Для чего используется мазут топочный
Мазут
Мазут – это нефтепродукт, состоящих из остаточных веществ, образуемых после переработки нефти и отгонки из нее основных фракций. Выступает разновидностью тяжелого жидкого топлива, используемого в отопительном оборудовании во многих сферах: сельскохозяйственной, нефтеперерабатывающей, металлургической, судовой.
Фракционный (химический) состав мазута
Мазут – жидкость темно-коричневого, иногда почти черного цвета. В составе присутствуют разные химические вещества:
Содержание химических элементов в составе:
Кроме них состав включает некоторое количество механических примесей и воды.
Способы получения мазута
Основной способ получения мазута – выделение из нефти посредством выкипания при температуре 350-360 °C фракций: газойлевых, керосиновых, бензиновых. Небольшие объемы производства приходятся на изготовление из горючих сланцев или каменного угля. Физико-химические характеристики мазута могут различаться в зависимости от того, какой состав имела исходная нефть и какова была степень ее переработки.
Технические характеристики
Основное свойство мазута – вязкость, от которой зависят:
Ее измеряют в единицах условной вязкости (°ВУ). Характеристику определяют как отношение временных показателей: времени истечения 200 мл мазута при заданной температуре окружающей среды к времени истечения того же объема очищенной воды при 20 °C.
Другие важные характеристики:
Виды мазута
В соответствии с п. 3.1 ГОСТ 10585-2013 выделяется несколько марок мазута:
Способы (область) применения
Мазут активно применяют на производстве, в судовых генераторах и гражданских котельных станциях. Основное назначение – топливо для перечисленных установок. При использовании мазута важно учитывать, что у него высокие загрязняющие свойства. Сгорая на открытом пространстве, продукт выделяет черную копоть, которая токсична для человека и окружающей среды.
Особенности транспортировки и хранения
Мазут перевозят водным, железнодорожным и автомобильным транспортом. Последний наиболее распространен, включает разные виды: прицеп-цистерну, автоцистерну, цистерну-термос, полуприцеп-цистерну. Для транспортировки на большие расстояния используют трубопроводы.
Перевозка осуществляется по требованиям ДОПОГ (ADR), которое представляет собой соглашение, определяющее правила транспортировки опасных грузов. У организации, осуществляющей перевозку, должна быть соответствующая лицензия на оказание таких услуг.
При низких температурах мазут становится более вязким, из-за чего становится труднее его транспортировать и перекачивать. Чтобы решить проблему, вязкость нефтепродукта повышают путем предварительного подогрева.
Регламентирующие документы (ГОСТы, ТУ)
Основным регламентирующим документом выступает ГОСТ 10585-2013, содержащий технические условия для получения мазута, который в дальнейшем применяется в качестве топлива.
Мазут, химический состав, свойства и применение
Мазут, химический состав, свойства и применение.
Мазут – это горючая вязкая жидкость, горючее топливо. Представляет собой остаток после выделения из нефти или продуктов её вторичной переработки бензиновых, керосиновых и газойлевых фракций, выкипающих до 350-360 °С.
Мазут, как топливо:
Мазут (с арабского «мазхулат» – «отбросы») – жидкий продукт тёмно-коричневого или черного цвета. Мазут – это горючая вязкая жидкость, горючее топливо .
Мазут представляет собой остаток после выделения из нефти или продуктов её вторичной переработки бензиновых, керосиновых и газойлевых фракций, выкипающих до 350-360 °С. Также мазут получают из каменного угля и горючих сланцев, однако такое производство развито в небольших объемах.
Основным показателем качества мазута при его маркировке является вязкость, определяющая условия заполнения и слива баков, цистерн, танкеров и других емкостей, транспортирования мазута по трубопроводам, подачи его в топочное пространство печей и т.д. Вязкость мазута оценивается в единицах условной вязкости (°ВУ) и определяется отношением времени непрерывного истечения 200 мл мазута при заданной температуре к времени истечения такого же объема дистиллированной воды при температуре 20 °С. Вязкость мазута зависит от температуры, плотности и смолистости. При низких температурах вязкость мазута значительно возрастает, поэтому слив его из емкостей и перекачка по трубопроводам могут проводиться только после предварительного подогрева топлива.
Плотность мазута колеблется в пределах 0,89-1,02 г/см 3 и повышается с увеличением вязкости. Чем меньше плотность мазута, тем легче и быстрее отделяются от него вода и механические примеси.
Мазут обладает высокими загрязняющими свойствами. При сжигании мазута на открытом пространстве выделяется значительное количество черной копоти, которая наносит ущерб окружающей среде и токсична для человека.
Химический состав мазута:
Мазут по своему химическому составу представляет собой смесь различных углеводородных и неуглеводородных компонентов:
– углеводородов с молекулярной массой от 400 до 1000 г/моль,
– нефтяных смол с молекулярной массой от 500 до 3000 и более г/моль,
– органических соединений, содержащих металлы (ванадий V, никель Ni, железо Fe, магний Mg, натрий Na, кальций Ca).
Физико-химические свойства мазута зависят от химического состава исходной нефти и степени ее переработки – отгона дистиллятных фракций.
Ниже в таблице приводится элементный состав мазута:
Марки и виды мазута:
В соответствии с ГОСТом 10585-2013 « Топливо нефтяное. Мазут. Технические условия» в зависимости от назначения установлены следующие марки мазута:
Обозначение мазута включает в себя:
– для мазута флотского – марку и массовую долю серы. Например, мазут флотский Ф5, 1,50% по ГОСТ 10585-2013,
– для мазутов топочных – марку, массовую долю серы, зольность и температуру застывания. Например, мазут топочный 100, 2,00%, малозольный, 25 °С по ГОСТ 10585-2013.
По уровню содержания серы мазут подразделяется на малосернистый – не больше 0,5 % серы, сернистый – до 1 % и высокосернистый – до 3,5 %.
Требования ГОСТ к физико-химическим показателям мазута:
ГОСТом 10585-2013 «Топливо нефтяное. Мазут. Технические условия» установлены следующие требования к физико-химическим показателям мазута:
Физические свойства мазута. Температура застывания, вспышки, воспламенения и самовоспламенения мазута:
* – температура застывания — это температура, при которой нефтепродукт теряет подвижность в условиях испытания. Температурой застывания считают температуру, при которой уровень нефтепродукта в стандартной плоскодонной пробирке при ее наклоне под 45° не меняет своего положения в течение 1 минуты;
** – температура воспламенения – это температура горючего вещества, при которой оно выделяет горючие пары и газы с такой скоростью, что после воспламенения их от источника зажигания возникает устойчивое горение;
*** – температура вспышки называют такую температуру, при которой пары нефтепродукта образуют с окружающим воздухом смесь, вспыхивающую при поднесении к ней огня.
Применение мазута:
Виды топочного (котельного) мазута
Топочный мазут – разновидность нефтепродукта, который получают из тяжелых остатков нефти, угля и горючих сланцев. Его используют в котельных и системах отопления в разных областях: судоходной, промышленной, энергетической. Предлагаем рассмотреть подробнее топочный мазут, его характеристики и свойства, влияющие на возможности и особенности применения продукта как котельного топлива.
Какие виды топочного мазута существуют
Внешне топочный мазут – это темно-коричневая жидкость вязкой консистенции. Ее свойства определяются качеством нефти, которая была использована при производстве. В соответствии с ГОСТ 10585-2013 выпускается несколько видов топочного мазута, которые различаются по вязкости и ряду других характеристики. Основным критерием классификации выступает назначение нефтепродукта. По этому признаку, согласно п. 3.1 ГОСТ 10585-2013, выделяются следующие виды топочного мазута:
Числа в марке указывают на примерную вязкость при температуре 50 °C. Наибольшее распространение получил мазут топочный М-100 с характеристиками, оптимальными для применения в виде горючего. Из марки М-100 получают и марку М-40. Для этого в состав вводят дизельное топливо, а точнее, дизельные (среднедистиллятные) фракции в количестве 8-15%, которые позволяют понизить температуру застывания. Таким способом из одного вида топочного мазута и получают другой.
Важные характеристики топочного мазута
В зависимости от вида топочный мазут имеет определенные технические характеристики. Марки М-100 и М-40 различаются по условной вязкости, температуре вспышки и застывания. М100 – высоковязкий продукт, а М-40 – маловязкий. Еще разница этих видов топочного мазута может заключаться в содержании серы. Ее количество во многом определяется исходной нефтью. Но объем серы всегда больше, чем в нефти, поскольку она концентрируется в тяжелых остаточных продуктах.
Схема переработки нефти и получения различных нефтепродуктов
Характеристики топочного мазута М-100:
Характеристики топочного мазута М-40 несколько отличаются. Разница прослеживается в следующих параметрах:
М-40 – средневязкий нефтепродукт, вязкость которого определяют при 80 °C, а не при 100 °C, как у М-100.
Выводы. Советы специалиста
Таким образом, топочный мазут – нефтепродукт, используемый как горючее для теплогенераторов, котельных, технологических установок и производственных печей. В соответствии с ГОСТ 10585-2013 производят мазут М-100 и М-40. Марка М-100 получила большее распространение, и из нее можно получить марку М-40. Разница между видами заключается в температурах застывания и вспышки, зольности, процентном содержании серы и содержании добавок (в М-40 есть дизтопливо).
Специалисты советуют приобретать данный нефтепродукт с расчетом на быстрое использование. Причина в том, что при длительном хранении в продукте может увеличиваться количество механических примесей и воды. Не менее важно разогревать нефтепродукт минимум на 10 °C ниже температуры вспышки. Это помогает исключить аварийные ситуации при использовании подобного топлива.
Область применения мазута
Мазутом называют жидкий нефтепродукт, который представляет собой остаток после того, как из нефти или продуктов ее вторичной перегонки были выделены дистиллятные фракции. Они получаются при выкипании при 350-360 °C. Происхождение отражает даже название, которое происходит от турецкого mazut, означающего «отходы, отбросы после переработки нефти». Предлагаем подробнее рассмотреть, зачем нужен мазут, т. е. его применение в разных сферах жизни человека.
Свойства мазута
Состав и применение мазута напрямую связаны друг с другом. Он представляет собой горючую вязкую жидкость темно-коричневого или черного цвета. Конкретные физическо-химические свойства определяются химическим составом исходной нефти и степенью отгона дистиллятных (бензиновых, газойлевых и керосиновых) фракций. Главным показателем мазута выступает вязкость, которая колеблется в пределах 8-80 мм 2 /с. От нее зависит не только то, для каких целей будет использоваться мазут, но и условия транспортировки нефтепродукта, заполнения им емкостей и последующего слива. При понижении температуры вязкость возрастает, из-за чего перекачка по трубам и слив из емкости становится невозможным без предварительного подогрева.
Кроме вязкости важны следующие свойства:
Характеристики разных видов мазута
Каждая из характеристик имеет нормативные значения, поскольку от них зависит возможность использовать мазут по назначению. Например, зольность не должна превышать указанного уровня, поскольку зола, образующаяся при сгорании мазута, засоряет форсунки, из-за чего оборудование приходится периодически чистить. Еще зола ускоряет коррозию металлических деталей и негативно сказывается на экологической обстановке региона. Количество сернистых соединений тоже ограничивается по причине ядовитости и ускорения коррозионных процессов.
Мазут обладает высокой степенью загрязнения. При его сжигании на открытых пространства выделяется большое количество черной копоти, вредной для человека и окружающей среды. В сравнении с бензином и керосином мазут считается малоопасным для человека (относится к IV классу опасности). Но необходимо помнить, что при возгорании продукта в атмосферу выделяются опасные пары. Для тушения в таких случаях используют углекислый газ или специальную химическую пену.
Марки мазута
Согласно п. 3.1 ГОСТ 10585-2013, в зависимости от того, где применяется мазут, его классифицируют на несколько марок:
При перевозке нефтепродукта поддерживается необходимый температурный режим
Плотность мазута
Применение мазута
К основным областям применения мазута относятся промышленность, флот, жилищно-коммунальное и сельское хозяйство. Нефтепродукт применяют в качестве котельного топлива. Из марок М-40 и М-100 производят флотский мазут, а еще бункерное топливо и тяжелое моторное топливо для крейцкопфных двигателей (в них шатун и поршень связаны между собой крейцкопфом (ползуном).
В бытовых условиях нефтепродукт применяется для отопления частных жилых домов. Топливо подходит для отопительных систем низкой и средней мощности. Еще его применяют в фермерском хозяйстве с целью заготовки на зиму сена, фруктов и овощей, т. е. для изготовления кормов для животных.
Для чего и где используют мазут определенных марок:
Здесь перечислены те сферы, где применяют мазут в чистом виде. Но этим его использование не ограничивается, поскольку он может подвергаться вторичной переработке. Другой сферой применения мазута в промышленности является производство продуктов его перегонки. Яркий пример – гудрон, который нужен для изготовления битума и остаточных масел. Битум, в свою очередь, широко применяется в дорожном строительстве и производстве изоляционных и отделочных материалов, таких как рулонная гидроизоляция и битумная черепица.
Продукты переработки мазута и их применение – одна из популярных тем в промышленности, поскольку подобные нефтепродукты используются в ее крупнейших отраслях. Кроме битума в эту категорию входят:
Вывод
Если говорить о применении мазута кратко, можно сказать, что это разновидность топлива, которое используется в различных отопительных системах, технологических установках, силовых агрегатах и специальной технике. Продукт широко распространен в бытовых условиях, сельском хозяйстве и промышленности, он может обслуживать производства разного уровня. Мазут может подвергаться дальнейшей переработке для получения битума, различных видов топлива и остаточных масел, которые получили не менее широкое распространение во многих сферах жизни человека.
Смежные материалы
Эксплуатационные свойства нефтепродуктов
Под механическими примесями подразумеваются такие вещества, которые обычно находятся в слоях нефти и нефтепродуктов в виде взвеси или осадка, задерживаемые фильтром. Такие примеси негативно влияют на работу двигателей и другого оборудования, поэтому их концентрация в нефтепродуктах строго стандартизируется определёнными нормами. Так, степень чистоты масла оценивают, исходя из числа фильтрации и количества осадка, которые задерживает фильтр.
Топочный (котельный) мазут
Топочный (котельный) мазут – это жидкое высококалорийное горючее топливо, выступающее побочным продуктом при вторичной переработке нефтяных соединений, включая бензиновые, керосиновые и газойлевые фракции.
Фракционный (химический) состав
По своей химической структуре топочный мазут – это соединения углеводородов, нефтяных смол, металлов (никеля, феррума, кальция, ванадия, магния). Их дополняют карбоиды и асфальтены. В соответствии с ГОСТом существует 2 марки топочного мазута:
Число в марке обозначает расчетную вязкость нефтепродукта при температуре 50 °C. Другие характеристики топочного мазута в соответствии с ГОСТ:
Плотность мазута не нормируется ГОСТом, но выступает одним из важных параметров. По этой характеристике определяют способность нефтепродукта отстаиваться от воды. Ее попадание в топливо возможно при нагревании с применением сухого пара и морских перевозках. Для удаления воды из мазута используют специальные установки, позволяющие изменить плотность горючего.
Плюсы топочного мазута
Из технических характеристик топочного мазута М100 и М40 можно выделить его преимущества как топлива:
Малозольный мазут имеет более высокую теплоотдачу при сгорании. За счет этого уменьшается расход используемого топлива и снижается степень загрязнения окружающей среды. Кроме того, низкое содержание золы позволяет продлить срок службы оборудования, поскольку лишние примеси не забивают форсунки котлов и не приводит к преждевременному износу.
Низкое содержание серы тоже имеет важное значение. Это позволяет наносить меньший вред природе и избежать быстрого выхода из строя металлических деталей котельного оборудования. Конкретное количество серы в мазуте зависит от того, какая нефть использовалась в производстве.
Способы получения
В зависимости от способа получения выделяют крекинг-мазут и прямогонный мазут. Прямая перегонка сырой нефти – более старый способ, при котором сырье нагревают до определенной температуры, при которой выкипают нужные фракции. Крекинг – усовершенствованный метод, характеризующийся большим выходом нефтепродуктов.
Топочный мазут М40 и М100 – это остаточные продукты переработки нефти, т. е. то, что остается после выкипания всех фракций: бензиновых, керосиновых, газойлевых. Как самая тяжелая фракция и темный нефтепродукт мазут имеет темно-коричневый, почти черный цвет. Кроме нефти в качестве сырья для производства может использоваться каменный уголь или горючие сланцы.
Способы (область) применения
Топочный мазут используют в качестве топлива: М-100 применяется преимущественно в котельных и отопительных системах, а М-40 – в промышленных печах. Нефтепродукт широко распространен в котельных ЖКХ для обогрева жилых помещений, выработки горячей воды или пара. Специальная марка – мазут ТКМ – применяется для отопления паровых котлов и промышленных печных установок.
Особенности транспортировки и хранения
Перевозка мазута осуществляется в специализированных поездах-цистернах или битумовозах. Основная особенность нефтепродукта – разница в вязкости разных марок. От нее зависят нюансы транспортировки, слива и перекачки. М-40 – маловязкий мазут, приобретающий желеобразную консистенцию при 10 °C, М-100 – высоковязкий, застывающий при 25 °C. Для упрощения транспортировку нефтепродукт предварительно нагревают до температуры на 10 °C ниже температуры вспышки.
Регламентирующие документы (ГОСТы, ТУ)
Технические условия получения топочного мазута приводятся в ГОСТ 10585-2013.