Мазут
Мазут это один из продуктов переработки нефти. В результате дистилляции сырой нефти из нее выделяются и отводятся бензиновые, керосиновые и газойливые (дизельное топливо и различные смазочные материалы) фракции. Самой тяжелой и неочищенной от примесей фракцией переработки сырой нефти является жидкий мазут. Тяжелее мазутов в цепи отгоняемых фракций только гудрон.
Состав мазута
Химически, мазуты включают в себя:
-
углерод, водород, азот, серу в различном процентном содержании;
-
высокомолекулярные компоненты, как асфальтены, карбоиды, карбены;
-
примеси металлов, таких как, железо, марганец, никель, кальций, натрий.
Свойства и содержание конкретного мазута зависит от нефтяного месторождения с которого поступает сырье, режима переработки и компаундирования (технологического смешения нефти различного качества).
Виды мазута
В настоящее время промышленностью освоено производство двух видов мазутов: топочного (от слова «топка») и флотского. Как следует из названия, первые используются как печное и котельное топливо, вторые, как топливо судовых энергетических установок.
Свойства мазута
Мазуты представляют собой буро-черную маслянистую горючую массу, получаемую в результате переработки нефти.
Температура мазута в высокой степени влияет на текучесть, пластичность и вязкость мазута. Как следствие, транспортировка и складирование требуют соблюдения температурных режимов. На практике, при транспортировке масса требует подогрева до температур 80–120 градусов Цельсия, в зависимости от вида.
Мазут обладает высокими загрязняющими свойствами. Загрязнения кожных или волосяных покровов трудноудаляемы. При попадании на грунт мазут не вымывается, практически, годами и для санации земляных покровов требуется их полная замена.
Мазут плавуч. Загрязнение водных акваторий ведет к экологическим катастрофам, массовой гибели флоры и фауны. Замазученные воды — неизбежный продукт отходов при эксплуатации любого судна, машина которого работает на флотском мазуте. Слив замазученных вод за борт строжайше запрещен. Современные средства мониторинга морской среды позволяют неизбежно выявлять вольное или невольное загрязнение не только в портах или прибрежных водах, но и в открытом океане. Штрафы за несоблюдение экологических норм объектами транспорта весьма велики.
Пары мазутов токсичны. Работа с мазутом требует использования индивидуальных средств защиты глаз, кожных покровов, особенно органов дыхания.
При сжигании мазута на открытом пространстве выделяется значительное количество черной копоти, которая наносит ущерб окружающей среде и токсична для человека. Копоть несет в себе не вступившие в процесс горения остатки углеводородов и все металлические включения.
Невзирая на перечисленные отрицательные свойства мазута и опасности связанные с его использованием, он используется в подавляющем числе судовых энергетических установок по причине низкой стоимости.
Температура кипения мазута, в зависимости от марки разная, но, начиная с 430 градусов Цельсия, закипает, практически любой мазут, в независимости от марки.
Важной характеристикой является температура застывания. Она во многом определяет марку.
В зависимости от химических и физических свойств мазуты делятся на марки. Основные из показателей:
-
Условная вязкость мазута
-
Зольность
-
Доля механических примесей
-
Процентное содержание воды
-
Содержание кислот и щелочей
-
Содержание серы
-
Температура вспышки мазута
-
Температура застывания
-
Плотность мазута
-
Теплота сгорания
Мазуты относятся к малоопасным химвеществам четвертого класса. Несмотря на это, температура горения мазута в топке порядка 1800 градусов.
Марки мазута
Топочный мазут М-100
Самая распространенная марка топочного мазута, наиболее дешевая и востребованная.
Цифры в обозначение марки отображают расчетную вязкость мазутов при определенных температурах.
Перевозка мазута производится специализированными железнодорожными вагонами-цистернами или автоспецтехникой — битумовозами. По запросу заказчика для транспортировки возможно растаривание в бочки, что удобно при разовых или незначительных потребностях.
Топочный мазут М-40
В отличие от марки М-100, мазут марки М-40 обладает значительно более высокими потребительскими свойствами. Рецептура его приготовления подразумевает добавление дизельных фракций, что значительно повышает вязкость продукта.
Большая, в сравнении с М-100, текучесть позволяет транспортировать мазут этой марки без дополнительного подогрева при температурах до плюс 10-ти градусов, тогда как марка М-100 застывает уже при плюс 25-ти градусах.
Кроме того, М-40 обладает значительно более низкой температурой вспышки, что весьма критично в ряде технологических процессов.
Флотский мазут Ф-12
Топочные мазуты в просторечии принято называть тяжелым топливом, флотские легким топливом.
Флотские мазуты приготавливаются с обязательной добавкой дизельного топлива.
Отличительной особенностью флотских от топочных мазутов является требование низкой температуры застывания. Для марки Ф-12 она составляет минус 8 градусов Цельсия.
Вторым обязательным требованием к флотским мазутам является низкая зольность. Этот параметр отражает процент отходов после использования топлива. При современных требованиях к экологии выброс продуктов сгорания в открытое море запрещен, а возможности утилизации ограничиваются объемами судовых хранилищ. Зольность мазута марки Ф-12 не более десятой процента, величина несопоставимая с параметрами зольности топочных мазутов.
Флотские мазуты требовательны к пониженному содержанию серы. Для Ф-12 процент ее содержания не должен превышать одного.
Флотский мазут Ф-5
Технические характеристики мазута Ф-5 несколько занижены в сравнении с Ф-12. Это более грубое топливо.
Температура застывания — -5 градусов Цельсия.
Допускается содержание серы до двух процентов.
Требование к зольности не более одной десятой процента.
Применение мазута
Химические свойства мазута регламентируются ГОСТ 10585–99
Мазуты М-100 широко применяют в качестве топлива котельных, промышленных печей, теплоэлектроцентралей.
Мазуты М-40, как продукт более универсальный, помимо сжигания в котельных, используется в транспорте и технологических установках.
Основная ниша применения мазута флотского Ф-5 — питание энергетических установок судов морского и речного флота. Используется, преимущественно, в дальних океанских переходах, где требования к маневрированию минимальны.
Использование мазута марки Ф-12 ограничивается сравнительно высокой стоимостью. Его потребитель, прежде всего, военно-морской флот и крупные государственные структуры.
Использование нефти и продуктов ее переработки для производства электричества составляет, оценочно, пять процентов в мировом производстве электроэнергии.
Из остаточных фракций перегонки мазута извлекают смазочные масла и гудрон. Гудрон перерабатывается в битум, который широко применяется в жилищном и дорожном строительстве.
В нашей стране мазут занимает четвертую строку по экспорту (в денежном выражении) после нефти, газа и дизельного топлива.