Мазут — тежко нефтено гориво: определение, състав и употреби

Мазут — пълен анализ: определение, химичен състав, видове и ключови употреби в енергетиката и индустрията. Научете всичко за тежкото нефтено гориво.

Мазутът е фракция, получена при дестилация на нефт, като дестилат или като остатъчен продукт в нефтената рафинерия.

Най-общо казано, мазут е всеки течен петролен продукт, който се изгаря в пещ или котел за производство на топлина или се използва в двигател за производство на енергия, с изключение на маслата с температура на възпламеняване около +40 °C и маслата, изгаряни в горелки с памучен или вълнен фитил. В този смисъл дизеловото гориво е вид мазут. Мазутът се състои от дълги въглеводородни вериги, по-специално алкани, циклоалкани и ароматни въглеводороди. Терминът мазут се използва и в по-тесен смисъл, за да се обозначи само най-тежкото търговско гориво, което може да се получи от суров нефт, по-тежко от бензина и нафтата.

Състав

Мазутът е сложна смес от въглеводороди с дълги вериги и значителна част от ароматни и циклоалканови съединения. Типични съставки и примеси включват:

• наситени въглеводороди (алкани и изоалкани),
• циклоалкани (нафтени),
• ароматни въглеводороди (включително полиароматни въглеводороди — PAH),
• Сяра и азотни съединения (често в значителни количества),
• метали (например ванадий и никел),
• вода, седимент и други неразтворими частици.

Физични и химични свойства

• Вискозитет: висок, обикновено измерван в cSt (центирентностокс) при определена температура (често 50 °C). Тежките мазути изискват подгряване за подаване и горене.
• Плътност и API-гравитет: плътността обикновено е по-висока, което означава по-нисък API-гравитет в сравнение с дистилатните горива.
• Температура на възпламеняване (flash point): при тежките мазути е високa (>60 °C), което прави материалите относително по-безопасни при съхранение, но все пак изискват предпазни мерки.
• Съдържание на сяра: варира силно; високосерните мазути са по-замърсяващи и подлежат на ограничения от регулаторите.

Видове и класификация

В бранша се използват различни названия за тежките горива: мазут, heavy fuel oil (HFO), residual fuel oil, bunker fuel, fuel oil No. 6 и др. В зависимост от вискозитета и съдържанието на сяра се правят различни търговски и национални класификации (например класове на мазут по вискозитет M-40, M-100 и т.н. в някои региони). За морските горива съществуват международни стандарти (напр. ISO 8217), които определят изисквания за качество на bunker горивата.

Важно разграничение: в общ разговор “мазут” може да означава всяко тежко гориво, но в съвременната индустрия дизеловото гориво и другите дестилати се третират като отделна категория (с по-ниска плътност и по-нисък вискозитет) и имат свои стандарти.

Производство и обработка

Мазутът обикновено се получава като остатъчен продукт след атмосферна и вакуумна дестилация в нефтените рафинерии. За да се подобрят експлоатационните качества и екологичните показатели, мазутът може да бъде:

• разбити чрез термични процеси (visbreaking),
• крекиран (каталитично или хидрокрекиране) за получаване на по-леки фракции,
• хидрообработен (hydrotreating) за намаляване на съдържанието на сяра и други примеси.

Употреби

Основните приложения на мазута са:

• гориво за индустриални и отоплителни котли и пещи,
• морско гориво (бункер гориво) за големи корабни двигатели — особено преди въвеждането на строги ограничения за сярата,
• производство на пара и електричество в когенерационни и топлоцентрали,
• суровина за производство на битум и асфалт,
• в някои случаи — като суровина за допълнително рафиниране и получаване на по-леки горива.

Екологични и здравни аспекти

• Изгарянето на мазут отделя значителни количества серни оксиди (SOx), азотни оксиди (NOx), твърди частици и CO2 — фактори, влияещи на замърсяването на въздуха и климатичните промени.
• наличието на полиароматни въглеводороди (PAH) и други потенциално канцерогенни съставки прави изпаренията и аерозолите опасни за здравето при продължително излагане.
• международни регулации (напр. IMO 2020 за морските горива) ограничават допустимото съдържание на сяра в корабните горива, което доведе до търсене на по‑чисти алтернативи и допълнителна подготовка на мазутите.

Съхранение и безопасност

• Тежките мазути обикновено се съхраняват в изолирани и/или отопляеми резервоари — поради високата си вискозитет те се подават чрез загряване.
• при обработка и горене е необходимо да се вземат мерки срещу излагане на високи температури, изпарения и контакт с кожата,
• системите за транспортиране (помпи, тръбопроводи) трябва да са пригодени за работа с нагряти горива и да осигуряват защита срещу изтичане и риск от запалване.

Алтернативи и тенденции

Поради екологичните ограничения и икономическите фактори, търсенето на мазут като гориво намалява в някои сектори. Наблюдават се замествания с:

• по-леки дестилатни горива с по-нисък срок на сяра (MGO, MDO),
• горива с ниско съдържание на сяра и премиксирани решения (scrubbers при морските съдове),
• алтернативни горива — газ (LNG), биогорива и електрификация в подходящи приложения.

Обобщение: Мазутът е важна остатъчна или дестилатна фракция от нефтопроизводството, използвана предимно като тежко гориво за индустриални котли, кораби и за производство на битум. Характеризира се с висока плътност и вискозитет, както и с присъствие на нежелани примеси като сяра и метали, което налага специфична обработка, съхранение и строги екологични мерки.

Въпроси и отговори

В: Какво представлява мазутът?

В: Откъде идва мазутът?

В: Какво е дизелово гориво в сравнение с мазут?

В: Какъв е химическият състав на мазута?

Въпрос: Какво е изискването за температурата на възпламеняване, за да може даден течен петролен продукт да се счита за мазут?

В: Счита ли се бензинът за мазут?

В: Как обикновено се използва мазутът?

Търсене по буква