Diesel drivstoff | |
---|---|
Generelle funksjoner | |
Utseende | fargeløs-gulaktig væske |
CAS-nummer | |
Fysisk-kjemiske egenskaper | |
Tetthet (g/cm 3 , i cs ) | <0,8 |
Løselighet i vann | uløselig |
Smeltepunkt | Fra -40 °C til 6 °C |
Koketemperatur | Fra 141 °C til 462 °C |
Damptrykk ( Pa ) ved 313,15 K. | 400 |
Kinematisk viskositet ( m 2 / s ved 40 ° C) | 4 10 -6 |
Sikkerhetsinformasjon | |
Flammepunkt | > 56 °C |
Selvantennelsestemperatur | > 225 °C |
Kjemiske faresymboler | |
Fraser H | 226 - 304 - 315 - 332 - 351 - 373 - 411 |
Råd P | 210 - 260 - 273 - 280 - 301 + 310 - 331 [1] |
Diesel er en blanding av flytende hydrokarboner , oppnådd ved fraksjonert destillasjon av råolje og brukt som drivstoff for dieselmotorer , til oppvarming eller til produksjon av elektrisitet .
Ofte kalles det feilaktig nafta , hvorfra det kjennetegnes ved en bedre raffineringsprosess og for forskjellige bruksformål.
Ordet diesel kommer fra det engelske gasoil (se også det franske gazole ) som i sin tur er sammensatt av gass (samme betydning som italiensk, men også, slang, " bensin ") og olje ("olje") [2] [3] . Ordet på moderne engelsk er foreldet og det foretrekkes å bruke Diesel fuel eller Diesel oil , eller "fuel for Diesel ".
På moderne amerikansk engelsk indikerer ordet bensin med identisk avledning (ofte forkortet til gass ) i stedet bensin (se den spanske bensinen ).
Diesel fant sine første bruksområder i det mekaniske feltet mellom 1893 og 1897 da Rudolf Diesel utførte de første undersøkelsene i MAN - verkstedene ( Maschinenfabrik Augsburg Nürnberg ) i Augsburg , som deretter førte til oppfinnelsen av dieselmotoren . Navnet stammer fra å ha blitt brukt tidligere for å oppnå mineraloljegass ved fordamping og pyrolyse .
Diesel er en blanding som inneholder alifatiske (også sykliske) hydrokarboner fra 13 til 18 karbonatomer og parafiner .
Diesel, som har et høyere flammepunkt enn bensin , er mindre brannfarlig og derfor iboende tryggere enn bensin. De spesifikke egenskapene er knyttet til den endelige bruken av drivstoffet.
Den klassiske produksjonsmetoden for dieselolje foregår gjennom fraksjonert destillasjon av råolje med en gjennomsnittstemperatur ved utgangen fra fraksjoneringstårnet på ca. 350 ° C.
Diesel kan også produseres ved krakkingsprosess der hydrokarboner med større molekylvekt fragmenteres i nærvær av en katalysator eller ved transformasjonsprosess av metan til langkjedede alkaner, med navnet GTL ( Gas To Liquid ).
Det analoge biodrivstoffet , lik i egenskaper og bruk, avledet fra fornybare kilder kalles biodiesel .
I dagens praksis brukes ofte blandinger av gassoljer produsert med forskjellige teknikker, med petrodiesel som grunnlag , for å optimere produksjonen ved å minimere de iboende grensene for hver teknologi: for eksempel den sterke avhengigheten av kvaliteten på råolje for destillater , kostnadene ved sprekkprosessen og vanskelighetene med å lagre biodiesel.
Gassolje hentet fra ikke-fornybare kilder kalles ganske enkelt gassolje, eller på engelsk, petrodiesel . Kvaliteten er sterkt knyttet til råoljen til opprinnelsen og til destillasjonsmetoden. Hovedproduksjonsmetoden er at ved hjelp av fraksjonert destillasjon av råolje der separasjonen av gassoljen oppnås i et fraksjoneringstårn ved en temperatur på 350 ° C. En annen metode for å produsere gassolje er cracking der hydrokarboner med større molekylvekt fragmenteres i nærvær av en katalysator.
Diesel kan syntetiseres kunstig gjennom ulike prosesser ( syntetisk diesel ).
Diesel kan produseres fra metangass gjennom en koboltkatalysatorprosess. Denne prosessen tar navnet GTL ( Gas To Liquid ) og gir mulighet for et svovelfritt dieseldrivstoff som er i stand til å redusere dannelsen av nanopartikler og nitrogenoksider med det halve. På dette feltet er Volkswagen -konsernet i samarbeid med Royal Dutch Shell pionerer da de anser det som et gyldig alternativt drivstoff som ikke tar bort land fra mat- eller skogproduksjon [4] . Shell bruker GTL som en komponent av V-Power diesel blandet med petroleumsbasert diesel.
Produksjon av diesel er også mulig med utgangspunkt i ulike typer biomasse som ved, solsikkefrø, matavfall, kloakkavfall, etc. gjennom tørke- og gassifiseringsprosesser for å oppnå syntesegass , lik naturgass, hovedsakelig sammensatt av metan . Syntetisk diesel produseres etter rensing ved Fischer-Tropsch-prosessen [5] .
Diesel brukes hovedsakelig til å drive forbrenningsmotorer med kompresjonstenning, kalt dieselmotorer, brukt til bilformål. I disse motorene sprøytes diesel direkte inn i forbrenningskammeret, brakt til høye trykk- og temperaturverdier ved kompresjon og spontan forbrenning i nærvær av luft.
Kravene som dieseldrivstoff må oppfylle for å bli solgt er definert på europeisk nivå av referansespesifikasjonen EN 590 utstedt av CEN og implementert i Italia som UNI EN 590. Egenskapene til dieseldrivstoff som har en miljøpåvirkning (f.eks. innholdet av svovel) er definert av EU i direktiv 2009/30/EF.
De viktigste egenskapene som er observert er:
Fysisk utseendeDiesel må ha et tydelig utseende. Fargen er ikke nøyaktig definert da dette avhenger veldig av produksjonsprosessen og mulig tilstedeværelse av fargestoffer introdusert av skattemessige årsaker. En opaliserende farge kan indikere uregelmessigheter eller raffinement som tilstedeværelse av ustabile forbindelser eller tilstedeværelse av urenheter eller bakteriell forurensning.
KomposisjonSvovelinnholdet er en svært viktig parameter, faktisk regnes det som en sterk forurensning og over tid har det vært en kontinuerlig reduksjon av svovelinnholdet i bildiesel av miljøhensyn. Grensen er foreløpig satt til maks 10 mg/kg. Det samme svovelet er imidlertid ansvarlig for den naturlige smørekraften til diesel, og av denne grunn introduseres tilsetningsstoffer i dieselen for å øke dens smøreevne. EN 590-standarden introduserer muligheten for å legge til en del biodiesel til bildieselen og setter maksimalt 7 %. Biodiesel eller mer korrekt FAME ( Fatty Acid Methyl Esters ) er, som forkortelsen sier, en blanding av estere oppnådd gjennom en trans-esterifiseringsprosess av fettsyrer av vegetabilsk opprinnelse med metylalkohol .
ForurensningForurensninger fra dieselbrensel er delt inn etter deres opprinnelse, flytende, fast eller bakteriell. Den viktigste flytende forurensning er vann som er svært skadelig for hele drivstoffsystemet (designet for å selvsmøre) da det absolutt ikke er i stand til å opprettholde sin smøring, noe som forårsaker rust, for tidlig slitasje på pumper og injektorer samt ikke kan brenne. I referansespesifikasjonen EN 590 er det fastsatt at maksimalt vanninnhold må være mindre enn 200 mg/kg, dvs. mindre enn 0,02 %.
Når det gjelder faste forurensninger, er sand og støv inkludert som kan forårsake for tidlig slitasje på pumper og injektorer samt hindre riktig flyt i drivstoffsystemet. I referansespesifikasjonen EN 590 er det satt maksimalt 24 mg/kg av denne typen forurensninger.
Bakterieforurensning av diesel er av stor betydning: faktisk er dette et godt substrat for vekst av mikrober og spesielt muggsopp. Tilsetningen tillatt i henhold til EN 590 referansespesifikasjon av en prosentandel (for tiden 7%) av biodiesel har forårsaket en økning i problemet ettersom prosentandelen av biodiesel bærer med seg både "levende substrat" og vann som tillater en svært rask reproduksjon av bakterier og mikroorganismer . Problemet manifesterer seg i utgangspunktet i generering av svarte alger med en gummiaktig konsistens som over tid tetter til pumpen som tar diesel fra tanken, noe som gir større anstrengelser til den går helt i stykker.
FluiditetEt viktig krav for bildiesel er dens kalde egenskaper, representert ved temperaturen der drivstoffet begynner å skye og gir større motstand mot strømning inne i et spesifikt filter. Av denne grunn sørger referansespesifikasjonen EN 590 for tilstedeværelse i vinterperioden i noen områder av dieselolje kalt "arctic", fullt effektiv ned til temperaturer på -21 ° C.
ForbrenningCetantallet indikerer forsinkelsen mellom injeksjon og start av forbrenning. Et høyt cetantall indikerer et dieseldrivstoff som brenner mer effektivt og derfor gir bedre ytelse. Minste cetanantall som kreves i dag i diesel for transport er 51 [6] .
Av hensyn til sikkerheten og regelmessigheten av forbrenningen er det viktig at den er fri for lette eller tunge fraksjoner, ansvarlig for dannelse av karbonavleiringer og ufullstendig forbrenning. Tettheten er 835 kg / m³, dens brennverdi er rundt 40,9 MJ / kg (eller 10200 kcal / kg).
Bruken av diesel for stasjonær forbrenning, eller for å mate en brenner integrert med en varmekjele eller en dampgenerator , krever mindre alvorlige egenskaper. Sammenlignet med diesel, har det ingen begrensninger på cetantallet, det tillater et høyere svovelinnhold (0,1 % av massen [7] mot 0,0001 %), det er høyere kokende. For diesel beregnet for stasjonær forbrenning er en maksimal temperatur der 95 % av produktet må destilleres, den såkalte T95, ikke angitt. Denne parameteren er veldig viktig i bildiesel (innstilt på 360 ° C) fordi den gjør det mulig å begrense tilstedeværelsen av tunge drivstofffraksjoner som er fundamentalt ansvarlige for økningen i svevestøv.
Middels store marine dieselmotorer bruker en lett fyringsolje som noen ganger refereres til som diesel. Det er en spesiell diesel, som det kanskje ville vært mer hensiktsmessig å omtale som nafta , høytkokende og med høyt svovelinnhold. Foreløpig er den internasjonale referansestandarden ISO 8217, i fremtiden vil det trolig bli gitt strengere regler, spesielt i middelhavsområdet.
1. januar 2020 ble vedlegg VI til MARPOL strengere, og tillater et maksimalt svovelinnhold til sjøs på 0,5 % for skip som er parkert i havn, i stedet må de brenne drivstoff med et maksimalt svovelinnhold på 0,1 % eller utstyre seg med eksosgass rensesystemer for å redusere forurensningene som slippes ut i atmosfæren (PM10, NOx, SOx).
Om vinteren kan det oppstå et farlig fenomen, som består i spaltning av parafinene fra dieselen, som avsettes på bunnen av tanken og skaper fôringsproblemer, for å unngå dette kan du:
I 2012 ga Verdens helseorganisasjon en uttalelse om at utslipp av dieseleksos er sikre på å være kreftfremkallende for mennesker [10] .
Ifølge Christopher Portier, styreleder for IARC " Det vitenskapelige beviset er ugjendrivelig og konklusjonene til arbeidsgruppen var enstemmige: utslipp fra dieselmotorer forårsaker lungekreft [...] Eksosutslipp fra dieselmotorer er kreftfremkallende for mennesker og eksponering for disse gassene er assosiert med økt risiko for lungekreft og også økt risiko for blærekreft ." Blandingen av hydrokarboner som driver dieselmotorene er derfor omklassifisert fra gruppe 2 i tabellen utarbeidet av IARC, som grupperer stoffene som antas å være sannsynligvis kreftfremkallende, til gruppe 1, det vil si "kjente kreftfremkallende stoffer for mennesker" (samme kategori). , for eksempel av Benzo (a) pyren , et stoff som også produseres av ovner og peiser [11] ) [10] [12] [13] .