دوره تاخیر احتراق خودکار کوتاهی است، با ورود به سیلندر، زمان لازم برای گرم شدن را ندارد، بنابراین فشار در سیلندر به طور یکنواخت افزایش می یابد و موتور به آرامی کار می کند. با این حال، این فرآیند تشکیل مخلوط را بدتر می کند، زیرا سوخت زمان ندارد که به خوبی با هوا مخلوط شود، که منجر به احتراق ناقص سوخت، کاهش قدرت و راندمان موتور و افزایش دود اگزوز می شود. علاوه بر این، سوخت دیزل با CN بالا به طور قابل توجهی گران تر است. بنابراین، بر خلاف عدد اکتانکه هر چه بیشتر بهتر باشد، عدد ستان دارای محدوده کاری 40 - 55 واحد است که بهینه آن 51 - 53 واحد است.

در عین حال، سوخت دیزل استاندارد با عدد ستان 40 - 45 مشخص می شود و سوخت با کیفیت برتر دارای عدد ستان 51 - 55 است. طبق استانداردهای مدرن، عدد ستان سوخت دیزل تابستانی و زمستانی باید حداقل باشد. 49 واحد. (طبق استاندارد EN 590:2004، CN باید حداقل 51 باشد، و شاخص ستان (همان است، اما با محاسبه تعیین می شود) باید حداقل 46 باشد.)

به این می توان اضافه کرد که عدد ستان به طور غیرمستقیم ویژگی های دمای پایین سوخت را نشان می دهد - هر چه کمتر باشد، نقطه ریزش کمتر است. بنابراین، سوخت‌های دیزل تابستانی و زمستانی معمولاً فرکانس‌های مرکزی متفاوتی دارند و برای سوخت دیزل قطب شمال حتی در آستانه عملکرد سخت موتور قرار دارد. اما در اینجا عملکرد نرم یک موتور دیزل اغلب عمدا قربانی می شود تا از شروع عادی آن و پمپاژ سوخت از طریق فیلترها اطمینان حاصل شود. خیلی سرد. در عین حال سوخت دیزل کیفیت بالاسبک تر، حاوی بخش های نور قابل اشتعال بیشتری است و بنابراین برای راه اندازی موتور مناسب تر است هوای سرد. علاوه بر این، نسبت هیدروژن به کربن در بخش های سبک بیشتر است، بنابراین، هنگام سوزاندن چنین سوخت دیزل، دود کمتری تولید می شود.

کک کردن، محتوای خاکستر و موارد دیگر...

سایر پارامترهای استاندارد شده سوخت دیزل عبارتند از توانایی کک سازی آن، که به تشکیل رسوبات در محفظه احتراق و روی رینگ های پیستون کمک می کند، و محتوای خاکستر، که باقیمانده غیر قابل سوختن سوخت را تعیین می کند. بنابراین، محتوای کک ده درصد باقیمانده پس از تقطیر بخش های فرار سوخت دیزل باید در محدوده 0.3٪ باشد و محتوای خاکستر نباید از 0.01٪ تجاوز کند، در حالی که طبق استانداردهای قبلی این مقدار ده برابر بیشتر بود.

در مورد مواد افزودنی مختلف، آنها معمولاً به صورت صنعتی فقط به گریدهای ویژه سوخت دیزل و در درجه اول به سوخت قطب شمال اضافه می شوند. اگرچه گاهی اوقات تولید کنندگان انواع خاصی از سوخت را وارد بازار می کنند.

برای مثال، از جمله Shell V-Power Diesel.

این سوخت اولین بار در سال 2002 در ایتالیا معرفی شد و اکنون در اوکراین نیز ظاهر شده است. در عین حال، با وجود اینکه شل خیلی زودتر از اوکراین به روسیه آمد، نه رانندگان روسی و نه بلاروسی هنوز نمی توانند با چنین سوختی سوخت گیری کنند. اصلاً پمپ بنزین شل در بلاروس وجود ندارد.

سوخت جدید بر اساس یورودیزل تولید می شود که مطابق با استانداردهای یورو 4 (نوع II) با افزودن ماده شوینده ویژه NEMO 2010 است. در همان زمان، همانطور که سازنده اعلام کرده است، Shell V-Power Diesel ترکیب به حذف رسوبات کربن موجود کمک می کند و از تشکیل رسوبات جدید در محفظه احتراق موتور جلوگیری می کند که به افزایش عمر مفید، قدرت پایدار و بهبود پارامترهای محیطی کمک می کند. این سوخت حاوی بیش از 0.05٪ (50 میلی گرم بر کیلوگرم) گوگرد نیست، اما قیمت آن به اندازه AI-95 است.

طبق گفته نمایندگان شل، مسافت پیموده شده 2400 کیلومتر با استفاده از سوخت دیزل Shell V-Power برای تمیز کردن تقریباً کامل محفظه احتراق و انژکتور کافی است. به طور طبیعی، مزایای از این سوختممکن است هنگام استفاده در خودروهای دست دوم بیشتر مشخص شود، در حالی که در خودروهای جدید این تفاوت غیر قابل توجه خواهد بود.

در سال 2005، در ارتباط با تعهدات پذیرفته شده دولت برای کاهش بار زیست محیطی ناشی از گازهای خروجی، و همچنین نیاز به برآورده کردن نیازهای مشتریان اروپایی در هنگام محموله های صادراتیمجبور به توسعه در روسیه شد استاندارد جدیدبرای سوخت دیزل

GOST R 52368-2005 همه الزامات استاندارد اروپایی EN 590:2004 را کپی می کند (به همین دلیل است که تعیین سوخت دیزلی که مطابق با GOST R 52368-2005 تولید می شود باید حاوی کلمه "EURO" و ارجاع به "EN 590 باشد: 2004»).

در پاییز 2009 در اروپا به اجرا درآمد یک نسخه جدید BS EN 590:2009. تفاوت اصلیبا استثناء انواع سوخت دیزل با محتوای گوگرد 50 میلی گرم بر کیلوگرم، با استاندارد قبلی متفاوت است. بنابراین، در استاندارد اتحادیه اروپا تنها یک استاندارد برای محتوای گوگرد وجود دارد - بیش از 10 میلی گرم بر کیلوگرم.

در GOST R 52368-2005 روسیه، هنجار محتوای گوگرد تا 350 میلی گرم بر کیلوگرم تا 31 دسامبر 2011 وجود داشت و 50 میلی گرم بر کیلوگرم تا 31 دسامبر 2014 وجود خواهد داشت. سوخت دیزل با محتوای گوگرد 10 میلی گرم در کیلوگرم کیلوگرم تاریخ انتشار برای تیراژ ندارد. محدود است. بنابراین، از سال 2012، صنعت پالایش نفت سوخت دیزلی با محتوای گوگرد 10 و 50 میلی گرم بر کیلوگرم تولید می کند.

طبق GOST R 52368-2005، سوخت دیزل بر اساس دو پارامتر طبقه بندی می شود:

1. حداکثر محتوای گوگرد منعکس شده در نشانگر "TYPE" سوخت، یعنی:

نوع I - محتوای گوگرد بیش از 350 pM (mg/kg) نباشد.

نوع II - محتوای گوگرد بیش از 50 ppm (mg/kg) نباشد.

نوع III با محتوای گوگرد کمتر از 10 ppm (mg/kg).

2. دمای کاربرد (منطقه آب و هوایی که می توان در آن از سوخت دیزل استفاده کرد). برای مناطق آب و هوایی معتدل، سوخت دیزل به شش درجه تقسیم می شود: A، B، C، D، E، F.

سوخت مورد نیاز برای آب و هوای معتدل

برای مناطق با آب و هوای سرد، سوخت دیزل به طور معمول به پنج کلاس تقسیم می شود: 0، 1، 2، 3، 4.

اصطلاح "دمای فیلترپذیری" نیز برای اولین بار توسط GOST R 52368-2005 جدید معرفی شد و به دمایی اشاره می کند که زیر آن سوخت دیزل با سرعت مورد نیاز (سرعت جریان) از فیلتر مرجع استاندارد عبور نمی کند.

سوخت مورد نیاز برای آب و هوای سرد و قطب شمال

مهم است که به خاطر داشته باشید: "GRADE" یا "CLASS" پارامتری از ویژگی های دما است و "TYPE" پارامتری از محتوای گوگرد در سوخت دیزل است.
در اینجا چند نمونه آورده شده است سمبلسوخت رمزگشایی آن

مثال 1. "DT یورو درجه F، TYPE II." از این نام گذاری متوجه می شویم که سوخت دیزل برای یک منطقه آب و هوایی معتدل (درجه F) - درجه زمستان در نظر گرفته شده است، و محتوای گوگرد در این سوخت بیش از 50 ppm (mg/kg) نیست.

مثال 2. "DT Euro class 2، type I." کلمه "کلاس" به این معنی است که این سوخت برای مناطق آب و هوایی سرد و قطب شمال در نظر گرفته شده است. کلاس "2" نشان می دهد که حداکثر دمای فیلتر پذیری منفی 32- درجه سانتیگراد است. نوع I نشان می دهد که محتوای گوگرد بیش از 350 pM (mg/kg) نیست.

استفاده فصلی از سوخت دیزل در مناطق فدراسیون روسیهمطابق با الزامات حداکثر دمای فیلترپذیری

مطابق با شرایط آب و هوایی، با توافق اداره محلی با خدمات منطقه ای مرکز هواشناسی، مجاز است تعداد روزهای دوره انتقال بهار و پاییز را به زمستان یا تابستان تغییر دهد.

الزامات سوخت دیزل طبق GOST R 52368-2005 (EN 590:2009) به شرح زیر است:

این مقاله از یک گفتگوی تصادفی با یک همکار متولد شد، زمانی که این عبارت گفته شد که طبق برآوردهای نمایندگان شرکت های خودروسازی خارجی، با محتوای گوگردی که مشخصه سوخت روسیه است، هیچ موتور دیزلی نمی تواند بیش از 600 هزار کیلومتر را طی کند. اما آنها راه می روند! ما در مورد آن فکر کردیم و متوجه شدیم که همه چیز در اینجا آنطور که همکارمان دوست دارد ساده نیست. و برای اینکه حدس و گمان و افسانه ایجاد نکنیم، به متخصصان مراجعه کردیم: ویکتور داوودوویچ رزنیکوف، که قبلاً برای خوانندگان ما شناخته شده بود، و همکارش در موسسه تحقیقات علمی سراسر روسیه NP، متخصص در سوخت، آرکادی میرونوویچ باکالینیک.

گوگرد و ترکیبات آن به عنوان یک جزء طبیعی در ترکیب نفت خام به صورت گوگرد عنصری، سولفید هیدروژن و ترکیبات آلی مختلف (مرکاپتان، سولفید، دی سولفید و غیره) در ترکیب نفت خام گنجانده شده است، در حالی که نفت خام سنگین‌تر حاوی ترکیبات گوگرد و گوگرد بیشتری است. از ریه ها گوگرد عنصری، سولفید هیدروژن و مرکاپتان ها به شدت خورنده هستند، بنابراین حضور آنها در سوخت های بنزین و گازوئیل مجاز نبود (گوگرد و سولفید هیدروژن) یا به شدت محدود (مرکاپتان ها) نبود. محتوای کل سایر ترکیبات گوگرد در سوخت با حداکثر استاندارد شاخص "کسر جرمی گوگرد" محدود می شود. تشدید استانداردها برای این شاخص نیاز به تصفیه عمیق تر از گوگرد و بر این اساس، هزینه های اضافی برای تولید سوخت، افزایش هزینه آن و کاهش منابع دارد. بنابراین گوگرد به مقداری در تمام سوخت های تجاری وجود دارد.

یادآوری می کنیم که استاندارد فعلی سوخت دیزل را به "گوگرد" و "کم گوگرد" تقسیم می کند. این اصطلاحات در زمان های مختلف معانی مختلفی داشته اند. هنگامی که سازندگان تجهیزات هیچ محدودیتی نداشتند یا حداقل محدودیتی برای انتشار مواد مضر نداشتند، محتوای گوگرد بر اساس توانایی اطمینان از عملکرد قابل اعتماد موتور بدون کاهش قابل توجه عمر مفید آن استاندارد می شد، اما به گونه ای که این امر باعث کاهش بازده سوخت یا کاهش نمی شد. هزینه آن را افزایش دهد.

در این مرحله، یعنی در دهه 50 - 70، سوخت دیزل با محتوای گوگرد حدود 1.0٪ "گوگرد" در نظر گرفته شد و سوختی که در آن بیش از 0.2٪ وجود نداشت "گوگرد کم" در نظر گرفته شد. مشکل اصلیهنگام استفاده از سوخت های گوگردی، سایش قطعات سیلندر افزایش یافت گروه پیستونیموتورهای دیزل و افزایش میزان رسوبات روی آنها تحت تأثیر محصولات احتراق گوگرد. بیشتر این محصولات (SO2 و SO3) با گازهای خروجی به اتمسفر منتشر می شوند، اما مقدار SO2 و SO3 که اسیدهای گوگردی و سولفوریک را با بخار آب تشکیل می دهند، سایش خورنده سیلندرها را به طور قابل توجهی افزایش می دهد. رینگ های پیستونو سایر قطعات، تشکیل کربن را تقویت می کند، که باعث اختلال در حذف گرما از پیستون، تحرک رینگ های پیستون و کاهش تراکم می شود.

برای حل این مشکلات، روغن های دیزل با استفاده از افزودنی های مواد شوینده قلیایی قابلیت خنثی سازی داده شدند. افزودنی ها تقریباً به طور کامل از سایش خورنده قطعات موتور و افزایش تشکیل کربن جلوگیری می کنند. اگر قلیائیت روغن کافی باشد (حدود 8 تا 10 میلی گرم KOH/g)، سایش رینگ پیستون هنگام کار بر روی سوخت هایی با محتوای گوگرد 1.0. اگر تعویض روغن به موقع انجام شود 0.5 و 0.2 درصد تقریباً یکسان است. هنگام کار بر روی سوخت با محتوای گوگرد بالا، تعداد پایه روغن سریعتر کاهش می یابد و مسافت پیموده شده قبل از تعویض روغن کاهش می یابد.

امروز وضعیت تغییر کرده است. اکنون "گوگرد" به سوخت حاوی 0.2٪ گوگرد اشاره دارد، در حالی که سوخت "گوگرد کم" ممکن است فقط 0.035٪ یا کمتر داشته باشد. دلیل چنین تغییرات شدید چیست؟

در سال های اخیر با توجه به شدت مشکل آلودگی محیطاز بهره برداری از ناوگان خودرویی چند میلیون دلاری که به سرعت در حال رشد است، استانداردهای سختگیرانه فزاینده ای برای انتشار ترکیبات سمی، ذرات معلق و سایر آلاینده های هوا در خودروها معرفی شده است. مطابقت با این استانداردها، سازندگان تجهیزات را ملزم به استفاده از سیستم های مختلف کنترل آلایندگی (پس سوز، مبدل های کاتالیزوری، فیلترها و غیره)، و همچنین تغییرات در سازماندهی فرآیند احتراق، معرفی گردش مجدد گازهای خروجی، سیستم های تزریق سوخت جدید.

وجود ترکیبات گوگردی در سوخت، سمیت گازهای خروجی را نه تنها به طور مستقیم - با افزایش غلظت اکسیدهای گوگرد و ذرات معلق در آنها، بلکه به طور غیرمستقیم - با کاهش کارایی و قابلیت اطمینان عملیات افزایش می دهد. سیستم های مدرنکنترل ترکیب گازهای خروجی بنابراین، در حال حاضر، همراه با توسعه و تولید تجهیزاتی که با استانداردهای جدید برای انتشار مواد مضر مطابقت دارند، به تدریج محدودیت های سخت گیرانه تری برای محتوای گوگرد در سوخت خودروها اعمال می شود.

سوخت دیزل در روسیه در حال حاضر مطابق با GOST 305-82 و بیش از سی شرایط فنی (TU) تولید می شود. بر اساس این اسناد، سوخت دیزل نه تنها برای وسایل نقلیه موتوری، بلکه برای ماشین آلات کشاورزی، ساختمانی و ماشین های جاده ای، لوکوموتیوهای دیزلی، کشتی ها و غیره مطابق با GOST 305-82، روسیه اکنون 80-85٪ تولید می کند. حجم اصلی سوخت دیزل سطح گوگرد 0.2٪ را می توان برای روسیه اساسی در نظر گرفت. در سوخت دیزل نوع 2، طبق این استاندارد، حتی میزان گوگرد تا 0.5٪ مجاز است. با این حال، این استاندارد در حال تجدید نظر است تا با توجه به محتوای گوگرد سخت‌تر شود و سوخت با حداکثر محتوای 0.05٪ نیز معرفی می‌شود.

برای استفاده در شهرهای بزرگ یا مناطق با شرایط محیطی دشوار، مشخصات فنی برای سوخت دیزل با ویژگی های محیطی بهبودیافته - شهری (TU 38.401-58-170-96) با محتوای گوگرد بیش از 0.05٪ و "دوستانه با محیط زیست" توسعه داده شده است. سوخت‌ها (TU 38.1011348 -99)، از جمله محدودیت‌های دیگر، برای تولید سوخت با محتوای گوگرد بیش از 0.035٪ ارائه می‌کند.

در 1 نوامبر 2001، TU 38.401-58-296-2001 "سوخت دیزل برای خودروها" تصویب و اجرا شد. مشخصات فنی، بر اساس ترجمه معتبر EN-590-2000 با محتوای گوگرد بیش از 0.035٪، برای وسایل نقلیه ای که الزامات یورو 3 را برآورده می کنند، توسعه یافته است. تا 2003 - 2005 قرار است استانداردهای داخلی بنزین و گازوئیل با الزامات اروپا برای خودروهای یورو 3 هماهنگ شود. این به معنای محدود کردن میزان گوگرد در بنزین به 0.015٪ و در سوخت دیزل به 0.035٪ است. اما معرفی چنین استانداردهایی به معنای انتقال همزمان به الزامات جدید نخواهد بود: این روند حداقل به مدت 5 سال ادامه خواهد داشت. در این دوره، الزامات "قدیمی" و "جدید" به طور همزمان اعمال می شود.

سوخت‌های دیزلی با محتوای گوگرد کمتر از 0.035 درصد، خاصیت روان‌کنندگی بدتری دارند. استفاده از آنها منجر به افزایش قابل توجهی در سایش پیستون پمپ می شود فشار بالاو کاهش زمان کارکرد سایر واحدهای تجهیزات سوخت. وارد کردن مواد افزودنی به سوخت‌ها که خواص روان‌کنندگی آنها را بهبود می‌بخشد ضروری شده است. در روسیه، چنین افزودنی هایی هنوز به صورت انبوه تولید نمی شوند. و این تنها مشکل مرتبط با گذار به استانداردهای جدید نیست.

متأسفانه ، پمپ بنزین های ما هنوز فروش جداگانه سوخت های دیزل مارک های مختلف را سازماندهی نمی کنند ، که در محتوای گوگرد و سایر شاخص های مشخص کننده دوستی با محیط زیست آنها متفاوت است. این مشکل فوری باید حل شود، زیرا مخلوط کردن سوخت در یک ظرف پمپ بنزین منجر به بدتر شدن کیفیت انواع سازگار با محیط زیست می شود. اما این موضوع اصلاح زیرساخت است که زمان زیادی را می طلبد.

سوخت دیزل از طریق پالایش نفت تولید می شود، بنابراین یکی از اجزای آن ترکیبات گوگردی باقی می ماند. اگرچه هیچ گوگرد خالصی در سوخت وجود ندارد، مشتقات آن هنوز در مقادیر نسبتاً زیادی (تا 7٪) وجود دارد. برای حذف برخی از ترکیبات گوگرد و بهبود سازگاری با محیط زیست سوخت دیزل، از انواع تمیز کردن استفاده می شود - هیدروکراکینگ و درمان قلیایی با سود سوزآور.

دلایل محدود کردن گوگرد در سوخت عبارتند از:

1. اثر خورنده بر روی عناصر پیستون؛
2. ظاهر دوده و رسوبات؛
3. سایش زودرس سیستم سوخت و اگزوز؛
4. دود اگزوز؛
5. انتشار ترکیبات گوگرد و سایر مواد مضر در جو؛
6. عدم رعایت استانداردها که استفاده از خودروها را محدود می کند.

برای افزایش عمر موتورهای دیزلی و جلوگیری از آلودگی محیط زیست، محدودیت هایی در میزان گوگرد در سوخت دیزل اتخاذ شده است.

تاثیر گوگرد در سوخت دیزل بر موتور

استانداردهای فعلی به شدت ترکیب کسری سوخت، از جمله ترکیبات گوگردی را تنظیم می کند. با این حال، درصد معینی از چنین موادی با وجود خالص سازی و فرآوری مواد اولیه همچنان باقی می مانند. حذف کامل سولفیدها و سایر عناصر گوگردی بسیار پرهزینه و زیان آور است.

وجود چنین مواد گوگردی هنگام تعامل با بخار آب منجر به تشکیل اسید گوگرد و سولفوریک می شود. در نتیجه، خوردگی قطعات فلزی گروه پیستون، سوخت و سیستم های اگزوز ظاهر می شود. تشکیل رسوبات اتلاف گرما را مختل می کند، فشرده سازی را کاهش می دهد و تحرک حلقه ها را محدود می کند.

تاثیر گوگرد بر خواص حدود سوخت و مشخصات فنیخود موتورهای دیزل، یعنی:

• قدرت کاهش می یابد؛
• مصرف سوخت افزایش می یابد؛
• ویژگی های قدرت و شتاب بدتر می شود.

به دلیل محتوای بالای گوگرد در سوخت دریایی یا سوخت سایر موتورهای دیزلی، فرآیند احتراق خود مخلوط تغییر می کند. در نتیجه، کاهش قدرت، کاهش راندمان و بدتر شدن دینامیک موتور دیزل امکان پذیر است.

باید در نظر داشت که میزان گوگرد کم نیز برای گازوئیل خوب نیست. هنگامی که ترکیبات گوگردی به زیر 0.035% کاهش می یابد، خواص روانکاری سوخت بدتر می شود. در نتیجه، سایش زودرس ظاهر می شود و عمر مفید کاهش می یابد. سیستم سوخت. برای رفع این مشکل از مواد افزودنی مخصوص استفاده می شود.

استانداردهای زیست محیطی سوخت دیزل

تعادل خاصی بین محتوای مواد گوگرد و سازگاری با محیط زیست سوخت با ظهور استانداردهای مناسب (Euro 0-6) به دست آمد. این استانداردها انتشار عناصر مضر و مشخصات فنی سوخت دیزل را تنظیم می کند. آخرین گزینه های اتخاذ شده یورو 5 و 6 (به ترتیب 2009 و 2015) هستند که بر اساس آنها انتشارات مضر نباید از مقادیر زیر تجاوز کند:

1. مونوکسید کربن - 0.5؛
2. اکسید نیتریک - 0.18 - 0.08؛
3. ذرات معلق - 0.005.

وجود هیدروکربن ها و مواد آلی فرار به هیچ وجه مجاز نیست.

مشخصات فنی سوخت دیزل

خودروهای سواری، کامیون‌ها، اتوبوس‌ها و تجهیزات ویژه متناسب با شرایط آب و هوایی با سوخت پر می‌شوند. سوخت تابستان، زمستان و قطب شمال وجود دارد. سوخت ها بر اساس دمای مصرف به گرید (A-F) و کلاس (0-4) تقسیم می شوند. این سوخت دارای ویژگی های زیر است:

• عدد ستان 45-51؛
• محتوای گوگرد در سوخت دیزل یورو 5 و 6 - بیش از 10 میلی گرم.
• دمای فیلتراسیون - تا -55 درجه سانتیگراد؛
• چگالی در محدوده 0.830-0.860 g/cm3.

طبق GOST روسیه، میزان گوگرد در سوخت دیزل نیز نباید از 10 میلی گرم تجاوز کند.

اگر مقاله ما را دوست داشتید و ما به نوعی توانستیم به سوالات شما پاسخ دهیم، بسیار سپاسگزار خواهیم بود بررسی خوبدر مورد سایت ما

بهبود مستمر فناوری و تشدید استانداردهای زیست محیطی منجر به افزایش الزامات برای کیفیت سوخت . توجه زیادی می شود محتوای گوگرد در فرآورده های نفتی و نفت. این پارامتر لزوماً در گواهی کیفیت منعکس می شود.

ناخالصی های گوگرد در هر نوع روغن و در تمام فرآورده های نفتی وجود دارد 0,05 قبل از 6% از جرم کل ترکیبات گوگردی به طور نابرابر در تمام بخش ها توزیع می شوند، حتی در تقطیرهای عمیقاً خالص شده وجود دارند. محتوای بالای گوگرد در سوخت به دلایل زیادی نامطلوب است:

• گوگرد سمی است و باعث ایجاد بوی نامطبوع فرآورده های نفتی می شود.
• مقاومت بنزین در برابر انفجار را کاهش می دهد،
• باعث افزایش تشکیل قیر در هنگام ترک خوردن می شود،
• فعالیت خوردگی را افزایش می دهد،
• بخارات ترکیبات گوگردی مجاری تنفسی انسان را تحریک می کند و وضعیت گیاهان را بدتر می کند.

با این حال، هنوز حذف کامل گوگرد از سوخت ممکن نیست. به عنوان مثال، اگر میزان گوگرد در سوخت دیزل کمتر از 0.035٪ باشد، روانکاری آن به طور قابل توجهی کاهش می یابد، که منجر به سایش سریع عناصر سیستم سوخت خودرو می شود. برای جلوگیری از این امر، افزودنی هایی به سوخت دیزل اضافه می شود تا خواص روانکاری بهبود یابد. اما آنها هنوز به طور گسترده در دسترس نیستند، زیرا تولید انبوههنوز تاسیس نشده است. تنها راه چاره کاهش میزان گوگرد در فرآورده های نفتی با تعیین استانداردهای سختگیرانه است.

طبقه بندی گوگردی نفت

GOST R 51858-2002طبقات روغن را بر اساس محتوای گوگرد تعیین می کند:

• کلاس 1 - گوگرد کم - گوگرد در کل جرم 0.6٪ است.
• کلاس 2 - گوگردی - گوگرد در جرم کل تا 1.8٪.
• کلاس 3 - گوگرد بالا - گوگرد در کل جرم تا 3.5٪.
• کلاس 4 - به ویژه گوگرد بالا - گوگرد در کل جرم بالای 3.5٪ است.

روغن معمولا حاوی گوگرد خالص (نه مقدار زیادی از آن) و مشتقات آن است. که در گواهی کیفیتنسبت کل گوگرد نشان داده شده است (گوگرد خالص + ناخالصی های حاوی گوگرد). هر چه میزان گوگرد در روغن بیشتر باشد، قیمت آن کمتر است.

سهم اصلی ترکیبات گوگردی (50-80%) در فرآورده های نفتی را سولفیدها و دی سولفیدهای تقریبا خنثی تشکیل می دهند. ناخوشایندترین مشتقات گوگرد مرکاپتان ها هستند. آنها هستند که باعث ایجاد بوی تند می شوند و بیش از دیگران باعث خوردگی و تشکیل رزین می شوند. محتوای مرکاپتان ها بسته به نوع سوخت به چند صدم درصد محدود می شود و به طور جداگانه در گواهی کیفیت ذکر شده است.

استانداردهای محتوای گوگرد برای انواع مختلف سوخت

استانداردهای محتوای گوگرد برای همه انواع سوخت ایجاد شده است. سخت گیرانه ترین الزامات اعمال می شود بنزین موتورو سوخت موشک. میزان مجاز گوگرد در آنها از 0.02 تا 0.1٪ است. همین الزامات برای بنزین های حلال اعمال می شود.

سوخت دیزل بر اساس محتوای گوگرد به دو دسته تقسیم می شود کلاس های زیست محیطی. امروزه در روسیه تنها انتشار و استفاده از کلاس DT یورو-5 با محتوای گوگرد کمتر از 10 میلی گرم بر کیلوگرم.

چگونه میزان گوگرد را کاهش دهیم

حذف گوگرد از سوخت در پالایشگاه های نفت به دو صورت انجام می شود:

روغن ابتدا از فیلترها عبور داده می شود تا ناخالصی های مکانیکی حذف شود. و سپس توسط هیدروژناسیون کاتالیزوری در پردازش می شود درجه حرارت بالا. هزینه نفت گوگرد زدایی تقریباً دو برابر هزینه مواد اولیه اولیه است، اما از این طریق می توان نفتی با محتوای گوگرد تا 1 درصد به دست آورد.

روش دوم شامل حذف گوگرد از برخی از بخش های نفت سنگین با استفاده از تقطیر خلاء است. سپس این بخش ها با هیدروژن هیدروژنه می شوند. مواد خام بدون گوگرد به دست آمده با توده مخلوط می شود و محتوای گوگرد کل 80-95٪ کاهش می یابد.