5. Мазут. Основные свойства, марки и применение

Мазут широко применяется в качестве котельного топлива и является ценным сырьем для химической промышленности. Как высокомолекулярная фракция нефти мазут представляет собой темную и густую жидкость.

Основным показателем качества мазута при его маркировке является вязкость, определяющая условия заполнения и слива баков, цистерн, танкеров и других емкостей, транспортирования мазута по трубопроводам, подачи его в топочное пространство печей и т. д. Вязкость мазута оценивается в единицах условной вязкости (°ВУ) и определяется отношением времени непрерывного истечения 200 мл мазута при заданной температуре к времени истечения такого же объема дистиллированной воды при температуре 20 °С .Испытания проводятся в вискозиметре ВУ со стандартным временем (51 ±1 с) истечения дистиллированной воды через капилляр. Вязкость мазута зависит от температуры, плотности и смолистости. При низких температурах вязкость мазута значительно возрастает, поэтому слив его из емкостей и перекачка по трубопроводам могут проводиться только после предварительного подогрева топлива.

Температура застывания мазута зависит от химического состава сырья и способов получения нефтепродукта. Прямогонные мазуты из парафиновой нефти имеют температуру застывания более 25 °С, а крекинг-мазуты — от 25 до 34°С.

При расчетах объемов емкостей для хранения и транспортирования топлива, определении условий отстаивания воды и осаждения механических примесей из мазута пользуются показателем плотности мазута. Чем меньше плотность мазута, тем легче и быстрее отделяются от него вода и механические примеси. Плотность мазута колеблется в пределах 0,94—1,02 г/см³ и повышается с увеличением вязкости.

Температура вспышки характеризует пожарную безопасность топлива и условия обращения с ним в процессе транспортирования, хранения и использования. Максимальная температура разогрева топлива должна быть не менее чем на 10°С ниже температуры вспышки. Температура вспышки товарных мазутов, определяемая известными методами в закрытых и открытых тиглях при 80—90°С.

Зольность мазута зависит от качества подготовки и переработки сырья и определяется содержанием солей, неорганических примесей, используемых присадок, а также продуктов коррозии нефтяной аппаратуры.

В настоящее время в результате совершенствования процессов подготовки и переработки нефти в промышленности содержание золы в товарных мазутах значи­тельно сократилось.

Содержание серы в котельном топливе зависит от химического состава исходной нефти и составляет: для высокосернистых мазутов — до 3,5%, для сернистых — до 2,0% и для малосернистых — до 0,6%. Сжигание сернистой нефти приводит к образованию кислотных оксидов, вызывающих повышенную коррозию деталей котлов и аппаратов, загрязняет окружающую среду. Особую коррозионную активность имеют сероводород и элементарная сера. Поэтому малосернистые мазуты применяются в первую очередь в технологических нагревательных установках: мартеновские печи, нагреватели литейных, прокатных и других предприятий металлургической промышленности.

Вода и механические примеси попадают в мазут из нефти в процессе производства и товаротранспортных операций и являются балластом при транспортировании. При сжигании обводненных мазутов снижается коэффициент полезного действия котлов и создаются условия для коррозии аппаратуры, а неорганическая часть механических примесей в процессе сжигания не сгорает и повышает зольность мазута. Содержание воды и механических примесей в мазуте должно быть минимальным. Для снижения влияния вредных примесей и улуч- -шения противопригарных и антикоррозионных свойств к мазутам добавляют присадки.

Нефтеперерабатывающей промышленностью вырабатывается несколько марок мазутов, используемых в качестве топлива: флотские Ф-5 и Ф-12, топочные 40 и 100. Цифры входящие в марки (5, 12, 40 и 100), указывают на максимальную вязкость пои температуре 50°С в единицах условной вязкости. Мазуты Ф-5 и Ф-12 (легкое топливо) применяются в судовых котельных установках, а марок 40 (среднее топливо) и 100 (тяжелое топливо)— как массовое топливо во всех котельных и нагревательных установках общего назначения. Мазуты марок 40 и 100 по содержанию серы подразделяются на: малосернистые, сернистые и высокосер­нистые.

Топливо для мартеновских печей поставляется марок: МП — малосернистое и МПС — сернистое. Газотурбинное топливо вырабатывается двух марок: ТГ — обычное и ТГВК — высшей категории качества, а топливо печное бытовое выпускается марки ТПБ.