Olbrzymie silniki diesla mają ogromne zapotrzebowanie na paliwo. Z tego względu zamiast wysokojakościowego oleju napędowego, wykorzystuje się w nich mazut. Wykorzystywany jest m.in. w silnikach lokomotyw spalinowych, okrętowych i w elektrowniach. Jakie właściwości ma ten rodzaj paliwa i w jaki sposób jest pozyskiwany? Sprawdzimy wszystkie informacje na temat mazutu.
Mazut – definicja, pozyskiwanie
Mazut to ciężki olej napędowy o niskiej jakości, będący efektem destylacji niskogatunkowej ropy naftowej i powstający w rafineriach naftowych. Przybiera postać ciemnobrunatnej, oleistej cieczy. Proces produkcji mazutu odbywa się w normalnych warunkach atmosferycznych i w temperaturze od 250 °C do 350 °C. Mazut składa się z węglowodorów wysokocząsteczkowych. Ma gęstość równą 890–960 kg/m³ oraz wartość opałową ok. 41 500–45 000 kJ/kg (9900–10 700 kcal/kg). Zawartość wody w mazucie nie powinna przekraczać 1%.
W Stanach Zjednoczonych USA i na terenie Zachodniej Europy wykorzystuje się mazut w celu uzyskania oleju napędowego – tzw. diesla (dzieje się to poprzez intensywne mieszanie mazutu lub jego rozpad). Odbywa się to za pomocą dwóch metod: FCC (z ang. Fluid catalytic cracking) lub RFCC (z ang. Residue Fluid Catalytic Cracking Process).
Sam mazut z kolei produkuje się niemal wyłącznie na terenie Rosji, Kazachstanu, Azerbejdżanu oraz Turkmenistanu.
Właściwości mazutu – norma PN-C-96024:2001
Polska Norma PN-C-96024:2001 uwzględnia trzy rodzaje ciężkich olejów opałowych, które oznaczone są kolejno symbolami C-1, C-2 oraz C-3. Paliwo mazutowe należy do ostatniej frakcji ciężkich olejów opałowych, czyli C-3.
Gęstość – mazut wraz ze wzrostem temperatury staje się rzadszy i zwiększa swoją objętość (po podgrzaniu o 50°C zajmuje on o 5% więcej miejsca). To bardzo ważne podczas transportu i jego przechowywania, dlatego należy uwzględniać czynnik rozszerzalności mazutu na każdym etapie jego obróbki i składowania. W temperaturze poniżej 40°C mazut staje się bardziej płynny, co umożliwia jego pompowanie w instalacjach do przechowywania i składowania. To oznacza, że musi być on stale podgrzewany, ponieważ jego zakrzepnięcie w kanałach przesyłowych jest zjawiskiem wysoce niepożądanym.
Temperatura zapłonu – najczęściej nie jest niższa od 100°C. Dzięki temu transport i składowanie mazutu nie wymaga stosowania się do specjalnych środków ostrożności. Jednocześnie wysoka temperatura zapłonu wymaga odpowiednio większej energii cieplnej do jego zapłonu.
Wartość opałowa – w przypadku mazutu, wartość energii cieplnej ze spalenia 1 kg surowca wynosi od 40 MJ do 43 MJ (około 11–12 kWh).
Zastosowanie mazutu
Paliwo mazutowe może być wykorzystywane do ogrzewania domów, co miało miejsce w dawnym Związku Radzieckim i nadal znajduje miejsce na Dalekim Wschodzie. Ponadto wykorzystywany jest w piecach przemysłowych (np. podczas produkcji gipsu) oraz jako surowiec do destylacji próżniowej w celu pozyskania smarów ciekłych (olejów smarnych) i smarów stałych (np. wazeliny). Najczęściej jednak mazut stosowany jest jako paliwo do silników lokomotyw, okrętowych wolnoobrotowych silników tłokowych, parowych kotłów okrętowych oraz do rozruchu energetycznych kotłów parowych w elektrowniach.
Transport mazutu
Mazut z uwagi na swoje właściwości fizyczne, jest dosyć niewdzięcznym surowcem w transporcie i sprawia niemałe problemy. Za sprawą wysokiej lepkości jego przepompowywanie jest mocno utrudnione, a sam transport tego surowca musi spełniać szereg wymagań.
Czym jest mazut-100?
Mazut-100 to rodzaj oleju napędowego, wytwarzanego zgodnie ze specyfikacją GOST (z ros. gosudarstvennyy standart) – podstawowa kategoria norm w ZSRR, stosowana również we Wspólnocie Niepodległych Państw.
Rodzaje mazutu-100
- Bardzo niskosiarkowy (Very Low Sulphur) – o zawartości siarki poniżej 0,5%;
- Niskosiarkowy (Low Sulphur) – zawartość siarki od 0,5 do 1%;
- Normalny (Normal Sulphur) – zawartość siarki od 1 do 2%;
- Wysokosiarkowy (High Sulphur) – zawartość siarki od 2 do 3,5%.
Mazut bardzo niskosiarkowy jest dosyć rzadko eksportowany, ponieważ:
- liczba zakładów produkujących go na terenie Rosji jest mocno ograniczona. Zajmują się tym głównie najwięksi potentaci, jak Lukoil czy Rosneft;
- co najmniej połowa produkcji tego typu mazutu na terenie Rosji i Wspólnoty Niepodległych Państw, sprzedawana jest wyłącznie na potrzeby wewnętrzne tych krajów.
Zawartość zanieczyszczeń
Pomimo tego, że mazut jest względnie tanim paliwem, to może on dosyć poważnie zanieczyszczać środowisko naturalne. To głównie z tego powodu przykłada się często ogromną wagę do poziomu zanieczyszczeń, które się w nim znajdują. Dobry jakościowo mazut to taki, który zawiera nie więcej jak 0,5% zanieczyszczeń – w tym wanadu. W przeciwnym razie proces spalania mazutu przyczynia się do poważnego zatrucia środowiska naturalnego, a dodatkowo może dojść do zapchania palników w piecach przemysłowych, czy wtrysków w silnikach wysokoprężnych.
Sprawdź również: Czym jest nafta?