Мазут

Мазутом называется жидкость, имеющая густую консистенцию с характерным темно-коричневым цветом. Кроме этого, мазут представляет собой смесь тяжелых остатков после отгонки из нефти или продуктов ее вторичной переработки бензинов, керосинов и газойля. Кроме нефти сырьем для получения мазута так же может служить каменный уголь и горючие сланцы. Однако, у полученного мазута из иных материалов имеет свою особенность, которая позволяет его использовать только в местах производства. В связи с этим, данный мазут не производится в больших количествах.

Характеристики мазута

В состав мазута входят следующие компоненты:

• углеводороды, имеющие характерную молекулярную массу, которая колеблется в пределах от 400 до 1000;
• нефтяные смолы, имеющие молекулярную массу от 500 до 3000 и более;
• асфальтены;
• карбены;
• карбоиды;
• органические соединения, в которых присутствуют такие металлы, как никель, железо, магний, натрий, кальций, ванадий.

Мазут не имеет каких-то определенных и установленных свойств. На физико-химические свойства мазута оказывает значительное влияние химический состав исходной нефти, а также степень отгона дистиллятных фракций. В связи с этим, можно охарактеризовать лишь только значения, в пределах которых могут изменяться те или иные свойства мазута:

• вязкость при температуре 100⁰С может находиться в пределах от 8 до 80 мм²/с;
• плотность при температуре 20⁰С может колебаться от 0,89 до 1 г/см³;
• застывает мазут при температуре от 10 до 40⁰С;
• может содержать серу в количестве от 0,5 % до 3,5%, и золу в количестве 0,3%;
• нижние значения температуры сгорания находятся на отметке от 39,4 до 40,7 МДж/моль.

Смолисто-асфальтеновые вещества в составе мазута могут распределяться следующим образом:

• малосернистая нефть имеет смол – 14; асфальтенов – 0,1; карбенов и карбоидов – 0,03;
• мазут вторичной переработке имеет смол – 10,2; асфальтенов – 8,4, карбенов и карбоидов – 0,9.

Кислосодержащие соединения, присутствующие в мазуте, которые, в свою очередь, состоят из катионов металлов, определяют степень зольности вещества. Образование части золы осуществляется благодаря наличию взвешенных частиц, таких, как силикаты и диоксид кремния. Чем выше в составе вещества количество взвешенных частиц и коллоидных частиц, тем выше вязкость мазута. Зола представляет собой очень нежелательное и вредоносное вещество в составе мазута. Это связано с тем, что именно она засоряет форсунки, приводит к более быстрой коррозии оборудования, негативно влияет на окружающую среду, загрязняет котельные установки, в связи с чем, приходится периодически прибегать их временным остановкам для проведения чистки. Также в золе содержится оксид ванадия, процентное содержание которого в мазутах не превышает 5-10%. Однако, его содержание напрямую связано с количеством серы в мазуте – чем больше серы, тем больший процент ванадия в золе мазута. Также достаточно вредны и сернистые соединения, присутствующие в мазуте, поскольку при сгорании образуют оксиды серы, которые, в свою очередь, также характеризуются своей ядовитостью и ускорением коррозии, так как при контакте с водяным паром образуют серную и сернистую кислоты.

Получение мазута

Как уже говорилось выше, мазут – это продукт переработки нефти. Поэтому, производство мазута осуществляется путем предварительной обработки нефти. Однако, в зависимости от дальнейшего предназначения полученного мазута, выбирается вид этой обработки. Для того, чтобы получить мазут-топливо, или же мазут, который будет использоваться как смазка, инженерами-технологами разрабатывается специальная технология производства каждого отдельного мазута.

В любом случае, начальный этап процесса получения мазута состоит из того, что нефть при атмосферном давлении поддается обработке. И лишь только после этого этапа осуществляется процесс выделения мазута, после чего вещество дополнительно обрабатывается в вакууме. Температура, при которой происходит дальнейший процесс, определяется наличием тех или иных соединений. Если же температура не будет соответствовать той, которая необходима для получения конкретного конечного продукта, то полученный мазут на выходе будет иметь свою определенную вязкость. Стоит отметить, если не выдержать температурный режим, то, соответственно, получается не та степень вязкости мазута, которая делает его невозможным для применения тех целей, для которых он предназначался. Чтобы такого не происходило, процесс происходит в новейших технологиях закрытого типа, благодаря чему в мазуте сохраняются до последней капли абсолютно все вещества.

Использование мазута

Как уже говорилось, что мазут не имеет своих постоянных характеристик, его состав, а также вязкость, плотность, температура застывания и многие другие свойства, зависят как от состава начальной нефти, так и от условий самого процесса переработки основного вещества. Так как в результате переработки получаются совершенно разные вещества, то существуют определенные виды мазута. Это, в свою очередь, означает, что применяется все они одинаково также не могут. Поэтому, в зависимости от марки мазута существует несколько сфер его применения, для каждой из которых производится совершенно конкретный продукт, обладающий совершенно конкретными свойствами и характеристиками.

Так, мазут является наиболее популярным и востребованным в промышленности, а также флот и жилищно-коммунальном хозяйстве.

Мазуты нашли свое широкое применение как топливо, на котором работают паровые котлы, котельные установки, а также промышленные печи. Также из него изготавливают флотское топливо, тяжелое моторное топливо для крейцкопфных дизелей и бункерное топливо. В расчете на исходное вещество (нефть) на выходе конечного продукта получается в количестве 50%. Однако происходит дальнейшая переработка мазута, в результате которой отгоняются дистилляты. Данный процесс происходит под вакуумом. Процесс сопровождается кипением, в результате чего выкипают дистилляты. При этом температура может колебаться в следующих пределах: от 350 до 420⁰С, от 350 до 460⁰С, от 350 до 500⁰С, от 420 до 500⁰С. Именно вакуумные дистилляты являются основным материалом, из которого в дальнейшем производят различные моторные топлива, а также дистиллятные смазочные масла. Также данные дистилляты участвуют в каталитическом крекинге и гидрокрекинге. Остаток вакуумной переработки мазута применяется для переработки на установках термического крекинга и коксования, также при изготовлении остаточных смазочных масел и гудрона, из которого путем дальнейшей переработки получают битум.