29.08.2019

Содержание серы в мазуте. Топочный мазут. Характеристики, применение, цены


Мазут представляет собой продукт жидкого типа коричневого цвета темноватого оттенка, и я является остаточным выделением из нефти или вторичной обработки ее продуктов керасиновых, газойлевых и бензиновых фракций.

Применение данный материал нашел в качестве топлива для промышленных печей, котельных установок и паровых котлов. Также применяется мазут при производстве флотского мазута и моторного топлива для бункерного топлива или крейцкопфных дизелей.

Мазут получил свое название благодаря арабскому слову «мазхулат», что в переводе означает - отбросы.

При работе с мазутом важно учитывать его качество. Это можно отчасти узнать благодаря такому параметру, как удельный вес мазута.

Таблица удельного веса мазута

Так как, мазут является сложным вещество, то рассчитать его удельный вес в полевых условиях не представляется возможным. Данные вычисления производятся в специальных лабораториях. Одного, при этом его средний удельный вес известен и равен от 0,89 до 1 г/см3.

Ниже представленная таблица поможет более детально просчитать необходимое количество данного продукта, а также вес мазута.

Расчеты удельного веса мазута

Для того чтобы определиться с удельным весом мазута, необходимо расшифровать это понятие.

Итак, удельный вес - это соотношение веса определенного типа вещества к его объему, который обозначается такой формулой: y=p*g, где y - удельный вес, p - плотность, g - ускорение свободного падения, которое в обычных случаях является константой и равняется 9,81 м/с*с.

Полученные результаты измеряются в Ньютонах, деленных на метр кубический (Н/м3).

Плотность мазута

Плотностью любого типа вещества считается количество массы в килограммах, способное поместиться в метре кубическом. Этот параметр очень неоднозначный, величина которого может изменятся в зависимости от температуры. Чем выше значение последней, тем ниже ее плотность.

На практике это означает что мазут плохой плотности отрицательно сказывается на работе двигателей или в производстве.

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

ТОПЛИВО НЕФТЯНОЕ.

МАЗУТ

Технические условия

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СОВЕТ
ПО СТАНДАРТИЗАЦИИ, МЕТРОЛОГИИ И СЕРТИФИКАЦИИ

Предисловие

1 РАЗРАБОТАН Межгосударственным техническим комитетом МТК 31 «Нефтяные топлива и смазочные материалы» (Всероссийским научно-исследовательским институтом по переработке нефти (ОАО «ВНИИ НП»), Всероссийским теплотехническим научно-исследовательским институтом (АООТ «ВТИ»)

ВНЕСЕН Госстандартом России

2 ПРИНЯТ Межгосударственным Советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол № 15-99 от 28 мая 1999 г.)

Наименование государства

Наименование национального органа по стандартизации

Республика Узбекистан

Узгосстандарт

Республика Армения

Армгосстандарт

Киргизская Республика

Киргизстандарт

Республика Таджикистан

Таджикгосстандарт

Республика Беларусь

Госстандарт Беларуси

Республика Молдова

Молдовастандарт

Азербайджанская Республика

Азгосстандарт

Республика Казахстан

Госстандарт Республики Казахстан

Туркменистан

Главная государственная инспекция Туркменистана

Российская Федерация

Госстандарт России

Украина

Госстандарт Украины

3 Постановлением Государственного комитета Российской Федерации по стандартизации и метрологии от 21 сентября 1999 г. № 298-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 10585-99 введен в действие непосредственно в качестве государственного стандарта Российской Федерации с 1 января 2001 г.

4 ВЗАМЕН ГОСТ 10585-75

ГОСТ 10585-99

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

3 Марки

3.1 В зависимости от назначения, содержания серы и зольности устанавливаются следующие марки мазута:

Флотский Ф5 видов:

II- ОКП 02 5213 0100

IV- ОКП 02 5213 0102

Флотский Ф12- ОКП 02 5213 0101

Топочный 40(ОКП 02 5211 0100) видов:

малозольныйзольный

I ОКП 02 5211 0105ОКП 02 5211 0101

II ОКП 02 5211 0106ОКП 02 5211 0102

III ОКП 02 5211 0109ОКП 02 5211 0113

IV ОКП 02 5211 0107ОКП 02 5211 0103

V ОКП 02 5211 0111ОКП 02 5211 0114

VI ОКП 02 5211 0112ОКП 02 5211 0115

VII ОКП 02 5211 0108ОКП 02 5211 0104

Топочный 100(ОКП 02 5211 0200) видов:

малозольныйзольный

I ОКП 02 5211 0205ОКП 02 5211 0201

II ОКП 02 5211 0206ОКП 02 5211 0202

III ОКП 02 5211 0209ОКП 02 5211 0213

IV ОКП 02 5211 0207ОКП 02 5211 0203

V ОКП 02 52110211ОКП 02 5211 0214

VI ОКП 02 5211 0212ОКП 02 5211 0215

VII ОКП 02 5211 0208ОКП 02 5211 0204

3.2 В обозначение мазута должна входить марка и дополнительно:

для флотского мазута Ф5 - классификация по сере;

для топочных мазутов - классификация по сере, зольности и температуре застывания.

Примеры обозначения:

Флотский мазут Ф12;

Флотский мазут Ф5, II вида;

Топочный мазут 100, IV вида, малозольный, с температурой застывания 25°С.

3.3 Мазут марки Ф5 получают из продуктов прямой перегонки нефти с добавлением до 22% керосино-газойлевых фракций каталитического или термического крекинга.

3.4 Разрешается добавлять в мазуты депрессорную присадку, допущенную к применению в установленном порядке. При поставке флотского мазута Ф5 ВМФ в паспорте указывают наличие депрессорной присадки.

4 Технические требования

4.1 Мазут должен изготовляться по технологии, утвержденной в установленном порядке.

4.2 Мазут марок Ф5 и Ф12 для Военно-Морского Флота России изготовляют по технологии, из сырья и компонентов, которые применялись при выработке образцов, прошедших испытания с положительными результатами и допущенных к применению в установленном порядке.

или кинематическая, м 2 /с (сСт)

36,2 × 10 -6 (36,2)

89 × 10 -6 (89)

По ГОСТ 33

2 Вязкость при 80°С, не более:

условная, градусы ВУ

или

кинематическая, м 2 /с (сСт)

59,0 × 10 -6 (59,0)

По ГОСТ 33 или по приложению А ,

3 Вязкость при 100°С, не более:

условная, градусы ВУ

или

кинематическая, м 2 /с (сСт)

50,0 × 10 -6 (50,0)

По ГОСТ 33

4 Динамическая вязкость при 0°С, Па-с, не более

0,1 × 27

5 Зольность, %, не более, для мазута: малозольного

0,04

0,05

Зольного

0,05

0,10

0,12

0,14

6 Массовая доля механических примесей, %, не более

0,10

0,12

7 Массовая доля воды, %, не более

9 Массовая доля серы, %, не более, для мазута видов:

10 Коксуемость, %, не более

Отсутствие

По 7.2

12 Температура вспышки, °С, не ниже:

в закрытом тигле

в открытом тигле

13 Температура застывания, °С, не выше

для мазута из высокопарафинистых нефтей

14 Теплота сгорания (низшая) в пересчете на сухое топливо (небраковочная), кДж/кг, не менее, для мазута видов:

I, II, III и IV

41454

41454

40740

40530

V, VI и VII

39900

39900

15 Плотность при 20°С, кг/м 3 , не более

Не нормируется. Определение обязательно

Примечания:

1 Исключен.

2 Мазута марок 40 и 100, изготовленные из высокопарафинистых нефтей, не предназначены для судовых котельных установок.

Маркировка, характеризующая транспортную опасность мазута, в соответствии с и .

5.2 Предельно допустимая концентрация паров углеводородов в воздухе рабочей зоны - 300 мг/м 3 в соответствии с ГОСТ 12.1.005 .

ПДК в воздухе рабочей зоны определяется хроматографическим или другим метрологически аттестованным методом. Для контроля концентрации паров углеводородов в воздухе рабочей зоны допускается использовать универсальный газовый анализатор УГ-2 или другой прибор аналогичного назначения.

Охрана атмосферы воздуха - по ГОСТ 17.2.3.02 .

5.3 Мазут раздражает слизистую оболочку и кожу человека, вызывая ее поражение и возникновение кожных заболеваний.

Длительный контакт с мазутом увеличивает степень риска заболевания органов дыхания у человека.

5.4 Мазут не обладает способностью образовывать токсичные соединения в воздушной среде и сточных водах в присутствии других веществ или факторов при температуре окружающей среды.

При работе с мазутом не допускается использовать инструменты, дающие при ударе искру.

5.8 Помещения, в которых проводят работы с мазутом, должны быть снабжены обменной приточно-вытяжной вентиляцией с механическим побуждением, отвечающей требованиям ГОСТ 12.4.021 .

В местах возможного выделения химических веществ в воздух рабочей зоны должны быть оборудованы местные вытяжные устройства.

В помещениях для хранения мазута не допускается хранить кислоты, баллоны с кислородом и другие окислители.

5.9 При разливе мазута необходимо собрать его в отдельную тару, место разлива промыть мыльным раствором или моющим средством, затем промыть горячей водой и протереть сухой ветошью.

При разливе на открытой площадке место разлива засыпать песком с последующим его удалением и обезвреживанием.

5.10 Оборудование, используемое в технологических процессах и операциях, связанных с производством, транспортированием и хранением данного продукта, должно быть герметичным.

При производстве, хранении и применении мазута не допускается попадание мазута в системы бытовой и ливневой канализации, а также в открытые водоемы.

5.11 При работе с мазутом применяют средства индивидуальной защиты по ГОСТ 12.4.011 , ГОСТ 12.4.103 , ГОСТ 12.4.111, ГОСТ 12.4.112, а также по типовым отраслевым нормам, утвержденным в установленном порядке.

В местах с концентрацией паров мазута, превышающей ПДК, применяют противогазы марок А, БКФ, шланговые противогазы марки ПШ-1 или аналогичные в соответствии с ГОСТ 12.4.034.

5.12 При попадании мазута на открытые участки тела необходимо его удалить и обильно промыть кожу водой с мылом или моющим средством; при попадании на слизистую оболочку глаз - обильно промыть теплой водой. Для защиты кожи рук применяют защитные рукавицы, мази и пасты - по ГОСТ 12.4.068.

5.13 Все работающие с мазутом должны проходить периодические медицинские осмотры в порядке, установленном органами здравоохранения.

6 Правила приемки

6.1 Мазут принимают партиями. Партией считают любое количество мазута, изготовленного в ходе непрерывного технологического процесса, однородного по своим показателям качества и сопровождаемого паспортом.

Паспорт продукции, оформляемый изготовителем или продавцом (на предприятиях, осуществляющих хранение готовой к реализации продукции), должен содержать: наименование и марку продукции; сведения об изготовителе (продавце), включая его адрес; нормативные значения характеристик, установленные техническим регламентом «О требованиях к автомобильному и авиационному бензину, дизельному и судовому топливу, топливу для реактивных двигателей и топочному мазуту», утвержденным постановлением Правительства Российской Федерации от 27 февраля 2008 г. № 118 , и настоящим стандартом; фактические значения этих характеристик, определенные по результатам испытаний; дату отбора проб; номер партии (резервуара, из которого отобрана данная проба); дату изготовления; дату проведения анализа, а также сведения о наличии (наименование и содержание) или отсутствии в мазуте присадок. Паспорт подписывается руководителем предприятия или уполномоченным им лицом и заверяется печатью.

При реализации продукции продавец по требованию покупателя обязан предоставить ему паспорт продукции, а также другие документы, содержащие:

наименование продукции и ее целевое назначение;

информацию о документах, содержащих нормы, которым соответствует данная продукция;

наименование изготовителя, его местонахождение, страну происхождения продукции, наименование и местонахождение (адрес, телефон) продавца;

номер партии продукции, поставленной для реализации;

    Мазут – это тяжелый нефтепродукт, обладающий относительно высокой плотностью. Эта величина непостоянна, поскольку она меняется в зависимости от смены температурных условий: повышение температуры практически пропорционально уменьшает относительную плотность мазута. При этом уменьшается и вязкость нефтепродукта, что в целом можно объяснить осуществлением процесса отделения влаги. Отсюда и возможность определения оптимальной температуры отстоя воды от топлива, поскольку при увеличении вязкости мазута отделение воды, обладающей меньшей плотностью, протекает более быстро.

    Таблица плотности мазута

    Как известно, существует 4 вида мазута:

    • авиационные марки – Ф-5 и Ф-15
    • топочные марки- М-40 и М-100

    Говоря о плотности продукта в каждом конкретном случае, нельзя назвать её неким показателем группового состава. Точнее будет считать её значением, определяющим возможность расслоения нефтепродукта, то есть его отделения от молекул воды, попадающих в мазут в момент пароподогрева топлива. Таблица плотности мазута показывает максимальное значение для каждой марки:

    Прямая перегонка сырья позволяет получить мазут плотностью 880-950 кг/м3. Постепенное увеличение температуры (подогрев продукта) способствует уменьшению значения на величину 6 кг/м 3 при каждых 10 о С. Необходимо отметить, что более высокая плотность, а значит, и вязкость вещества будут означать меньшее процентное содержание молекул водорода. Следовательно, в более плотном мазуте содержание углерода, азота, кислорода и серы будет повышено. Всё это способно серьезно поменять эксплуатационные характеристики мазута, как топлива.

    Почему для технологов так важен показатель плотности? Одна из основных проблем, которые приходится решать потребителям данного нефтепродукта – это его отстаивание от воды, которая попадает как при подогреве вещества (с использованием открытого пара), так и при транспортировке мазута на старых судах, страдающих водотечностью. Чтобы избавить сильно обводнённый материал от молекул воды применяется специальная технология отработки вещества при помощи специальных установок.

    Для удобства проведения замеров плотность принято указывать при температуре вещества в 20°С. При этом данная величина является отношением физической плотности нефтепродукта к плотности воды, температура корой должна составлять 4°С. Числовое значение этого отношения для прямогонных мазутов всегда меньше 1. Для крекинг-мазутов (полученных путем разложения нефтяного продукта в специальной установке при t 450-550°С) это значение больше 1.

    Если плотность нефтепродукта заметно меньше плотности воды, то готовое к эксплуатации вещество может полностью отстояться за 200 часов. Если же значение находится в пределах 0,98-1,01, это время значительно увеличивается. При этом показатель, равный 1,05, сделает отстой мазута от воды практически невозможным.

    Мазут, являющийся продуктом первичной перегонки нефти, может быть маловязким и высоковязким. Во втором случае в веществе отмечается относительно большее содержа­ние парафина и смолистых веществ, которое уменьшается при увеличении температуры. Вязкость мазута – это важнейший эксплуатационный критерий нефтепродукта, который определяет свойства слива мазута, его транспортировки, сжигания и перекачки. Облегчить протекание всех этих операций можно при уменьшении вязкости, то есть при постоянном подогреве вещества.

    Единица измерения данного параметра – условная вязкость (ВУ), которая выражается в условных градусах. При этом данное значение равно отношению времени, необходимого для выхода 200 мл мазута из вискозиметра при определенной температуре ко времени выхода 200 мл дистиллированной воды, имеющей температуру 20°С. В зависимости от значения вязкости различают несколько марок мазута, где каждой из них присуща своя температура застывания вещества. Сорта наиболее высокой вязкости застывают при 25°С, поэтому такой мазут нередко подогревают до t 60-70°С, позволяющей осуществлять перекачивание продукта.

    Динамическая и кинематическая вязкость

    Для любой жидкости, в том числе для мазута, технологи рассчитывают значение динамической и кинематической вязкости. В первом случае значение, измеряемое в Н*с/м2 или Па*с, можно получить по формуле:

    Динамическая вязкость = сила трения двух слоев*расстояние между слоями/разность скоростей этих движущихся слоев

    Чтобы получить кинематическую вязкость, измеряемую в м2/с, используют следующее соотношение:

    Кинематическая вязкость = Динамическая вязкость/плотность жидкости

    Для этого значения была придумана своя специальная единица измерения – стокс. Однако на практике удобнее всего применять единицу в 100 раз меньшую - сантистокс (10−6 м²/с). Сравним вязкость мазута в сантистоксах с вязкостью других жидкостей:

    • вода – 1,011 сСТ
    • топочный мазут М-100 – 118 сСТ при 80 о С, 50 сСТ при 100 о С
    • дизель – 3-6 сСт

    Изменение ВУ


    Влияние температурного фактора становится наиболее заметным при относительно небольших температурах. Так, подогрев с 40°С до 60°С способен уменьшить ВУ в 4 раза, в то время как на промежутке 100-120°С изменение значения произойдет всего вдвое. Согласно ГОСТ 6258-85 условная вязкость топлива определяется при t 50 о С и 80°С с использованием вискозиметра.

    Большинство марок данного нефтепродукта (кроме флотских мазутов) имеют ВУ, находящуюся в пределах 5-12 (при t=50°С). Этого недостаточно не только для эффективного распыления топлива перед его подачей на форсунку, но и для обычной транспортировки или перекачки топлива из железнодорожных цистерн. Вследствие этого нефтепродукт постоянно подвергается предварительной термической обработке, которая преследует понижение вязкости мазута.

    В подогреваемом мазуте начинается плавление церезинов и твердых парафинов, что снижает ВУ, однако прекращение термической обработки снова приводит к повышению ВУ: уже спустя несколько дней она возвращается на прежний уровень.

О нем и пойдет речь в статье.

Общая информация

На данный момент существует несколько различных видов марки мазута. Все их объединяет то, что производство осуществляется в строгом соответствии с ГОСТом 10585-2013. По этому же документу все типы данного продукта имеют свой класс, который обозначается римской цифрой от I до VII. Это разделение на классы и присвоенная им цифра определяет такой параметр, как расчетная вязкость этого вещества, при строго определенной температуре. Вязкость для мазута М-100 по ГОСТ определяется при температуре в 100 градусов по Цельсию. Нормированное значение, которое установлено документом - 50,00 мм 2 /с. Важно отметить, что именно для этого типа продукта определяется еще и условная вязкость. Температура проверки остается также 100 градусов, а показатель меняется на 6,80 градусов. Кроме этого, основное отличие видов мазута заключается в содержании серы, а также в теплоте сгорания. Наиболее распространенными типами считаются топочные мазуты М-100 и М-40.

Применение и отличие мазута

Основные отличия этих двух типов состоят в том, что у них разная вязкость, которая считается одним из основных технических параметров, а также наличие различных добавок, содержащихся в составе топлива. Из таких добавок можно выделить основную - средняя дистиллятная фракция. Данное вещество добавляется в марку М-40, но вот в составе мазута М-100 его нет. Это один из важнейших моментов, так как наличие этой фракции меняет температуру застывания. Благодаря этой добавке у марки М-40 этот показатель равен 10 градусам по Цельсию, а вот в М-100, где она отсутствует этот параметр равен 25 градусам по Цельсию.

Применение и доставка вещества

Основное применение мазута М-100: использование в качестве как основного источника тепла в различных отопительных системах. Именно этот вид продукта является основным, использующимся в такого рода системах и агрегатах, а по этой причине он является наиболее популярным и широко распространенным.

Осуществлять доставку мазута М-100 можно, используя два вида транспорта. Это могут быть специальные вагоны-цистерны или же полуприцепы битумовозы. Некоторые производители этого продукта распределяют его по металлическим бочкам. Это может быть оправдано лишь для поставок на небольшие предприятия, где требуются малые партии. В масштабах глобальной промышленности использование такого рода тары нецелесообразно.

Характеристики мазута М-100

При приобретении этого топлива необходимо учитывать несколько его основных эксплуатационных характеристик:

  1. Первой такой характеристикой стала условная вязкость, о которой говорилось выше.
  2. Еще один важный показатель - это зольность. Под ней понимают наличие в составе топлива несгораемых веществ. Определяется данная характеристика в процентах. Нормальные показатели зольности для топочных продуктов от 0,05 до 0,14. Если вспомнить флотские типы, то для них этот показатель будет еще меньше. Среди топочных можно выделить малозольные мазуты М-100 и М-40, содержание веществ в которых будет минимальным, что говорит о хорошем качестве смеси.
  3. Еще одна важная эксплуатационная характеристика - это содержание массовой доли механических примесей в составе мазута. Для топочных типов этот параметр находится в пределах от 0,10 до 1%. Как и в случае с зольностью флотские снова отличаются меньшим содержанием примеси. Марка М-100 по этому показателю сильно проигрывает.
  4. Массовая доля воды в топочных продуктах от 0,3 до 1%. Здесь важно понимать, что это вещество имеет свойство напитываться влагой, что сильно ухудшает его показатели. Поэтому при покупке следует уточнять сроки хранения товара. Далее идет массовая доля серы, которая содержится в количестве от 0,5 до 3,5% в составе мазутов. В данном случае наиболее серосодержащим составом обладает марка М-100 вида VII.
  5. Еще один из параметров - это плотность мазута М-100. Максимальное значение для этой марки - 1015 кг/м 3 . Определение этого показателя осуществляется при температуре в 20 градусов для малосернистых, сернистых и высокосернистых.

Свойства мазута

Основное свойство мазута - это опять-таки его вязкость. Измеряют этот показатель при помощи вискозиметра. Единицы измерения у этого прибора - это условная вязкость, которая при 80 градусах по Цельсию для мазута М-100 составляет 15,5. Этот показатель является наибольшим среди всех смесей. Данный параметр также определяет большинство свойств продукта:

  1. Марка М-100 считается наиболее сложно переливаемой смесью. По этой причине для транспортировки необходимо создавать специальные условия.
  2. Содержание механических примесей в этом товаре может быть в 25 раз больше, чем у других видов. В процентном соотношении этот показатель доходит до 2,5%, что намного превышает показатели для "разбавленных" средней фракцией веществ.
  3. Температура застывания этой смеси, то есть момент, когда мазут принимает желеобразное состояние, начинается от 25 градусов по Цельсию.
  4. Одно из свойств - это температура вспышки. Другими словами, это температурный порог, до которого хранить мазут можно без опасений взрыва - 110 градусов.

ГОСТ 10585-2013

ГОСТ мазута М-100 устанавливает все нормативные правила хранения, перевозки, применения. Регламентирует качество продукта, правила его приемки, а также технику безопасности при обращении и хранении вещества.

Если говорить об опасности мазута, то он принадлежит к 4-му классу опасности, то есть, признан, как малоопасное вещество, степень влияния которого на организм человека мала. Однако важно помнить, что этот товар является топочным материалом, а значит, характеризуется температурой самовоспламенения - 350 градусов. Температурный порог, при котором будет происходить распространение пламени от 91 до 155 градусов. При горении начнут образовываться взрывоопасные пары, нижний предел которых 1,4%, а верхний - 8%.

Если возгорание этой смеси произошло, то для того, чтобы потушить пламя, необходимо использовать следующие вещества: углекислый газ, химическая пена, распыленная вода, порошок ПСБ-3.

Окружающая среда

Так как мазут оказывает вредное влияние на окружающую среду, то необходимо соблюдать некоторые правила. Одно из важнейших правил по защите от вредного воздействия смеси - это ее хранение в герметичной таре, при осуществлении таких операций, как производство и транспортировка. Также очень важно соблюдать технологический режим. Еще одно важное правило, которое должно соблюдаться при производстве, перевозке и хранении мазута - это исключение возможности попадания этой смеси в ливневую или бытовую канализацию. Также необходимо устранить любые возможности попадания этого продукта в почву или открытые водоемы, реки, озера и т. д. Наиболее важное правило - это осуществление контроля над выбросами паров в атмосферу при производстве мазута.

Также стоит отметить, что цена мазута М-100 чаще всего предлагается за тонну, так как он поставляется на крупные объекты. Средняя стоимость этого товара составляет 8 500 рублей за одну тонну.