Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Сюда перенаправляется «дизельное топливо». Не следует путать со Смазочным маслом для дизельных двигателей.
Бак солярки на грузовике

Дизельное топливо / д я г əl / в общем случае любого жидкое топливо , специально предназначенное для использования в дизельных двигателях , у которых топливо зажигание происходит без какой - либо искры, в результате сжатия впускной воздушной смеси , а затем впрыск топлива. Следовательно, дизельное топливо требует хороших характеристик воспламенения от сжатия.

Наиболее распространенным типом дизельного топлива является особый фракционный дистиллят нефтяного мазута , но все чаще разрабатываются альтернативы, не получаемые из нефти, такие как биодизель , дизельное топливо из биомассы в жидкое (BTL) или газовое в жидкое (GTL), и усыновленный. Чтобы различать эти типы, дизельное топливо, полученное из нефти, все чаще называют нефтедизелем в некоторых академических кругах. [1]

Во многих странах дизельное топливо стандартизировано. Например, в Европейском Союзе стандарт на дизельное топливо - EN 590 . Дизельное топливо имеет много разговорных названий, чаще всего его называют просто Diesel . В Великобритании дизельное топливо для дорожного использования обычно обозначается аббревиатурой DERV , что означает дорожное транспортное средство с дизельным двигателем , которое имеет налоговую премию по сравнению с эквивалентным топливом для внедорожного использования . [2] В Австралии , дизельное топливо также известна как дистиллят , [3] и в Индонезии , он известен как Solar , товарный знак названия местной нефтяной компанией Пертамин.

Дизельное топливо со сверхнизким содержанием серы (ULSD) - это дизельное топливо с существенно пониженным содержанием серы . По состоянию на 2016 год почти все дизельное топливо на нефтяной основе, доступное в Великобритании, континентальной Европе и Северной Америке, относится к типу ULSD.

До того, как дизельное топливо было стандартизировано, большинство дизельных двигателей обычно работали на дешевом жидком топливе; эти жидкие топлива до сих пор используются в дизельных двигателях гидроциклов. Несмотря на то , специально предназначенные для дизельных двигателей, дизельное топливо также может быть использован в качестве топлива для нескольких не дизельных двигателей, например, двигатель Эйкройд , то двигатель Стирлинга , или котлы для паровых двигателей .

История [ править ]

Истоки [ править ]

Дизельное топливо возникло в результате экспериментов, проведенных немецким ученым и изобретателем Рудольфом Дизелем для его двигателя с воспламенением от сжатия, который он изобрел в 1892 году. Первоначально Дизель не рассматривал использование какого-либо конкретного типа топлива, вместо этого он утверждал, что принцип работы его рационального теплового двигателя будет работать с любым видом топлива в любом состоянии. [4] Однако и первый прототип дизельного двигателя, и первый действующий дизельный двигатель были разработаны только для жидкого топлива. [5]

Сначала компания Diesel тестировала сырую нефть из Печельбронна , но вскоре заменила ее бензином и керосином , поскольку сырая нефть оказалась слишком вязкой [6], при этом основным тестовым топливом для дизельного двигателя был керосин. [7] В дополнение к этому, Дизель экспериментировал с различными типами лампового масла из разных источников, а также с различными типами бензина и лигроина , которые все хорошо работали в качестве топлива для дизельных двигателей. Позже компания Diesel также провела испытания креозота каменноугольной смолы , [8] парафинового масла , сырой нефти, газойля и мазута. , что в конечном итоге тоже сработало. [9] В Шотландии и Франции сланцевое масло использовалось в качестве топлива для первых дизельных двигателей производства 1898 года, поскольку другие виды топлива были слишком дорогими. [10] В 1900 году французское общество Отто построило дизельный двигатель для работы с сырой нефтью, который был выставлен на Парижской выставке 1900 года [11] и Всемирной выставке 1911 года в Париже. [12] Двигатель фактически работал на арахисовом масле вместо сырой нефти, и никаких модификаций для работы с арахисовым маслом не требовалось. [11]

Во время своих первых испытаний дизельного двигателя Дизель также использовал осветительный газ в качестве топлива и сумел создать функциональные конструкции как с пилотным впрыском, так и без него. [13] По словам Дизеля, в конце 1890-х годов не существовало ни отрасли производства угольной пыли, ни мелкой высококачественной угольной пыли, доступной на рынке. Это причина, по которой дизельный двигатель никогда не проектировался и не планировался как двигатель на угольной пыли. [14] Только в декабре 1899 года Дизель испытал прототип угольной пыли, в котором использовалось внешнее смесеобразование и предварительный впрыск жидкого топлива. [15] Этот двигатель оказался работоспособным, но через несколько минут у него вышло из строя поршневое кольцо из-за осаждения угольной пыли. [16]

С 20 века [ править ]

До того, как дизельное топливо было стандартизировано, дизельные двигатели обычно работали на дешевом топливе. В Соединенных Штатах их перегоняли из нефти, тогда как в Европе использовали каменноугольное креозотовое масло. Некоторые дизельные двигатели даже работали на смеси нескольких различных видов топлива, таких как бензин, керосин, рапсовое масло или смазочное масло, поскольку они не облагались налогом и, следовательно, дешевы. [17] Внедрение автомобильных дизельных двигателей, таких как Mercedes-Benz OM 138., в 1930-х годах означало, что требовалось топливо более высокого качества с надлежащими характеристиками воспламенения. Однако поначалу никаких улучшений в качестве автомобильного дизельного топлива не производилось. В конце концов, после Второй мировой войны были стандартизированы первые современные высококачественные дизельные топлива. Этими стандартами были, например, стандарты DIN 51601, VTL 9140-001 и НАТО F 54. [18] В 1993 году DIN 51601 был признан устаревшим в связи с новым стандартом EN 590, который с тех пор используется в Европейском Союзе. В морских судах, где к концу 1970-х годов преобладали дизельные двигатели из-за роста затрат на топливо, вызванного энергетическим кризисом 1970-х годов , дешевые мазутыдо сих пор используются вместо обычного автомобильного дизельного топлива. Это тяжелое жидкое топливо (часто называемое бункером C ) можно использовать не только на дизельных, но и на паровых судах. [19]

Типы [ править ]

Дизельное топливо производится из различных источников, наиболее распространенным из которых является нефть . Другие источники включают биомассу , животный жир , биогаз , природный газ и сжижение угля .

Бензиновый дизель [ править ]

Современная дизельная ТРК

Нефть дизельное топливо, также называемый petrodiesel , [20] или ископаемого дизельное топливо является самым распространенным видом дизельного топлива. Он производится из фракционной перегонки из сырой нефти между 200 и 350 ° С (392 и 662 ° F) при атмосферном давлении , в результате чего в смеси углеродных цепей , которые обычно содержат от 9 до 25 углеродных атомов в молекуле . [21]

Синтетическое дизельное топливо [ править ]

Основная статья: Синтетическое топливо
См. Также: Электротопливо

Синтетическое дизельное топливо может производиться из любого углеродистого материала, включая биомассу, биогаз, природный газ, уголь и многие другие. Сырье газифицируется в синтез-газ , который после очистки превращается с помощью процесса Фишера-Тропша в синтетическое дизельное топливо. [22]

Этот процесс обычно называют преобразованием биомассы в жидкость (BTL), превращением газа в жидкость (GTL) или преобразованием угля в жидкость (CTL) в зависимости от используемого сырья.

Парафиновое синтетическое дизельное топливо обычно имеет почти нулевое содержание серы и очень низкое содержание ароматических углеводородов, что снижает нерегулируемые выбросы [ требуется разъяснение ] токсичных углеводородов, оксидов азота [ требуется уточнение ] и твердых частиц (ТЧ). [23]

Биодизель [ править ]

Основная статья: Биодизель
Биодизель из соевого масла

Биодизель получают из растительных масел или животных жиров (био липидов ) , которые , главным образом , метиловые эфиры жирных кислот (FAME), и трансэтерифицированное с метанолом . Его можно производить из многих типов масел, наиболее распространенным из которых является рапсовое масло (метиловый эфир рапсового масла, RME) в Европе и соевое масло.(метиловый эфир сои, SME) в США. Метанол также можно заменить этанолом в процессе переэтерификации, что приводит к образованию этиловых эфиров. В процессах переэтерификации используются катализаторы, такие как гидроксид натрия или калия, для преобразования растительного масла и метанола в биодизельное топливо и нежелательные побочные продукты, глицерин и воду, которые необходимо удалить из топлива вместе со следами метанола. Биодизель можно использовать в чистом виде (B100) в двигателях, где производитель одобряет такое использование, но чаще он используется в смеси с дизельным топливом, BXX, где XX - процентное содержание биодизеля. [24] [25]

FAME, используемое в качестве топлива, определено стандартами DIN EN 14214 [26] и ASTM D6751 . [27]

Производители топливного оборудования (FIE) выразили несколько опасений по поводу биодизеля, определив, что FAME является причиной следующих проблем: коррозия компонентов впрыска топлива, засорение топливной системы низкого давления, повышенное разбавление и полимеризация масла в картере двигателя, заклинивания насоса из-за высокая вязкость топлива при низкой температуре, повышенное давление впрыска, выход из строя эластомерного уплотнения и засорение струи топливной форсунки. [28] Чистый биодизель имеет содержание энергии примерно на 5–10% ниже, чем нефтяное дизельное топливо. [29] Потеря мощности при использовании чистого биодизеля составляет 5–7%. [25]

Ненасыщенные жирные кислоты являются источником более низкой устойчивости к окислению; они вступают в реакцию с кислородом и образуют пероксиды и приводят к побочным продуктам разложения, которые могут вызвать образование отложений и лаков в топливной системе. [30]

Поскольку биодизельное топливо содержит низкий уровень серы, выбросы оксидов и сульфатов серы , основных компонентов кислотных дождей , являются низкими. Использование биодизеля также приводит к сокращению количества несгоревших углеводородов, оксида углерода (CO) и твердых частиц. Выбросы CO при использовании биодизельного топлива существенно сокращаются, примерно на 50% по сравнению с большинством видов нефтедизельного топлива. Было установлено, что выбросы твердых частиц от биодизеля на 30% ниже, чем общие выбросы твердых частиц от нефтяного дизельного топлива. Общие выбросы углеводородов в выхлопных газах (фактор, способствующий локальному образованию смога и озона) для биодизельного топлива на 93% ниже, чем для дизельного топлива.

Биодизель также может снизить риски для здоровья, связанные с дизельным топливом. Выбросы биодизеля показали снижение уровней полициклических ароматических углеводородов (ПАУ) и нитрированных соединений ПАУ, которые были идентифицированы как потенциальные канцерогены . В ходе недавних испытаний количество соединений ПАУ было снижено на 75–85%, за исключением бенз (а) антрацена , содержание которого сократилось примерно на 50%. Целевые соединения nPAH также были резко уменьшены с помощью биодизельного топлива, при этом 2-нитрофлуорен и 1-нитропирен уменьшились на 90%, а остальные соединения nPAH уменьшились только до следовых уровней. [31]

Гидрогенизированные масла и жиры [ править ]

Эта категория дизельного топлива включает преобразование триглицеридов в растительном масле и животных жирах в алканы путем очистки и гидрирования , например H-Bio . Произведенное топливо обладает многими свойствами, аналогичными синтетическому дизельному топливу, и лишено многих недостатков FAME.

DME [ править ]

Диметиловый эфир , DME, представляет собой синтетическое газообразное дизельное топливо, которое обеспечивает чистое сгорание с очень небольшим количеством сажи и уменьшенными выбросами NOx. [24]

Хранилище [ править ]

В США дизельное топливо рекомендуется хранить в желтых контейнерах, чтобы отличать его от керосина , который обычно хранится в синих контейнерах, и бензина (= бензин), который обычно хранится в красных контейнерах. [32] В Великобритании дизельное топливо обычно хранится в черном контейнере, чтобы отличить его от неэтилированного бензина (который обычно хранится в зеленом контейнере) и этилированного бензина (который хранится в красном контейнере). [33]

Стандарты [ править ]

Дизельный двигатель является многотопливным и может работать на самых разных видах топлива. Однако разработка высокопроизводительных высокоскоростных дизельных двигателей для легковых и грузовых автомобилей в 1930-х годах означала, что требовалось соответствующее топливо, специально разработанное для таких двигателей: дизельное топливо. Для обеспечения постоянного качества дизельное топливо стандартизировано; первые стандарты были введены после Второй мировой войны. [18] Обычно стандарт определяет определенные свойства топлива, такие как цетановое число , плотность , температура вспышки , содержание серы или биодизеля. Стандарты дизельного топлива включают:

Дизельное топливо
  • EN 590 (Европейский Союз)
  • ASTM D975 (США)
  • ГОСТ Р 52368 (Россия; эквивалент EN 590)
  • НАТО F 54 (НАТО; эквивалент EN 590)
  • DIN 51601 (Западная Германия; устаревший)
Биодизельное топливо
  • EN 14214 (Европейский Союз)
  • ASTM D6751 (США)
  • CAN / CGSB-3.524 (Канада)

Измерения и цены [ править ]

Цетановое число [ править ]

Основная статья: Цетановое число

Основным показателем качества дизельного топлива является его цетановое число . Цетановое число - это показатель задержки воспламенения дизельного топлива. [34] Более высокое цетановое число указывает на то, что топливо легче воспламеняется при распылении горячего сжатого воздуха. [34] Европейское (стандарт EN 590) дорожное дизельное топливо имеет минимальное цетановое число 51. На некоторых рынках доступно топливо с более высоким цетановым числом, обычно "премиальное" дизельное топливо с дополнительными чистящими средствами и некоторым содержанием синтетических веществ.

Стоимость и цена топлива [ править ]

Дополнительная информация: Использование бензина и дизельного топлива и цены

Около 86,1% массы дизельного топлива составляет углерод, и при сжигании его чистая теплотворная способность составляет 43,1 МДж / кг по сравнению с 43,2 МДж / кг для бензина. Однако из-за более высокой плотности дизельное топливо предлагает более высокую объемную плотность энергии: плотность дизельного топлива EN 590 определяется от 0,820 до 0,845 кг / л (от 6,84 до 7,05 фунта / галлон США) при 15 ° C (59 ° F). ), что примерно на 9,0-13,9% больше, чем у бензина EN 228 (бензин) 0,720–0,775 кг / л (6,01–6,47 фунта / галлон США) при 15 ° C, что следует учитывать при сравнении объемных цен на топливо. CO
2Выбросы дизельного топлива составляют 73,25 г / МДж, что немного ниже, чем у бензина (73,38 г / МДж). [35]

Дизельное топливо, как правило, проще очищать из нефти, чем бензин, и оно содержит углеводороды с температурой кипения в диапазоне 180–360 ° C (356–680 ° F). Для удаления серы требуется дополнительная очистка, что иногда приводит к более высокой стоимости. Во многих частях Соединенных Штатов, а также на всей территории Соединенного Королевства и Австралии [36] дизельное топливо может стоить дороже, чем бензин. [37] [ требуется разъяснение ] Причины повышения стоимости дизельного топлива включают остановку некоторых нефтеперерабатывающих заводов в Мексиканском заливе , переключение мощностей по переработке нефти на производство бензина и недавний переход на дизельное топливо со сверхнизким содержанием серы (ULSD), которое вызывает инфраструктурные осложнения. [38]В Швеции также продается дизельное топливо MK-1 (экологическое дизельное топливо класса 1); это ULSD, который также имеет более низкое содержание ароматических углеводородов с пределом 5%. [39] Это топливо немного дороже в производстве, чем обычное ULSD. В Германии налог на дизельное топливо примерно на 28% ниже, чем налог на бензин.

Налогообложение [ править ]

Дизельное топливо очень похоже на топочный мазут , который используется в центральном отоплении . В Европе, США и Канаде налоги на дизельное топливо выше, чем на топочный мазут из-за налога на топливо , и в этих регионах топочный мазут маркируется топливными красителями и следовыми химикатами для предотвращения и выявления налогового мошенничества . "Не облагаемое налогом" дизельное топливо (иногда называемое "внедорожным дизелем" или "красным дизелем" из-за его красного цвета) доступно в некоторых странах для использования в основном в сельском хозяйстве, например, в качестве топлива для тракторов, прогулочных и грузовых автомобилей или других некоммерческих транспортных средств. которые не используют дороги общего пользования. Это топливо может иметь уровни серы, превышающие ограничения для дорожного использования в некоторых странах (например, в США).

Это дизельное топливо, не облагаемое налогом, окрашено в красный цвет для идентификации [40], и при использовании этого дизельного топлива, не облагаемого налогом, для целей, обычно облагаемых налогом (например, при вождении), пользователь может быть оштрафован (например, 10 000 долларов США в США). В Великобритании, Бельгии и Нидерландах он известен как красное дизельное топливо (или газойль), а также используется в сельском хозяйстве.транспортные средства, резервуары для отопления дома, холодильные установки на фургонах / грузовиках, содержащие скоропортящиеся продукты, такие как продукты питания и лекарства, а также для морских судов. Дизельное топливо или маркированный газойль окрашивается в зеленый цвет в Ирландии и Норвегии. Термин «дорожное транспортное средство с дизельным двигателем» (DERV) используется в Великобритании как синоним немаркированного дорожного дизельного топлива. В Индии налоги на дизельное топливо ниже, чем на бензин, поскольку большая часть перевозок зерна и других товаров первой необходимости по стране осуществляется на дизельном топливе.

Налоги на биодизель в США варьируются в зависимости от штата; в некоторых штатах (например, в Техасе) нет налога на биодизель и снижен налог на смеси биодизеля, эквивалентный количеству биодизеля в смеси, так что топливо B20 облагается налогом на 20% меньше, чем чистый бензин. [41] В других штатах, таких как Северная Каролина, биодизельное топливо (в любой смешанной конфигурации) облагается налогом так же, как и нефтодизель, хотя они ввели новые стимулы для производителей и пользователей всех видов биотоплива. [42]

Использует [ редактировать ]

Дизельное топливо в основном используется в высокоскоростных дизельных двигателях, особенно в дизельных двигателях автомобилей (например, легковых и грузовых автомобилей), но не все дизельные двигатели работают на дизельном топливе. Например, в больших двухтактных двигателях гидроциклов вместо дизельного топлива обычно используется мазут [19], а некоторые типы дизельных двигателей, такие как двигатели MAN M-System , рассчитаны на работу на бензине с детонационной стойкостью до 86 РОН. [43] С другой стороны, газовая турбина и некоторые другие типы двигателей внутреннего сгорания и двигателей внешнего сгорания также могут быть разработаны для работы на дизельном топливе.

Вязкость требование дизельного топлива обычно определяется при температуре 40 ° С. [34] Недостатком дизельного топлива в холодном климате является то, что его вязкость увеличивается с понижением температуры, превращая его в гель (см. Воспламенение от сжатия - гелеобразование ), который не может течь в топливных системах. Специальное низкотемпературное дизельное топливо содержит присадки для сохранения жидкого состояния при более низких температурах.

Дорожная техника [ править ]

Грузовики и автобусы , которые с 1920-х по 1950-е годы часто были отто-двигателями, теперь почти полностью работают на дизельном топливе. Таким образом, в этих транспортных средствах широко используется дизельное топливо из-за его характеристик зажигания. Поскольку дизельное топливо плохо подходит для двигателей отто, легковые автомобили, в которых часто используются двигатели на основе отто или отто, обычно работают на бензине вместо дизельного топлива. Однако, особенно в Европе и Индии, многие легковые автомобили из-за более высокой эффективности двигателя [44] оснащены дизельными двигателями, и поэтому работают на обычном дизельном топливе.

Железная дорога [ править ]

Смотрите также: Дизелизация и Тепловоз

Дизель заменил уголь и мазут для паровых транспортных средств во второй половине 20-го века, и теперь он используется почти исключительно для двигателей внутреннего сгорания самоходных железнодорожных транспортных средств (локомотивов и железнодорожных вагонов). [45] [46]

Самолет [ править ]

9-цилиндровый дизельный авиационный двигатель Packard DR-980, использованный в первом дизельном самолете

В общем, дизельные двигатели не подходят для самолетов и вертолетов. Это происходит из-за сравнительно низкого отношения мощности к массе дизельного двигателя, а это означает, что дизельные двигатели обычно довольно тяжелые, что является недостатком для самолетов. Поэтому потребность в использовании дизельного топлива в самолетах невелика, а дизельное топливо в коммерческих целях не используется в качестве авиационного топлива. Вместо бензина ( Avgas ) и авиакеросина.(например, Jet A-1). Однако, особенно в 1920-х и 1930-х годах, было создано множество серийных авиационных дизельных двигателей, работающих на жидком топливе, поскольку они имели ряд преимуществ: низкий расход топлива, надежность, отсутствие возгорания и минимальное техническое обслуживание. . Внедрение прямого впрыска бензина в 1930-х годах перевесило эти преимущества, и авиационные дизельные двигатели быстро вышли из употребления. [47] С улучшением отношения мощности к массе дизельных двигателей несколько дорожных дизельных двигателей были преобразованы и сертифицированы для использования в самолетах с начала 21 века. Эти двигатели обычно работают на Jet A-1.авиационное топливо (но может работать и на дизельном топливе). Jet A-1 имеет характеристики воспламенения, аналогичные дизельному топливу, и поэтому подходит для некоторых (но не для всех) дизельных двигателей. [48]

Военная техника [ править ]

До Второй мировой войны некоторые военные машины, особенно те, которые требовали высоких характеристик двигателя ( боевые бронированные машины , например танки M26 Pershing или Panther ), использовали обычные двигатели отто и, следовательно, работали на бензине. Еще со времен Второй мировой войны было изготовлено несколько военных машин с дизельными двигателями, способных работать на дизельном топливе. Это связано с тем, что дизельные двигатели более экономичны, а дизельное топливо менее подвержено возгоранию. [49] Однако некоторые из этих автомобилей с дизельным двигателем (например, Leopard 1 или MAN 630 ) по-прежнему работали на бензине, а некоторые военные автомобили по-прежнему производились с двигателями OTTO (например, Урал-375 илиUnimog 404 ), не способный работать на дизельном топливе.

Тракторы и тяжелая техника [ править ]

Сегодняшние тракторы и тяжелая техника в основном дизельные. Среди тракторов только малые классы могут также предлагать бензиновые двигатели. Dieselization тракторов и тяжелой техники началось в Германии до Второй мировой войны , но не было ничего необычного в Соединенных Штатах до окончания этой войны. В 1950-х и 1960-х годах она также развивалась в США. Дизельное топливо обычно используется в нефтегазодобывающем оборудовании, хотя в некоторых местах используется оборудование, работающее на электричестве или природном газе.

Тракторы и тяжелая техника часто были многотопливными в 1920-1940-х годах, использовались либо двигатели с искровым зажиганием и двигателями низкой компрессии, либо двигатели Akryod, либо дизельные двигатели. Таким образом, многие сельскохозяйственные тракторы той эпохи могли сжигать бензин, спирт , керосин и любые легкие сорта мазута, такие как печное топливо или испаряющее масло трактора.в зависимости от того, что было наиболее доступным в любом регионе в любой момент времени. На американских фермах того времени название «дистиллят» часто относилось к любому из вышеупомянутых легких топливных масел. Двигатели с искровым зажиганием не запускались также на дистилляте, поэтому обычно для холодного запуска использовался небольшой вспомогательный бензобак, а топливные клапаны настраивались через несколько минут после прогрева, чтобы переключиться на дистиллят. Аксессуары двигателя, такие как испарители и кожухи радиаторатакже использовались, как с целью улавливания тепла, поскольку, когда такой двигатель работал на дистилляте, он работал лучше, когда и сам двигатель, и вдыхаемый им воздух были более теплыми, чем при температуре окружающей среды. Дизелизация с использованием специальных дизельных двигателей (с высокой степенью сжатия с механическим впрыском топлива и воспламенением от сжатия) заменила такие системы и сделала более эффективное использование сжигаемого дизельного топлива.

Другое использование [ править ]

Плохое качество дизельного топливо было использовано в качестве агента экстракции для экстракции жидкости-жидкости из палладия из кислых азотных смесей. [50] Такое использование было предложено как средство отделения палладия, являющегося продуктом деления, от рафината PUREX, который образуется из отработанного ядерного топлива . [50] В этой системе экстракции растворителя, как углеводороды дизельных действовать в качестве разбавителя в то время как ди - алкил сульфидов выступают в качестве экстрагента. [50] Эта экстракция работает по механизму сольватации . [50] До сих пор ни пилотная установка, ни полномасштабная установка не были построены для извлечения палладия, родия или рутения из ядерных отходов, образовавшихся при использовании ядерного топлива . [51]

Дизельное топливо также часто используется в качестве основного ингредиента бурового раствора на масляной основе. [52] Преимущество использования дизельного топлива заключается в его низкой стоимости и способности бурить широкий спектр сложных пластов, включая глинистые, солевые и гипсовые образования. [52] Дизельный буровой раствор обычно смешивают с рассолом до 40%. [53] Из-за проблем со здоровьем, безопасностью и окружающей средой дизельный буровой раствор часто заменяют растительным, минеральным или синтетическим пищевым буровым раствором на масляной основе, хотя дизельный буровой раствор все еще широко используется в некоторых регионах. [54]

Во время разработки ракетных двигателей в Германии во время Второй мировой войны дизельное топливо J-2 использовалось в качестве топливного компонента в нескольких двигателях, включая BMW 109-718 . [55] Дизельное топливо J-2 также использовалось в качестве топлива для газотурбинных двигателей. [55]

Химический анализ [ править ]

Химический состав [ править ]

Дизель не смешивается с водой.

В Соединенных Штатах дизельное топливо, полученное из нефти, состоит из примерно 75% насыщенных углеводородов (в основном парафинов, включая н , изо и циклопарафины ) и 25% ароматических углеводородов (включая нафталины и алкилбензолы ). [56] Средняя химическая формула обычного дизельного топлива - C 12 H 23 , примерно от C 10 H 20 до C 15 H 28 . [57]

Химические свойства [ править ]

Дополнительная информация: Дизельный выхлоп и точка гелеобразования (нефть)

Большинство дизельного топлива замерзают при обычных зимних температурах, в то время как температуры сильно различаются. [58] Петродизель обычно замерзает около температуры -8,1 ° C (17,5 ° F), тогда как биодизель замерзает при температуре от 2 ° до 15 ° C (от 35 ° до 60 ° F). [58] Вязкость дизельного топлива заметно увеличивается при понижении температуры, превращая его в гель при температурах от -19 ° C (-2,2 ° F) до -15 ° C (5 ° F), который не может течь в топливных системах. Обычное дизельное топливо испаряется при температуре от 149 ° C до 371 ° C. [34]

Обычные температуры воспламенения дизельного топлива варьируются от 52 до 96 ° C, что делает его более безопасным, чем бензин, и непригодным для двигателей с искровым зажиганием. [59] В отличие от бензина, точка воспламенения дизельного топлива не имеет никакого отношения ни к его характеристикам в двигателе, ни к его характеристикам самовоспламенения. [34]

Опасности [ править ]

См. Также: выхлоп дизеля

Частицы [ править ]

Дополнительная информация: PM10 / PM2.5

В дизельных двигателях используется общая бедная (λ> 1), но неоднородная смесь, что может вызвать образование локальных богатых (λ <1) смесей. Если местные смеси становятся такими же богатыми, как λ <0,6, а температура находится в пределах 1600–1800 К (1330–1 530 ° C; 2420–2780 ° F), сажа образуется в большом количестве. Затем сажа смешивается с углеводородами с образованием твердых частиц . [60] Этот процесс работает практически с любым жидким топливом, содержащим углерод, включая дизельное топливо.

Опасность серы для окружающей среды [ править ]

Раньше дизельное топливо содержало больше серы . Европейские стандарты выбросов и льготное налогообложение вынудили нефтеперерабатывающие заводы резко снизить уровень серы в дизельном топливе. В Европейском Союзе за последние 20 лет резко снизилось содержание серы. В Европейском Союзе автомобильное дизельное топливо регулируется стандартом EN 590 . В 1990-х годах спецификации допускали максимальное содержание серы 2000 ppm, а к началу 21-го века с введением требований Euro 3 было снижено до предельного значения 350 ppm. Предел был снижен с введением Евро 4 к 2006 г. до 50 частей на миллион ( ULSD, Дизельное топливо со сверхнизким содержанием серы). Стандарт дизельного топлива, действующий в Европе с 2009 года, - 5 евро с максимальным содержанием 10 частей на миллион. [61]

Стандарт выбросовСамое позднееСодержание серыЦетановое число
Евро 11 января 1993 г.Максимум. 2000 частей на миллионмин. 49
Евро 21 января 1996 г.Максимум. 500 частей на миллионмин. 49
Евро 31 января 2001 г.Максимум. 350 частей на миллионмин. 51
Евро 41. января 2006 г.Максимум. 50 частей на миллионмин. 51
Евро 51 января 2009 г.Максимум. 10 частей на миллионмин. 51

В Соединенных Штатах были приняты более строгие стандарты выбросов с переходом на ULSD, начиная с 2006 года и ставшего обязательным с 1 июня 2010 года (см. Также выхлоп дизельных двигателей ).

Водоросли, микробы и загрязнение воды [ править ]

Основная статья: микробное загрязнение дизельного топлива

Было много дискуссий и неправильного понимания водорослей в дизельном топливе. Водорослям нужен свет, чтобы жить и расти. Поскольку в закрытом топливном баке нет солнечного света, водоросли не могут выжить, но некоторые микробы могут выжить и питаться дизельным топливом. [62]

Эти микробы образуют колонию, живущую на границе раздела топлива и воды. Они довольно быстро растут при более высоких температурах. Они могут расти даже в холодную погоду при установке подогревателей топливного бака. Части колонии могут сломаться и засорить топливопроводы и топливные фильтры. [63]

Вода в топливе может повредить топливный насос высокого давления ; некоторые фильтры дизельного топлива также задерживают воду. Загрязнение воды в дизельном топливе может привести к его замерзанию в топливном баке. Замерзшая вода, насыщающая топливо, иногда забивает топливный насос. [64] Когда вода внутри топливного бака начинает замерзать, более вероятно возникновение гелеобразования. Когда топливо загустевает, это не эффективно до тех пор, пока температура не повысится и топливо не вернется в жидкое состояние.

Дорожная опасность [ править ]

Дизель менее воспламеняем, чем бензин / бензин . Однако, поскольку он испаряется медленно, любые разливы на проезжей части могут создать опасность скольжения для транспортных средств. [65] После испарения легких фракций на дороге остается жирное пятно, которое снижает сцепление шин с дорогой и сцепление с дорогой и может вызвать занос транспортных средств. Потеря тяги аналогична потере сцепления с черным льдом , что приводит к особенно опасным ситуациям для двухколесных транспортных средств, таких как мотоциклы и велосипеды , при движении с круговым движением .

См. Также [ править ]

  • Топливные смеси этанола обычные
  • Биодизель
  • Дизельные автомобильные гонки
  • Дизелизация
  • Эквивалент бензина в галлонах
  • Гибридный автомобиль
  • Жидкое топливо
  • Список дизельных автомобилей
  • Турбо-дизель
  • США против Imperial Petroleum

Ссылки [ править ]

  1. ^ Knothe, Герхард; Шарп, Кристофер А .; Райан, Томас В. (2006). «Выхлопные выбросы биодизеля, петродизеля, чистых метиловых эфиров и алканов в двигателе новой технологии †». Энергия и топливо . 20 : 403–408. DOI : 10.1021 / ef0502711 .
  2. ^ «Нефтяная промышленность Великобритании за последние 100 лет» (PDF) . Департамент торговли и промышленности правительства Великобритании. Март 2007. с. 5. Архивировано 2 сентября 2009 г. из оригинального (PDF) .
  3. ^ Словарь Маккуори 3-е изд, Библиотека Маккуори 1997
  4. ^ DE 67207  Рудольф Дизель: "Arbeitsverfahren und Ausführungsart für Verbrennungskraftmaschinen" стр. 4 .: "Alle Brennmaterialien в allen Aggregatzuständen sind für Durchführung des Verfahrens brauchbar".
  5. ^ Рудольф Дизель: Die Entstehung des Dieselmotors , Springer, Berlin / Heidelberg 1913, ISBN 978-3-642-64940-0 стр. 125 
  6. ^ Рудольф Дизель: Die Entstehung des Dieselmotors , Springer, Berlin / Heidelberg 1913, ISBN 978-3-642-64940-0 стр. 107 
  7. ^ Рудольф Дизель: Die Entstehung des Dieselmotors , Springer, Berlin / Heidelberg 1913, ISBN 978-3-642-64940-0 стр. 108 
  8. ^ Рудольф Дизель: Die Entstehung des Dieselmotors , Springer, Berlin / Heidelberg 1913, ISBN 978-3-642-64940-0 стр. 110 
  9. ^ Рудольф Дизель: Die Entstehung des Dieselmotors , Springer, Berlin / Heidelberg 1913, ISBN 978-3-642-64940-0 стр. 111 
  10. ^ Рудольф Дизель: Die Entstehung des Dieselmotors , Springer, Berlin / Heidelberg 1913, ISBN 978-3-642-64940-0 стр. 114 
  11. ^ a b Рудольф Дизель: Die Entstehung des Dieselmotors , Springer, Berlin / Heidelberg 1913, ISBN 978-3-642-64940-0 стр. 115 
  12. ^ Айхан Демирбаш (2008). Биодизель: реалистичная альтернатива топливу для дизельных двигателей . Берлин: Springer. п. 74. ISBN 978-1-84628-994-1.
  13. ^ Рудольф Дизель: Die Entstehung des Dieselmotors , Springer, Berlin / Heidelberg 1913, ISBN 978-3-642-64940-0 стр. 116 
  14. ^ Рудольф Дизель: Die Entstehung des Dieselmotors , Springer, Berlin / Heidelberg 1913, ISBN 978-3-642-64940-0 стр. 126 
  15. ^ Рудольф Дизель: Die Entstehung des Dieselmotors , Springer, Berlin / Heidelberg 1913, ISBN 978-3-642-64940-0 стр. 127 
  16. ^ Фридриха Сасс: Geschichte де Deutschen Verbrennungsmotorenbaues фон 1860 бис 1918 , Springer, Berlin / Heidelberg 1962, ISBN 978-3-662-11843-6 р. 499 
  17. ^ Ганс Кристиан Граф фон Зехерр-Тос (авт.): Die Technik des MAN Nutzfahrzeugbaus. В: MAN Nutzfahrzeuge AG (ред.): Leistung und Weg: Zur Geschichte des MAN Nutzfahrzeugbaus. Springer, Berlin / Heidelberg 1991. ISBN 978-3-642-93490-2 . п. 436 
  18. ^ a b Ганс Христиан Граф фон Зехерр-Тос (авт.): Die Technik des MAN Nutzfahrzeugbaus. В: MAN Nutzfahrzeuge AG (ред.): Leistung und Weg: Zur Geschichte des MAN Nutzfahrzeugbaus. Springer, Berlin / Heidelberg 1991. ISBN 978-3-642-93490-2 . п. 437 
  19. ^ a b Günter Mau: Handbuch Dieselmotoren im Kraftwerks- und Schiffsbetrieb, Springer-Vieweg, Braunschweig / Wiesbaden 1984, ISBN 978-3-528-14889-8 . п. 13 
  20. ^ MacCompanion Журнал архивации 2008-04-09 в Wayback Machine
  21. ^ ITRC (Межгосударственный совет по технологиям и регулированию). 2014. Проникновение нефтяных паров: основы проверки, расследования и управления. ПВИ-1. Вашингтон, округ Колумбия: Межгосударственный совет по технологиям и регулированию, группа по проникновению паров нефти. [1]
  22. ^ «Синтетическое дизельное топливо может сыграть значительную роль в качестве возобновляемого топлива в Германии» . Сайт Министерства сельского хозяйства США . 25 января 2005 года Архивировано из оригинала на 2006-09-27.
  23. ^ «Архивная копия» (PDF) . Архивировано из оригинального (PDF) 11 августа 2010 года . Проверено 21 августа 2010 . CS1 maint: заархивированная копия как заголовок ( ссылка )
  24. ^ a b Bosch Automotive Handbook, 6-е издание, стр. 327-328.
  25. ^ a b «Архивная копия» (PDF) . Архивировано из оригинального (PDF) 11.06.2011 . Проверено 21 августа 2010 . CS1 maint: заархивированная копия как заголовок ( ссылка )
  26. ^ «Биодизель: Технические характеристики ЕС» . Мировая энергия.
  27. ^ «Биодизель: Международные спецификации ASTM (B100)» . Мировая энергия. Архивировано 17 сентября 2007 года.
  28. ^ http://journeytoforever.org/biofuel_library/FIEM.pdf
  29. ^ «Преимущества биодизеля - зачем использовать биодизель? - Тихоокеанский биодизель» . Тихоокеанский биодизель . Архивировано из оригинала на 2017-06-25 . Проверено 14 февраля 2017 .
  30. ^ http://altfuelsgroup.org/site/images/M_images/projects/b100overview.pdf
  31. ^ «Загрязнение: бензин против конопли» . Hempcar Transamerica .
  32. ^ Уорнер, Эмори (февраль 1997 г.). «В целях безопасности с хозпаком на приусадебном участке нужно обращаться правильно» . Журнал Backwoods Home (43).
  33. ^ «Нефть - часто задаваемые вопросы» . hse.gov.uk . Руководитель по охране труда и технике безопасности. 6 декабря 2013. Архивировано 5 января 2012 года . Проверено 18 июля 2014 года .
  34. ^ a b c d e "Технический обзор дизельного топлива" . www.staroilco.net . Шеврон. 2007 г.
  35. ^ «Таблица 2.1» (PDF) . Архивировано из оригинального (PDF) 20 июля 2011 года.
  36. ^ «Факты о ценах на дизельное топливо» . Архивировано из оригинала на 2008-07-19 . Проверено 17 июля 2008 .
  37. ^ «Обновление бензина и дизельного топлива - Управление энергетической информации» . Архивировано из оригинала на 2001-08-15.
  38. ^ "Архивная копия" . Архивировано из оригинала на 2007-03-17 . Проверено 27 марта 2007 .CS1 maint: заархивированная копия как заголовок ( ссылка )
  39. ^ http://www.criterioncatalysts.com/static/criterion-gb/downloads/pdf/technical_papers/cri707ertc06.pdf [ постоянная мертвая ссылка ]
  40. ^ Типография правительства США (2006-10-25). «Раздел 26, § 48.4082–1 Дизельное топливо и керосин; исключение для окрашенного топлива» . Электронный свод федеральных правил (e-CFR) . Архивировано из оригинала на 2007-03-23 . Проверено 28 ноября 2006 . Дизельное топливо или керосин удовлетворяет требованиям к окрашиванию данного параграфа (b) только в том случае, если дизельное топливо или керосин содержит - (1) краситель Solvent Red 164 (и никакой другой краситель) в концентрации, спектрально эквивалентной не менее 3,9 фунта твердого вещества. краситель стандартный Solvent Red 26 на тысячу баррелей дизельного топлива или керосина; или (2) Любой краситель того типа и в концентрации, которые были одобрены Уполномоченным.Цитируется как 26 CFR 48.4082-1. Это постановление реализует 26 USC  § 4082-1 .
  41. ^ "Архивная копия" . Архивировано из оригинала на 2008-02-05 . Проверено 29 февраля 2008 .CS1 maint: заархивированная копия как заголовок ( ссылка ) Законы и льготы Техаса о биодизеле
  42. ^ "Законы Северной Каролины о биодизеле и стимулы" . Архивировано из оригинала на 2007-11-30.
  43. ^ Ганс Кристиан Граф фон Зехерр-Тос (авт.): Die Technik des MAN Nutzfahrzeugbaus. В: MAN Nutzfahrzeuge AG (ред.): Leistung und Weg: Zur Geschichte des MAN Nutzfahrzeugbaus. Springer, Berlin / Heidelberg 1991. ISBN 978-3-642-93490-2 . п. 438 
  44. ^ Надель, Norman (11 мая 1977). «Дизельное возрождение продолжается в автомобильном городе» . Аргус-Пресс . Детройт, штат Мичиган . Проверено 28 июля 2014 .
  45. ^ Соломон, Брайан; Ю, Патрик (15 июля 2009 г.). Угольные поезда: история железных дорог и угля в Соединенных Штатах (электронная книга Google) . Издательская компания МБИ. ISBN 978-0-7603-3359-4. Проверено 9 октября 2014 .
  46. ↑ Даффи, Майкл С. (1 января 2003 г.). Электрические железные дороги 1880–1990 гг . Лондон: Институт инженерии и технологий. ISBN 978-0-85296-805-5. Проверено 9 октября 2014 .
  47. ^ Konrad Reif: Dieselmotor-менеджмент - Systeme, Komponenten, Steuerung унд Regelung , 5е издание, Springer, Висбаден 2012, ISBN 978-3-8348-1715-0 , стр. 103 
  48. ^ Корд-Кристиан Россоу, Клаус Вольф, Питер Хорст: Handbuch der Luftfahrzeugtechnik , Карл Хансер Верлаг, 2014, ISBN 9783446436046 , стр. 519 
  49. ^ Тиллотсон, Джеффри (1981). «Двигатели для основных боевых танков». В полковнике Джоне Уиксе (ред.). Военный ежегодник Джейн 1981–82 . Джейн . п. 59,63. ISBN 978-0-7106-0137-7.
  50. ^ a b c d Химические рефераты . 110 . Вашингтон, округ Колумбия: Американское химическое общество. 13 марта 1989 . Проверено 28 июля 2014 .
  51. ^ Торгов, В.Г .; Татарчук, В.В.; Дружинина И.А.; Корда, Т.М. и др. , Атомная энергия , 1994, 76 (6), 442–448. (Пер. Из «Атомной энергии»; ​​76: № 6, 478–485 (июнь 1994)).
  52. ^ а б Нефф, JM; McKelvie, S .; Айерс, Р. К. младший (август 2000 г.). Воздействие на окружающую среду буровых растворов на синтетической основе (PDF) (Отчет). Служба управления минеральными ресурсами Министерства внутренних дел США. С. 1–4. 2000-064. Архивировано из оригинального (PDF) 28 июля 2014 года . Проверено 28 июля 2014 .
  53. ^ «Рассолы и другие жидкости для ремонта скважин» (PDF) . GEKEngineering.com . Джордж Э. Кинг Инжиниринг. 14 марта 2009 года Архивировано из оригинального (PDF) на 2013-10-20 . Проверено 28 июля 2014 .
  54. ^ Глоссарий нефтяного месторождения Slumberger, дизельный буровой раствор , http://www.glossary.oilfield.slb.com/Display.cfm?Term=diesel-oil%20mud
  55. ^ a b Прайс, PR, лётный лейтенант. «Разработка газовой турбины BMW» (PDF) . Подкомитет по объединенным целям разведки . Дата обращения 7 июня 2014 .
  56. ^ Агентство регистрации токсичных веществ и заболеваний (ATSDR). 1995. Токсикологический профиль мазута . Атланта, Джорджия: Министерство здравоохранения и социальных служб США , Служба общественного здравоохранения
  57. ^ Дата, Анил В. (7 марта 2011 г.). Аналитическое горение: с термодинамикой, химической кинетикой и массопереносом (электронная книга Google) . Издательство Кембриджского университета. ISBN 978-1-107-00286-9. Проверено 9 октября 2014 .
  58. ^ a b Персонал Национальной лаборатории возобновляемых источников энергии (январь 2009 г.). Руководство по обращению с биодизелем и его использованию (PDF) (Отчет) (Четвертое изд.). Национальная лаборатория возобновляемых источников энергии. п. 10. NREL / TP-540-43672. Архивировано из оригинального (PDF) 6 марта 2016 года . Проверено 18 июля 2014 года .
  59. ^ «Точка воспламенения - топливо» . Проверено 4 января 2014 года .
  60. ^ Ричард ван Бассхуйзен, Фред Шефер (редактор): Handbuch Verbrennungsmotor, 8-е издание, Springer, Wiesbaden 2017, ISBN 978-3-658-10901-1 . п. 749–750 
  61. ^ «ЕС: топливо: дизельное топливо и бензин» . TransportPolicy.net . Дата обращения 17 июля 2020 .
  62. ^ "Что такое дизельное топливо" ВОДОРОСЛИ "?" . criticalfueltech.com . Критические технологии топлива, Inc. 2012 . Проверено 9 октября 2014 .
  63. ^ Микробное загрязнение дизельного топлива: влияние, причины и предупреждение (Технический отчет). Компания Dow Chemical. 2003. 253-01246.
  64. ^ Администратор AFS. «Загрязнение воды в топливе: причина и следствие - Американское общество фильтрации и разделения» . Архивировано из оригинала на 2015-03-23.
  65. ^ «Нефть на дороге как причина аварий» . ICBCclaiminfo.com. Архивировано из оригинального 7 -го апреля 2013 года .

Дальнейшее чтение [ править ]

  • LD Danny Harvey, 2010, «Энергия и новая реальность 1: энергоэффективность и спрос на энергетические услуги», Лондон: Routledge-Earthscan, ISBN 1-84407-912-0 , 672 стр .; см. [2] , по состоянию на 28 сентября 2014 г. 

Внешние ссылки [ править ]

  • Управление по безопасности и гигиене труда Министерства труда США: Темы безопасности и здоровья: Выхлопные газы дизельных двигателей