Из чего делают дизельное топливо: Как получают дизтопливо на производстве

Содержание

Как получают дизтопливо на производстве

Нефть – это смесь многих углеводородов, от самых легких до гудрона и асфальтенов. При разделении на фракции из нефти получают все виды дизельного топлива.

Нефтеперерабатывающий       завод где-то в России…

Прежде чем оказаться в топливном баке автомашины, трактора  или танкера, нефти предстоит пройти сложную первую стадию нефтепереработки, в результате которой и получается лучшее по многим показателям топливо.

Переработка происходит в ректификационных колоннах – там нагретая до высоких  температур нефть выделяет определенные, требуемые для получения заданного продукта фракции. Например, для получения дизельного топлива требуется температура от 180 до 360 °С. Этот этап производственной технологии – самый легкий,  недорогой и быстрый, но обеспечивает самый низкий уровень выхода дизтоплива – не более 22-25%. Другим, более тяжелым углеводородным фракциям требуется дальнейшая переработка  крекинг-процессом, на выходе которого и получаются компоненты, предназначенные для сгорания в цилиндрах дизельного двигателя.

Известно несколько типов крекинг-процесса : термический, ведущийся без катализаторов, гидрокрекинг, в течение которого нефтесырьё взаимодействует с водородом, содержащимся в реакторе, а также каталитический, где  ускорителями процесса служат такие металлы, как железо, никель, иногда губчатая платина. Это сложный, энергоемкий, но необходимый этап, увеличивающий выход легких компонентов топлива до 70-80% объема исходного сырья.

Далее полуфабрикаты дизтоплива требуется очистить от серы и прочих примесей, для чего нефтепродукты подвергают гидрокрекингу. В процессе взаимодействия с водородом, имеющим высокую химическую активность, при высокой температуре и давлении образуются сернистые и другие соединения, которые далее удаляются из реактора. Очистка от серы стоит дорого, расходы на неё часто превышают 50%  стоимости выработки дизтоплива. Расходы еще более увеличиваются, если сырьем оказываются наиболее распространенные сегодня сорта высокосернистой нефти.

Финальный этап очистки дизельного топлива от примесей –  щелочная очистка при помощи раствора едкого натра,  удаляющая органические кислоты и сернистые соединения.

Если готовое топливо не будет подвержено высоким  требованиям или приданию специфических свойств, то далее следует завершающий этап получения дизтоплива – смешение (компаундирование). Продукты крекинга и прямой нефтепереработки смешиваются в требуемых пропорциях  исходя из допустимого содержания серы, обогащаются   всевозможными присадками. Пусть это и кажется простым, но смешение – долгий и дорогостоящий процесс. Сложносоставные топлива, имеющие десятки присадочных компонентов, требуют в ходе процесса, множества химанализов, строгого соблюдения параметров и режимов смешивания. Компаундирование часто происходит при повышенных температурах и давлениях, на весьма сложном  оборудовании. В случае необходимости получить топливо  высокой морозоустойчивости может понадобиться также и депарафинизация.

Получение дизельного биотоплива — процесс совершенно иной.

10 фактов о дизеле, которых вы (спорим?) не знали — журнал За рулем

Называть дизельное топливо соляркой — ошибка. Почему? Объясняет эксперт «За рулем».

Как изобрели дизельное топливо?

Материалы по теме

Легенда о Рудольфе Дизеле гласит, что главное изобретение он сделал благодаря случайно попавшей ему в руки зажигалке для прикуривания сигар. В стеклянной трубке размещался фитиль, который раскалялся по мере того, как воздух в трубке сжимали с помощью поршня. Дальше изобретателю все было ясно: нужно как следует сжать воздух, после чего соединить его с топливом, которое при этом воспламенится.

Куда пропал изобретатель?

Одна из самых фантастических легенд намекает, что Рудольф Дизель инсценировал свою гибель, а сам под чужим именем обосновался в России, с которой имел давние деловые отношения.

Дата рождения: 15 марта 1858 год, Париж. Дата смерти: 29 сентября 1913 года. Место смерти — предположительно, Ла-Манш.

Дата рождения: 15 марта 1858 год, Париж. Дата смерти: 29 сентября 1913 года. Место смерти — предположительно, Ла-Манш.

Откуда взялось название?

Если бензиновые моторы условно называют так «в честь бензина», то дизельные двигатели увековечили имя своего изобретателя — Рудольфа Дизеля, немецкого инженера, родившегося в Париже. Соответствующие топлива также фактически носят его имя. Однако первоначально Дизель назвал изобретенную силовую установку «атмосферным газовым двигателем». Но определение не прижилось.

На чем он должен был работать?

Экземпляр работоспособного двигателя образца 1897 года представлял собой трехметровый железный цилиндр, в котором поршень двигал маховик. Развиваемая мощность достигала 20 л. с., а коэффициент полезного действия составлял почти 30%. Любопытно, что Дизель рассчитывал на КПД в 75%, однако и полученные цифры его более чем устроили, поскольку равных такому мотору не было. Говорят, этот мотор Дизеля проработал беспрерывно более полумесяца.

Материалы по теме

Очевидно, что специального топлива для первых дизелей никто не производил. Поначалу в них сжигали растительные масла — в частности, арахисовое, а также легкие нефтепродукты — и даже бензин! Но Рудольф Дизель хотел использовать для своих движков каменноугольную пыль. Политически и экономически мысль была отличной: у Дизеля был немецкий патент, а угля в Германии, в отличие от нефти, — полно. Однако с абразивной пылью ничего не получилось, и изобретатель переключился на нефтепродукты, вызвав недовольство бюргеров. Впрочем, он все время надеялся, что в качестве топлива будет выступать также продукция сельского хозяйства, и мечтал, что его моторы будут работать в любых странах вне зависимости от наличия в них природных полезных ископаемых.

Как он повлиял на людей?

К концу 19-го века лицензии на производство дизельных двигателей десятками продавались фабрикантам, судостроителям и производителям оборудования для электростанций и водяных насосов. Суммы контрактов исчислялись миллионами долларов. Собственно, теперь на любом производстве установка паровых двигателей считалась дурным тоном, поскольку моторы Дизеля были как минимум в четыре раза экономичнее. Их широко начали применять на транспорте. С кораблей поувольняли кочегаров. За кораблями последовали локомотивы. Позже появились «дизель-трамваи».

Отечественный дизель-троллейвоз БЕЛАЗ-75247-92 грузоподъемностью 65 тонн. 1964 год.

Отечественный дизель-троллейвоз БЕЛАЗ-75247-92 грузоподъемностью 65 тонн. 1964 год.

Что было в СССР?

Первый отечественный дизель-троллейвоз БЕЛАЗ-75247-92 грузоподъемностью 65 тонн был построен в 1964 году. А в начале 1987-го были построены два дизель-троллейвоза БЕЛАЗ-75195 грузоподъемностью 110 тонн. Результаты испытаний были положительными, но затем СССР ушел в историю.

А на легковушку?

В середине 1900-х годов Дизель начал экспериментировать с постройкой компактного мотора для автомобиля. Но многочисленные испытания при жизни изобретателя приводили лишь к провалу: надежность поначалу была «никакой».

Двухлитровый Mercedes-Benz 260 D образца 1936 года развивал мощность до 45 л.с.

Двухлитровый Mercedes-Benz 260 D образца 1936 года развивал мощность до 45 л.с.

Материалы по теме

Грузовики на дизелях появились в Германии с 1924 года. Первой дизельной легковушкой стал американский автомобиль Auburn с мотором Cummins — это было в 1935 году. Но до серии первыми добрались все-таки немцы, выпустившие в 1936 году двухлитровый Mercedes-Benz 260 D мощностью 45 л.с. Он стоил 6800 рейхсмарок, что почти на две тысячи превышало стоимость 55-сильной модификации Mercedes-Benz 230. Первые рекорды скорости — также за немцами: в 1939 году дизельный Hanomag с аэродинамическим кузовом развил на пятикилометровом отрезке со стартом с ходу скорость 155,94 км/ч.

Зачем Жигулям нужен дизель?

Материалы по теме

Чем дальше уходит советская эпоха, тем больше желающих поспорить о ней. Однако напомню: в годы появления первых Жигулей бензин АИ-93 по 10 копеек за литр казался безобразно дорогим.

Отсутствие в продаже дизельных машинок воспринималось как вселенская несправедливость: о них мечтали практически все. Но вовсе не потому, что дизель экономичнее и так далее: на АЗС дизтопливо частникам вообще не отпускали. Однако народ прекрасно знал: все КАМАЗы ходят на дизтопливе и наверняка мечтают поделиться им с кем-нибудь. А еще были дизельные МАЗы, КрАЗы, Уралы-4320 и т. п. 

Купить даже бензиновую Волгу ГАЗ-24 могли только избранные. А уж дизельную можно было увидеть разве что на таких плакатах в торговых представительствах. Впрочем, отдельные экземпляры возвращались-таки на Родину: интерес к ним был фантастическим.

Купить даже бензиновую Волгу ГАЗ-24 могли только избранные. А уж дизельную можно было увидеть разве что на таких плакатах в торговых представительствах. Впрочем, отдельные экземпляры возвращались-таки на Родину: интерес к ним был фантастическим.

Можно ли говорить «солярка»?

Напомним, что называть ДТ соляркой неграмотно, хотя в разговорной речи термин хорошо прижился. Но дело в том, что дизельное топливо содержит не только соляровые фракции — еще есть газойлевые и керосиновые. А названия «соляр» или «солярка» происходят от немецкого Solaröl — «солнечное масло»: так когда-то называли образующуюся при перегонке нефти более тяжелую фракцию желтоватого оттенка. Сегодня солярка — это отдельный вид топлива, применяющийся разве что в тихоходных тракторах: в современном автомобиле оно не используется.

У нас дорогое дизтопливо?

По итогам прошедшего года самое дорогое дизельное топливо в Европе (в пересчете на рубли) продавалось в следующих странах: Нидерланды — 111,6 ₽ /л; Швеция — 106,8 ₽ /л; Италия — 105,8 ₽ /л; Великобритания — 104,7 ₽ /л; Бельгия — 102,3 ₽ /л. А самое дешевое — вот здесь: Казахстан — 32 ₽ /л; Россия — 46,1 ₽ /л; Беларусь — 52,1 ₽ /л; Молдавия — 60,1 ₽ /л; Украина — 73,5 ₽ /л. Цена отличается в 3,5 раза! Но это еще на самый большой разброс цен. К примеру, разница в цене на 95-й бензин в тех же странах — четырехкратная.

  • История отечественного легкового дизеля — тут.

Как и из чего делают дизельное топливо? Описание, фото и видео

Любопытно

Автор Анималов В.С. На чтение 2 мин Опубликовано Обновлено

Дизель — один из самых распространенных видов топлива. А вот каким образом, собственно, получают дизельное топливо?

Делается оно из нефти. Вначале она проходит стадию переработки. Для этого используются ректификационные колонны. В них нефть нагревается до определенной температуры и делится на фракции. Для получения дизельного топлива нефть нагревают до 180-360°С. На этом этапе получают не более четверти дизельного топлива. Для переработки более тяжелых фракций используют крекинг-процессор.

Он может быть разных видов. Катализаторами могут служить металлы, водород, температура. Также имеются крекинг-процессоры, работающие без катализаторов. Этот этап является наиболее сложным, однако именно он позволяет получить до 80%дизельного топлива от количества исходного сырья (нефти).

В результате получается полуфабрикат, который нужно очистить от примесей, например, серы. Для этого полуфабрикат подвергается гидрокрекингу. Образуемые под воздействием водорода соединения удаляются. Это один из самых дорогих этапов создания дизельного топлива. Стоимость зависит еще и от вида нефти.

На финальном этапе полуфабрикат очищается от всех примесей. Используется щелочной метод очистки. В его ходе применяют раствор едкого натра. Далее следует этап непосредственно создания дизеля. Он называется компаундированием. В его ходе смешивают продукт, полученный в результате прямой нефтепереработки, и продукт, полученный путем крекинга.

Вопреки кажущейся простоте, это очень ответственный процесс. Необходимо соблюсти допустимую концентрацию серы, обогатить дизельное топливо всевозможными присадками. Если состав топлива сложный, их может использоваться не один десяток. При смешении компоненты подвергаются воздействию высоких температур. В результате получается качественный дизель с самыми различными техническими характеристиками.

Как и из чего делают дизельное топливо – интересное видео

Как сделать топливо из древесных опилок?

Из торфа и древесных опилок можно делать топливо! Даже экологически чистое. Чтобы сделать это самостоятельно вам понадобится: герметичная емкость, термометр, счетчик жидкости, фильтр… Но студентка факультета физико-математических и естественных наук РУДН решила изучить научные способы получения чистого топлива, которые применяются в промышленности, и самостоятельно улучшить их технологию.

Основной источник получения дизельного топлива, бензина и углеводородов – нефть. Углеводороды получаются путем крекинга нефти – ее нагревают, а испарившиеся углеводороды конденсируют. Бензин и дизельное топливо получают, смешивая углеводороды с разным содержанием углерода и водорода. Тем не менее, легкодоступные нефтяные месторождения исчерпываются, а цена на нефть высока.  По этим причинам производители топлива часто используют низкокачественные материалы, содержащие серу в больших количествах, что делает продукт токсичным и, испаряясь, наносит вред окружающей среде. Эти нефтяные ресурсы не подходят для производства чистого дизельного топлива или углеводородов. Поэтому стало актуальным применение других ресурсов, содержащих углерод и водород, которыми можно заменить нефть, – природный газ, уголь и биомасса.

Из таких ресурсов получают синтетическое топливо с помощью реакции Фишера-Тропша. Например, для этого сквозь слой раскаленного каменного угля продувают перегретый водяной пар. Реакция происходит с использованием катализатора, в результате углерод и водород преобразуются в различные жидкие углеводороды. Углеводороды, получаемые в этом процессе (в отличие от нефтяных топлив) – экологически чистые из-за практически нулевого содержания серы.

Технология получения синтетического топлива зародилась в 20-х годах XX века в Германии в период между двумя мировыми войнами. Дальше она развивалась в ЮАР, которая стремилась поддержать экономику, не имея нефти. А в 1970-х годах этот метод применялся в Западной Европе и США как ответ на нефтяное эмбарго, которое установил арабский мир.

Целью исследования Виктории Зиминой, студентки факультета физико-математических и естественных наук РУДН стал подбор катализатора для реакции, который бы быстро не портился и способствовал получению большого количества топлива. Катализатор – это химическое вещество, ускоряющее реакцию, но не входящее в состав продуктов реакции, без него процесс практически не идет.

Экспериментируя с разными сплавами в лаборатории, Виктория выяснила, что наиболее оптимальный катализатор этих процессов – феррит гадолиния (сплав железа в виде порошка). Но девушка еще продолжает  лабораторные исследования.

«Эту тему предложил мой научный руководитель, мне она показалась очень актуальной и интересной – у процесса длинная история, столько ученых занимается этим. Хотелось самой попробовать создать экологически чистое топливо и даже улучшить процесс его получения.  Кафедра физической и коллоидной химии РУДН предоставила мне необходимое оборудование для проведения эксперимента».

В перспективе Виктория и ее научный руководитель планируют внедрить эти процессы в промышленность. С результатами работы Виктория выступала на нескольких конференциях.

В РУДН каждый студент может реализовать свой проект в любой сфере – будь то химия, физика или генетика. Для этого есть все – лаборатории, материалы, оборудование и ученые-наставники. Ты тоже можешь стать здесь настоящим ученым!

Как из нефти получить бензин или дизель

 Без нефтепродуктов невозможно представить себе не только промышленность третьего тысячелетия, но и совершенно обычную жизнь обывателя. А многие ли задумывались о том, каким образом производится бензин или дизель? Для этого необходимо детально проследить весь технологический процесс превращения нефти в топливо.

На нефтеперерабатывающих предприятиях нефть повергается атмосферно-вакуумной перегонке, этот процесс происходит во время нагревания нефти в специальной емкости до температуры 350 градусов по Цельсию. При такой температуре испаряются бензин и бензиновые газы, а на дне остается мазут. Таким образом, расщепив нефть на фракции, производители отделяют от сырья товарные продукты. Получение бензина при нагревании нефти до 350 градусов по Цельсию называется прямой перегонкой, а полученный продукт считается химически стабильным. Но дело в том, что количество бензина от общего объема перерабатываемой нефти составляет всего 10-15 %, а это очень мало… Поэтому ученые выяснили, что при нагревании нефти до температуры 500 градусов по Цельсию количество получаемого бензина больше, но он химически нестабилен. Такой процесс называется искусственной перегонкой, а сам бензин стабилизируется разнообразными реагентами.  

 

Получение дизельного топлива при атмосферно-вакуумной перегонке происходит при нагревании сырья до температуры 300 градусов по Цельсию. Из одного барреля нефти получается всего около тридцати литров солярки. Низкая стоимость дизельного топлива экономит средства автомобилистов примерно на тридцать процентов, поэтому большинство автолюбителей сегодня стараются покупать модели на дизельных двигателях. Это приводит к тому, что растет спрос на этот вид топлива и производители увеличивают объем производства дизеля или, как у нас любят говорить, солярки. В последние годы наблюдаются стабильное увеличение объемов производства дизеля и уменьшение производства бензина в Европе.

 

Экономичность дизельных автомобилей налицо, и при этом стоимость солярки ниже бензина процентов на 10-15%.

 

Продажа диз топлива, как отмечают эксперты, нестабильна на протяжении года. Очень сильно увеличиваются объемы реализации в посевной период, а также во время сбора урожая. Автомобилисты ежегодно наблюдают небольшой скачок в цене на солярку во время полевых работ. Компания «Стандарт-Нефть» предлагает самые выгодные условия приобретения качественного дизтоплива в любое время года. 

Современные технологии производства дизельного топлива |

При производстве дизельного топлива главную роль играет правильный подход к этапам самого технологического процесса, для гарантий высокого качества получаемого продукта. Весь процесс проходит под четким контролем в специализированных цехах заводов, занимающихся переработкой нефти.

Три технологических этапа производства дизельного топлива

Первичная переработка (или же прямая перегонка) – это разделение нефти на отдельные фракции по температурам кипения. Она осуществляется в специальных ректификационных колоннах. В результате этого процесса получают, в частности, дизельные фракции, использующиеся для изготовления соответствующего топлива.

Вторичная переработка изменяет химический состав и структуру углеводородов. Основной ее метод – крекинг (от англ. cracking – расщепление), при котором происходит расщепление крупных молекул мазута на более мелкие. Крекинг может быть: термическим (расщепление идет под действием высоких температур без участия какого-либо катализатора), каталитическим (в присутствии катализатора), а также гидрокрекингом (помимо катализатора присутствует водород). Далее начинается удаление из топлива серы, для чего используется гидроочистка, которая, по сути, является разновидностью гидрокрекинга.

По сравнению с прямой перегонкой все процессы вторичной переработки весьма сложны в технологическом плане и отличаются очень высокой стоимостью. Однако они необходимы, поскольку помогают заметно увеличить выход товарного дизтоплива и заодно – улучшить его качество.

Смешение (компаундирование) – третий этап производства дизельного топлива – это соединение прямогонных фракций с компонентами вторичных процессов и присадок. Это завершающий процесс получения товарного дизельного топлива. Стоит заметить, что дизтопливо получают путем смешения прямогонных и прошедших гидроочистку фракций в соотношениях, гарантирующих выполнение требований стандарта содержания серы.

Способы улучшение качества дизельного топлива

В целях обеспечения хороших низкотемпературных свойств зимнюю и арктическую разновидности дизтоплива получают из более легких фракций, чем летнюю. Или же проводится дорогостоящая депарафинизация. Кроме того, в арктическое дизельное топливо вводятся специальные присадки, приводящие к увеличению его цетанового числа с 38-ми до 40-ка.

Если провести гидроочистку дизтоплива, можно получить экологически чистые летние и зимние марки данного вида горючего. А добавление в него антидымной и депрессорной присадок позволяет получить так называемое городское дизельное топливо, которое рекомендуется использовать в мегаполисах с целью уменьшения уровня загрязнения его воздуха.

Качество топлива улучшают добавлением различных присадок. Так, потери серы, которая спасала от износа трущиеся части мотора, компенсируют противоизносными присадками. Депрессорно-диспергирующие присадки практически полностью удаляются вредные для здоровья человека полициклические ароматические углеводороды. Запуск двигателя, полноту сгорания дизельного топлива улучшает цетаноповышающая присадка. Антистатическая присадка увеличивает скорость прокачки топлива, сохраняя при этом его пожаробезопасность. Моющая присадка обеспечивает чистоту двигателя и увеличивает срок службы топливного оборудования. Производят также дезодорирующие присадки. Однако, чем выше дозировки присадок, тем выше риск их несовместимости, что может привести к ухудшению качества топлива.

Цена соответствует качеству

Современные технологии и специальное оборудование позволяют значительно уменьшать количество отработанных газов и увеличивать эффективность дизельного топлива. Так, дополнительная обработка позволяет снизить содержание канцерогенных веществ в среднем в 2,5 раза, токсичных азотосодержащих соединений – до 20 раз, дымность – до 40%. Новейшие технологии делают дизельное топливо практически полностью безопасным.

Постоянно происходит поиск новых решений в области производства дизтоплива с целью удешевления технологического процесса. И все же на стоимость дизельного топлива больше влияет общая ситуация на рынке нефтепродуктов. Рост цен на нефть, которая является основным сырьем, несомненно, повлечет немедленный рост цены на дизтопливо. Следующим пунктом формирования цены является стоимость обработки сырья, устанавливаемая заводом-производителем. Кроме того, существуют дополнительные факторы, влияющие на конечную цену: желаемая прибыль завода-изготовителя, государственная надбавка, издержки, связанные с транспортировкой готового продукта в точки сбыта.

Просмотров: 353

Системы измерительные ИГЛА • Новости и статьи • Дизельное топливо: не уверен

Несмотря на то что дизельный лег­ковой автомобиль экономичнее бен­зинового, широкого признания у наших автомобилистов он не получил. Тому есть несколько причин. Приня­то считать, что дизель шумит и вибрирует сильнее, чем бензиновый мо­тор. Из выхлопной трубы дизельного автомобиля нередко валит черный дым. Есть еще одно \”но\”, которое отпугивает потенциальных покупателей. Речь идет о трудностях зимней эксплуатации дизеля.

Еще на студенческой скамье в МАДИ мы узнали, что в соответствии с действующим стандартом нефтеперерабатывающие заводы выпускают летнее, зимнее и арктическое дизельное топливо. Летнее (\”Л\”) рассчитано на применение при температуре окружающего воздуха до -5 °С, у зимнего (\”3\”) предел применения -25 °С (предусмотрено также производство топлива \”3-35\”, не \”боящегося\” морозов до -35 °С), а арктическое (\”А\”) сохраняет работоспособность до -50 °С.

Раскрывая содержание нормативных документов, наши профессора по-отечески предупреждали, что на практике мы скорее всего столкнемся с ситуацией, когда надо заливать в баки ДТ марки \”3\”, а на заправочных пунктах его днем с огнем не сыщешь. Зимнего и арктического дизельного топлива у нас катастрофически не хватало и не хватает до сих пор, особенно в отдаленных районах. Поэтому владельцы дизельной техники вынуждены действовать по принципу \”спасение утопающих – дело рук самих утопающих\”. В арсенале таежных трассовиков, например, есть старый, как мир, способ. При приближении настоящих холодов они заводят моторы и не останавливают до весны.

Широкое распространение получило также разбавление летнего топлива керосином или бензином. Соотношение зависит от температуры окружающего воздуха. При сильных морозах (около -50 °С) добавляют до 80% керосина. Здесь уже впору говорить о добавлении дизельного топлива в керосин! Все понимают, что это не прибавляет \”здоровья\” мотору, но что прикажете делать, если летняя солярка при наступлении холодов сначала мутнеет, а потом застывает и превращается во что угодно, только не в топливо?

Первые заморозки в наши широты приходят в середине сентября. В это время в баки автомобилей залито летнее дизельное топливо, а для возникновения серьезных проблем с утренним пуском двигателя достаточно небольшой минусовой температуры. В охлажденном топливе образуются кристаллы парафинов. Они забивают фильтры, в результате сильно затрудняется или вообще прекращается поступление топлива в цилиндры двигателя. Чтобы услышать привычное урчание дизеля после поворота ключа в замке \”зажигания\”, надо сначала восстановить нормальное питание. А это возможно лишь после нагрева бака и магистралей до температуры, при которой топливо станет вновь прозрачным (кристаллы парафинов окрашивают его в белый цвет). Выпавший парафин трудно вернуть в растворенное состояние.

И вот представьте: впереди осень, зима, начало весны. Волей-неволей возникает вопрос – что делать? Ответы ищут в разных инстанциях, обращаются и во Всероссийский научно-исследовательский институт по переработке нефти. Доктор технических наук Тамара Митусова говорит, что каждую осень телефоны ее отдела практически не умолкают. Звонят продавцы автосалонов, руководители и специалисты транспортных компаний, владельцы автомобилей. Всех интересует, почему возникают проблемы при понижении температуры и что делать, чтобы ездить, как летом. После консультации с ведущим специалистом в своей области кое-кто всерьез задумывается, правильно ли поступил, купив дизельный автомобиль.

Может ли радовать ответ на вопрос, почему в эксплуатации наблюдается постоянный дефицит зимнего дизельного топлива?

Тамара Никитовна поясняет, что основную массу дизельного топлива у нас производят по ГОСТ 305-82. При этом обеспечивают выполнение требований по содержанию серы, цетановому числу, фильтруемое™, фракционному составу и т. д. Для летнего, зимнего и арктического сортов они разные. Например, по фракционному составу летнее дизельное топливо тяжелее зимних сортов. Температура конца кипения у него 360 °С, тогда как у зимнего – 320 °С, у арктического – 280 °С. Хвостовые фракции, которые выкипают в диапазоне температур от 320 до 360 °С при производстве топлива \”3\”, приходится \”отрезать\” и вовлекать в мазут. Если речь идет об арктическом топливе, то экономические потери производителя еще больше, так как диапазон \”лишних\” фракций начинается с температуры 280 °С. Ясно, что при производстве летнего топлива сырье можно использовать более эффективно.

В результате эксплуатационники получают 85% летнего дизельного топлива (от общего количества), 14% – зимнего и 1 % – арктического. Потребности по зимним сортам обеспечиваются наполовину. Ну а поскольку летнюю солярку в чистом виде использовать нельзя даже в южных регионах России, владельцы дизельных автомобилей вынуждены разбавлять топливо бензином и керосином, не глушить двигатели ночью, использовать различные способы разогрева топливной аппаратуры. В общем, экономический выигрыш в нефтеперерабатывающей промышленности оборачивается большими проблемами в эксплуатации. Например, при разбавлении дизельного топлива бензином или керосином неизбежен ускоренный износ двигателя.

К тому же появление бензина в топливной системе дизеля существенно повышает пожарную опасность из-за низкой температуры вспышки полученной смеси.

Гораздо более грамотный способ – применение депрессорных присадок, вернее депрессорно-диспергирующих. При введении присадки в летнее дизельное топливо на нефтеперерабатывающем заводе получают зимнее топливо марки ДЗп. Его можно применять при температуре до -15 °С. Топливо заводской \”выделки\” качественное, при его производстве применяют присадки, которые прошли необходимые испытания и допущены к применению в России.

Другое дело, когда за производство такого топлива берутся недобросовестные \”химики\”. Формально они поступают точно так же, как делают на нефтеперерабатывающем заводе. Берут качественное летнее дизельное топливо и добавляют присадку. Но какую? Во ВНИИ НП проведено исследование, которое показало, что больше половины депрессорных присадок, которые можно купить в магазинах, есть не что иное, как брак. В лучшем случае их эффективность не отвечает заявленным параметрам, другие присадки никоим образом не изменяют низкотемпературные свойства топлива. Самый неблагоприятный вариант, когда при кустарном изготовлении зимнего дизельного топлива, применяют присадку, приводящую к расслоению топлива при низких температурах. В верхнем слое оказывается прозрачное топливо, внизу – мутное, с кристаллами парафинов. Забор, как правило, снизу. В результате в топливную систему автомобиля попадают кристаллы парафинов, которые моментально забивают фильтр. Пока двигатель имеет рабочую температуру, эти парафины, может быть, и не способны сыграть свою роковую роль. Но стоит остановиться на несколько часов, как дальнейшее движение станет невозможным. Чтобы \”оживить\” мотор, надо хорошо разогреть топливную систему.

Как избежать подобных неприятностей?

Тамара Митусова рекомендует поинтересоваться, какое топливо предлагают на АЗС. Посмотреть паспорт. Если в документе указано, что производитель – некая фирма \”рога и копыта\”, лучше сразу ехать туда, где можно заправиться топливом, произведенным на проверенном предприятии.

Что произойдет, если температура ночью опустится ниже -15 °С (предельная для применения ДЗп)? Несмотря на краткость, ответ Тамары Никитовны дает много информации для размышлений.

Топливо расслоится, даже если поступило от хорошего производителя. Причина в том, что в качестве \”базы\” применена летняя \”дизелька\”. Температура помутнения (выпадения парафинов) у нее -5 °С. Если ожидается более крепкий мороз, надо найти место теплого хранения или использовать топливо ДЗп минус 25, ДЗп минус 35. У них ниже температура помутнения, следовательно, ниже и температура применения. В Москве такие виды топлива редкость.

Внимательный читатель может обратить внимание, что выше были упомянуты марки зимнего топлива с температурой применения -25 °С и -35 °С. Нет ли противоречия, когда мы говорим, что ДЗп имеет температуру применения -15 °С?

Противоречия нет.

Разница марок \”3\” и \”ДЗп\” обусловлена технологией изготовления.

В первом случае (\”3\”) в топливе нет присадок, его получают \”отрезав\” тяжелые фракции (тем­пературный диапазон 320-360 °С). Во втором – берут летнее топливо (с длинным \”хвостом\”) и добавляют в него присадку.

В остывшее топливо присадку лить бесполезно. Полный эффект она дает лишь в случае, если парафины находятся в расплавленном состоянии.

В рекламных проспектах можно встретить рекоменда­цию вводить присадку при температуре на 10 градусов выше температуры помутнения, то есть при 5 °С, если речь идет о топливе \”Л\”. Оказывается, это не так. При температуре 5 3С часть парафинов уже выкристаллизовалась и выпала из топлива. На образовавшихся центрах кристаллизации собираются остальные парафины. Лить присадку надо в прозрачное теплое топливо.

Еще одна особенность применения присадок, способствующих превращению летнего дизельного топлива в зимнее.

Надо убедиться, что в топливе нет воды. Присадка – это поверхностно-активное вещество, поэтому она диспергирует воду. После этого влагу от топлива отделить очень сложно. Вода же для дизеля ничуть не менее опасный враг, чем парафины. На морозе и то и другое забивает топливный фильтр.

В заключение хочу добавить к сказанному несколько слов на основе личного опыта. Последние восемь лет я круглый год езжу на дизельном автомобиле. Зимние трудности, конечно, возникали. Но не могу сказать, что они сильно отравляли жизнь. Не помню ни одного случая, чтобы по \”топливной причине\” я не мог самостоятельно сдвинуться с места, когда надо было ехать по делам на собственном автомобиле. Но это, что ни говорите, Москва. А если бы я жил в каком-нибудь отдаленном райцентре?

Оригинал статьи

Дизельное топливо – Энергетическое образование

Дизельное топливо — энергоемкое вторичное топливо (или энергетическая валюта), используемое для питания многих тепловых двигателей, включая автомобили, грузовики и дизельные генераторы. Это может быть производное нефти, или это может быть сделано из биомассы. Само дизельное топливо представляет собой смесь углеводородов в диапазоне от C 10 H 20 до C 15 H 28 . Средний состав дизельного топлива C 12 H 23 , [1] , но следует повторить, что на самом деле это не молекулы, а просто средний состав.

Использование в автомобилестроении

Дизельные двигатели являются разновидностью тепловых двигателей внутреннего сгорания.

Дизель чаще всего используется в качестве топлива для транспорта, в частности. И дизель, и бензин имеют примерно одинаковую плотность энергии ; но поскольку дизельное топливо имеет более высокую массовую плотность , чем бензин, то при том же объеме дизельное топливо имеет больше энергии, чем бензин. Дизель также позволяет двигателям работать с гораздо более высокой степенью сжатия (т. Е. Отношением наибольшего объема к наименьшему объему в камере сжатия).Как более высокая массовая плотность дизельного топлива, так и более высокая степень сжатия позволяют дизельным двигателям быть более энергоэффективными, чем их бензиновые аналоги. Дизельные двигатели также отличаются от бензиновых тем, что в них не используются свечи зажигания, вместо этого воспламенение достигается за счет сжатия топлива (и свечи накаливания, когда двигатель холодный). Дизельные двигатели работают за счет того, что поршень сжимает воздух, нагревая его (вспомните закон идеального газа: при постоянном объеме увеличение давления увеличивает температуру).Затем топливные форсунки распыляют топливо, превращая его в газ. Тепло от воздуха внутри камеры повышает температуру дизельного газа до тех пор, пока он не воспламеняется, что действует против поршня в камере.

Типы дизельного топлива

Петродизель

Petrodiesel — это название дизельного топлива, получаемого из нефти. Это дизельное топливо обычно необходимо очищать, чтобы удалить из него серу. В настоящее время нефтедизельное топливо более распространено, чем биодизельное топливо, хотя его использование в средних и тяжелых грузовиках и автобусах растет. [2] Петродизель производится с помощью процесса, называемого фракционной перегонкой, при котором сырая нефть кипятится и ее компоненты разделяются. Поскольку температура кипения дизельного топлива выше, чем у бензина, бензин быстрее отделяется от сырой нефти. Этот процесс позволяет нефтеперерабатывающим заводам отделять друг от друга такие вещества, как дизельное топливо, керосин и бензин. [3]

Биодизель

См. Биотопливо

Биодизельное топливо — это дизельное топливо, изготовленное из биомассы, такой как водоросли.Биодизель имеет более низкие чистые выбросы, чем нефтедизель, потому что углерод, который он выделяет, был взят из современной атмосферы, когда биомасса растет, тогда как углерод, выделяемый нефтедизелем, хранился в земле миллионы лет.

Чистое биодизельное топливо, известное как B100 (100% биодизельное топливо), редко используется в качестве транспортного топлива. [4] Скорее биодизель смешивается с нефтедизелем. B20 (20 % биодизеля, 80 % нефтедизеля) является оптимальной смесью, поскольку он сгорает чище, чем нефтедизель, оставляет меньше продуктов сгорания и обладает лучшими свойствами текучести при низких температурах, чем чистое биодизельное топливо, которое слипается на холоде. [5]

Для дальнейшего чтения

Каталожные номера

  1. ↑ http://www.newton.dep.anl.gov/askasci/chem07/chem07490.htm
  2. ↑ Х. Аль-Машхадани и С. Фернандо, «Свойства, характеристики и применение смесей биотоплива: обзор», AIMS Energy, vol. 5, нет. 4, стр. 735-767, 2017. Доступно: 10.3934/energy.2017.4.735.
  3. ↑ http://www.bbc.co.uk/schools/gcsebitesize/science/aqa_pre_2011/rocks/fuelsrev3.shtml
  4. ↑ «Центр данных по альтернативным видам топлива: биодизельные смеси», Afdc.Energy.gov, 2020. [Онлайн]. Доступно: https://afdc.energy.gov/fuels/biodiels_blends.html. [Доступ: 3 февраля 2020 г.].
  5. ↑ Х. Аль-Машхадани и С. Фернандо, «Свойства, характеристики и применение смесей биотоплива: обзор», AIMS Energy, vol. 5, нет. 4, стр. 735-767, 2017. Доступно: 10.3934/energy.2017.4.735.

Что такое дизельное топливо и как дизельное топливо производится из сырой нефти на нефтеперерабатывающем заводе

«Что такое дизельное топливо?» это вопрос с двумя ответами, один очень короткий, а другой очень длинный. Короткий ответ: углеводороды. Углеводороды, как следует из названия, представляют собой молекулы, состоящие из водородных и углеродных атомных связей. Углеводороды являются компонентами любого ископаемого топлива и биотоплива, что делает их ценными. Углеводороды — это молекулы ископаемого топлива и биотоплива, которые воспламеняются, сгорают, горят, взрываются и т. д. 

На молекулярном уровне ископаемое топливо — это просто углеводороды и загрязнители. Биотопливо также представляет собой углеводороды на элементарном уровне. Итак, дизель — это просто комбинация разных углеводородов.Именно смесь углеводородов — соотношение различных углеводородов — делает дизель уникальным ископаемым топливом.

Более важным, чем вопрос о том, что входит в состав дизельного топлива, является вопрос о том, какие углеводороды содержатся в дизельном топливе и в какой комбинации.

Классы углеводородов определяют типы ископаемого топлива и биотоплива

Так же, как существуют разные виды ископаемого топлива и биотоплива, существуют разные категории, классы и типы углеводородов. Категории, классы и типы углеводородов определяют тип топлива — дизельное топливо, бензин, природный газ, керосин и т. д.— а также различные виды биотоплива.

Существует две категории углеводородов ископаемого топлива: насыщенные и ненасыщенные. И есть четыре типа классов углеводородов, два в категории насыщенных и два в категории ненасыщенных. В техническом документе Chevron.com Diesel Fuels Technical Review описываются четыре класса: «Существует четыре основных класса углеводородов: парафины, нафтены, олефины и ароматические углеводороды. Каждый класс представляет собой семейство отдельных молекул углеводородов, которые имеют общие структурные особенности, но различаются по размеру (количеству атомов углерода) или геометрии.Классы также различаются соотношением атомов водорода и углерода и тем, как атомы углерода связаны друг с другом».

Олефины, также известные как алкены, и ароматические соединения представляют собой ненасыщенные углеводороды. Алканы — единственные насыщенные углеводороды, встречающиеся в природе в сырой нефти.

Характеристики классов углеводородов

Большие молекулы углеводородов и длинные и сложные цепи молекул углеводородов означают большую плотность топлива. Плотность топлива — это количество энергии в каждом объеме топлива, например, количество энергии в галлоне или литре дизельного топлива.Легкие виды топлива, такие как бензин и газообразное топливо — природный газ (метан), пропан и т. д. — состоят из небольших молекул углеводородов и коротких молекулярных цепей. В результате легкое топливо имеет низкую плотность энергии.

Крупные углеводороды и длинные цепочки углеводородных молекул составляют большинство углеводородов в тяжелых видах топлива, таких как дизельное топливо, дизельное топливо и бункерное топливо (остаточное масло). Это связано с тем, что большие молекулы углеводородов и молекулярные цепи имеют высокую плотность энергии. В дополнение к размеру и длине молекул углеводородов на плотность влияет соотношение углерода и водорода.Количество атомов углерода по отношению к атомам водорода определяет вес и плотность топлива. Чем больше атомов углерода — или меньше атомов водорода — в соотношении углерода к водороду в молекуле, тем более плотным является топливо.

Углеводороды с высоким отношением водорода к углероду легче, чем углеводороды с более высоким отношением углерода к водороду. Причина в том, что водород — самый легкий элемент на Земле. Отсюда следует, что ископаемые виды топлива в газообразном состоянии, такие как пропан и природный газ (метан), которые имеют высокое отношение водорода к углероду, чрезвычайно легкие.На противоположном конце спектра находятся густые и тяжелые ископаемые виды топлива, такие как дизельное топливо и мазут, с высоким содержанием углерода.

Чем больше отношение углерода к водороду, тем больше плотность топлива.

Углеводороды и плотность топлива

Плотность энергии влияет на все: от расхода бензина и выбросов до срока службы двигателя. Расход бензина, выбросы, загрязнение и износ двигателя зависят от размера молекулы углеводорода и длины цепи молекулы углеводорода.

Чем выше отношение углерода к водороду, тем больше энергии содержится в топливе и тем чище топливо сгорает. Например, плотность энергии галлона бензина значительно меньше плотности энергии галлона дизельного топлива. «Дизель и бензин имеют примерно одинаковую энергию на единицу массы (более низкая теплотворная способность, около 41 МДж/кг). Плотность дизельного топлива составляет около 833 кг/м3 по сравнению с 740 кг/м3 бензина. Это дает дизельному топливу примерно на 13% более высокую плотность энергии на единицу объема», — сообщает StackExchange.ком.

В результате — по крайней мере частично — дизельные двигатели на 25–35 % экономичнее своих бензиновых аналогов и служат в два-три раза дольше.

Четыре класса углеводородов

Опять же, существует только четыре класса углеводородов: парафины, нафтены, олефины и ароматические соединения. Поскольку существует только четыре класса углеводородов, это обязательно означает, что углеводороды в ископаемом топливе попадают в один из четырех классов. Однако в дизельном топливе, как и в любом другом виде ископаемого топлива, содержатся сотни различных типов углеводородов.

Только дизельное топливо

содержит более 500 различных типов углеводородов. Кроме того, многие углеводороды в дизельном топливе также присутствуют в бензине и других ископаемых видах топлива. Хотя ископаемое топливо имеет общие углеводороды, ископаемое топливо разделяет соотношение больших и малых молекул углеводородов. В каждом ископаемом топливе есть формула углеводородной смеси.

Так же есть углеводородная формула дизельного топлива.

Категории и классы углеводородов в дизельном топливе

Четыре класса углеводородов относятся к одной из двух категорий.Независимо от того, к какому из четырех классов относится углеводород, углеводород является либо насыщенным углеводородом, либо ненасыщенным углеводородом. Отношение насыщенных углеводородов к ненасыщенным углеводородам варьируется в дизельном топливе.

Но соотношение обычно составляет около четырех насыщенных углеводородов на каждый один ненасыщенный углеводород.

Что касается классов углеводородов, то углеводороды в дизельном топливе подпадают под одну из трех категорий: парафины, ароматические углеводороды и нафтены. Олефины очень редко встречаются в дизельном топливе, потому что они редко встречаются в сырой нефти.«Олефины редко встречаются в сырой нефти; они образуются в результате определенных процессов нефтепереработки». Как поясняет Департамент передовых моторных топлив Сети энергетических технологий: «Дизельное топливо состоит в основном из парафинов, ароматических углеводородов и нафтенов. Дизельное топливо содержит углеводороды с примерно 12–20 атомами углерода и температурой кипения от 170 до 360 °C».

Что представляют собой насыщенные углеводороды — алканы —

Насыщенные углеводороды составляют большую часть углеводородов в дизельном топливе.Около 75 процентов углеводородов в дизельном топливе являются насыщенными углеводородами. Так же, как существуют разные типы углеводородов, существуют разные типы насыщенных углеводородов или алканов.

Различные виды алканов — насыщенных углеводородов — имеют разное количество атомов водорода и углерода. И разные алканы имеют разное отношение водорода к углероду. В дизельном топливе есть два типа алканов: парафины и нафтены. «Парафины и нафтены классифицируются как насыщенные углеводороды, потому что к ним нельзя добавить водород, не разрушая углеродную основу. 

Парафиновые углеводороды

Нормальные парафины представляют собой одноцепочечные молекулы. Есть остов из атомов углерода. К атомам углерода присоединены от одного до трех атомов водорода. «Обычные парафины имеют атомы углерода, связанные с образованием цепочечных молекул, где каждый углерод, кроме тех, что находятся на концах, связан с двумя другими, по одному с каждой стороны». Но подобно тому, как существуют разные виды ископаемого топлива, потому что есть разные типы углеводородов — насыщенные и ненасыщенные — есть разные виды парафинов.Кроме нормальных парафинов существуют еще и изопарафины.

Изопарафиновые углеводороды

Изопарафины имеют ту же углеродную основу, что и нормальные парафины. Однако помимо основной цепи из атомов углерода изопарафины имеют углеродные ответвления. Подразумевается, что другой парафиновый углеводород может иметь такое же количество атомов углерода и водорода в цепи, но другую структуру.

«Изопарафины имеют аналогичную углеродную основу, но они также имеют один или несколько атомов углерода, отходящих от основной цепи.Нормальный декан и 2,4-диметилоктан имеют одинаковую химическую формулу С10х32, но разные химические и физические свойства. Подобные соединения с той же химической формулой, но другим расположением атомов называются структурными изомерами».

Циклоалкановые углеводороды (нафтены)

Помимо одноцепочечных молекул и цепочечных молекул с разветвлениями, парафиновые углеводороды также образуют цепи, в которых два конца соединяются, образуя петлю. Парафиновые углеводороды этой петли представляют собой циклоалканов или нафтенов .

И каждый тип алкана может иметь большое количество различных типов.

«При стандартных условиях температуры и давления (STP) первые четыре члена ряда алканов (метан, этан, пропан и бутан) находятся в газообразной форме, а соединения, начиная с C5h22 (пентан) до н-гептадекана (C17h46 ) представляют собой жидкости (состоящие из больших фракций углеводородов, содержащихся в жидком топливе (например, в бензине, топливе для реактивных двигателей и дизельном топливе), тогда как н-октадекан (C18h48) или более тяжелые соединения существуют изолированно в виде воскоподобных твердых веществ при СТП.Эти более тяжелые парафины растворимы в более легких парафинах или других углеводородах и могут быть обнаружены в дизельном топливе и мазутах. Парафины от C1 до C40 обычно появляются в сырой нефти (более тяжелые алканы в жидком растворе, а не в виде твердых частиц) и составляют до 20% сырой нефти по объему».

Остальные компоненты дизельного топлива – ароматические, ненасыщенные углеводороды.

Какие ненасыщенные углеводороды — ароматические углеводороды — содержатся в дизельном топливе

Ароматические соединения представляют собой ненасыщенные углеводороды.Ароматические соединения составляют неалканы в дизельном топливе. «Дизельное топливо имеет содержание ароматических соединений в диапазоне от 15 до 37% по объему». Существует три типа ароматических соединений: моноароматические, диароматические и триароматические. Хотя в дизельном топливе существуют сотни конкретных типов ароматических соединений, только полдюжины составляют основную часть современного дизельного топлива.

Наиболее распространенными ароматическими соединениями в дизельном топливе являются:

  1. Бензол
  2. Толуол или метилбензол
  3. м-ксилол или 1,3-диметилбензол
  4. Этилбензол
  5. Пропилбензол
  6. Изопропилбензол

Преимущества и недостатки ароматических соединений

Ароматические соединения играют решающую роль в двух важных качествах дизельного топлива. Во-первых, чем больше количество ароматических соединений, тем больше вязкость. Таким образом, чем больше ароматики в дизельном топливе, тем оно более текучее. Кроме того, ароматические углеводороды представляют собой летучие углеводороды, что означает, что ароматические углеводороды помогают при запуске дизельного двигателя в холодную погоду. И чем больше ароматики, тем выше цетановое число дизельного топлива. Но у ароматических соединений есть и недостатки, особенно в отношении окружающей среды.

Ароматические соединения при сгорании производят более грязные выбросы, чем алканы. «Ароматические соединения могут привести к образованию канцерогенных соединений в выхлопных газах, таких как бензол и полиароматические соединения.Олефины в бензине могут привести к увеличению концентрации реактивных олефинов в выхлопных газах, некоторые из которых являются канцерогенными, токсичными или могут увеличить озонообразующий потенциал».

Хорошие и плохие углеводороды в дизельном топливе

Дизельное топливо не является «чистым» топливом по мнению традиционных экологов. Причина в твердых частицах и смоге, связанных с сжиганием дизельного топлива. Однако черный дым дизельных двигателей мало чем отличается от дыма из труб, вулканов и лесных пожаров.Черный дым, который производили дизельные двигатели прошлого, был просто несгоревшим углеводородом.

Вероятно, наиболее опасными выбросами двигателей внутреннего сгорания являются невидимые газы, содержащиеся в выбросах. Угарный газ, например, вырабатывается дизельными двигателями в очень малых количествах. С другой стороны, бензиновые двигатели производят значительные объемы.

Есть одна причина — преобладание одного углеводорода над другим — которая отделяет дизельное топливо от других ископаемых видов топлива: нафтены.«Нафтены — это класс циклических алифатических углеводородов или просто циклоалканов». Проще говоря, нафтены — это алканы с петлей. Это означает, что нафтены богаты энергией и чрезвычайно плотны. Что еще более важно, выбросы нафтенов не токсичны.

Хотя все виды ископаемого топлива содержат большое количество парафинов (алканов) и ароматических соединений, не все виды ископаемого топлива содержат большое количество нафтенов. Вместо нафтенов третьим компонентом легких видов топлива, таких как бензин и ископаемое топливо в газообразном состоянии, являются алкены.Алкены токсичны. Таким образом, на фундаментальном уровне дизельное топливо отличается от бензина и других видов легкого газообразного топлива тем, что оно содержит нафтены, ценные нетоксичные выбросы, производящие углеводороды.

Дизельные углеводороды по сравнению с другими ископаемыми видами топлива

К счастью, «чистыми» углеводородами являются те же углеводороды, которые обладают высокой плотностью энергии. Точно так же те углеводороды, которые токсичны для людей и наносят ущерб атмосфере и окружающей среде, также не являются энергоемкими.Хотя у дизеля есть проблемы с загрязнением выхлопными газами, эти проблемы не связаны с углеводородами. В то время как сера в обычном дизельном топливе токсична, дизельное топливо с низким содержанием серы значительно меньше загрязняет окружающую среду, чем бензин.

Дизель

имеет более высокое содержание алканов, чем бензин, и более низкое содержание ароматических соединений. Кроме того, бензин имеет высокое содержание алкенов. Алкены производят токсичные выбросы. Вместо алкенов дизельное топливо содержит нафтены, форму алканов. Алканы относятся к наиболее чистому классу углеводородов по выбросам.И нафтены имеют самую высокую плотность энергии среди всех углеводородов.

Что касается выбросов углеводородов, дизельное топливо является самым чистым ископаемым топливом.

Все, что вам нужно знать о возобновляемом дизельном топливе

Возобновляемое дизельное топливо представляет собой углеводородное дизельное топливо, получаемое путем гидрообработки жиров, растительных масел и отработанных кулинарных масел.

Фото предоставлено Neste US

По своему основному определению возобновляемое дизельное топливо является прямым заменителем дизельного топлива, полученного из возобновляемых материалов с низким содержанием углерода.

«Возобновляемое дизельное топливо, как правило, представляет собой углеводород и неотличимо от нефти, которую оно заменяет. Таким образом, это в основном дизельное топливо из возобновляемых ресурсов», — пояснил Майкл Локи, исполнительный директор Sunshine Biofuels.

Более технологично, возобновляемое дизельное топливо представляет собой углеводородное дизельное топливо, получаемое путем гидрообработки жиров, растительных масел и отработанных кулинарных масел.

«Он имеет очень схожие свойства с дизельным топливом со сверхнизким содержанием серы (ULSD) и должен соответствовать тому же стандарту ASTM, что и дизельное топливо, полученное из нефти», — сказал Роберт Маккормик, старший научный сотрудник Национальной лаборатории возобновляемых источников энергии (NREL).

Возобновляемое дизельное топливо 101

Возобновляемое дизельное топливо — это синтетическое дизельное топливо нового поколения.

«Может производиться из растительного масла или другого сырья биомассы (древесина, сельскохозяйственные отходы, мусор и т.д.). Его также можно производить из угля и природного газа, хотя статуса этих продуктов, называемых «возобновляемыми», скорее всего, не будет», — отметил Марк Фитц, президент Star Oilco.

Кроме того, это высококачественное дизельное топливо обеспечивает на 80 % меньше выбросов в течение жизненного цикла по сравнению с нефтяным дизельным топливом.

«В отличие от биодизеля, возобновляемое дизельное топливо Neste MY представляет собой топливо для прямой замены, которое не требует смешивания и совместимо со всеми дизельными двигателями. Фактически, каждая молекула возобновляемого дизельного топлива Neste MY содержится в дизельном топливе ULSD, а это означает, что для перехода не требуется никаких изменений в инфраструктуре», — говорит Мэтт Леук, технический менеджер Neste US в Северной Америке.

Процессы производства возобновляемого дизельного топлива обычно представляют собой процессы Фишера-Тропша или гидрогенизации.

«Эти процессы берут одну молекулу, расщепляют ее на основные части, а затем преобразуют ее с введением водорода в сверхчистую, высокопроизводительную синтетическую молекулу углеводорода», — сказал Фитц.«По сути, производители возобновляемого дизельного топлива используют практически волшебные процессы. Они берут низкосортные рендеринговые и растительные масла и переделывают их в чистое дизельное топливо».

Существует также несколько процессов производства возобновляемых присадок к дизельному топливу.

«Эти возобновляемые дизельные топлива не имеют точной химической структуры дизельного топлива, но их можно смешивать с традиционным дизельным топливом, не влияя на характеристики топлива. Самый простой способ описать это — взаимозаменяемый дизельный продукт, изготовленный из экологически чистых источников.Но он не производится с переэтерификацией, которая используется для производства биодизеля. Чтобы сделать это еще проще, возобновляемое дизельное топливо — это топливо, изготовленное из возобновляемых ресурсов, которое может заменить все или часть дизельного топлива на транспортном рынке, которое не является биодизельным или полученным путем переэтерификации», — сказал Локи из Sunshine Biofuels.

Благодаря чистоте процесса возобновляемое дизельное топливо является более чистым топливом, поэтому работает лучше, с меньшим выбросом CO2 и меньшими выбросами выхлопных газов, чем дизельное топливо.

«Это потрясающий продукт, который многое говорит о светлом будущем человечества. Это топливо будущего. Низкоуглеродное возобновляемое топливо с более высокими эксплуатационными характеристиками».

Преимущества возобновляемого дизельного топлива

Тем не менее, автопаркам следует помнить, что это не биодизельное топливо, а топливо премиум-класса, которое в настоящее время стоит дороже бензина и дизельного топлива.

Но некоторые преимущества возобновляемого дизельного топлива по сравнению с биодизелем или традиционным дизельным топливом перевешивают надбавку к цене.Эти преимущества включают в себя лучшую производительность автомобиля, меньшее техническое обслуживание, более чистое горение и отсутствие запаха.

«Возобновляемое дизельное топливо — это передовое биотопливо, что означает, что оно обеспечивает сокращение выбросов парниковых газов (ПГ) более чем на 50% в течение жизненного цикла по сравнению с дизельным топливом, полученным из нефти», — пояснил Маккормик из NREL.

Несколько экспертов отметили более чистые свойства топлива.

«Это более чистое топливо с низким содержанием CO2 с лучшими эксплуатационными характеристиками, проявляющимися в большей мощности, меньшем количестве регенераций в сажевых фильтрах, и многие автопарки заявляют, что они видят больший пробег», — сказал Фитц из Star Oilco.

Дополнительное преимущество связано с хранением топлива.

«Возобновляемое дизельное топливо может храниться в течение длительного времени без ухудшения качества или накопления воды, что может способствовать росту микробов», — говорит Леук из Neste US.

Его сходство с дизельным топливом, полученным из нефти, означает отсутствие проблем с инфраструктурой или совместимостью с транспортными средствами. Возобновляемое дизельное топливо можно смешивать с обычным дизельным топливом на любом уровне.

Кроме того, запах практически отсутствует.

«В отличие от других видов дизельного топлива, возобновляемое дизельное топливо не содержит ароматических соединений или примесей, не имеет запаха и позволяет топливу сгорать с максимальной эффективностью, при этом снижая частоту обслуживания форсунок и регенерации сажевого фильтра. Кроме того, отсутствие запаха означает, что он менее вреден для водителей, операторов и окружающей среды. Водители не будут весь день вдыхать вредные пары или возвращаться домой с запахом дизельного топлива», — говорит Леук из Neste US.

Возобновляемое дизельное топливо

также демонстрирует улучшенные характеристики в холодную погоду благодаря низкой «точке помутнения» для превосходных характеристик в холодную погоду и высокому цетановому числу, обеспечивающему более быстрый холодный пуск, меньший шум и лучшую реакцию дроссельной заслонки.

В частности, для производства грузовых автомобилей одним из основных преимуществ является тот факт, что возобновляемое дизельное топливо является прямой заменой топлива, которое можно использовать в существующих дизельных двигателях большой мощности без каких-либо модификаций.

«Поскольку он гидрогенизирован, он не содержит кислорода, а это означает, что автопарки не сталкиваются с проблемами холодной погоды, водного притяжения или проблем с хранением», — говорит Леук из Neste US. «Наше возобновляемое дизельное топливо также может значительно снизить углеродный след парка рабочих грузовиков.

Наконец, парки, ориентированные на общее время безотказной работы или испытывающие повторяющиеся проблемы с обслуживанием форсунок и сажевых фильтров, должны увидеть улучшения в использовании возобновляемого дизельного топлива.

«Это более чистое, сухое топливо с превосходными характеристиками по сравнению с оптовым дизельным топливом ASTM. Особенно выиграют автопарки с большим количеством холостых оборотов и частых остановок. Автопарки, такие как грузовые автовышки или мусоровозы, сообщают, что возобновляемое дизельное топливо значительно снижает затраты на техническое обслуживание современного экологически чистого дизельного грузовика», — сказал Фитц.

Доступность и будущий рост

В США ежегодно выбрасывается около 7 миллиардов метрических тонн парниковых газов, и более 28% приходится непосредственно на транспортную отрасль.

«Выбросы дизельных двигателей сократились почти на 95% с момента внедрения дизельных сажевых фильтров (DPF) и селективной каталитической нейтрализации (SCR), но недавно федеральное правительство ввело дополнительные правила для сокращения выбросов и улучшения экономии топлива для большегрузных автомобилей. до 25% с настоящего момента до 2027 года», — сказал Леук из Neste US.«Глобальный спрос на более чистое топливо постоянно растет, и все больше и больше компаний по всему миру инвестируют в технологии возобновляемого дизельного топлива».

В настоящее время возобновляемое дизельное топливо малодоступно, в основном оно используется в штатах западного побережья, таких как Вашингтон, Орегон и Калифорния. Но заводы строятся, и спрос и потребность в этом более чистом топливе есть.

«В настоящее время строится довольно много заводов, и мы ожидаем, что традиционные НПЗ также начнут производить это топливо.Тем не менее, как крупнейший производитель в США, Renewable Energy Group описывает эти дополнительные мощности «как воду в пустыне», поскольку в настоящее время предложение настолько не соответствует спросу», — отметил Фитц.

Локи из Sunshine Biofuels считает, что возобновляемое дизельное топливо в конечном итоге заменит биодизельное топливо.

«Это гораздо более простой и выгодный продукт для цепочки поставок нефти, и разрабатываются технологии его переработки из более дешевого сырья или возобновляемых источников, которые делают его более конкурентоспособным по стоимости, чем другие решения», — сказал Локи.

И хотя внутреннее производство растет, Маккормик из NREL отметил, что для того, чтобы оно стало более распространенным, потребуется разработка гораздо большего ресурса жиров и масел.

Что нужно знать о возобновляемом дизельном топливе — Green Fleet

(слева направо) Ричард Баттерсби, город Окленд, Калифорния; Пэт О’Киф, Golden Gate Petroleum; и Невилл Фернандес из Neste изображены после того, как город Окленд объявил о переходе на возобновляемое дизельное топливо. Фото предоставлено городом Окленд

Что такое возобновляемое дизельное топливо? Короткий ответ: это топливо, которое химически похоже на нефтяное дизельное топливо, но на 100% возобновляемое и устойчивое. Другими словами, это новейший и самый экологичный дизель на рынке. Но чтобы действительно понять это, полезно сделать резервную копию и понять разницу между ним и его предшественниками, нефтяным дизельным топливом и биодизелем. Вот краткое изложение:

Нефтяное дизельное топливо: Обычные (на основе нефти) ископаемые виды топлива изготавливаются из сырой нефти — углеводородов, органических соединений и небольших количеств металлов, образовавшихся миллионы лет назад.Для производства топлива на основе ископаемого топлива, такого как нефтяное дизельное топливо, сырая нефть извлекается из-под земли, закачивается на нефтеперерабатывающий завод и перерабатывается с помощью процесса, основанного на тепле и давлении, называемого гидрогенизацией.

Биодизель: В отличие от нефтяного дизельного топлива, биодизель не зависит от ископаемого топлива. Вместо этого он производится из растительных масел и/или животных жиров, которые являются возобновляемыми. Он также обрабатывается иначе, чем нефтяное дизельное топливо, с использованием процесса, называемого переэтерификацией. Этот процесс вводит кислород в топливо, что может вызвать проблемы с температурой замерзания, разделением во время хранения, ростом водорослей и более высокими выбросами. Биодизель обычно смешивают с нефтяным дизельным топливом в соотношении от 5% до 20%.

Возобновляемое дизельное топливо: Как и биодизельное топливо, возобновляемое дизельное топливо не является ископаемым топливом. Вместо этого он сделан из возобновляемых ресурсов, не связанных с нефтью, таких как натуральные жиры, растительные масла и смазки. «Возобновляемое дизельное топливо, как и биодизельное, получают из отходов сельскохозяйственной продукции, в частности отходов растительных масел и отходов животных жиров», — сказал Аллен Шеффер, исполнительный директор Форума дизельных технологий. «Пока мы выращиваем соевые бобы и занимаемся животноводством, отходы, полученные после переработки этих продуктов в пищу, могут быть переработаны в чистое топливо с низким содержанием углерода. 

Однако

Возобновляемое дизельное топливо отличается от биодизеля тем, как оно обрабатывается. Возобновляемое дизельное топливо обрабатывается аналогично тому, как производится нефтяное дизельное топливо, что делает его химически таким же, как нефтяное дизельное топливо. Это означает несколько вещей:

  1. Поскольку возобновляемое дизельное топливо является гидрогенизированным, оно не содержит кислорода, поэтому пользователи не столкнутся с проблемами, связанными с температурой замерзания и хранением, которые представляет биодизельное топливо.
  2. Благодаря гидрогенизации возобновляемое дизельное топливо также сгорает чище, чем биодизель.
  3. Поскольку возобновляемое дизельное топливо имеет ту же химическую структуру, что и нефтяное дизельное топливо, его можно использовать в двигателях, предназначенных для работы на обычном дизельном топливе, без необходимости смешивания.
Возобновляемое дизельное топливо

имеет ряд преимуществ: оно изготовлено из возобновляемых источников, сгорает чисто и работает так же, как традиционное дизельное топливо. Автопарки, осуществляющие переход, не столкнутся с проблемами производительности, и им не потребуется модифицировать оборудование или заправочную инфраструктуру для перехода на это топливо.

Schaeffer сказал, что автопарки, которые перешли на возобновляемое дизельное топливо, сделали это в рамках стратегии снижения затрат для достижения целей устойчивого развития. «Возобновляемое дизельное топливо может позволить автопаркам существенно сократить выбросы углерода и потребление нефти, а также улучшить качество воздуха без ущерба для мощности, производительности или запаса хода».

Город Окленд, Калифорния, был одним из этих флотов. Когда возобновляемое дизельное топливо стало коммерчески доступным в северной Калифорнии, город воспользовался этой возможностью.

«Поначалу возобновляемое дизельное топливо казалось «слишком хорошим, чтобы быть правдой» и не требовало затрат для достижения наших целей. Но возобновляемое дизельное топливо дает вам возможность перевести весь ваш дизельный парк на альтернативное топливо за одну ночь», — сказал Ричард Баттерсби, CAFM, CPFP, менеджер по обслуживанию оборудования в городе. «Когда продукт стал доступен через местного поставщика по очень конкурентоспособной цене, было легко принять решение».

Город Окленд с осени 2015 года использует возобновляемое дизельное топливо во всем своем оборудовании, работающем на дизельном топливе, включая пожарные и внедорожную технику.На сегодняшний день в автопарке не наблюдается заметных отличий от бензинового дизельного топлива, и жалоб от водителей не поступало.

«Мы рассчитываем сократить потребление около 250 000 галлонов дизельного топлива и устранить более 1500 тонн выбросов парниковых газов каждый год, и нам еще предстоит столкнуться с какими-либо недостатками», — сказал Баттерсби. «Самая распространенная реакция, которую я испытал, — это неверие в то, что существует более чистый заменитель прямого дизельного топлива, который производится из возобновляемых источников, не требует дополнительных затрат на само топливо и не требует модификации оборудования и инфраструктуры.

Eugene Water & Electric Board (EWEB), старейшее коммунальное предприятие штата Орегон, также внедрило возобновляемое дизельное топливо по многим из тех же причин — и во многом с тем же результатом. Чтобы снизить уровень выбросов парниковых газов и использование ископаемого топлива, флот полагался на более высокие коэффициенты биодизеля. Однако цена и производительность в холодную погоду наложили ограничения.

Когда UPS и город Сан-Франциско перешли на возобновляемое дизельное топливо, это привлекло внимание автопарка.После дальнейших исследований флот решил, что пришло время попробовать.

«Мы не обнаружили абсолютно никаких сбоев в производительности при переходе на возобновляемое дизельное топливо — это почти слишком хорошо, чтобы быть правдой», — сказал Гэри Ленч, CAFM, управляющий автопарком, EWEB.

Сегодня каждый дизельный двигатель в списке EWEB работает на возобновляемом дизельном топливе. Поскольку возобновляемое дизельное топливо соответствует отраслевым спецификациям ASTM D975 для дизельного топлива, его можно использовать на любом транспортном средстве, работающем на дизельном топливе, и на него распространяется гарантия производителя.

По словам Ленча, диагностические предупреждения от телематических устройств не только просты в реализации, но и доказали, что возобновляемое дизельное топливо снижает выбросы в атмосферу. «Когда мы использовали биодизель, мы получали два-три предупреждения в неделю о том, что сажевый фильтр агрегата забился сажей и требует регенерации», — сказал он. «После нескольких недель использования возобновляемого дизельного топлива предупреждения исчезли».

Используя возобновляемое дизельное топливо и топливо на основе этанола, по оценкам EWEB, в этом году коммунальное предприятие сможет сократить выбросы CO2 более чем на 30% и сократить использование ископаемого топлива более чем на 65% по сравнению с уровнем 2009 года.«При использовании обычного галлона дизельного топлива выделяется более 30 фунтов. парниковых газов в воздух. При использовании галлона возобновляемого дизельного топлива выбрасывается менее 10», — пояснил Ленч.

Пэт О’Киф, генеральный директор Nexgen Fuel и вице-президент Golden Gate Petroleum, калифорнийского дистрибьютора дизельного топлива из возобновляемых источников, сказал, что автопарки могут ожидать аналогичных экологических результатов. «Возобновляемое дизельное топливо снижает выбросы парниковых газов на 13-90%, а выбросы CO2 в течение жизненного цикла примерно на 60-90%», — сказал он. «Цетановое число возобновляемого дизельного топлива составляет от 75 до 90 по сравнению с 48–52 для нефтяного дизельного топлива, что означает, что возобновляемое дизельное топливо сгорает более полно и, следовательно, чище, чем нефтяное дизельное топливо.

Возобновляемое дизельное топливо

легко внедрить, оно имеет явные экологические преимущества и не влияет на характеристики автомобиля. Но как насчет затрат?

В Калифорнии возобновляемое дизельное топливо конкурентоспособно по стоимости с нефтяным дизельным топливом и биодизелем благодаря стандарту штата на низкоуглеродное топливо (LCSF), который частично компенсирует расходы. «Крупнейшим рынком возобновляемого дизельного топлива является Калифорния, где система налогообложения и регулирования поощряет использование жидкого топлива с низким содержанием углерода», — сказал Шеффер. «Мы видели, что розничные цены на возобновляемое дизельное топливо в Калифорнии колеблются вокруг цен на традиционное дизельное топливо со сверхнизким содержанием серы (ULSD).

В Орегоне Ленч сказал, что EWEB отслеживает цены на альтернативное топливо в течение последних пяти лет. В настоящее время возобновляемое дизельное топливо конкурирует с биодизелем. «Мы видим, что R99 [возобновляемое дизельное топливо] стоит около 15 центов за галлон по сравнению с дизельным топливом на нефтяной основе, что сопоставимо со стоимостью B-20», — сказал он. «Возобновляемое дизельное топливо все еще является развивающимся рынком. Поскольку мы видим усиление конкуренции между нашими поставщиками топлива, я ожидаю, что стоимость выровняется».

Возобновляемое дизельное топливо может быть конкурентоспособным по стоимости на некоторых рынках, но могут ли его получить все рынки? Технически все штаты могут использовать возобновляемое дизельное топливо, но ни один из них не поощряет и не поощряет это так, как это делает Калифорния.

«В настоящее время возобновляемое дизельное топливо в основном продается в штате Калифорния из-за того, что в Калифорнии действует стандарт низкоуглеродного топлива», — пояснил О’Киф.

Neste, нефтеперерабатывающий завод, производящий возобновляемое дизельное топливо, распространяемое компанией О’Киф, сказал, что расширение в другие регионы затруднено из-за дистрибуции.

«У нас хорошая логистика и дистрибуция в Калифорнии, поэтому Калифорния для нас — очень удобное место, где мы можем продавать различным государственным паркам.В других штатах это немного сложнее, но выполнимо», — сказала Туйя Калпала, менеджер по маркетингу Neste US из Хьюстона. Компания имеет четыре завода по всему миру, в том числе в Сингапуре и Европе. По ее словам, Neste поставляет возобновляемое дизельное топливо на западное побережье из Сингапура, а на восточное побережье и побережье Мексиканского залива оно может поставлять из Европы или Сингапура.

Стоимость доставки выше для не прибрежных штатов, сказал Калпала. Эти более высокие затраты в сочетании с отсутствием стимулов означают, что топливо может быть чрезмерно дорогим.

Однако отсутствие LCFS не означает, что автопарки не переключаются на экологические преимущества. Ленч из Совета по водоснабжению и электричеству Юджина в Орегоне знает как минимум о семи других государственных автопарках в штате, использующих это топливо, несмотря на то, что оно стоит немного дороже.

Автопарк Нью-Йорка также рассматривает возможность использования возобновляемого дизельного топлива в рамках своей стратегии по сокращению выбросов парниковых газов.

«Расширение использования биодизеля и разработка вариантов использования возобновляемого дизельного топлива являются важными аспектами нашей стратегии», — сказал Кит Керман, начальник автопарка городского Департамента общегородских административных служб.«Мы в восторге от недавнего роста использования возобновляемого дизельного топлива в государственных транспортных средствах Калифорнии, и мы начинаем наши собственные переговоры с поставщиками возобновляемого дизельного топлива».

Шеффер объяснил, что, хотя в настоящее время предложение возобновляемого дизельного топлива невелико, оно может увеличиться вместе со спросом. «Интерес к топливу среди автопарков по всей стране может способствовать повышению доступности продукта для удовлетворения растущего спроса», — сказал он.

Калпала сообщил, что розничные заправочные станции Propel в Калифорнии, продающие возобновляемое дизельное топливо Neste под названием Diesel HPR, пользуются огромным успехом.

Баттерсби уверен, что спрос будет. «Многие государственные автопарки переходят на этот режим, штат Калифорния обязал его использовать для государственных дизельных автомобилей, а UPS взяла на себя обязательство закупить 46 миллионов галлонов возобновляемого дизельного топлива в течение следующих трех лет. Я почти уверен, что он здесь, чтобы остаться».

Все, что вам нужно знать

Миодраг ИгнятовичGetty Images

Вы подумываете о том, чтобы перейти на биодизельное транспортное средство или использовать дизельный автомобиль или грузовик на биодизельном топливе? Продолжайте читать, чтобы узнать о плюсах и минусах биодизеля по сравнению с дизельным топливом. дизельное топливо, что движет рынком и почему вы, возможно, захотите рассмотреть возможность самостоятельного перехода на биодизельное топливо.

Что такое биодизель?

Биодизель — это возобновляемое биоразлагаемое альтернативное топливо, изготовленное из смеси модифицированных растительных масел и дизельного топлива. По словам Эдмундса, его производство увеличилось с 25 миллионов галлонов в 2005 году до 1,7 миллиарда галлонов в 2013 году. Сегодня биодизель добавляется в количестве 5% или меньше почти во все дизельное топливо, продаваемое в Соединенных Штатах.Основным источником биодизеля в США является соевое масло, хотя оно также производится из:

  • «Желтая смазка» (использованное ресторанное масло при приготовлении пищи).
  • Водоросли.
  • Рапс.
  • Животный жир.

    Что нужно знать о биодизеле

    Биодизель редко используется в чистом виде. Обычно он смешивается с дизельным топливом и обозначается количеством дизельного топлива, с которым он смешивается. Фактически, вы обычно можете найти немного биодизеля почти во всем «обычном» дизельном топливе, продаваемом на заправочных станциях в США.S., в смесях до B5, — говорит Эдмундс. В то время как многие водители дизельных грузовиков и автомобилей не знают, что топливо, которое они заправляют в свои автомобили, содержит 5% биодизеля, операторы автопарков активно ищут ненефтяное топливо. На самом деле, многие автопарки и коммерческие автомобили используют B20, который представляет собой смесь 20% биодизеля и 80% нефти.

    Стоимость производства биодизельного топлива примерно равна цене производства нефти. Стимулы, предусмотренные федеральной политикой, помогли сохранить конкурентоспособность рыночных цен.Федеральные стандарты дизельного топлива с низким содержанием серы также дали импульс биодизелю.

    Преимущества использования биодизеля

    Существует много преимуществ использования биодизеля, даже в его смешанной форме, хотя некоторые экологические преимущества зависят от способа производства топлива. Одним из преимуществ является тот факт, что топливо поступает из возобновляемых ресурсов, которые можно выращивать в США, что снижает нашу зависимость от иностранной нефти.

    Биодизель также снижает выбросы выхлопных газов, в том числе количество сажи и «воздушных ядовитых веществ», выбрасываемых в атмосферу.Исследования Агентства по охране окружающей среды (EPA) показывают, что биодизель выбрасывает на 11% меньше угарного газа и на 10% меньше твердых частиц, чем дизельное топливо. Согласно Car Talk, исследование, проведенное Министерством энергетики и сельского хозяйства, показало, что биодизель снижает чистые выбросы углекислого газа на 78%. В отличие от нефтяного дизельного топлива, которое содержит серу и канцерогенный бензол, два компонента, которые регулируются государственными органами по выбросам и EPA, биодизель нетоксичен и биоразлагаем.

    Из-за более низких выбросов и национального стремления снизить зависимость от нефти биодизель является лучшим в США.Тип топлива, предпочитаемый правительством США. Он используется всеми четырьмя родами вооруженных сил США, а также государственным, городским и частным флотом. Его часто используют на фермах, в производственном оборудовании и в строительной отрасли. Поскольку спрос на биодизельное топливо растет, производители смогут увеличить производство, сделав биодизель более доступным для потребителей.

    Хотя автомобили с дизельным двигателем широко используются в Европе, по словам Эдмундса, в 2012 году на них приходилось лишь 1% продаж легковых автомобилей в США.Однако, в немалой степени благодаря Национальной кампании EPA по очистке дизельного топлива, дизельные автомобили теперь соответствуют строгим стандартам выбросов.

    Дизельные двигатели обеспечивают потребителям на 20-40% лучшую экономию топлива, а также больший крутящий момент при более низких оборотах, чем бензиновые. Использование биодизельного топлива в дизельных двигателях способствует дальнейшему сокращению выбросов и снижает зависимость страны от иностранной нефти. Более того, автомобили могут работать на биодизеле без каких-либо модификаций.

    Недостатки использования биодизельного топлива

    Одной из самых больших проблем при использовании биодизельного топлива было его качество и долгосрочное воздействие на дизельные автомобили.Однако для решения этих проблем Национальный совет по биодизелю работал с производителями автомобилей и двигателей, регулирующими органами и производителями биодизеля над созданием национальных стандартов для чистого биодизеля и смесей.

    Другая серьезная проблема заключается в том, как заправочные станции относятся к биодизельному топливу по сравнению с другими видами топлива. Поскольку он сделан из продуктов на растительной основе, его необходимо хранить при правильной температуре. Если его оставить слишком долго в теплом резервуаре для хранения, на нем может появиться плесень. И наоборот, если он хранится при слишком низких температурах, он может загустеть и его будет трудно дозировать.

    Также вызывают озабоченность проблемы, вызванные более высокой смазывающей способностью при переходе с существующих систем на биодизель. Хотя высокая смазывающая способность помогает предотвратить преждевременный износ топливной системы, она может выделять отложения на стенках бака и трубах, вызывая засорение топливного фильтра. EPA рекомендует владельцам дизельных автомобилей менять топливные фильтры после первой заправки топливом. Work Truck сообщает, что производительность биодизеля также хуже, чем у дизельного топлива в холодных условиях. Тем не менее, сегодня на рынке есть ряд автомобилей, совместимых с биодизелем.

    Расширение рынка биодизельного топлива

    По данным Work Truck, три основных фактора роста рынка биодизельного топлива включают: и парки коммунальных служб для удовлетворения потребностей в альтернативном топливе. Автопарки могут заработать один кредит EPAct за каждые 450 галлонов B-100, которые они приобретают в смесях 20% или выше и используют в транспортных средствах, полная масса которых превышает 8500 фунтов.

  1. Налоговые льготы: Федеральное правительство предлагает налоговый кредит на биотопливо в рамках американского Закона о создании рабочих мест. Налоговый кредит составляет пенни за процент биотоплива, полученного с использованием сельскохозяйственных продуктов, и полпенса за процент переработанных масел. Дистрибьюторы получают стимул и передают сбережения потребителю.
  2. Федеральные законы и законы штата: Рост также обусловлен новыми законами штата и федеральными законами, требующими включения биодизеля в дизельное топливо.
    1. Хотя переход на биодизельное топливо, безусловно, сопряжен с недостатками, большинство согласится с тем, что преимущества перевешивают потенциальные проблемы. Рост рынка будет только продолжаться, поскольку биодизельное топливо становится более доступным для потребителей. В то время как большинство легковых автомобилей с дизельным двигателем уже работают на топливе, содержащем некоторое количество биодизеля, вы, возможно, захотите рассмотреть еще более высокую смесь, чтобы еще больше помочь окружающей среде и воспользоваться многими другими преимуществами.

      Информация и исследования в этой статье проверены сертифицированным ASE мастером-техником Duane Sayaloune из YourMechanic. com . Для любых отзывов или запросов на исправление, пожалуйста, свяжитесь с нами по телефону [email protected] .

      Источники:

      https://www.worktruckonline.com/145401/what-are-the-pros-and-cons-of-biodiesel-vs-diesel

      https://www.edmunds.com/ экономия топлива/основы биодизеля.html

      https://www.cartalk.com/content/car-talks-guide-alternative-fuels-0

      Этот контент создается и поддерживается третьей стороной и импортируется на эту страницу, чтобы помочь пользователям указать свои адреса электронной почты. Вы можете найти дополнительную информацию об этом и подобном контенте на сайте piano.io.

      границ | Оценка гидроочищенного растительного масла (HVO) и его влияние на выбросы дизельного двигателя легкового автомобиля

      Введение

      Растущий спрос на ископаемое топливо, рост цен на сырую нефть и необходимость сокращения выбросов парниковых газов привели к значительным усилиям по развитию альтернативных источников энергии. За последнее десятилетие биотопливо привлекло значительное внимание как возобновляемое, биоразлагаемое и нетоксичное топливо. Европейский регламент 2009 г. (директива 2009/28/EC) установил новые цели для членов Европейского Союза. В частности, каждое государство-член должно обеспечить, чтобы доля энергии из возобновляемых источников на всех видах транспорта в 2020 году составляла не менее 10% от общего энергопотребления. Поскольку внедрение других возобновляемых источников энергии на автомобильном транспорте довольно сложно осуществить в краткосрочной перспективе без перехода на альтернативные силовые агрегаты (например,g., гибриды, топливные элементы и т. д.), ожидается, что цель, поставленная новым регламентом, будет достигнута в основном за счет широкого использования биотоплива (Rakopoulos et al., 2006; Kousoulidou et al., 2012). В настоящее время наиболее широко используемыми биотопливами первого поколения являются МЭЖК, чаще называемые биодизельным топливом, и биоэтанол. Биодизель является наиболее часто используемым биотопливом в Европе, так как на его долю приходится 79,7% общего потребления биотоплива (EurObserv’ER, 2015). Хотя дизельные выхлопные газы являются канцерогенными, на дорогах Европы по-прежнему преобладают дизельные автомобили из-за прошлых решений в пользу этой технологии.Поскольку уступки, предоставленные парламентом ЕС, позволяют производителям автомобилей заблаговременно до 2020 года снизить официальные выбросы дизельных двигателей NO x , ожидается, что это доминирование не прекратится в краткосрочной перспективе (Hooftman et al., 2018). Таким образом, ожидается, что биодизель будет продолжать играть важную роль на европейском рынке биотоплива.

      Биодизель можно производить из различных видов сырых растительных масел из энергетических культур, использованных масел для жарки или животных жиров с использованием традиционной технологии переэтерификации.Оно обладает многими преимуществами, такими как более высокое цетановое число, хорошая смазывающая способность, более высокая температура воспламенения и отсутствие серы или ароматических соединений (Kousoulidou et al., 2009). С другой стороны, он оказывает ряд воздействий на окружающую среду и качество воздуха в городах. Во-первых, было замечено, что использование FAME в дизельных двигателях малой грузоподъемности и транспортных средствах увеличивает выбросы NO x как в стационарных, так и в переходных режимах работы (George et al., 2007; Rakopoulos et al., 2008; Fontaras et al. ., 2009; Kousoulidou et al., 2010, 2012; Гиакумис и др., 2012). В том же направлении увеличился расход топлива из-за меньшей энергоемкости МЭЖК (Armas et al., 2013). Однако было обнаружено, что использование биодизеля в дизельных двигателях приводит к существенному снижению содержания твердых частиц (PM) (Graboski and McCormick, 1998), окиси углерода (CO) и несгоревших углеводородов (HC) (Karavalakis et al., 2009; Гиакумис и др., 2012). Что касается работы двигателя, использование биодизеля связано с ухудшением работоспособности двигателя в холодном состоянии из-за его более высокой вязкости и относительно высоких показателей CP и CFPP, которые могут повлиять на характеристики впрыска и характеристики холодного запуска. Несмотря на ряд преимуществ, биодизельное топливо не оправдало надежд на экологичную и экологически чистую замену обычному дизельному топливу. Высокая стоимость сырья и конкуренция с пищевыми источниками, плохая стабильность при хранении и окислении, более низкая теплотворная способность, плохая работоспособность при низких температурах и более высокие выбросы NO x — вот некоторые из недостатков, которые делают его менее конкурентоспособным топливом (Soo-Young, 2014).

      В результате было разработано биотопливо второго поколения, позволяющее преодолеть ограничения, присущие аналогам первого поколения.Они производятся с использованием новых инновационных процессов и более широкого спектра источников сырья. Перспективными биотопливами второго поколения для дизельных двигателей являются диметилэфир (ДМЭ), парафиновые дизели, такие как дизельное топливо Фишера-Тропша (ФТ), и гидроочищенные растительные или отработанные кулинарные масла (HVO или HWCO) (Kousoulidou et al., 2014). Диметилэфир представляет собой газообразное соединение при комнатной температуре, поэтому для его хранения требуются новые методы хранения, новые системы подачи топлива и модификации двигателя (Semelsberger et al., 2006). Дизель Фишера-Тропша — это высококачественное и чистое парафиновое топливо, которое можно производить из угля, природного газа или биомассы с помощью синтетических процессов Фишера-Тропша, при этом никаких модификаций двигателя не требуется.Он похож на ископаемое дизельное топливо по содержанию энергии, плотности, вязкости и температуре вспышки; однако он характеризуется более высоким цетановым числом и почти нулевым содержанием серы и ароматических соединений (Huang et al., 2008; Bezergianni and Dimitriadis, 2013). Согласно открытой литературе, несколько экспериментов показали, что дизельное топливо FT на двигателях малой и большой мощности обычно снижает выбросы выхлопных газов. Например, Alleman and McCormick (2003) обнаружили, что использование дизельного топлива FT на двигателе малой грузоподъемности приводит к значительному сокращению всех регулируемых выбросов. Кроме того, Huang et al. (2008) сообщили, что выбросы CO, HC, NO x и дыма от немодифицированного дизельного двигателя, работающего на дизельном топливе FT, были ниже по сравнению с выбросами при работе на обычном дизельном топливе. В заключение, существенным недостатком является то, что затраты на производство дизельного топлива FT из исходного сырья из биомассы недостаточно конкурентоспособны по сравнению с ценами на обычное дизельное топливо, чтобы обеспечить коммерческое производство (Happonen et al., 2012).

      Гидроочищенное растительное масло (HVO) представляет собой жидкое топливо на биологической основе на основе парафинов, получаемое из многих видов растительных масел, таких как рапсовое, подсолнечное, соевое и пальмовое масло, а также животных жиров (Aatola et al., 2008). Его можно использовать в обычных дизельных двигателях, в чистом виде или в смеси с ископаемым дизельным топливом (нефтедизелем). Хотя это в значительной степени не доказано, HVO заменяет непосредственно нефтедизельное топливо или смешивается с ним в любой пропорции без модификации двигателей CI (Soo-Young, 2014). Как уже упоминалось в отношении биодизеля, растительное сырье конкурирует с производством продуктов питания. Таким образом, в ближайшем будущем больше внимания будет уделяться альтернативным непищевым маслам, таким как масло ятрофы и водорослей, а также отработанным маслам для приготовления пищи, чтобы они могли заменить значительную часть дизельного топлива на основе ископаемого топлива (Kousoulidou et al., 2014).

      Каталитическая гидрообработка растительных масел, животных жиров или отходов растительного масла использовалась в качестве альтернативы переэтерификации для производства биотоплива. Для получения HVO триглицерид сырья гидрируется на первой стадии и расщепляется на различные промежуточные продукты, в основном моноглицериды, диглицериды и карбоновые кислоты. Эти промежуточные продукты затем превращаются в алканы тремя различными путями: (i) гидрированием, (ii) гидродеоксигенированием (HDO) и гидродекарбоксилированием (HDC) (Soo-Young, 2014).Конверсия, которая происходит в результате этих трех реакций, создает углеводороды, аналогичные существующим компонентам дизельного топлива (Mikkonen et al. , 2012). Эта технология представляет собой современный способ производства высококачественного дизельного топлива на биологической основе без ущерба для топливной логистики, двигателей или устройств доочистки выхлопных газов.

      HVO (или HWCO) представляют собой парафиновые углеводороды с прямой цепью с химической структурой C n H 2n+2 , не содержащие серы и ароматических соединений (Aatola et al., 2008). Стабильность при хранении этих топлив хорошая, растворимость в воде низкая, а цетановое число у них очень высокое.Хотя цетановое число считается показателем качества дизельного топлива, большая разница между цетановыми числами обычного дизельного топлива и HVO потребует некоторых корректировок в системе управления двигателем, чтобы компенсировать воспламенение топлива в более раннем цикле. Смазывающая способность очень низкая из-за отсутствия в топливе соединений серы (и кислорода), поэтому для защиты системы впрыска требуется смазочная добавка (как и в обычном дизеле) (Микконен и др. , 2012). Кроме того, теплота сгорания на массу HVO выше из-за более высокого содержания водорода.Плотность ниже из-за парафиновой природы и более низкой конечной температуры кипения. Что касается свойств текучести при низких температурах, таких как температура помутнения (CP) и температура забивания фильтра при низких температурах (CFPP), они также могут отличаться от характеристик дизельного топлива, в значительной степени в зависимости от исходного сырья и условий реакции, которые могут привести к определенному выходу триглицеридов. (Шимачек и др., 2010). Холодные свойства этих видов топлива также можно контролировать в соответствии с местными требованиями, регулируя жесткость процесса или путем дополнительной обработки (например,г., изомеризация; Линдфорс, 2010). Примечательно, что топливные свойства HVO аналогичны свойствам газожидкостного (GTL) и биомасса-жидкого (BTL) дизельного топлива, полученного синтезом FT (Kuronen et al., 2007; Aatola et al. , 2008). В любом случае, хорошие топливные свойства ГВО или парафиновых синтетических топлив необходимы для их жизнеспособного будущего, поскольку требования к топливу, установленные законодательством и стандартами на топливо, становятся все более жесткими из-за новых правил по выбросам выхлопных газов, экономии топлива и бортовых двигателей. диагностика.

      Большинство исследований, доступных в открытой литературе, показали, что парафиновые синтетические топлива или HVO обычно приводят к снижению выбросов выхлопных газов и улучшению характеристик двигателя. Сообщается о значительном сокращении выбросов NO x , ТЧ, СО и УВ при использовании HVO на двигателях большой мощности (Rantanen et al., 2005; Kuronen et al., 2007; Aatola et al., 2008). Снижение выбросов CO, HC и PM зависело от доли HVO в смеси. Однако следует отметить, что каких-либо четких тенденций в выбросах NO x легковых автомобилей, оснащенных EGR, выявить не удалось.Китано и др. (2005) сообщили о снижении выбросов выхлопных газов современного дизельного двигателя, использующего топливо GTL. Наблюдалось значительное влияние на выбросы PM, HC и CO при выходе из двигателя, но лишь незначительное влияние на выбросы NO x . Murtonen and Aakko-Saksa (2009) сообщили о результатах выбросов биодизеля, HVO, дизельного топлива FT (GTL) и нефтедизеля в трех двигателях и пяти городских автобусах. В большинстве случаев все регулируемые выбросы, такие как NO x , PM, CO и HC, уменьшились при использовании топлива HVO и GTL по сравнению с нефтедизелем, хотя также наблюдалось увеличение NO x .По данным Микконена и соавт. (2012), когда тесты на выбросы выхлопных газов были проведены с 32 грузовыми автомобилями и автобусами или их двигателями, а также с несколькими легковыми автомобилями на испытательных стендах транспортных средств и двигателей, было отмечено значительное снижение массы твердых частиц, выбросов окиси углерода (CO) и углеводородов (HC). . Также важно, что выбросы NO x скорее уменьшились или не изменились. Soo-Young (2014) обнаружил, что использование HVO позволяет заметно сократить выбросы NO x , PM, HC и CO без каких-либо изменений в двигателе или его управлении в двигателях большой мощности.Однако влияние HVO на выброс NO x было не столь очевидным из-за различных стратегий EGR. Китано и др. (2005) заметили, что для легковых автомобилей влияние GTL на NO x и результаты PM различаются между автомобилями. Один автомобиль, оборудованный EGR, привел к низким выбросам PM, но с небольшим недостатком выбросов NO x для GTL, что, как считается, связано с более низкой скоростью EGR. Другой автомобиль, оптимизированный для низкого уровня выбросов NO x , показал значительное снижение при использовании GTL, но плохие показатели выбросов PM.Использование таких видов топлива приводит к изменению выбросов выхлопных газов двигателей малой грузоподъемности, при этом фактический эффект смесей GTL-дизеля во многом зависит от режима работы (Kitano et al., 2005). Различные условия работы двигателя могут привести к противоположным выводам о влиянии NO x , ТЧ и дымовых выбросов (Armas et al., 2013; Happonen et al., 2013). Это замечание следует всегда учитывать при сравнении влияния топлива HVO на двигатели большой и малой мощности.

      В целом, в большинстве исследований изучались ГВО на двигателях большой мощности; в результате недостаточно данных о двигателях малой грузоподъемности малых легковых автомобилей. Еще одно наблюдение заключается в том, что в большинстве случаев, если не во всех, ГВО исследуется при установившейся работе двигателя/автомобиля, и в результате отсутствует информация о переходных режимах, которые наблюдаются на протяжении большей части срока службы автомобиля. легковой автомобиль. Кроме того, HVO исследуется в существующих двигателях только путем замены топлива.Поскольку HVO является парафиновым топливом с различными свойствами, из-за его природы настройки двигателя по умолчанию не являются оптимальными для его сгорания. Ожидается, что благодаря тщательному взаимодействию настроек двигателя можно будет добиться более высоких показателей выбросов выхлопных газов. На сегодняшний день имеется ограниченное количество знаний о влиянии таких видов топлива на выбросы, и ясно, что этот вопрос следует тщательно изучить, поскольку ожидается, что в ближайшем будущем спрос на гидроочищенное топливо еще больше возрастет.

      Принимая во внимание все вышеизложенное, авторы экспериментально исследовали влияние ГВО на выбросы выхлопных газов легкого дизельного двигателя, оснащенного системой Common Rail и системой рециркуляции отработавших газов (EGR). В первой части исследования влияние ГВО в установившемся режиме рассматривалось на всей рабочей карте двигателя. Во второй части изучалось влияние HVO во время ездового цикла (NEDC). Наконец, в третьей части были рассмотрены различные положения клапана рециркуляции отработавших газов и регулировки момента основного впрыска (MIT) в выбранных установившихся рабочих точках. Было показано, что путем тщательного взаимодействия в основном с MIT можно достичь лучшего компромисса между выбросами сажи и NO x .Цель состояла в том, чтобы, во-первых, оценить влияние HVO на регулируемые выбросы, а во-вторых, получить некоторые первые указания о том, как перекалибровать дизельный двигатель малой грузоподъемности, чтобы в полной мере воспользоваться свойствами HVO.

      Методология

      Свойства топлива

      В настоящей работе исследовались два топлива. В качестве эталонного топлива использовалось коммерческое дизельное топливо с заправочной станции в Греции, а в качестве парафинового гидрогенизированного биотоплива был выбран HVO 2-го поколения. Эталонное рыночное дизельное топливо соответствует спецификациям EN590 (Автомобильное топливо – дизельное топливо – требования и методы испытаний, 2009 г.) в качестве стандартного топлива с низким содержанием серы, обычно содержащего 7% об.СЛАВА. Топливо HVO представляет собой парафиновое биотопливо поколения 2 и , которое производится путем двухступенчатой ​​гидроочистки растительного масла и соответствует стандарту EN 15940 для парафинового дизельного топлива. Топливо HVO было предоставлено Neste Corporation в Финляндии под торговой маркой NEXBTL (Neste Corporation). Свойства как Market Diesel, так и HVO представлены в таблице 1.

      Таблица 1 . Свойства HVO (NEXBTL) по сравнению с рыночным дизельным топливом.

      HVO представляет собой парафиновое топливо с легкими углеводородами, поэтому его плотность ниже плотности рыночного дизельного топлива.Из-за меньшей плотности HVO характеризуется более низкой объемной теплотой сгорания по сравнению с рыночным дизельным топливом. С другой стороны, HVO имеет более высокую теплотворную способность на единицу массы по сравнению с рыночным дизельным топливом из-за более высокого отношения H/C. Поскольку HVO не содержит кислорода, устойчивость к окислению выше по сравнению с рыночным дизельным топливом, что обеспечивает очень хорошие характеристики при хранении. Это топливо является полностью парафиновым, поэтому содержание ароматических углеводородов и серы ниже предела обнаружения. Наконец, высокое цетановое число делает его очень хорошим компонентом смеси с обычным дизельным топливом для повышения цетанового числа или для производства дизельного топлива премиум-класса.

      Настройка и управление двигателем

      Экспериментальная работа проводилась в Лаборатории прикладной термодинамики (LAT) Университета Аристотеля в Салониках, Греция. Испытания проводились на дизельном двигателе с турбонаддувом стандарта Евро-5, который используется в легковых автомобилях. Основные технические характеристики двигателя представлены в таблице 2. Двигатель интегрирован в полностью автоматизированный испытательный стенд и соединен с вихретоковым динамометром, который подходит как для стационарных, так и для переходных испытаний.Эта установка характеризуется отличной стабильностью управления скоростью и крутящим моментом, что позволяет точно настроить двигатель на желаемые условия работы. Управление испытательным стендом и запись данных выполняются программным обеспечением AVL Puma.

      Таблица 2 . Технические характеристики тестового двигателя.

      Замеры, выполненные на текущих работах, включали расход топлива и регламентированные выбросы загрязняющих веществ. Параметры работы двигателя записывались с ЭБУ.Частота вращения и крутящий момент двигателя измерялись динамометром с очень высокой точностью. Что касается расхода топлива, то использовался расходомер топлива AVL 735S, который также измеряет плотность топлива. Последнее измерение важно при тестировании альтернативных видов топлива, плотность которых может значительно отличаться от плотности обычного дизельного топлива. Регулируемые выбросы загрязняющих веществ, рассматриваемые в этом документе, измеренные на выхлопе двигателя перед любым устройством доочистки, включали окись углерода (CO), двуокись углерода (CO 2 ), общее количество углеводородов (HC), оксиды азота (NO x ). , и сажа.Концентрация компонентов газа в выхлопном потоке измерялась с помощью AVL AMA i60. В специальном анализаторе используются стандартные методы обнаружения газа, а именно недисперсионное инфракрасное поглощение для CO и CO 2 , пламенная ионизация для HC и хемилюминесценция для NO x . Выбросы сажи измерялись датчиком сажи AVL Micro. В таблице 3 обобщено оборудование, использованное во время конкретных испытаний, и представлена ​​точность измерения каждого устройства.

      Таблица 3 .Измерительное оборудование, используемое в экспериментах.

      Экспериментальный протокол

      Сначала двигатель был испытан на обоих видах топлива (рыночное дизельное топливо и HVO) во всем диапазоне его работы, чтобы проанализировать карты выбросов для обоих видов топлива. Измерения проводились в термостабилизированных стационарных рабочих точках. Первоначально двигатель был запущен на товарном дизельном топливе и прогрет в течение 30 мин. Затем были проведены измерения с товарным дизелем во всех рабочих точках. Если достигалось стабильное сгорание (подтверждено измерением температуры выхлопных газов), нагрузка менялась на следующую последовательную точку.В каждой рабочей точке двигатель работал в течение 15 минут, прежде чем были проведены измерения производительности двигателя и выбросов выхлопных газов. После измерений рыночного дизельного топлива та же процедура применялась и для измерения топлива HVO. Точные рабочие точки, в которых проводились измерения, представлены на рисунке 1, а время пилотного и основного впрыска дизельного топлива для всех рабочих точек представлены в таблице 6 в Приложении. На втором этапе исследования был протестирован Новый европейский ездовой цикл (NEDC) с обоими видами топлива, а выбросы загрязняющих веществ измерялись как при холодном, так и при горячем пуске двигателя. На рис. 2 представлен профиль скорости и крутящего момента NEDC. Хотя этот цикл был заменен WLTP в процедуре утверждения типа, его все еще можно использовать для сравнительных оценок топлива.

      Рисунок 1 . Установившиеся рабочие точки испытаний двигателей.

      Рисунок 2 . Профиль скорости и крутящего момента во время нового европейского ездового цикла (NEDC).

      На третьем этапе исследования изучалось влияние различных настроек момента основного впрыска (MIT) и EGR.Как уже было сказано в предыдущем разделе, топливо HVO отличается от товарного дизеля свойствами, имеет более высокое цетановое число, более высокую теплотворную способность (на единицу массы), не содержит кислорода и серы, не содержит ароматических соединений. Очевидно, что сгорание HVO будет отличаться от сгорания рыночного дизельного топлива, что непосредственно влияет на выбросы двигателя. Однако современные двигатели оптимизированы для работы на обычном дизельном топливе, что ограничивает имеющиеся данные для работы на ГВО. По этой причине была предпринята попытка изучить влияние EGR и MIT на характеристики двигателя и выбросы, чтобы в полной мере воспользоваться преимуществами свойств топлива HVO.

      Влияние момента основного впрыска (MIT) и рециркуляции отработавших газов исследовалось в двух установившихся точках (1500 об/мин/70 Нм и 2000 об/мин/70 Нм). Были исследованы три стратегии MIT, т. е. при настройках по умолчанию, при 5°CA с опережением и при 5°CA с задержкой, как представлено в таблицах 4, 5, в то время как все остальные рабочие параметры двигателя оставались постоянными. Что касается влияния рециркуляции отработавших газов, были исследованы три различные настройки, т. е. настройка по умолчанию, более высокая скорость рециркуляции отработавших газов и более низкая скорость рециркуляции отработавших газов, при этом все остальные рабочие настройки оставались постоянными.Скорость рециркуляции отработавших газов была количественно определена с помощью данных о положении клапана рециркуляции отработавших газов. В таблицах 4, 5 представлены исследованные показатели EGR. Наконец, в каждой рабочей точке частота вращения и крутящий момент двигателя оставались постоянными, независимо от изменения параметров, за счет соответствующей регулировки подачи топлива. Поэтому также оценивалось влияние каждого параметра на КПД двигателя.

      Таблица 4 . Протокол испытаний модифицированного EGR и MIT при 1500 об/мин и 70 Нм.

      Таблица 5 .Протокол испытаний модифицированного EGR и MIT при 2000 об/мин и 70 Нм.

      Результаты и обсуждение

      Установившиеся условия

      В этом разделе были изучены 40 установившихся рабочих точек с рыночным дизелем и ГВО. Относительное изменение измеренных выбросов (NO x , сажа, CO 2 , CO и HC), а также объемного и массового расхода топлива испытательного двигателя наблюдалось между двумя видами топлива. Однако необходимо учитывать, что в процессе эксплуатации параметры двигателя (такие как момент впрыска, рециркуляция отработавших газов и т. ) не были привязаны к постоянным значениям. В результате при переходе с товарного дизеля на ГВО изменились и некоторые параметры двигателя. На следующих рисунках (рис. 3- 7 ) показано процентное изменение исследуемых параметров; положительные значения заявляют об увеличении соответствующего параметра с использованием HVO, а отрицательные значения относятся к уменьшению.

      Рисунок 3 . Процентное изменение объемного расхода топлива (слева), массового расхода топлива (справа).

      На рис. 3 представлено процентное изменение объемного (левый график) и массового (правый график) расхода топлива двигателя при использовании HVO по сравнению с рыночным дизелем. Наблюдается увеличение объемного расхода топлива при ГВО во всех рабочих точках в пределах от 2 до 8 %. Это связано с более низкой плотностью HVO на 6% по сравнению с рыночным дизельным топливом, что также подтверждается предыдущими исследованиями (Erkkila et al., 2011). С другой стороны, более высокая массовая теплотворная способность HVO приводит к снижению массового расхода топлива на 2–4%.

      Оксид азота (NO x ) и выбросы сажи являются основными загрязнителями дизельных двигателей. На рис. 4 представлено влияние HVO на выбросы NO x (левая диаграмма). Как видно на рисунке 4, влияние HVO на выбросы NO x непостоянно. Следует уточнить, что во время измерений в четырех рабочих точках положение клапана EGR не было постоянным, а изменялось при изменении топлива, что влияло на выбросы NO x соответственно. % изменения EGR представлены в Таблице 7 в Приложении.В частности, при 2000 об/мин/100 Нм, 2000 об/мин/140 Нм, 2500 об/мин/140 Нм и 3000 об/мин/140 Нм изменения EGR составляли до 35%, однако во всех остальных рабочих точках изменения EGR были менее 5%. Кроме того, при 3500 об/мин и 3800 об/мин положение клапана EGR было 0% для обоих видов топлива. В результате влияние топлива HVO на выбросы NO x сравнимо между двумя видами топлива на всей карте двигателя, за исключением четырех рабочих точек, описанных выше. Для устранения эффекта рециркуляции отработавших газов модель двигателя была также разработана в программе AVL Boost (2011 г. ) для точек двигателя 2000 об/мин/140 Нм и 2500 об/мин/140 Нм.Результаты показали незначительное снижение выбросов NO x (1,5%) при использовании топлива HVO для этих двух точек. Согласно рисунку 4, при нагрузках ниже 100 Нм, когда положение клапана EGR было постоянным и одинаковым для обоих видов топлива, при низких оборотах двигателя HVO обеспечивает снижение выбросов NO x на 5–10 %, однако при более высоких оборотах двигателя (от от 3000 до 3800 об/мин, где рециркуляция отработавших газов была 0% для обоих видов топлива), HVO приводит к увеличению выбросов NO x на 5–10%. Что касается полной нагрузки, при низких и высоких оборотах двигателя HVO обеспечивает более низкие выбросы NO x .Помимо EGR, на образование NO x влияет ряд противоречивых эффектов. С одной стороны, отсутствие кислорода и ароматических соединений в HVO (таблица 1) предотвращает образование NO x , поскольку ароматические соединения имеют более высокую адиабатическую температуру пламени, что приводит к более высоким локальным температурам горения (Glaude et al. , 2010). С другой стороны, очень высокое цетановое число HVO (таблица 1) может способствовать образованию NO x , так как приводит к уменьшению задержки воспламенения, а это означает, что начало горения смещается раньше (задолго до верхней мертвой точки). , что приводит к более раннему повышению давления и температуры.В целом однозначного вывода о влиянии ГВО на выбросы NO х сделать нельзя, так как наблюдается смешанный эффект: в одних рабочих точках ГВО дает более низкие выбросы NO х , а в других – более высокие. Это является предметом дальнейшей работы настоящей исследовательской группы, сочетающей экспериментальный и симуляционный подходы.

      Рисунок 4 . Процентное изменение выбросов NO x .

      Аналогичные результаты сообщаются в открытой литературе, где не наблюдалось заметного снижения выбросов NO x для двигателей малой грузоподъемности при работе на топливе HVO.Рантанен и др. (2005), после тестирования выбросов выхлопных газов трех автомобилей, работающих на топливе HVO, пришли к выводу, что, хотя выбросы углеводородов и сажи были снижены, не наблюдалось явного снижения выбросов NO x . О таких же результатах сообщили Sugiyama et al. (2011), которые упомянули, что HVO может снизить выбросы углеводородов и сажи из-за высокого цетанового числа и нулевого содержания ароматических соединений, но выбросы NO x были аналогичны рыночному дизельному топливу. Пфлаум и др. (2010), после проведения испытаний двигателей и транспортных средств с HVO, не заметили заметного снижения выбросов NO x .

      С другой стороны, испытания, проведенные на двигателях большой мощности, показали, что выбросы NO x в некоторых случаях могут быть ниже при использовании топлива HVO. Аатола и др. (2008) после испытаний топлива HVO в двигателе большой мощности с системой Common-Rail с турбонаддувом и без EGR наблюдалось снижение выбросов NO на x . Аналогичные результаты были получены Hajbabaei et al. (2012) в двух двигателях большой мощности, а также Makinen et al. (2011), которые исследовали 300 городских автобусов с HVO и отметили среднее снижение выбросов NO x на 10%. Такие результаты показывают, что в двигателях большой мощности положительный эффект HVO в отношении выбросов NO x может быть более заметным.

      Влияние HVO на выбросы сажи представлено на рис. 5. Видно, что это биотопливо 2-го поколения вызывает значительное снижение выбросов сажи во всем рабочем диапазоне двигателя до 75%, что согласуется с предыдущими исследованиями ( Murtonen et al., 2009; Sugiyama et al., 2011). Причина в том, что HVO является исключительно парафиновым топливом с более высоким соотношением H/C, без ароматических соединений, серы и других минеральных примесей, ответственных за образование сажи (Римкус и др., 2015).

      Рисунок 5 . Процентное изменение выбросов сажи.

      Как правило, выбросы CO и HC в дизельных двигателях низки (Heywood, 1988). На рис. 6 показано влияние HVO на выбросы CO (левый график) и HC (правый график) двигателя во всем рабочем диапазоне двигателя. Согласно Рисунку 6, выбросы CO ниже для HVO на 35%. Из-за более низкой задержки воспламенения HVO время сгорания больше, что способствует процессу окисления выбросов CO.Такая же тенденция наблюдается и для выбросов УВ, которые снижаются на 20–40 % при применении ГВО. Несгоревшие УВ возникают по разным причинам, включая гашение пламени, избыточное и недостаточное смешивание (Heywood, 1988). HVO характеризуется очень высоким цетановым числом (табл. 1), что значительно снижает задержку воспламенения, ограничивая эффект перемешивания. Кроме того, меньшая плотность и меньшая вязкость HVO ускоряют смесеобразование, уменьшая также задержку воспламенения. Пфлаум и др. (2010) обнаружили, что сокращение выбросов CO и HC на 50 % может быть достигнуто с помощью HVO по сравнению с обычным дизельным топливом.Аналогичные результаты были также получены Kousoulidou et al. (2014) в дизельном двигателе малой грузоподъемности, работающем на топливе HVO.

      Рисунок 6 . Процентное изменение выбросов CO (слева) и HC (справа).

      На Рисунке 7 показано влияние HVO на выбросы CO 2 , где при использовании HVO наблюдается небольшое снижение до 6%. Эти результаты согласуются с выводами Kuronen et al. (2007), Муртонен и соавт. (2009) и Rantanen et al. (2005). Выбросы CO 2 представляют собой расход топлива, который уменьшается (в массовом выражении) с HVO, как уже обсуждалось на рисунке 3.Кроме того, более низкое содержание углерода в HVO (что приводит к более высокому соотношению H/C), как показано в Таблице 1, в результате более легких углеводородных соединений HVO по сравнению с обычным дизельным топливом, дополнительно способствует сокращению выбросов CO 2 .

      Рисунок 7 . Процентное изменение выбросов CO 2 .

      Рабочий цикл — NEDC

      В этой части текущего экспериментального исследования изучалось влияние топлива HVO на характеристики выбросов дизельного двигателя во время Нового европейского ездового цикла (NEDC).Эволюция суммарной массы выбросов NO x , сажи, CO, HC и CO 2 , а также расход топлива показаны на рис. 8 для работы с горячим пуском и на рис. 9 для работы с холодным пуском. Результаты представлены в виде кумулятивной массы вместо мгновенных значений концентрации, чтобы лучше различать различия между двумя видами топлива.

      Рисунок 8 . Изменение совокупной массы выбросов NO x , сажи, углеводородов, CO, CO 2 и расхода топлива во время NEDC с горячим пуском для рыночного дизельного топлива и HVO.

      Рисунок 9 . Изменение совокупной массы выбросов NO X , сажи, углеводородов, CO, CO 2 и расхода топлива при холодном запуске NEDC для рыночного дизельного топлива и HVO.

      Согласно рисункам 8, 9, HVO приводит к снижению кумулятивных выбросов CO 2 во время NEDC. В частности, во время горячего NEDC общие выбросы CO 2 для HVO составили 1 146 г, а для рыночного дизельного топлива – 1 194 г, тогда как во время холодного NEDC они составили 1 237 и 1 291 г соответственно.Выбросы CO 2 можно использовать в качестве первого показателя расхода топлива (и, тем самым, тепловой эффективности моторного тормоза, учитывая также теплотворную способность топлива), хотя прямое сравнение возможно только для топлива с одинаковым содержанием углерода. содержание, отношение H/C и не содержащие кислорода. Более низкие выбросы CO 2 для топлива HVO можно объяснить более низким соотношением C/H на 24% по сравнению с рыночным дизельным топливом (таблица 1). Это связано с тем, что HVO состоит в основном из парафинов в диапазоне от н-С15 до н-С18, в то время как рыночное дизельное топливо состоит из углеводородов в диапазоне от С9 до С30.

      Расход топлива является еще одним важным фактором для производителей автомобилей. На рисунках 8, 9 представлена ​​эволюция кумулятивного массового расхода топлива для рыночного дизельного топлива и HVO во время горячего и холодного NEDC соответственно. Отмечено снижение массового расхода топлива с HVO, что связано с его более высокой теплотворной способностью. В частности, при горячем и холодном NEDC расход топлива для HVO был на 3 и 5% соответственно ниже по сравнению с рыночным дизелем. Более низкий массовый расход топлива с HVO также является одной из причин более низких выбросов CO 2 , которые наблюдались во время измерений NEDC выше. Эти выводы также согласуются с результатами стационарной работы, проанализированной в предыдущем разделе.

      Что касается выбросов CO и HC, то между двумя видами топлива наблюдаются сильные различия как для горячего, так и для холодного NEDC. Когда двигатель работал с HVO, кумулятивная масса CO по NEDC уменьшилась на 33% для операции горячего запуска и на 48% для операции холодного запуска. Для выбросов углеводородов соответствующее снижение составило 25 % при горячем пуске и 47 % при холодном пуске по сравнению с рыночным дизельным двигателем.Эти результаты согласуются с результатами Aatola et al. (2008), Kuronen et al. (2007) и Kousoulidou et al. (2014), которые также сообщили о снижении выбросов CO и HC в дизельном двигателе при работе на парафиновом топливе.

      Влияние топлива HVO на выбросы NO x во время NEDC также показано на рисунках 8, 9 для горячего и холодного пуска соответственно. Здесь следует отметить, что стратегия EGR во время NEDC оставалась одинаковой для обоих видов топлива. Видно, что наблюдается небольшое увеличение HVO как при горячем, так и при холодном пуске.Это увеличение составляет 3 % для работы в режиме горячего пуска и 6 % для работы в режиме холодного пуска. Однако на основании обзора Gill et al. (2011), охватывающих как легкие, так и тяжелые двигатели и транспортные средства, было обнаружено, что выбросы NO x демонстрируют тенденцию к снижению при использовании парафинового топлива во многих случаях. С другой стороны, согласно Mizushima et al. (2012), более высокое соотношение H/C парафинового топлива по сравнению с рыночным дизельным топливом вызывает повышение температуры пламени, что приводит к более высоким выбросам NO x .В любом случае образование NO x , которое в первую очередь определяется локальной температурой в цилиндре, доступностью кислорода и временем пребывания газа в пределах критического диапазона температур (Heywood, 1988), зависит от множества параметров, таких как стратегия впрыска и рециркуляции отработавших газов, свойства топлива и характеристики распыления. В результате конечная концентрация NO x представляет собой тонкий баланс между всеми этими влияниями, и, вероятно, поэтому до сих пор не установлена ​​четкая тенденция для легковых дизельных двигателей и автомобилей, работающих на парафиновом топливе (Rantanen et al., 2005; Кусулиду и др., 2014).

      Другая тенденция наблюдается для выбросов сажи, которые значительно снижаются при применении HVO. В случае горячего NEDC кумулятивные выбросы сажи снижаются с 394 мг для товарного дизельного топлива до 120 мг для топлива HVO, а при холодном NEDC соответствующее снижение составляет с 505 мг для товарного дизельного топлива до 143 мг для HVO. Как уже упоминалось, HVO является парафиновым топливом с более короткой молекулярной цепью и более высоким соотношением H/C, с почти нулевым содержанием ароматических, сернистых и других минеральных примесей, которые увеличивают образование твердых частиц, факторов, которые в совокупности способствуют снижению выбросов сажи (Rimkus et al. др., 2015).

      Наконец, средний тепловой КПД по всему NEDC для обоих видов топлива представлен на рисунке 10. Результаты показывают, что в обоих циклах средний тепловой КПД принимает одинаковые значения, 27 и 30% для холодного и горячего NEDC соответственно. По данным Duckhan et al. (2014), HVO демонстрирует несколько более высокую энергоэффективность, что связано с почти нулевым содержанием кислорода, в то время как, согласно Aatola et al. (2008), HVO имеет аналогичную или немного более высокую тепловую эффективность, вероятно, из-за более высокого цетанового числа и, следовательно, более короткой задержки воспламенения.

      Рисунок 10 . Средний тепловой КПД обоих видов топлива для холодного и горячего NEDC.

      Влияние EGR и MIT

      В следующих параграфах представлено влияние рециркуляции отработавших газов (EGR) и момента основного впрыска (MIT) на выбросы дизельного двигателя, работающего на топливе HVO и рыночном дизельном топливе. Все результаты представлены для двух установившихся рабочих точек: при 1500 об/мин/70 Нм и при 2000 об/мин/70 Нм.

      Эффект рециркуляции отработавших газов

      Эффект EGR (рециркуляции отработавших газов) весьма значителен, и его влияние на выбросы двигателя широко изучалось.В двигателях внутреннего сгорания система рециркуляции отработавших газов является средством снижения выбросов NO x . В этом разделе было изучено влияние EGR на характеристики выбросов, чтобы изучить потенциал топлива HVO для дальнейшего снижения выбросов. С этой целью были исследованы две установившиеся рабочие точки при 1500 об/мин 70 Нм и при 2000 об/мин/70 Нм для обоих видов топлива с тремя положениями клапана EGR (таблицы 4, 5).

      Как правило, система рециркуляции отработавших газов напрямую влияет на температурное поле в цилиндрах и, следовательно, представляет собой меру контроля выбросов без адаптации системы впрыска.Результаты всех регулируемых выбросов для различных настроек EGR для двух рабочих точек показаны на рисунках 11 и 12 соответственно. Выбросы NO x обусловлены (а) высокой температурой в цилиндрах, (б) наличием кислорода и (в) временем пребывания при высоких температурах. Роль EGR заключается в рециркуляции части выхлопных газов в камеру сгорания, что снижает как температуру сгорания, так и доступность кислорода. Для рабочих точек, которые рассматриваются здесь, HVO демонстрирует аналогичные выбросы NO x по сравнению с рыночным дизельным топливом (рис. 11, 12).Как и ожидалось, увеличение EGR приводит к снижению выбросов NO x для обоих видов топлива. Из рисунков 11, 12 видно, что скорость рециркуляции отработавших газов немного различается между двумя видами топлива во всех трех рассмотренных случаях. В таблицах 4, 5 представлены абсолютные значения положения клапана EGR в каждом случае для обоих видов топлива. Факторами, способствующими снижению выбросов NO x при использовании топлива HVO, являются нулевое содержание кислорода и ароматических соединений в топливе по сравнению с рыночным дизельным топливом.

      Рисунок 11 .Влияние положения клапана EGR на выбросы и расход топлива для HVO и рыночного дизельного топлива при 1500 об/мин и 70 Нм.

      Рисунок 12 . Влияние положения клапана EGR на выбросы и расход топлива для HVO и рыночного дизельного топлива при 2000 об/мин и 70 Нм.

      Что касается выбросов сажи, увеличение EGR приводит к увеличению выбросов для обоих видов топлива. Как показано на рисунках 11, 12, топливо HVO производит более низкие выбросы сажи во всех случаях скорости рециркуляции отработавших газов по сравнению с рыночным дизельным топливом благодаря своей парафиновой природе и нулевому содержанию ароматических соединений.Хотя при более высокой скорости EGR HVO демонстрирует более низкие выбросы сажи по сравнению с рыночным дизельным топливом, они все же выше по сравнению с выбросами рыночного дизельного топлива при настройке EGR по умолчанию.

      Влияние EGR на компромисс между выбросами сажи и NO x для обоих видов топлива представлено на рисунках 13, 14 для двух рассмотренных здесь рабочих точек. Серая область — это целевая область, в которой как NO x , так и выбросы сажи ниже по сравнению с рыночным дизельным двигателем с настройкой EGR по умолчанию для двигателя.Можно заметить, что HVO производит меньше сажи и выбросов NO x по сравнению с рыночным дизельным топливом при настройке EGR по умолчанию. Согласно рисункам 13, 14, увеличение EGR дополнительно снижает выбросы NO x , однако наблюдается более высокий выброс сажи. Таким образом, можно сделать вывод, что путем изменения только скорости рециркуляции отработавших газов нельзя достичь лучшего компромисса между NO x и выбросами сажи при использовании топлива HVO.

      Рисунок 13 . Влияние EGR на компромисс между NO x и выбросами сажи (1500 об/мин/70 Нм).

      Рисунок 14 . Влияние EGR на соотношение выбросов NOx и сажи (2000 об/мин/70 Нм).

      Аналогичный профиль с выбросами сажи также следует за выбросами HC и CO. В целом выбросы углеводородов для дизельных двигателей невелики; однако использование HVO еще больше снижает их по сравнению с рыночным дизельным двигателем при настройке EGR по умолчанию. Влияние скорости рециркуляции отработавших газов для обоих видов топлива на выбросы углеводородов и CO представлено на рисунках 11, 12. При более высокой скорости рециркуляции отработавших газов увеличивается неоднородность смеси, что приводит к более высоким выбросам углеводородов, чему также способствует более длительная задержка воспламенения.Однако в случае топлива HVO при более высокой скорости EGR выбросы углеводородов остаются на более низком уровне по сравнению с рыночным дизельным топливом при стандартной скорости EGR. Это указывало на то, что HVO обеспечивает гибкость для увеличения скорости рециркуляции отработавших газов без штрафных санкций за выбросы углеводородов. С другой стороны, выбросы CO значительно выше при увеличении EGR для обоих видов топлива.

      Кроме того, влияние EGR на выбросы CO 2 и расход топлива также показано на рисунках 11, 12. При сравнении двух видов топлива легко заметить, что HVO и рыночное дизельное топливо имеют почти одинаковые выбросы CO 2 по умолчанию. скорость рециркуляции отработавших газов.Кроме того, увеличение скорости рециркуляции отработавших газов приводит к увеличению выбросов CO 2 с аналогичными тенденциями для обоих видов топлива. Что касается массового расхода топлива, то характеристикой топлива, которая оказывает наибольшее влияние, является теплотворная способность (на единицу массы), которая выше для HVO, что приводит к несколько меньшему расходу топлива. На рисунках 11, 12 также представлены основные моменты впрыска двигателя для различных скоростей рециркуляции отработавших газов в целях сравнения; очевидно, что MIT оставался постоянным на протяжении всех этих испытаний, не влияя на характеристики двигателя и выбросы.

      Наконец, на рисунках 15, 16 показано влияние рециркуляции отработавших газов на тепловой КПД для обоих видов топлива. Отмечено, что HVO демонстрирует несколько более высокую тепловую эффективность во всех случаях EGR по сравнению с рыночным дизельным топливом, что согласуется с результатами других исследований (Aatola et al. , 2008; Duckhan et al., 2014). Причина в более высоком цетановом числе и нулевом содержании кислорода в топливе HVO, что приводит к более высокому тепловому КПД в текущих рабочих точках (1500 об/мин/70 Нм и 2000 об/мин/70 Нм).Однако это не общий вывод, а характеризующий только текущие рабочие моменты. Что касается эффекта EGR, рисунки 15, 16 показывают, что энергоэффективность немного снизилась с увеличением EGR для обоих видов топлива, что ожидается, поскольку для процесса сгорания доступно меньше свежего воздуха (Duckhan et al., 2014).

      Рисунок 15 . Влияние EGR на термический КПД для обоих видов топлива (1500 об/мин/70 Нм).

      Рисунок 16 .Влияние EGR на термический КПД для обоих видов топлива (2000 об/мин/70 Нм).

      Эффект Массачусетского технологического института

      Были исследованы три различных момента основного впрыска (MIT), включая настройки по умолчанию, 5°CA опережающего и 5°CA запаздывающего для обоих видов топлива, в одних и тех же рабочих точках 1500 об/мин/70 Нм и 2000 об/мин/70 Нм. На рисунках 17, 18 представлено влияние MIT на выбросы NO x , сажи, CO 2 , CO и HC, а также на массовый расход топлива (отрицательные значения соответствуют времени до ВМТ).На рисунках 19, 20 представлен компромисс между NO x и выбросами сажи при различных настройках MIT.

      Рисунок 17 . Влияние MIT на выбросы и расход топлива для HVO и рыночного дизельного топлива при 1500 об/мин и 70 Нм.

      Рисунок 18 . Влияние MIT на выбросы и расход топлива для HVO и рыночного дизельного топлива при 2000 об/мин и 70 Нм.

      Рисунок 19 . Влияние MIT на компромисс между NO x и выбросами сажи (1500 об/мин/70 Нм).

      Рисунок 20 . Влияние MIT на компромисс между NO x и выбросами сажи (2000 об/мин/70 Нм).

      Как правило, расширенный MIT приводит к более раннему началу сгорания, что приводит к более высокому давлению и температуре сгорания, что способствует образованию NO x , независимо от топлива. Изменение MIT оказывает очень похожее влияние на оба вида топлива, как показано на рисунках 17, 18, где нет четкой разницы между рыночным дизельным топливом и топливом HVO при 1500 об/мин (рисунок 17).С другой стороны, значительная разница наблюдается при 2000 об/мин (Рисунок 18) с HVO, чтобы обеспечить более низкие выбросы NO x во всех случаях.

      Что касается выбросов сажи, аналогичные тенденции наблюдаются для обоих видов топлива, однако абсолютная концентрация сажи намного ниже для HVO во всех настройках MIT. Основные причины этого наблюдения уже были проанализированы в предыдущих разделах. Наиболее интересные результаты представлены на рисунках 19, 20, где показан компромисс между NO x и выбросами сажи при различных MIT для обоих видов топлива.Серая область представляет целевую область, в которой выбросы сажи и NO x ниже по сравнению с рыночным дизельным топливом при настройках двигателя по умолчанию MIT. Можно заметить, что в случае HVO с запаздывающим MIT, хотя выбросы сажи и увеличиваются, они все же остаются на более низком уровне по сравнению с рыночным дизелем при настройке MIT по умолчанию. Это указывает на то, что замедление MIT с топливом HVO может быть подходящей стратегией для одновременного снижения выбросов NO x и сажи.

      Влияние MIT на выбросы HC и CO также представлено на рисунках 17, 18.Замечено, что при продвинутом MIT тенденции выбросов углеводородов аналогичны для обоих видов топлива. В случае замедленного MIT выбросы УВ были значительно увеличены для товарного дизельного топлива, в то время как для HVO они получили лишь немного более высокие значения. В любом случае, топливо HVO обеспечивает более низкие выбросы углеводородов при всех настройках MIT по сравнению с рыночным дизельным топливом. Что касается концентрации CO, аналогичные тенденции наблюдаются для обоих видов топлива, при этом топливо HVO дает более низкие выбросы CO во всех настройках MIT.

      Кроме того, влияние MIT на выбросы CO 2 и расход топлива также показано на рисунках 17, 18.Как и ожидалось, при усовершенствованном MIT потребление топлива снижается для обоих видов топлива, поскольку в процессе сгорания создаются более высокие давления. В случае HVO расход топлива остается ниже при всех настройках MIT по сравнению с рыночным дизельным топливом из-за его более высокой теплотворной способности на единицу массы. Что касается выбросов CO 2 , опять же в случае HVO, они остаются на более низком уровне для всех настроек MIT по сравнению с рыночным дизельным топливом из-за более низкого содержания углерода в топливе HVO, а также из-за более низкой массы. исходя из расхода топлива.

      На основании выводов, сделанных в этом разделе, показано, что HVO предлагает потенциал для одновременного снижения выбросов NO x и сажи за счет соответствующего изменения момента впрыска. Конечно, это первое указание, и нынешняя исследовательская группа проводит дальнейшие исследования.

      Наконец, на рисунках 21, 22 показано влияние стратегий MIT на тепловой КПД для обоих видов топлива. Как уже обсуждалось ранее, HVO имеет более высокий тепловой КПД в текущих рабочих точках.Как и ожидалось, тепловой КПД увеличивается с продвинутым MIT и снижается с замедленным MIT. Усовершенствованный момент впрыска приводит к повышению давления и температуры в цилиндрах, в то время как обратный эффект наблюдается, когда момент впрыска задерживается.

      Рисунок 21 . Влияние MIT на тепловой КПД для обоих видов топлива (1500 об/мин/70 Нм).

      Рисунок 22 . Влияние MIT на тепловой КПД для обоих видов топлива (2000 об/мин/70 Нм).

      Резюме и выводы

      В настоящей работе изучалось и сравнивалось неоксигенированное топливо на биологической основе (HVO) парафиновой природы с рыночным дизельным топливом в легкогрузовом двигателе Common Rail Евро 5.Были оценены выбросы отработавших газов в установившемся режиме и во время NEDC. Кроме того, было исследовано влияние системы рециркуляции отработавших газов и момента основного впрыска (MIT) на выбросы отработавших газов при установившейся работе с обоими тестируемыми видами топлива. Использование топлива HVO позволяет заметно сократить выбросы сажи, углеводородов и CO без каких-либо изменений в системе управления двигателем. Однако влияние топлива HVO на выбросы NO x неясно.

      Результаты показали, что замедление момента впрыска может быть хорошим вариантом для одновременного снижения выбросов NO x и выбросов сажи при использовании топлива HVO, поскольку штраф в отношении сажи ограничен.На самом деле выбросы сажи при использовании топлива HVO при замедленном впрыске остаются ниже, чем соответствующие значения для рыночного дизельного топлива при настройке MIT по умолчанию, в то время как другие выбросы получают также более низкие значения по сравнению с рыночным дизелем. Конечно, необходимо учитывать и штраф за расход топлива, который, однако, меньше для топлива HVO. По-видимому, это не относится к EGR, который, как было установлено, влияет на выбросы аналогичным образом для обоих видов топлива, при этом штраф для топлива HVO был меньше при увеличении скорости EGR, в то время как снижение NO x не представляло каких-либо заметных последствий. разница между двумя видами топлива. Однако необходимо провести дополнительные исследования, чтобы сделать общие выводы о влиянии EGR и стратегии впрыска.

      Вклад авторов

      ADimit занимался обработкой данных и составлением текста статьи. И.Н. занимался основной частью обработки экспериментальных данных. А.Димар сделал критическую проверку экспериментальных результатов и текста статьи. ДК отвечал за экспериментальную деятельность. З.С. руководил работой в целом и просматривал документ.СБ просмотрел документ. KL предоставил топливо HVO и рассмотрел документ.

      Финансирование

      Авторы хотели бы выразить признательность за поддержку этой работы в рамках проекта «Развитие исследовательского центра передового опыта в области инфраструктуры для будущих экологических характеристик транспортных средств» — FuVEP (MIS 5002370), который реализуется в рамках инициативы «Укрепление исследовательской и инновационной инфраструктуры», финансируемой Оперативная программа «Конкурентоспособность, предпринимательство и инновации» (NSRF 2014–2020) при совместном финансировании Греции и Европейского Союза (Европейский фонд регионального развития).

      Заявление о конфликте интересов

      KL работал в компании Neste Oil Corporation.

      Остальные авторы заявляют, что исследование проводилось при отсутствии каких-либо коммерческих или финансовых отношений, которые могли бы быть истолкованы как потенциальный конфликт интересов.

      Дополнительный материал

      Дополнительный материал к этой статье можно найти в Интернете по адресу: https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fmech.2018.00007/full#supplementary-material

      .

      Сокращения

      BSFC, Удельный расход топлива при торможении; BTL, биомасса-в-жидкость; CFPP, точка закупорки холодного фильтра; КП, точка помутнения; CI, воспламенение от сжатия; СО, оксид углерода; CO 2 , Углекислый газ; ДМЭ, диметиловый эфир; ЭБУ, электронный блок управления; EGR, рециркуляция отработавших газов; FAME, свободные жирные метиловые эфиры; FT, Фишера-Тропша; GTL, газ-жидкость; УВ, углеводороды; HDC, гидродекарбоксилирование; HDO, гидродеоксигенация; HVO, гидроочищенное растительное масло; HWCO, гидроочищенные отходы кулинарного масла; ИТ, синхронизация впрыска; NEDC, Новый европейский ездовой цикл; NO x , Оксиды азота; ТЧ, твердые частицы.

      Сноски

      Каталожные номера

      Аатола, Х., Ларми, М., Сарджоваара, Т., и Микконен, С. (2008). Гидроочищенное растительное масло (HVO) как возобновляемое дизельное топливо: компромисс между NO x , выбросом твердых частиц и потреблением топлива двигателем большой мощности . Всемирный конгресс SAE. Бумага № 2008-01-2500.

      Аллеман, Т.Л., и Маккормик, Р.Л. (2003). Дизельное топливо Фишера-Тропша – свойства и выбросы выхлопных газов: обзор литературы .Всемирный конгресс SAE. Бумага № 2003-01-0763.

      Армас, О., Гарсия-Контрерас, Р., и Рамос, А. (2013). Влияние альтернативных видов топлива на производительность и выбросы загрязняющих веществ легкого двигателя, испытанного в соответствии с новым европейским ездовым циклом. Заяв. Энергия 107, 183–190. doi: 10.1016/j.apenergy.2013.01.064

      Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

      Безергианни, С., и Димитриадис, А. (2013). Сравнение различных типов возобновляемого дизельного топлива. Продлить.Поддерживать. Energy Rev. 21, 110–116. doi: 10.1016/j.rser.2012.12.042

      Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

      Дакхан, К., Сонхван, К., Сехун, О., и Су-Ён, Н. (2014). Характеристики двигателя и характеристики выбросов гидроочищенного растительного масла в дизельных двигателях малой мощности. Топливо 125, 36–43. doi: 10.1016/j.fuel.2014.01.089

      Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

      Эрккила, К., Найлунд, Н., Халкконе, Т., Тилли, А., Микконен, С., Сайкконен П. и др. (2011). Показатели выбросов парафинового дизельного топлива HVO в транспортных средствах большой грузоподъемности . Документ SAE 2011-01-1966.

      Фонтарас Г., Каравалакис Г., Кусулиду М., Цамкиозис Т., Нциахристос Л., Бакеас Э. и др. (2009). Влияние биодизеля на расход топлива легковых автомобилей, регулируемые и нерегулируемые выбросы загрязняющих веществ в течение установленных законом и реальных ездовых циклов. Топливо 88, 1608–1617. doi: 10.1016/j.fuel.2009.02.011

      Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

      Джордж, А., Бан-Вайс, Дж. Ю., Чен Брюс, А., и Буххольц Роберт, В. Д. (2007). Численное исследование аномального незначительного увеличения NO x при сжигании биодизеля; новая (старая) теория. Топливный процесс. Технол. 88, 659–667. doi: 10.1016/j.fuproc.2007.01.007

      Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

      Джакумис, Э. Г., Ракопулос, К. Д., Димаратос, А. М., и Ракопулос, Д. К. (2012). Выбросы отработавших газов дизельных двигателей, работающих в переходных режимах на смесях биодизельного топлива. Прог. Энергетическое сгорание. наука . 38, 691–715. doi: 10.1016/j.pecs.2012.05.002

      Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

      Гилл, С.С., Цолакис, А., Дирн, К.Д., и Родригес-Фернандес, Дж. (2011). Характеристики сгорания и выбросы дизельного топлива Фишера-Тропша в двигателях внутреннего сгорания. Прогр. Энергетическое сгорание. наука . 37, 503–523. doi: 10.1016/j.pecs.2010.09.001

      Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

      Глод, П., Фурнет, Р., Бунасер, Р.и Мольер, М. (2010). Адиабатическая температура пламени от биотоплива и ископаемого топлива и производное влияние на выбросы NO x . Топливный процесс. Технол. 91, 229–235. doi: 10.1016/j.fuproc.2009.10.002

      Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

      Грабоски, М.С., и Маккормик, Р.Л. (1998). Сжигание топлив на основе жиров и растительных масел в дизельных двигателях. Прог. Энергетическое сгорание. наука . 24, 125–164. дои: 10.1016/S0360-1285(97)00034-8

      Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

      Хайбабаи, М., Джонсон, К.С., Окамото, Р.А., Митчелл, А., Пуллман, М., и Дурбин, Т.Д. (2012). Оценка воздействия биодизеля и биотоплива второго поколения на выбросы NO x для дизельного топлива CARB. Окружающая среда. науч. Технол. 46, 9163–9173. дои: 10.1021/es300739r

      Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

      Happonen, M., Heikkila, J., Aakko-Saksa, P., Murtonen, T., Lehto, K., Rostedt, A., et al. (2013). Выбросы дизельных выхлопных газов и гигроскопичность частиц с топливно-кислородной смесью HVO. Топливо 103, 380–386. doi: 10.1016/j.fuel.2012.09.006

      Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

      Happonen, M., Heikkilä, J., Murtonen, T., Lehto, K., Sarjovaara, T., Larmi, M., et al. (2012). Сокращение выбросов твердых частиц и NO x за счет регулировки параметров дизельного двигателя с использованием топлива HVO. Окружающая среда. науч. Технол. 46, 6198–6204. дои: 10.1021/es300447t

      Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

      Хейвуд, Дж. Б. (1988). Основы двигателей внутреннего сгорания. Нью-Йорк, штат Нью-Йорк: McGraw-Hill.

      Хофтман, Н., Мессаги, М. , Ван Мирло, Дж., и Гусманс, Т. (2018). Обзор европейских правил для легковых автомобилей: реальные выбросы от вождения и местное качество воздуха. Продлить. Поддерживать. Energy Rev. 86, 1–21. doi: 10.1016/j.rser.2018.01.012

      Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

      Хуан Ю., Ван С. и Чжоу Л. (2008). Влияние дизельного топлива Фишера-Тропша на сгорание и выбросы дизельного двигателя с непосредственным впрыском топлива. Фронт. Энергия Сила Инж. Китай 2, 261–267. doi: 10.1007/s11708-008-0062-x

      Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

      Каравалакис Г., Стурнас С. и Бакеас Э. (2009). Влияние смесей дизельного/биодизельного топлива на регулируемые и нерегулируемые загрязняющие вещества из легкового автомобиля, эксплуатируемого в рамках европейского и афинского ездовых циклов. Атмос. Окружающая среда. 43, 1745–175. doi: 10.1016/j.atmosenv.2008.12.033

      Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

      Китано, К. , Саката, И., и Кларк, Р. (2005). Влияние свойств GTL-топлива на сжигание дизельного топлива DI . Всемирный конгресс SAE, документ № 2005-01-3763.

      Кусулиду, М., Димаратос, А., Карвунцис-Контакиотис, А., и Самарас, З. (2014). Сгорание и выбросы дизельного двигателя с общей топливной рампой, работающего на HWCO. J. Energy Eng. 140, 1–9. doi: 10.1061/(ASCE)EY.1943-7897.0000154

      Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

      Кусулиду, М., Фонтарас, Г., Нциахристос, Л.и Самарас, З. (2009). Оценка воздействия биодизельных смесей на производительность и выбросы легковых двигателей Common-Rail и транспортных средств Всемирный конгресс SAE 2009 г. Документ № 2009-01-0692.

      Кусулиду, М., Фонтарас, Г., Нциахристос, Л., и Самарас, З. (2010). Влияние биодизельной смеси на сгорание и выбросы дизельного топлива с системой Common Rail. Топливо 89, 3442–3449. doi: 10.1016/j.fuel.2010.06.034

      Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

      Кусулиду, М. , Нциахристос, Л., Фонтарас, Г., Мартини, Г., Дилара, П., и Самарас, З. (2012). Влияние применения биодизеля при различных соотношениях компонентов смеси на легковых автомобилях с разными технологиями заправки. Топливо 98, 88–94. doi: 10.1016/j.fuel.2012.03.038

      Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

      Куронен М., Микконен С., Аакко П. и Мвтонен Т. (2007). Гидроочищенное растительное масло в качестве топлива для дизельных двигателей большой мощности . Всемирный конгресс SAE, документ № 2007-01-4031.

      Линдфорс, Л. П. (2010). Высококачественное транспортное топливо из возобновляемого сырья . Корпорация Несте. XXI Всемирный энергетический конгресс Монреаль, Канада сентября 12–16.

      Макинен Р., Найлунд Н., Эрккила К., Амберла А. и Сайконен (2011). Эксплуатация автобусного парка на возобновляемом парафиновом дизельном топливе . Технический документ SAE 2011-01-1965.

      Микконен С., Хартикка Т. , Куронен М. и Сайкконен П. (2012). HVO, гидроочищенное растительное масло – возобновляемое биотопливо премиум-класса для дизельных двигателей .Собственное издание Neste.

      Мидзусима Н., Сато С., Кавано Д., Сайто А. и Такада Ю. (2012). Исследование по NO x Характеристики выбросов при использовании дизельного альтернативного топлива, полученного из биомассы . Всемирный конгресс SAE 2012 г., документ 2012-01-1316.

      Муртонен, Т., и Аакко-Сакса, П. (2009). Альтернативные виды топлива для двигателей и транспортных средств большой мощности . Вклад ВТЦ. Издательство Julkaisija Utgivare, рабочие документы VTT, 128, 109–117.

      Академия Google

      Муртонен Т., Аакко-Сакса П., Куронен М., Микконен С. и Лехторанта К. (2009). . Документ SAE 2009-01-2693.

      Пфлаум, Х., Хофманн, П., Герингер, Б., и Вайссель, В. (2010). Возможности гидрогенизированного растительного масла (HVO) в современном дизельном двигателе . Документ SAE 2010-32-0081.

      Ракопулос, К.Д., Антонопулос, К.А., Ракопулос, Д.К., Хунталас, Д.Т., и Джакумис, Э.Г. (2006). Сравнительное исследование производительности и выбросов дизельного двигателя с непосредственным впрыском топлива, использующего смеси дизельного топлива с растительными маслами или биодизелем различного происхождения. Управление преобразованием энергии. 47, 3272–3287. doi: 10.1016/j.enconman.2006.01.006

      Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

      Rakopoulos, C.D., Rakopoulos, D.C., Hountalas, D.T., Giakoumis, E.G., and Andritsakis, E.С. (2008). Производительность и выбросы двигателя автобуса, использующего смеси дизельного топлива с биодизельным топливом из подсолнечного или хлопкового масла, полученного из греческого сырья. Топливо 87, 147–157. doi: 10.1016/j.fuel.2007.04.011

      Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

      Рантанен Л., Линнаила Р., Аакко П. и Харью Т. (2005). NExBTL – Биодизельное топливо второго поколения . Всемирный конгресс SAE, документ № 2005-01-3771.

      Римкус А., Заглинскис Ю., Рапалис П.и Скакаускас, П. (2015). Исследование параметров сгорания, энергии и выбросов дизельного топлива и топливной смеси биомасса-жидкость (BTL) в системе воспламенения от сжатия. Управление преобразованием энергии. 106, 1109–1117. doi: 10.1016/j.enconman.2015.10.047

      Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

      Semelsberger, T.A., Borup, R.L., and Greene, H.L. (2006). Диметиловый эфир (ДМЭ) как альтернативное топливо. Дж. Источники питания 156, 497–511. doi: 10.1016/j.jpowsour.2005.05.082

      Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

      Шимачек П., Кубицка Д., Шебор Г. и Поспишил М. (2010). Топливные свойства гидроочищенного рапсового масла. Топливо 89, 611–615. doi: 10.1016/j.fuel.2009.09.017

      Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

      Су-Ён, Н. (2014). Применение гидроочищенного растительного масла из биомассы на основе триглицеридов в двигателях с КИ – обзор. Топливо 115, 88–96. doi: 10.1016/j.fuel.2013.07.001

      Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

      Сугияма, К., Гото И., Котано К., Моги К. и Хонканен М. (2011). Влияние гидроочищенного растительного масла (HVO) в качестве возобновляемого дизельного топлива на выбросы при сгорании и отработавших газах в дизельном двигателе . Документ SAE 2011: 01–1954.

      Превращение соевых бобов в дизельное топливо обходится нам в миллиарды: соль: NPR

      Инженер показывает образец биодизеля на промышленном комплексе в Дженерал-Лагосе, провинция Санта-Фе, Аргентина.Соединенные Штаты недавно ввели пошлины на аргентинское биодизельное топливо, заблокировав его доступ на рынок США. Эйтан Абрамович/AFP/Getty Images скрыть заголовок

      переключить заголовок Эйтан Абрамович/AFP/Getty Images

      Инженер показывает образец биодизеля на промышленном комплексе в Дженерал Лагос, провинция Санта-Фе, Аргентина. Соединенные Штаты недавно ввели пошлины на аргентинское биодизельное топливо, заблокировав его доступ на рынок США.

      Эйтан Абрамович/AFP/Getty Images

      В этом году грузовики и другие большегрузные автомобили в Америке будут сжигать около 3 миллиардов галлонов дизельного топлива, которое производится в основном из растительного масла. Однако они делают это не потому, что это дешевле или лучше, а потому, что этого требует закон.

      Законом является Стандарт возобновляемого топлива, или RFS.Для некоторых, особенно для фермеров Среднего Запада, это ключ к получению экологически чистой энергии из американской почвы и солнца. Для других — как и для многих экономистов — это расточительное нецелевое использование ресурсов.

      А самая расточительная часть РФС, по мнению некоторых, это биодизель. Он отличается от этанола, топлива, которое производится из кукурузы и смешивается с бензином, также в соответствии с требованиями RFS. Фактически, бензиновые компании, вероятно, использовали бы этанол, даже если бы не было закона, требующего этого, потому что этанол является полезной добавкой к топливу — по крайней мере, до определенного момента.Это не относится к биодизелю.

      «С экономической точки зрения это просто. Биодизель очень дорог по сравнению с нефтяным дизельным топливом», — говорит Скотт Ирвин, экономист из Университета Иллинойса, который внимательно следит за рынками биотоплива. Он подсчитал, что дополнительные расходы на биодизель прямо сейчас составляют около 1,80 доллара за галлон, а это означает, что закон о биотопливе обходится американцам примерно в 5,4 миллиарда долларов в год.

      Ирвин объясняет, что использование биодизеля регулируется тремя различными частями Стандарта возобновляемого топлива.Закон включает квоту на использование биодизеля, но в дополнение к этому биодизель также используется для удовлетворения требований закона на «передовое биотопливо». Наконец, существует общая квота на биотопливо всех видов, и компании также используют биодизель для выполнения этой квоты, потому что они столкнулись с ограничениями в своих возможностях смешивать этанол с бензином.

      Защитники биодизеля настаивают на том, что это гораздо более чистое топливо, чем обычное дизельное топливо, потому что оно добывается не из земли, а из растений — в основном соевых бобов — которые улавливают углекислый газ из воздуха по мере своего роста.Фактически, по расчетам Агентства по охране окружающей среды, замена нефтяного топлива биодизельным топливом сократит выбросы парниковых газов как минимум вдвое.

      Однако все больше защитников окружающей среды говорят, что этот расчет совершенно неверен. Они говорят, что если для производства топлива в дополнение к еде потребуется больше соевых бобов, это неизбежно означает, что людям где-то на Земле придется вспахивать луга или вырубать леса, чтобы выращивать это дополнительное сырье, а расчистка таких земель высвобождает огромное количество углекислого газа в атмосферу.

      Две экологические группы — ActionAid USA и Mighty Earth — только что опубликовали отчет, напрямую связывающий потребности Америки в биодизельном топливе с вырубкой лесов в Аргентине.

      Исследователи из двух групп задокументировали широкомасштабную вырубку аргентинских лесов для расширения посевов сои. Одновременно Аргентина расширила экспорт биодизеля, полученного из соевых бобов, в США. Фактически, в 2016 году Аргентина поставила в США более 400 миллионов галлонов биодизеля.с., что эквивалентно почти 15 процентам всего биодизеля, потребляемого американцами.

      История, однако, сложнее, чем кажется. Во-первых, бум экспорта аргентинского биодизеля закончился, по крайней мере, на данный момент. Прошлым летом США обвинили Аргентину в субсидировании производителей биодизеля и «забросе» дешевого биодизеля на мировой рынок. В ответ США ввели огромные налоги на все биодизельное топливо из Аргентины. Ночью этот импорт прекратился. Американцам теперь придется полагаться на биодизель, производимый здесь, в США.С. — что и дороже. (В каком-то смысле Аргентина оказала США услугу, помогая им удовлетворять свои потребности в биодизельном топливе с меньшими затратами. ) цыплят, а не потребность Америки в соевом масле для производства топлива.

      «Большая история — это спрос со стороны Китая», — говорит Ирвин из Университета Иллинойса. «Если что-то и связано с расчисткой пастбищ в Аргентине для выращивания соевых бобов, так это Китай, а не биодизель.

      Фактически, Китаю нужно так много соевой муки, что он увеличил глобальные поставки соевого масла, потому что соевые бобы, когда они измельчены, дают и муку, и масло. Удовлетворяя спрос Китая на муку, переработчики сои неизбежно получают много масла на продажу (интересно, что это обратная ситуация столетней давности, когда соевые бобы в основном выращивались для получения масла, и производители изо всех сил пытались найти применение шроту). .