Норма серы в дизельном топливе: Содержание серы в дизельном топливе, стандарты по ГОСТу и ЕВРО норм

на что влияет и методы очистки

  • Содержание серы в дизельном топливе
    • Нормы содержание серы в дизельном топливе
    • Допустимые пределы концентраций серы для различных видов дизтоплива
    • Вред от серы в дизельном топливе
    • Способы очистки ДТ от серы
    • Подведем итоги

В нефти содержится значительная доля серы. Часть образований (сероводород и меркаптаны) опасна и может нанести значительный урон механизмам. При перегонке сырья получаются серный и сернистый газы. Их повышенная концентрация провоцирует большую вероятность появления коррозии металла. Чтобы избежать ржавчины на металле и поломки двигателя, необходимо выбирать горючее с оптимальным содержанием серы.


Нормы содержания серы в дизельном топливе

Дизельное топливо разделяют на сернистое (с массовой долей серы 0,2%) и малосернистое (с максимальным содержанием элементов 0,035%). Производители горючего стараются снижать концентрацию вредных веществ. Предельные значения регламентируют экологические стандарты. Нормативы постоянно ужесточают. Если для ЕВРО-3 максимальный предел сернистых соединений составляет 350 мг/кг, то для ЕВРО-5 показатель уменьшили до 10 мг/кг. В России содержание серы в дизельном топливе также регламентируется ГОСТом. Он действует с 2015 года.

Согласно документу, по степени насыщенности серой горючее делится на 3 класса:

  • К3 содержит до 500 мг/кг.
  • В К4 концентрация не превышает 50 мг/кг.
  • В К5 предельно допустимое значение достигает 10 мг/кг.

Наряду с ГОСТом, в России действуют технические условия для производства дизельного топлива. Разработано больше 30 нормативных актов. Такое горючее используется для заправки сельскохозяйственной техники, кораблей, тепловозов. Максимальное количество серы в тонне сырья — 0,2%.

Допустимые пределы концентраций серы для различных видов дизтоплива


Главный документ, регулирующий значение вредных веществ в автомобильном горючем ЕВРО-5, был утвержден в Российской Федерации в 2016 году. В требованиях прописаны предельно допустимые значения концентрации серы и температура очистки. Чем ниже показатель содержания вредных компонентов, тем меньше урона окружающей среде наносят выхлопы. 

Выделяют 4 марки дизельного топлива. Использование каждой зависит от климатических особенностей региона и температуры окружающей среды. 

Рассмотрим особенности каждого вида горючего:

  • Летнее продается с маркировкой «Л». Подходит для заправки при температуре от 0°С. Предельно допустимое содержание серы не должно превышать 0,2%.
  • Межсезонное «Е» применяется при охлаждении воздуха от 0°С до –15°С. В горючем может присутствовать 0,2% сернистых соединений.
  • Зимнее дизельное топливо «З» используется при морозе от –15°С до –45°С. Максимальное количество вредных веществ в таком сырье также не должно быть выше 0,2%.
  • Арктическое горючее «А» используют в регионах с экстремальным климатом. Не замерзает оно при температуре от –50°С. Концентрация серы может достигать 0,4%.

Узнать, соответствует ли топливо сезонности, можно у сотрудников заправочной станции. По просьбе клиента работники обязаны предоставлять сертификат на горючее, в котором прописаны компания-производитель и рекомендуемая температура эксплуатации сырья. 

Вред от серы в дизельном топливе


При нагревании горючего сера вступает в реакцию с паром, образуя различные виды кислот. Они провоцируют развитие коррозии и, как следствие, быстро разъедают металлические поршни. Это значительно сокращает срок службы двигателя. При испарении серы также образуется нагар. Он оседает на различных частях механизмов, в том числе на деталях в выхлопной системе. Эффективность их работы снижается. 

Попадая в воздух, сернистые соединения негативно влияют на экологическую обстановку. Автомобильные эксперты подсчитали: только в России в год используется 55–60 миллионов тонн дизельного топлива. Даже при минимальном содержании в горючем серы на уровне 0,2%, в атмосферу попадает более 210 тонн канцерогенных компонентов. Они превращаются в смог, снижают концентрацию кислорода и оседают на органах дыхания, провоцируя появление или развитие опасных заболеваний. 

Способы очистки ДТ от серы


Полностью исключить серу из состава дизельного топлива нельзя. Вещество обладает смазывающими свойствами и предотвращает образование зазубрин на металлических деталях двигателя. Если концентрация вредных компонентов в горючем превышает нормы, сырье очищают с помощью специальных реагентов. 

Сорбционный раствор служит своеобразным магнитом, который притягивает молекулы сернистых соединений и растворяет их. 

Другой способ фильтрации дизельного топлива – гидроочистка. В сырье под давлением 2 МПа добавляют концентрированный водородсодержащий газ. Затем смесь нагревают от 380°С до 420°С. После того как реагенты вступили в реакцию, смесь начинают охлаждать. Сначала до 160°С, после до –38°С. На финальном этапе сырье подогревают до +8°С и в сепараторном сосуде разделяют на газ и жидкость. В очищенном топливе проверяют концентрацию вредных компонентов. Если они в норме, то готовый продукт направляют на реализацию.     

Применяют также сернокислотный метод очистки горючего. В топливо добавляют 90% концентрацию серной кислоты. Она скрепляет смолы и канцерогены, превращая их в гудрон. После окончания действия реактивов жидкость сливают в специальный резервуар, получившийся остаток можно использовать для дальнейшей переработки.

В дизельное топливо также можно добавлять адсорбирующие ингредиенты, в том числе и глину. Они не только растворяют серу, но и осветляют саму жидкость.

Абсорбционный способ помогает убрать примеси благодаря взаимодействию серы с концентратом фурфурола или нитробензола. Под их действием молекулы вредных компонентов распадаются, превращаясь в нейтральные. 

Подведем итоги

Дизельное топливо — популярное горючее во многих странах мира, но экономичное сырье не всегда может похвастаться экологичностью. Современные технологии помогают снижать концентрацию вредных компонентов. Чтобы свести урон для двигателя и окружающей среды к минимуму, стоит заправляться на сертифицированных заправках, где строго следят за содержанием серы и канцерогенных смол или пользоваться специальными топливными картами для эффективности и экономичности поездок.  

Содержание серы | Амистад

Home > Важно знать > Содержание серы в нефти и нефтепродуктах

Posted on by oilselling-admin

Постоянное совершенствование техники и ужесточение экологических норм ведет к повышению требований к качеству топлива. Большое внимание уделяется содержанию серы в нефтепродуктах и нефти. Этот параметр обязательно отражается в паспорте качества.

Примеси серы присутствуют в любом сорте нефти и во всех нефтепродуктах, составляя от 0,05 до 6% от общей массы. Сернистые соединения неравномерно распределяются по всем фракциям, присутствуя даже в глубоко очищенных дистиллятах. Высокое содержание серы в топливе нежелательно по многим причинам:

  • сера токсична и является причиной неприятного запаха нефтепродуктов,
  • снижает стойкость бензинов к детонации,
  • провоцирует повышенное смолообразование при крекинге,
  • увеличивает коррозионную активность,
  • пары серных соединений раздражают дыхательные пути человека и ухудшают состояние растений.

Однако совсем исключить серу из топлива пока невозможно. Например, если содержание серы в дизельном топливе ниже 0,035%, то значительно ухудшаются его смазывающие способности, что ведет к ускорению износа элементов топливной системы автомобиля. Чтобы это предотвратить, в солярку добавляются присадки, улучшающие смазывающие свойства. Но они пока малодоступны, так как серийное производство еще не налажено. Единственный выход – снижать количество серы в нефтепродуктах, устанавливая строгие нормы.

Серная классификация нефти

ГОСТ Р 51858-2002 определяет классы нефти по содержанию серы:

  • Класс 1 – малосернистая – серы в общей массе 0,6%.
  • Класс 2 – сернистая – серы в общей массе до 1,8%.
  • Класс 3 – высокосернистая – серы в общей массе до 3,5%.
  • Класс 4 – особо высокосернистая – серы в общей массе выше 3,5%.

Нефть обычно содержит чистую серу (ее немного) и ее производные. В паспорте качества указывается доля общей серы (чистая сера + серосодержащие примеси). Чем выше содержание серы в нефти, тем ниже ее стоимость.

Основную долю серных соединений (50-80%) в нефтепродуктах представляют почти нейтральные сульфиды и дисульфиды. Самыми «неприятными» из производных серы являются меркаптаны. Именно они вызывают резкий запах и больше других провоцируют коррозию и образование смол. Содержание меркаптанов ограничивается до нескольких сотых процента в зависимости от вида топлива и указывается в паспорте качества отдельно.

Нормы сернистости для разных видов топлива

Нормы содержания серы устанавливаются для всех видов топлива. Наиболее жесткие требования предъявляются к автомобильным бензинам и реактивному топливу. Допустимое содержание серы в них от 0,02 до 0,1%. Такие же требования предъявляются к бензинам-растворителям.

Дизельное топливо по показателю сернистости делится на экологические классы. На сегодня в России разрешен выпуск и использование только ДТ класса Евро-5 с содержанием серы меньше 10 мг/кг.

Содержание серы в судовом топливе тоже строго регламентируется в соответствии с требованиями экологии. Сегодня норма сернистости судового маловязкого топлива составляет 3,5%, а к 2020 году ее планируют снизить до 0,5%.

Как снизить содержание серы

Удаление серы из топлива осуществляется на нефтеперерабатывающих заводах двумя способами:

Предварительно нефть пропускают через фильтры, чтобы освободить от механических примесей. А затем она обрабатывается методом каталитического гидрирования при высокой температуре. Стоимость обессеренной нефти примерно вдвое выше стоимости начального сырья, но таким способом можно получить нефть с содержанием серы до 1%.

Второй способ предполагает удаление серы из части тяжелых нефтяных фракций с помощью вакуумной перегонки. Затем эти фракции подвергаются гидрированию водородом. Полученное бессернистое сырье смешивается с основной массой, и общее содержание серы снижается на 80-95%.

Топливо: США

  • Марки дизельного топлива
  • Содержание серы
  • Технические характеристики

Марки дизельного топлива

Исторически качество автомобильного топлива в Соединенных Штатах определялось стандартами ASTM . Дизельное топливо соответствует стандарту ASTM D975.

С 2004 года стандарт D975 охватывает семь сортов дизельного топлива, Таблица 1. Более тяжелое жидкое топливо классов 5 и 6 (остаточное), которые используются в основном для обогрева, описаны в стандарте ASTM D39.6.

№ 1-D S15 встречаются аномально низкие рабочие температуры. Более высокая летучесть, чем у топлив № 2-Д.
Таблица 1
Марки дизельного топлива
15 частей на миллион
№ 1-D S500 500 ч / млн
№ 1-D S5000 5000 ч / млн
№ 2-D S15 A General-Purpose, Средняя, ​​Средняя, ​​для использования для использования для использования для использования для среды для использования. в дизельных двигателях, особенно в применениях с относительно высокими нагрузками и равномерными скоростями, или в дизельных двигателях, не требующих топлива с более высокой летучестью или другими свойствами, указанными в сортах топлива № 1-D. 15 частей на миллион
№ 2-D S500 500 частей на миллион
№ 2-D S5000 5000 частей на миллион
№ 4-D Тяжелое дистиллятное топливо или смесь дистиллятного и среднемазутного двигатели в приложениях, включающих преимущественно постоянную скорость и нагрузку.  

Обозначение Sxxx было впервые принято в редакции стандарта D975-04 для различения сортов по содержанию серы. Марки С5000 соответствуют «обычным» маркам серы, прежним №1-Д и №2-Д. Сорта S500 соответствуют предыдущим сортам с низким содержанием серы (D975-03). Марки S15 обычно называют марками со сверхнизким содержанием серы или ULSD.

Когда-то существовал стандарт ASTM (D2069) для судового дизельного топлива, но он был отменен. Технически он был эквивалентен ISO 8217. В то время как в некоторых судовых дизельных двигателях используется дистиллят № 2, D2069 охватывает четыре вида судового дистиллятного топлива: DMX, DMA, DMB и DMC, а также остаточное топливо (см. также спецификации судового топлива ISO):

.
  • DMX — специальный легкий дистиллят, предназначенный в основном для использования в аварийных двигателях.
  • DMA (также называемый судовым газойлем, MGO) представляет собой судовой дистиллят общего назначения, который не должен содержать следов остаточного топлива. Топливо DMX и DMA в основном используется в судовых двигателях категории 1 (< 5 литров на цилиндр).
  • DMB (судовое дизельное топливо, MDO) может иметь следы остаточного топлива, которое может иметь высокое содержание серы. Это загрязнение остаточным топливом обычно происходит в процессе распределения при использовании тех же средств подачи (например, трубопроводов, сосудов снабжения), которые используются для остаточного топлива. ДМБ производится, когда таким образом на борт судна доставляется такое топливо, как ДМА. DMB обычно используется для двигателей категории 2 (5–30 литров на цилиндр) и категории 3 (≥ 30 литров на цилиндр).
  • DMC — это сорт, который может содержать остаточное топливо и часто представляет собой остаточную топливную смесь. Он аналогичен № 4-D и может использоваться в судовых дизельных двигателях категорий 2 и 3.
  • Остаточное (недистиллятное) топливо обозначается префиксом RM (например, RMA, RMB и т. д.). Эти виды топлива также идентифицируются по их номинальной вязкости (например, RMA10, RMG35 и т. д.).

В связи с растущим значением альтернативных дизельных топлив были также разработаны стандарты для биодизельных топлив и их смесей.

Содержание серы

С 1990-х годов качество топлива все больше регулируется US EPA в соответствии с Законом о чистом воздухе. В контексте все более строгих стандартов выбросов дизельных двигателей самым важным свойством топлива, регулируемым EPA, стало содержание серы. Исторически содержание серы в дизельном топливе для шоссейных и внедорожных транспортных средств ограничивалось 0,5% (вес.) по спецификациям ASTM. Вехи экологических норм США, ограничивающих содержание серы в дизельном топливе, можно резюмировать следующим образом:

  • Дизельное топливо для шоссе
    • 500 частей на миллион: Предельное содержание серы 500 частей на миллион = 0,05% (масс.
      ) вступило в силу в октябре 1993 года. Это топливо, обычно называемое дизельным топливом с низким содержанием серы , было введено для облегчения сокращения выбросов твердых частиц сульфата, которое было необходимо для соответствует нормам выбросов 1994 года для большегрузных дорожных двигателей.
    • 15 частей на миллион: Дизельное топливо с максимальным содержанием серы 15 частей на миллион было доступно для использования на дорогах с июня 2006 года. Это топливо, обозначаемое как 9Дизельное топливо со сверхнизким содержанием серы 0118 (ULSD) было законодательно утверждено Агентством по охране окружающей среды для включения устройств контроля выбросов на основе катализатора, таких как дизельные сажевые фильтры и адсорберы NO x , необходимые для соответствия стандартам выбросов 2007-2010 гг. для двигателей большой мощности и стандарты Tier 2 для легковых автомобилей.
  • Дизельное топливо для внедорожной техники
    Следующие требования по содержанию серы применимы к топливу для внедорожной техники, локомотивов и судов (NRLM), за исключением тяжелого жидкого топлива (HFO), используемого в судовых дизельных двигателях категории 2 и категории 3.
    • 500 частей на миллион: Ограничение содержания серы в 500 частей на миллион вступило в силу в июне 2007 года для внедорожного, локомотивного и судового топлива.
    • 15 частей на миллион: Ограничение содержания серы в 15 частей на миллион (ULSD) вступает в силу в июне 2010 года для недорожного топлива, а в июне 2012 года – для локомотивного и судового топлива. ULSD был принят в законодательном порядке для внедорожных двигателей, чтобы обеспечить усовершенствованные системы контроля выбросов для соответствия стандартам выбросов для внедорожной техники Tier 4.
  • Топливо для судовых двигателей категории 3

    Соединенные Штаты и Канада обратились в ИМО с просьбой установить зону контроля выбросов (ECA) вдоль береговой линии. После того, как ECA будет создано, оно приведет к срабатыванию международных ограничений и ограничений Агентства по охране окружающей среды США по содержанию серы в судовом топливе:
    • Международные ограничения ИМО, применяемые в странах ЕСА, составляют 1% (10 000 частей на миллион) серы, начиная с 2010 г. , и 0,1 % (1000 частей на миллион) серы с 2015 года. Дополнительная обработка SOx, такая как скрубберы SOx, разрешена вместо топлива с низким содержанием серы.
    • Агентство по охране окружающей среды США 2009 г. Правила для морских двигателей категории 3 Агентства по охране окружающей среды США установили предельное содержание серы 1 000 частей на миллион для судового топлива, произведенного и/или проданного для использования в странах ЕСА. Вместо топлива с низким содержанием серы можно использовать доочистку от SOx. Дополнительные гибкие положения применяются к судам, эксплуатируемым на Великих озерах и морском пути Святого Лаврентия: требования по низкому содержанию серы могут быть отложены — при условии наличия топлива и условий экономических трудностей — и не применяются к пароходам.

Технические характеристики

  • Автомобильное дизельное топливо
  • Сертификация топлива
  • Биодизельное топливо

Дизельное топливо со сверхнизким содержанием серы (ULSD)

  • Вы здесь: 
  • декабря /
  • воздух /
  • АНПМС /
  • дизельное топливо со сверхнизким содержанием серы /
  • Вопросы и ответы: Дизельное топливо со сверхнизким содержанием серы (ULSD)

Нажмите на вопрос ниже, чтобы увидеть ответ:

Что такое дизельное топливо со сверхнизким содержанием серы?
Дизельное топливо со сверхнизким содержанием серы (ULSD) — это дизельное топливо, содержащее не более 15 частей на миллион (ppm) серы.
Предыдущие уровни содержания серы в дорожном дизельном топливе Аляски составляли до 3000 частей на миллион.
Потребуется ли это топливо для новейших дизельных двигателей?
Без него будут серьезные повреждения. Содержание серы в дизельном топливе должно быть снижено, чтобы оно стало совместимым с современными технологиями контроля загрязнения, устанавливаемыми на дизельных двигателях более поздних моделей. Это оборудование уменьшит содержание мелких частиц (сажи) и загрязняющих веществ в дизельных выхлопах более чем на 9%.0%.
Что произойдет, если я заправлю свой новый грузовик старым топливом с высоким содержанием серы?
Неправильная заправка двигателя 2007 модельного года или более поздней версии топливом с высоким содержанием серы приведет к повреждению системы контроля выбросов. Катализатор станет бесполезным, и выбросы не будут контролироваться. Избыток серы закупоривает уловитель твердых частиц, что может вызвать противодавление и, возможно, повредить двигатель.
Заправка двигателя 2007 модельного года и новее топливом с высоким содержанием серы приведет к аннулированию гарантии на двигатель и противоречит федеральному закону.
Почему EPA делает это?
За последние несколько десятилетий ученые-медики продемонстрировали негативное воздействие на здоровье выхлопных газов дизельных двигателей и сажи. Воздействие дизельных выхлопов широко распространено, и появляется все больше доказательств того, что дизельные выхлопы или сажа могут вызывать рак легких и ухудшать состояние здоровья.
Будут ли мои старые дизельные двигатели работать на дизельном топливе со сверхнизким содержанием серы?
Старые транспортные средства и оборудование будут работать на дизельном топливе со сверхнизким содержанием серы, что приведет к небольшому снижению содержания твердых частиц. Операторы старых дизельных двигателей могут захотеть заменить прокладки и уплотнения, поскольку очень старые прокладки сжимаются и дают течь при работе на топливе с низким содержанием серы.
Однако EPA и Ассоциация производителей двигателей не ожидают проблем со сжиганием дизельного топлива со сверхнизким содержанием серы в старых двигателях. С другой стороны, транспортные средства и оборудование, оснащенные новой технологией контроля выбросов (например, дизельные автомобили с двигателями 2007 модельного года и позже, могут выйти из строя при работе на дизельном топливе с высоким содержанием серы).
А как насчет строительного оборудования, такого как грейдеры или экскаваторы? Должны ли они использовать ULSD?
В конце концов. К этой группе двигателей относятся сельскохозяйственная техника и переносные дизель-генераторы. Им необходимо будет перейти на дизельное топливо с низким содержанием серы (500 частей на миллион серы) после лета 2007 г., а затем перейти на дизельное топливо со сверхнизким содержанием серы в 2010 г.
Что насчет электрогенератора моей общины?
Стационарные двигатели, подобные тем, которые используются в электроэнергетике, скорее всего, будут следовать той же временной шкале, что и внедорожные мобильные двигатели. Этот график включает в себя переход на дизельное топливо с низким содержанием серы в 2007 году, а затем переход на дизельное топливо со сверхнизким содержанием серы в 2010 году. В 2007 году переход на дизельное топливо с низким содержанием серы невозможен, если ваше сообщество находится в стороне от дорожной системы или в нем отсутствует государственное паромное сообщение.
Будут ли в розничных точках заправки дизельным топливом иметь сопло другого размера, чтобы покупатель не ошибся с заправкой?
№ EPA не требует уникальных раздаточных форсунок для дизельного топлива с концентрацией 15 частей на миллион. Было установлено, что неправильная заправка не является серьезной проблемой, оправдывающей увеличение затрат на оплату топливных насосов.
Как топливо ULSD влияет на качество воздуха?
Топливо
ULSD позволяет использовать более чистые дизельные двигатели и автомобили с усовершенствованными устройствами контроля выбросов, что приводит к значительному улучшению качества воздуха. Годовое сокращение выбросов будет эквивалентно удалению загрязнения с более чем 90 процентов сегодняшних грузовиков и автобусов, когда нынешний парк большегрузных автомобилей будет полностью заменен в 2030 году.
Какие другие стратегии гелеобразования в холодную погоду доступны конечному пользователю?
Исторически у дизельных двигателей были проблемы с запуском в холодную погоду. Чтобы предотвратить подобные проблемы с ULSD, промышленность разработала ряд продуктов с присадками к топливу для использования в холодную погоду для транспортных средств и оборудования с дизельным двигателем. И нефтеперерабатывающие заводы, и терминалы смешивают присадки с поставками ULSD в ожидании низких температур, и доступны другие присадки, которые водители могут добавлять в свои топливные баки в ожидании экстремально низких температур.
Несет ли конечный пользователь ответственность за заправку дизельным топливом с концентрацией выше 15 частей на миллион?
Конечный пользователь виновен в том, что он сознательно заправил автомобиль MY2007 дизельным топливом с четкой маркировкой 500 частей на миллион, когда требуется дизельное топливо с концентрацией 15 частей на миллион.
Почему на топочный мазут не распространяются нормы содержания серы?
Эти правила для дизельного топлива со сверхнизким содержанием серы применимы только к дорожным передвижным источникам, поэтому мазут не является затронутым источником.
Что означает модернизация дизельного двигателя?
Модернизация дизельных двигателей — это тип устройства управления, которое можно установить на дизельные двигатели для снижения выбросов выхлопных газов. Технологии управления модернизацией дизельных двигателей включают сажевые фильтры (DPF), катализаторы окисления (DOC), закрытую систему вентиляции кривошипа (CCV), рециркуляцию отработавших газов (EGR), устройства селективного каталитического восстановления (SCR) и катализаторы обеднения NOx (LNC).
Каковы преимущества использования дизельных модернизированных устройств?
Дизельные сажевые фильтры (DPF)
снижают выбросы твердых частиц на 2,5 (PM 2,5 ), углеводородов (УВ) и оксида углерода (СО) на 60-90%.