при какой температуре замерзает мазут
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.
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.
Мазут
Мазут – нефтепродукт, основными характеристиками мазута которого являются: плотность, вязкость, температура застывания.Его относят к группе остаточных фракций углеводородов, которые получают в процессе нефтепереработки. В соответствии с ГОСТ 12.1.044 мазут представляет собой горючую жидкость с температурой самовоспламенения 350°С, температурными пределами распространения пламени 91–155 °С. Взрывоопасная концентрация паров мазута в смеси с воздухом составляет: нижний предел — 1,4 %, верхний — 8 %. Именно поэтому при работе с ним не допускается использование инструментов, дающих искру при ударе. При разливе мазута требуется собрать его в отдельную тару, место разлива промыть биопрепаратом деактиватором, промыть горячей водой и протереть сухой сорбирующей салфеткой. Мазут однозначно характеризуется как вещество опасное для окружающей среды (ВЕЩЕСТВО ЖИДКОЕ ОПАСНОЕ ДЛЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ Н.У.К. – класс 9).
Особенности хранения и перевозки
Как ни странно, в алфавитном перечне опасных грузов ДОПОГ 2013 мазута нет. Можно сделать вывод, что данный груз не попадает под определение «опасный». Но по свойствам мазут мог бы занять не менее почетное место в ряде продуктов с уже присвоенным классом опасности. Содержание мазута в воде недопустимо и определяется наличием масляного пятна на поверхности воды, как и в случаи с нефтью. Мазут раздражает слизистую оболочку и кожу человека, вызывая ее поражение и возникновение кожных заболеваний. Также согласно классификации по ДОПОГ, опасными грузами считаются жидкости, которые перевозятся при температуре не ниже 100°С. В случаи, если мазут перевозится при температуре не ниже, но ниже его температуры вспышки (включая расплавленные металлы, расплавленные соли и т. д.) – то перевозится как «ЖИДКОСТЬ ПРИ ПОВЫШЕННОЙ ТЕМПЕРАТУРЕ, Н.У.К.,» перевозимая при температуре не ниже 100°С». Если же он перевозится при температуре выше температуры его вспышки, то этот груз можно классифицировать как класс 3, «ЖИДКОСТЬ ПРИ ПОВЫШЕННОЙ ТЕМПЕРАТУРЕ, ЛЕГКОВОСПЛАМЕНЯЮЩАЯСЯ, Н.У.К»
Для того, чтобы определить класс опасности вещества и является ли оно Веществом опасным для окружающей среды нужно обратится к Паспорту безопасности. Исходя из этой информации определяется группа упаковки, требования к маркировке и оборудованию транспортного средства, перевозящего данное вещество.
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.
Отличия мазута М-100 от М-40
По основной классификации мазут делится на 2 вида: топочный и флотский. Первый используют как топливо в энергетической и промышленной сфере. У флотского мазута более узкая область применения, ограниченная судовыми двигателями и установками. В его составе присутствует прямогонный мазут (60-70%) и дизельное топливо с депрессорной присадкой (30-40%).
Наиболее распространенным видом тяжелого жидкого топлива выступает топочный мазут. Он бывает прямогонным (получается при первой перегонке сырой нефти) и крекингом – более тяжелым и высоковязким остатком процесса крекинга. В соответствии с ГОСТ 10585-2013 существует 2 марки топочного мазута – мазут М-40 и М-100, которые отличаются рядом технических характеристик.
Технические характеристики и ГОСТ мазута М-100
Нормативные технические характеристики мазута М-100 приведены в ГОСТ 10585-2013, в таблице 1 п. 4.3. Основные физико-химические показатели нефтепродукта следующие:
Технические характеристики и ГОСТ мазута М-40
Требуемые характеристики мазута М-40 приведены в том же нормативном документе – ГОСТ 10585-2013. Основные свойства:
Отличия свойств топочного мазута М-100 и М-40
Важнейшим показателем топочного мазута М-100 и М-40 выступает вязкость (50 и 59 мм2/с). Она определяет особенности перевозки нефтепродукта, его сжигания, слива и перекачки. С вязкостью напрямую связана температура застывания. Мазут бывает высоковязким, как марка М-100, застывающая при 25 °C, и маловязким, как М-40, который становится желеобразным до 10 °C. Чем больше данный параметр, тем сложнее транспортировать нефтепродукт по трубопроводам. Для упрощения процесса мазут подогревают до 70-80 °C, но не выше безопасного уровня – на 10 °C меньше, чем температура вспышки.
Сравнение других характеристик топочных мазутов:
В заключение
В соответствии с ГОСТ 10585-2013 существует флотский и топочный мазут. Последний делится на 2 вида: среднее топливо марки М-40 и тяжелое марки М-100, которые различаются несколькими характеристиками. В М-40 для уменьшения температуры застывания присутствует 8-15% дизельных фракций, в М-100 их не используют. М-100 уступает М-40 по характеристикам, в том числе по причине необходимости подогрева при транспортировке, тогда как М-40 можно перевозить и перегружать без повышения температуры. По этим причинам М-100 чащ применяют в котельных и отопительных системах, а М-40 – в промышленных печах.
Смежные материалы
Мазут: виды, назначения и вакуумная перегонка
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.