Мазут: показатели, состав и способ получения, применение

Мазут – это черная вязкая субстанция, которая остается после перегонки нефти и выделения дистиллятных фракций. Даже перевод его названия означает, что это отходы, получаемые при перегонке.

Температура, при которой его получают, 350-360 градусов. Нефтепродукт применяется в нефтеперерабатывающей, сельскохозяйственной, судовой, металлургических областях.

Свойства мазута

Использование этого продукта напрямую связано с его составом, который зависит в свою очередь от состава исходного сырья, степени отгона основных фракций. Черного или темно-коричневого цвета жидкость отличается горючестью.

Одним из основных параметров считается вязкость. Этот показатель лежит в пределах 8-80 мм2/с. От его величины зависит область применения, а также условия наполнения емкостей для транспортировки, особенности перевозки и слив. Из-за того, что этот показатель растет при понижении температуры, с перекачкой и сливом возникают трудности, состоящие в предварительном подогреве.

Также к основным характеристикам относятся:

Сернистость, т.е. % входящей в состав серы: до 0,5% — малосернистый мазут, не выше 1% — сернистый, 1-3,5% — высокосернистый;
Зольность – она не превышает 0,3%;
Температура, при которой вещество застывает – 10-40 градусов;
Наименьшее тепло, выделяемое при сгорании – в среднем 40 МДж/кг.

Свойства мазута

Фракционный состав мазута (химический)

В мазуте присутствует много химических веществ и элементов:

смолы нефтяные – 500-3000 500-3000 г/моль;
карбены, карбоиды, асфальтены;
металлы – натрий, железо, ванадий, кальций, никель;
водород – 10-12%;
углерод – 83 – 87%;
кислород и азот – 0.2-1,9%;
сера – 1-3,5%.

Способы получения мазута

Основной способ получения этого вещества — выделение из нефти (температура выкипания 350-360 °C). В незначительных объемах его производят из каменного угля отдельных марок и горючих сланцев.

Как уже было сказано, свойства конечного продукта зависят от состава исходного сырья (нефти) и степени переработки.

Технические характеристики

Вязкость – главный показатель. Она определяется соотношением временных показателей, т.е. времени истечения 200 миллилитров мазута при температуре окружающего воздуха ко времени истечения воды, взятой в том же количестве при 20 градусах.
Влияют на этот показатель плотность и смолистость. Первая указывает на способность отделения от состава воды и механических примесей (чем она выше, тем сделать это проще). Для удаления воды существует специальное оборудование, благодаря которому плотность можно повысить. Допустимыми пределами для нее считают 0,89-1,02 г/см3
Зольность – тоже важная характеристика. Показатель ее не должен быть больше нормативного значения, чтобы зола, сгорая, не засоряла форсунки. В противном случае придется часто чистить оборудование, что сопряжено с дополнительными расходами. Кроме того, повышенное содержание золы ухудшает экологическую обстановку в регионе и приводит к ускорению коррозии металлов.
Сернистость — показатель лежит в диапазоне 0,5-3,5 %. Чем он больше, тем быстрей изнашивается оборудование и сильнее загрязняется окружающее пространство.
Температура вспышки не одинакова для всех марок: 110 градусов – для М-100 и всего 90 – для М-40.
Температура затвердевания — для М-40 она равна 10 градусам, и не превышает 36 градусов для остальных марок.

Марки мазута

Маркировка соответствует ГОСТ 10585-2013: буквой обозначают область использования (М-топочный, Ф – флотский), цифрой – плотность продукта.

М-40 – топочный мазут, получаемый из отходов, образовавшихся при переработке нефти. Среднедистиллятных, снижающих до 10 градусов температуру застывания, фракций может в нем быть от 8 до 15;
М-100 – тоже топочный мазут, в производстве которого используют добавки в виде газойлевых фракций. В отличие от первой марки, содержит в качестве добавок керосиновые фракции, ДТ, депрессорные специальные присадки;
Ф5 — флотский, получаемый в процессе перегонки нефти, имеет в составе керосино-газойлевые фракции (до 22%). Это качественный продукт, содержащий до 40% ДТ и до 60% мазута, малое количество серы и других вредных веществ. Допускает использование присадок, понижающих температуру твердения.

Плотность мазута

Этот показатель регламентируется ГОСТ 10585-2013.Определяют плотность при 15 градусах. Для марки Ф5 плотность равна 958,3 кг/м3. Для М40 и М100 – соответственно 965 кг/м3и 1015 кг/м3.

Применение мазута

Эту разновидность топлива, использовать можно в системах индивидуального отопления домов, спецтехнике и силовых агрегатах, технологических промышленных установках, в быту и в сельхозфермах.

Этот нефтепродукт используют в качестве котельного и бункерного топлива, идет он на изготовление флотского мазута, топлива для крейцкопфных моторов, применяется в фермерских хозяйствах (М-40) для просушки зерна, овощей и фруктов, изготовления кормов. В быту он подходит для отопления частных домов. Ф5 используется на судовых энергоустановках в качестве топлива. М100 подходит для систем парового отопления и т.д.

Помимо использования в чистом виде, мазут подвергают повторной переработке, получая гудрон, являющийся составляющей битума. Последний служит материалом для устройства и ремонта дорог и кровель. Большая его часть идет на изготовление смазочных материалов.

Мазут на рынке и экспорт из России

Перевозят мазут автомобильным и железнодорожным транспортом. Для автоперевозок используют различные виды цистерн: автоцистерну, цистерну-прицеп, термос и полуприцеп. Поскольку груз является опасным, работающие с ним транспортные организации должны иметь всю нужную документацию. Для доставки на значительные расстояния более рентабельным является транспортировка по трубопроводу. Из-за того, что мазут становится более вязким при низких температурах, перекачивать и транспортировать его становится труднее: без предварительного подогрева в такой ситуации не обойтись.

В последние годы на мировом рынке отмечается спад спроса на этот продукт. Снижение объясняют переходом на низкосернистое топливо, уменьшение его объема для производства тепла и электроэнергии, переход на использование газа для отопления промышленных и жилых помещений.

Аналитики прогнозируют, что спад продаж будет продолжаться. Хотя в силу медленного перехода на гибридное топливо, процесс этот будет плавным.

Пока же лидирующие позиции по продажам мазута занимают Сингапур и Китай. Их доля в общем объеме соответственно достигает 10,2 и 9,9 процентов. В числе лидеров также США, Франция, Великобритания, Япония и Германия.

В России также отмечено снижение производства мазута топочного. Оно имеется не только на внутреннем российском рынке, но и в поставках в другие страны: в первом полугодии минувшего года экспорт составил лишь 14,2 миллиона тонн. Свой вклад в ситуацию внесла пандемия COVID-19. После снижения цены в начале года, рынок несколько оживился, котировки мазута, содержащего 3,5% серы, выросли в странах Северной Европы. Крупнейшим потребителем темного продукта остаются США (до 32%), второе место занимают Нидерланды (11%).