Dizel yanacağı

Dizel yanacağı (köhnəl."solyarka") — daxiliyanma mühərriklərində yanacaq kimi istifadə olunan maye məhsuldur. Adətən bu ad altında neftin birbaşa qovulma məhsulu olan kerosin-qazoyl fraksiyasından alınan yanacaq başa düşülür.

"Solyarka" sözü alman dilində Solaröl (günəş yağı) sözündən yaranıb. Hələ 1857-ci ildə neftin qovulmasından alınan ən ağır fraksiya sarı rənginə görə belə adlandırılıb. Sovet dövründə neft emalı sənayesi "Соляровое масло ГОСТ 1666–42 и ГОСТ 1666–51" adlı məhsul buraxırdı. Bu məhsul ortadövriyyəli (600–1000 dövr/dəq) dizel mühərriklərində yanacaq kimi istifadə üçün nəzərdə tutulub geniş tətbiq olunurdu. Solyar yağı itiyerişli dizel mühərriklərində yanacaq kimi tətbiq üçün yararlı deyil.

Tətbiqi

Dizel yanacağının əsas istehlakçıları dəmiryolu nəqliyyatı, yük avtonəqliyyatı, su nəqliyyatı, hərbi texnika, dizel elektrogeneratorları, kənd təsərrüfatı texnikası, eləcə də son zamanlar sərnişin dizel avtonəqliyyatıdır. Dizel mühərriklərindən başqa, qalıq dizel yanacağı (solyar yağı) çox vaxt qazanxana yağı kimi istifadə olunur.

Yanacağın əsas göstəriciləri

Dizel yanacağı distillə olunmuş, aşağı özlülü (itiyerişli nəqliyyat) və qalıq, yüksək özlülü (traktor, gəmi, stasionar və s.nəqliyyat) yanacağa bölünür. Distillə olunmuş yanacaq hidrotəmizlənmiş kerosin-qazoyl fraksiyasından və 1/5 hissə katalitik krekinq və kokslaşma vasitəsilə alınmış qazoyldan ibarətdir. Yeyin yerişli mühərriklər üçün özülü yanacaq mazutun kerosin-qazoyl fraksiyalarının qarışığıdır. Dizel yanacağının yanma istiliyi təxminən 42624 kc/kq — dır(10180 ккal/kq).

Ümumi halda dizel mühərrikləri üçün istifadə olunan dizel yanacağı dövlətlərarası standarta ГОСТ 32511–2013 (EN 590:2009) uyğun olmalıdır. Bu standart 1 yanvar 2015-ci il tarixindən qüvvəyə minir.

İtiyerişli dizel və qaz-turbin mühərriklərində istifadə olunan, eləcə də ixrac üçün nəzərdə tutulan dizel yanacağı dövlətlərarası standartda ГОСТ 305–2013 ifadə olunmuş tələblərə cavab verməlidir. Bu standart 1 yanvar 2015-ci il tarixindən qüvvəyə minir. Dizel yanacağının keyfiyyətini qiymətləndirmək üçün nümunələr "Neft və neft məhsulları ГОСТ 2517–2012" standartına uyğun götürülür.

Dizel yanacaqlarının əsas istismar göstəriciləri

Dizel yanacaqlarının əsas istismar göstəriciləri:

setan ədədi – mühərrikin yüksək gücünü və iqtisadi göstəricisini təyin edir;
fraksiya tərkibi – tam yanmanı, işlənmiş qazların tüstülüyünü və toksikliyini təyin edir;
özlülük və sıxlıq – yanacağın normal verilməsini, yanma kamerasında çiləməsini və filtir sisteminin işqabiliyyətini təmin edir;
aşağı temperatur xassələri — ətraf mühitin mənfi temperaturunda qidalanma sisteminin fəaliyyətini və yanacağın saxlama şəraitini təyin edir;
təmizlik dərəcəsi – kobud və zərif təmizlənmə filtrlərinin və mühərrikin silindir-porşen qrupunun etibarlılı işləməsini xarakterizə edir;
alışma temperaturu- dizellərdə yanacağın tətbiq şəraitinin təhlükəsizliyini təyin edir;
kükürdlü birləşmələrin, doymamış karbohodrogenlərin və metalların olması, qurum əmələgəlməsini, korroziya və yeyilməni xarakterizə edir.

Setan ədədi

Setan ədədi – dizel yanacağının alışmasının əsas göstəricisidir. Setan ədədini sınanan yanacağın alışmasını etalonla müqayisə ilə müəyyən edirlər: setanla α-metilnaftalin qarışığının müxtəlif nisbətdə qarışıqları. Yanacaqların setan ədədi onların karbohidrogen tərkibindən asılıdır. Setan ədədinin qiymətinə görə karbohidrogen sinifləri azalma sırası ilə aşağıdakı kimidir:

normal quruluşlu parafin karbohidrogenləri (molekul kütləsinin artması setan ədədinin artmasına səbəb olur);
izoquruluşlu parafin karbohidrogenləri;
naften karbohidrogenləri;
doymamış karbohidrogenlər:
yanzəncirli aromatik karbohidrogenlər (yanzəncir uzun olduqca setan ədədi artır);
yanzəncirsiz aromatik karbohidrogenlər.

Yanacağın qaynama temperaturu yüksək olduqca setan ədədi yüksək olur və asılılıq xətti xarakter daşıyır: yalnız bəzi fraksiyalarda setan ədədi aşağı düşə bilər, bu da onların karbohidrogen tərkibləri ilə izah olunur. Müxtəlif markalı dizel yanacaqlarının setan ədədləri:

dizel yanacağının markaları — Л З(-35^oC) З(-45^oC)
setan ədədi — 47–51 45–49 40–42.

40-dan aşağı setan ədədinə malik yanacağın tətbiqi mühərrikin işləməsini çətinləşdirir, 50-dən yuxarı isə tam yanmanın aşağı düşməsi nəticəsində yanacağın xüsusi sərfinin artmasına səbəb olur. Setan ədədi və yanacağın aşağıtemperatur xassəsi – bunlar əlaqəli kəmiyyətlərdir: yanacağın aşağıtemperatur xassəsi yaxşı olduqca, onun setan ədədi aşağı olur (n-parafin karbohidrogenlərinin ayrılması ilə əlaqədar). Avropa standartlarına görə dizel yanacağına setan ədədinin aşağı həddi – 48 vahid təyin olunub. Dünya yanacaq xartiyası setan ədədinə normanı (yanacağın kateqoriyasından asılı olaraq) 48-dən 55-ə qədər təyin edib. Dizel yanacaqlarının setan ədədini artırmaq üçün aşqarlardan – izopropil və ya tsikloheksilnitratlardan istifadə olunur. Bunları alışma promotorları da adlandırırlar. Xaricdə yanacağın alışmasının xarakteristikası üçün setan ədədi ilə yanaşı dizel indeksi də istifadə olunur. Dizel indeksi ilə setan ədədi arasında fərq 5–10 vahid və dizel indeksi setan ədədindən aşağı və ya yuxarı ola bilər.

Səthi gərilmə və doymuş buxarların təzyiqi

Buxarlanmaya və qarışığın əmələ gəlməsinə təsir edən bu parametrlər karbohidrogen və fraksiya tərkibindən asılıdır. Fraksiya tərkibi ağırlaşdıqca səthi gərilmə artır. Dizel yanacaqlarının doymuş buxarlarının təzyiqi yüksək deyil və yay dizel yanacaqları üçün: 25kPa 40^oC ya da 55kPa 60^oC-də.

Aşağıtemperatur xassələri

Dizel yanacaqlarının aşağıtemperatur xassələri xarakterizə olunur:

bulanma temperaturu t_bulanma;
filtrləmə qabiliyyətinin hədd temperaturu t_fq;
donma temperaturu t_donma.

t_b və t_fq – yanacağın istifadə şəraitini təyin edir.

t_donma – anbarda saxlama şəraiti. Karbohidrogenin bütün sinifləri üçün bu qanunauyğunluq doğrudur: molekul kütləsinin artması ilə, bu səbəbdən də qaynama temperaturunun yüksəlməsi ilə ərimə temperaturu artır.

Ərimə temperaturuna görə parafin>naften>aromatik.

Dizel yanacağının aşağıtemperatur xassələrini yaxşılaşdırmaq üçün ona depressor aşqarları (depressatorlar) əlavə edirlər (yüzdə bir hissə %). Depressor aşqarlarının əlavə edilməsi (poliakrilatlar və olefinlərin vinilasetatla birgəpolimerləri) t_fq 10–15^oC və tdonma 15–20^oC aşağı salmağa imkan verir. Bu aşqarların əlavə olunması tbulanma-ya təsir göstərmir. Bu, depressator aşqarlarının kristallaşmış parafinlərin strukturunun modifikasiyasından, ölçülərinin kiçilməsindən asılı olan təsir mexanizmi ilə əlaqədardır. Lakin bu ənənəvi depressatorlar tdonma və tfq azaldaraq soyuqda saxlandıqda yanacağın laylara ayrılmasının qarşısını almır. Nəticədə yanacaq 2 laya ayrılır: üst şəffaf və aşağı bulanıq (parafinlə zəngin). Hər iki lay mütəhərrikdir, lakin aşağı laydan yanacağı ayırdıqda mühərrik fasilərlələ işləyir. Son illərdə bu problemi xüsusi aşqarlardan- disperqatorlardan istifadə etməklə həll edirlər. Bunların istifadəsinin effektliyi yüksək sedimentasiya stabilliyinə malik çox narın parafin kristallarının alınması ilə izah olunur. Depressoru əlavə etdikdə kristalların ölçüləri 60-dan 10 mkm-ə qədər, disperqatoru əlavə etdikdə isə 60-dan 1 mkm-ə qədər kiçilir. Disperqator kimi turşu amidləri, polimerlər, aminqruplarıla modifikasiya olunmuş birləşmələr və s. istifadə olunur.

Korroziya aqressivliyi

Dizel yanacaqları standartları onların korroziya aqressivliyini xarakterizə edən aşağıdakı göstəricilərlə tənzimlənir:

kükürdün ümumi miqdarı;
merkaptan və hidrogen sulfid kükürdün miqdarı;
suda həll olan turşu və əsasların miqdarı;
mis lövhədə sınaqlar.

Dizel yanacaqlarının yeni alınma texnologiyası onlarda element kükürdün, hidrogen sulfidin korroziyaya təsir edəcək qədər miqdarını praktiki olaraq istisna edir. 5

Yeyilmə xassələri

Yanacaqlar itiyerişli dizellərin yanacaq aparatının hərəkətedici detallarına sürtkü materialıdır. Yanacaqların tərkibində kükürdün miqdarına görə keyfiyyətinə olan tələblərinin sərtləşməsi ilə əlaqədar hidrotəmizləmə daha sərt şəraitdə aparırlar. Bu zaman dizel yanacaqlarından kükürd, oksigen və azotsaxlayan birləşmələri çıxarırlır ki, bu da onların yağlayıcı keyfiyyətinə mənfi təsir göstərir. Dizel yanacaqlarının yağlayıcı keyfiyyətini artırmaq üçün yeyilməyə qarşı aşqarların istifadəsi ən real üsuldur. Yeyilməyə qarşı aşqar kimi istifadə olunur:

karbon turşusunun törəmələri (efirlər, amidlər);
bir neçə funksional polyar qrupa malik (aminqruplar və hidroksillər) karbohidrogenlər;
bitki yağların və heyvani yağlarının spirtlərlə və fenollarla pereeterifikasiya məhsulu.

Kimyəvi stabillik

Dizel yanacağının kimyəvi stabilliyi onların saxlama zamanı oksidləşməyə qarşı davamlılığı ilə müəyyən olunur. Bu problem neftin emalının dərinləşməsi ilə və yanacaqlara neftin ikinci emalı zamanı tərkibində doymamış karbohidrogenlər olan ortadistillə fraksiyaların daxil edilməsindən yaranıb.

Özlülük və suyun miqdarı

İstifadə məhdudiyyətinə görə dizel yanacaqları iki qrupa bölünür: qış və yay dizel yanacaqları. Bu yanacaqlar arasında əsas fərq bu yanacağa qoyulmuş standartlarda göstərilmiş son dərəcə süzülmə temperaturu (ASTM D6371, ГОСТ 22254–92) və bulanma və donma temperaturlarıdır (ASTM D97, ASTM D2500, ГОСТ 20287–91). Qış yanacağının istehsalı daha baha başa gəlir, lakin əlavə istilik vermədən, məsələn, −10 °C-də yay yanacağından istifadə etmək olmaz. Daha bir problem dizel yanacağının tərkibində olan sudur. Dizel yanacağı saxlananda ondan su ayrılır və aşağı hissədə yığılır, belə ki, dizel yanacağının xüsusi çəkisi 1 kq/l-dən azdır. Magistral xətdə yaranan sudan ibarət olan mantar mühərriyin işini tam bloklayır. ГОСТ 305–82 "Топливо дизельное. Технические условия" standartına görə kinemtaik özlülük 20 °C-də yay növü üçün 3,0÷6,0 sSt, qış növləri üçün 1,8÷5,0 sSt, Arktika üçün 1,5÷4,0 sSt -dur. Bu standart yanacağın bütün növlərində suyun olmamasını tələb edir.

Alışma

Dizel yanacağının əsas göstəricisi setan ədədidir (Л-45). Setan ədədi yanacağın yanma kamerasında alışma qabiliyyətini xarakterizə edir və α-metilnaftalinlə qarışıqda olan setanın miqdarına bərabərdir. Setan ASTM D613 standartı şəraitində tədqiq olunan yanacaqla müqayisədə eyni alışma qabiliyyətinə malikdir. Dizel yanacağı üçün ASTM D93 üzrə təyin olunan alışma temperaturu 700 °C-dən çox olmamalıdır. ASTM D86 üzrə təyin olunan qaynama temperaturu dizel yanacağı üçün 200–350 °C olmalıdır.

Kükürdün miqdarı

Son zamanlar ekoloji təhlükəsizliyin təmin edilməsi baxımından dizel yanacağında kükürdün miqdarı ciddi şəkildə normalaşdırılır. Kükürd dedikdə, kükürdlü birləşmələr — merkaptanlar(R-SH), sulfidlər (R-S-R), disulfidlər (R-S-S-R), tiofenlər, tiofanlar və s.nəzərdə tutulur (R—karbohidrogen radikalı). Neftdə kükürdün miqdarı 0,15 % (Sibirdə yüngül neftlər), 1,5 % (Uralda neft), 5–7%-ədək (ağır bitumlu neftlər); bəzi qalıq yanacaqlarda mümkün miqdar 3%-ədək, gəmi yanacağında 1%-ədək, Avropa və Kaliforniya ştatının son normativlərinə görə isə dizel yanacağında kükürdün miqdarı 0,001%-dən (10 ppm) çox olmamalıdır. Dizel yanacağında kükürdün miqdarının azalması onun yağlayıcı xassələrinin pisləşməsinə səbəb olur, ona ğörə də tərkibində olduqca az miqdarda kükürd olan dizel yanacaqlarının tərkibində yağlayıcı aşqarların olması mütləq şərtdir.

Qazanxana, ağır motor, qaz-turbin, gəmi və soba yanacaqları

Qazanxana yanacaqlarını stasionar buxar qazanlarında, sənaye sobalarında tətbiq edirlər. Ağır motor və gəmi yanacaqlarını gəmilərin enerji qurğularında istifadə edirlər. Qaz-turbin yanacağı stasionar buxar-turbin və buxar-qaz energetik qurğularda, həmçinin su nəqliyyatının qaz-turbin qurğularında istifadə olunur. Soba məişət yanacağı yüksək güclü olmayan, bilavasitə yaşayış binalarında yerləşdirilən istilik qurğularında yandırmaq üçün və eləcə də kənd təsərrüfatında istifadə edilən ortagüclü istilik generatorlarında tətbiq üçün nəzərdə tutulur. Sadalanan yanacaqların ümumi balansında əsas yeri neft mənşəli mazutlar tutur. Bu yanacaqların keyfiyyətinə olan tələblər, onların tətbiqinin şərtlərini müəyyən edir və aşağıdakı göstəricilərlə xarakterizə olunur:

özlülük;
kükürdün miqdarı;
yanma istiliyi;
donma temperaturu; (depressator-etilenlə vinilasetatın birgəpolimeri);
alışma temperaturu;
suyun miqdarı;
mexaniki qarışıqların miqdarı.

Qazanxana yanacaqları – müxtəlif markalı mazutlar.

Motor yanacaqları – özlülüyünə görə mazuta yaxındır, lakin onun tərkibinə yanacağın keyfiyyətini təmin edəcək bütün komponentlər daxil ola bilər.

Gəmi yanacaqlarını – (azözlülü və yüksək özlülü) – qalıq və distillat fraksiyaların qarışığından alırlar.

Qaz-turbin yanacaqlarını – ikinci prosesin distillatlarından və neftin birbaşa distilləsindən alırlar.

Soba məişət yanacağı – birbaşa distillənin dizel fraksiyasından və ikinci mənşədən – termiki, katalitik krekinq və kokslaşdırmadan istehsal olunur.

Həmçinin bax

Biodizel

Ədəbiyyat

Товарные нефтепродукты, их свойства и применение. Справочник, под ред. Н. Г. Пучкова, М., 1971;
Нефтепродукты. Справочник, под ред. Б. В. Лосикова, М., 1966.

Mənbə

ГОСТ Р 52368–2005 "Топливо дизельное ЕВРО. Технические условия". Дата обращения: 31 мая 2013.
Технический регламент "О требованиях к автомобильному и авиационному бензину, дизельному и судовому топливу, топливу для реактивных двигателей и топочному мазуту". Дата обращения: 31 мая 2013.