чем заправляют теплоходы какое топливо
Информация
Особенности топлив для судоходной отрасли
Во всем мире одним из наиболее распространенным способом транспортировки грузов уже много лет остается судоходство. В наш век глобализации рынка, перевозить грузы стали чаще, чем людей. Ежегодный объем морских грузовых перевозок увеличивается в среднем на 15%. Неудивительно, что и в целом в мире судоходство обеспечивает транспортными услугами примерно 80 % международных экономических связей.
С развитием объемов перевозок активно развивалось и судостроение. По мировым водным каналам перемещаются судна от небольшого грузового до огромного супертанкера длиной 488 метров и водоизмещением до 600 000 тонн. Каждое судно оснащено мощными двигательными установками, которые позволяют передвигать по морским путям большое количество груза. На каком же топливе работают такие мощные корабельные энергетические агрегаты?
До начала 20 века на двигательных установках всех судов использовался только один вид топлива – уголь. С развитием нефтяной промышленности, на замену углю пришло жидкое топливо: бензин, керосин, дизельное топливо. С 1988 года началось производство и активное использование специального судового топлива, которое используется и по сей день в речных и морских судах.
Судовое топливо получают из дизельных фракций нефти путём добавления лёгких газойлей вторичных процессов нефтепереработки либо вакуумных дистиллятов. От дизельного топлива его отличает более тяжёлый фракционный состав, высокая плотность и повышенное содержание сернистых соединений.
Всё судовое топливо делится на два вида – лёгкое топливо (СМТ, ТСМ, флотский соляр) и тяжёлое (мазуты). Классификация и параметры каждого из них наглядно отображены в таблице:
Характеристики судовых топлив (СМТ или мазута) зависят, в первую очередь, от исходной нефти, из которой их получают путем нефтепереработки. Кроме того, каждый нефтеперерабатывающий завод может производить судовое маловязкое топливо или мазуты согласно техническим условиям, принятым на каждом конкретном НПЗ.
Из-за сложного фракционного состава, высокой вязкости и плотности, работа с судовыми топливами, транспортировка, перекачка и хранение могут вызывать сложности. Чтобы минимизировать затраты на использование судовых топлив производители добавляют специально разработанные нефтехимические реагенты, которые снижают температуру застывания, вязкость, а также текучесть судовых маловязких и тяжёлых топлив.
Специалисты Топливного Региона разработали и протестировали различные присадки для судового горючего. В зависимости от цели применения, на рынке представлены:
— Депрессорно-реологическая присадка Difron 4201. За счёт механизма действия Difron 4201 снижается температура застывания и температура текучести топлива. Присадка широко применяется для оптимизации вакуумных газойлей, а также СМТ.
— Депрессорная присадка Difron 3970. Снижает температуру потери текучести и способствует улучшению общей прокачиваемости тяжёлых дистиллятов и кубовых остатков при низких температурах. Применяется как для СМТ, так и для мазутов.
— Депрессорно-диспергирующие присадки Difron 389, Difron 3319, Difron 390. Применяются для снижения ПТФ, температуры застывания и текучести судовых маловязких топлив.
— Поглотители сероводорода и меркаптанов Difron M130, Difron S420. Присадки снижают уровень сероводорода и меркаптанов в тяжёлых топливах, таких как флотский мазут.
— Деэмульгаторы Difron 9425, Difron 9426. Предназначены для отделения нефтепродукта от воды. Помимо первичных процессов нефтепереработки, применяются также при вторичной обработки обводнённых мазутов.
— Активатор горения для нефти и мазута Difron 501. Применяется для увеличения эффективности использования топлива, повышая полноту его сгорания и снижая удельный расход горючего.
Все присадки прошли необходимые лабораторные испытания и уже широко применяются крупными Российскими бункеровщиками.
Виды топлива для судоходной отрасли
Морской транспорт до 2020 года считался одним из наиболее сильных источников загрязнения окружающей среды. Крекинг-мазут — самое популярное топливо для судов — содержит в составе в среднем 3,5% сернистых соединений. Для сравнения, содержание сернистых примесей в бензине и дизеле единственного допустимого в России класса экологичности Евро-5 не может превышать 0,001% от общей массы продукта. Но IMO Sulfur 2020 — принятое Международной морской организацией постановление, которым регламентируется содержание сернистых компонентов в топливе для речного и морского транспорта — не более 0,5%, что в корне меняет ситуацию на рынке нефтепродуктов для судоходной отрасли.
Чем заправляют речной и морской транспорт
По весьма приблизительным подсчетам каждый год судоходная отрасль расходует около 400 миллионов тонн нефтепродуктов, а это 10% от затрат всего транспортного сектора на планете. Но хотя тяжёлый флотский мазут (HFO), полученный в результате перегонки нефтяного сырья, считается основным видом судового топлива, у него существуют аналоги — сжиженный газ, газойль (MGO).
Судовое маловязкое топливо — аналог «сухопутного дизеля» для заправки газотурбинных и дизельных двигательных установок морского и речного транспорта. Изготавливается аналогично автомобильному и тракторному дизелю — путём смешения дизельных фракций с газойлями. При этом готовые СМТ характеризуется сравнительно высоким содержанием сернистых компонентов — до 1,5% на килограмм готового продукта, а также пониженным цетановым числом.
Флотский мазут (HFO) получают из смешанных в определенных ТУ и ГОСТами пропорциях остаточных нефтепродуктов с дизельными фракциями. Такие мазуты сжигают в судовых котельных, используют для затопки дизельных и газотурбинных установок.
В рамках действующих ГОСТов выпускают две марки флотского мазута для ВМФ: Ф5 и Ф12, где числа — показатели вязкости топлива. Для коммерческого использования судовые топлива выпускают по более лояльным ТУ 0252-014-00044434-2001:
ИФО-30 (аналог ISO-F-RMC 10) включает 30-40 % средне-дистиллятных продуктов, ИФО-180 (аналог ISO-F-RMC 25) — 8–15 %, ИФО-380 (аналог ISO-F-RMC 35) — менее 5 %.
Россия — одна из стран, ратифицировавших IMO Sulfur 2020, поэтому с 1 января 2020 года в стране установлено ограничение на содержание сернистых компонентов в топливе для судов — не более 0,5%.
Сжиженный газ — аналог флотского мазута, с экономической и экологической точек зрения. Сжигание газа производит до 90% меньше вредных выбросов в окружающую среду. Но главное препятствие на пути к глобальному переводу российского судоходства на СПГ — далеко не весь морской и речной транспорт может быть переоборудован для использования сжиженного газа в качестве основного топлива.
Судовой газойль (MGO) или лёгкое топлива — еще одна альтернатива, более доступная для перевозки судов с мазута, но стоящая примерно в полтора раза дороже. Ключевой козырь газойля — пониженное содержание сернистых компонентов — менее 0.1% на килограмм готового топлива. Именно MGO — основной вид топлива, которым заправляют седа для прохода через зоны ECA — зоны, где действуют собственные правила и ограничения на выбросы отходов от сгорания судового топлива.
Состав и присадки в топливе для судоходной отрасли
Легкое и тяжелое (мазуты) разновидности судового топлива считаются основными видами продуктов нефтегазовой отрасли, применимых для заправки речного и морского транспорта. Общие характеристики наглядно видны на рисунке.
Сравнение составов легкого судового топлива и флотского мазута
Ключевым фактором, оказывающим влияние на характеристики топлива, является качество нефтяного сырья для его производства. Для стандартизации свойств и сокращения расходов на производство, производители добавляют в готовое топливо разного рода химические реагенты и синтетические присадки. Такие «благородные примеси» понижают вязкость, температуру застывания, текучесть СМТ и мазутов.
Чаще других в составе топлива для судов встречаются следующие добавки: Депрессорные присадки, отвечающие за повышение температуры застывания, тем самым улучшает общую прокачиваемость топлива в условиях низких рабочих температур; Депрессорно-диспергирующие — нужны для снижения температур текучести и застывания маловязких судовых топлив всех видов; Деэмульгаторы — усиливают плотность нефтепродукта, тем самым улучшая процесс расслоение нефтепродукта с водой; Поглотители сероводорода — необходимое дополнение для богатых сероводородными компонентами тяжелых мазутов; Активатор горения — поднимает эффективность и КПД судового топлива.
Какое из видов топлива в итоге станет основным после внедрения обновленных экологических стандартов пока судить рано. Но понятно, что тяжелый мазут, даже при комплектации судов специальными установками для очистки выхлопов, рискует постепенно уйти прошлое, вслед за давно забытым «теплоходным углем». Нефтеперерабатывающие компании финансируют десятки исследований по поиску наименее безопасного для экологии, но доступного по цене и эффективного топлива для речного и морского транспорта. Вполне возможно, что совсем скоро появятся принципиально новые виды судового топлива, которые сделают транспортировку грузов дешевле и без вреда для окружающей среды.
Как заправляют пароходы
Суда — самые «прожорливые» и в то же время неприхотливые потребители топлива: для их заправки используют и дизель, и мазут, и смеси различных фракций углеводородов. Однако «всеядность» судовых двигателей сегодня все сильнее ограничивают экологические нормы. А жесткие требования безопасности при бункеровке — заправке судов топливом — позволяют минимизировать загрязнение морских вод нефтепродуктами
В конце XIX — начале XX веков в качестве топлива на судах в основном использовался уголь. Его грузили в специальные отсеки — угольные ямы, или, иначе, бункеры (от англ. coal bunker). Отсюда и появился термин «бункеровка». Загрузка угля была довольно сложной операцией, требовавшей много времени и рабочей силы: его переносили на борт вручную, в мешках.
Преимущества жидкого топлива, которое пришло на смену углю, — не только удобство транспортировки и хранения, но и более высокая теплотворность. Это позволило уменьшить размеры силовой установки при увеличении продолжительности рейсов без дозаправки. Использование жидкого нефтяного топлива также дало возможность увеличить скорость судов, а кроме того, снизило количество копоти в выхлопных газах. В начале XX века это было вопросом не столько экологии, сколько военной тактики: чем меньше черного дыма выходило из труб, тем ближе можно было подойти к противнику, оставаясь незамеченным.
Топливо будущего
Один из новых видов судового топлива, только набирающий популярность, — сжиженный природный газ (СПГ). СПГ производят, охлаждая природный газ до –160 °C. При сжижении объем газа уменьшается в 600 раз, что делает его удобным и безопасным для транспортировки.
Сейчас на СПГ работают лишь 80 из более чем 115 тыс. судов во всем мире. Основная часть газотопливных судов эксплуатируется в Норвегии, где уже более 10 лет работает NOx-фонд, стимулирующий судовладельцев к переходу на СПГ. В 2017–2018 годах с верфей будут сданы заказчикам еще около 200 новых газотопливных или двухтопливных (дизель и СПГ) судов. По оценкам специалистов, к 2020 году количество судов, потребляющих СПГ, превысит 500 единиц, а к 2030-му на новый вид топлива будет приходиться не менее 10% объема мировой бункеровки. Одно из главных преимуществ природного газа — его выдающиеся экологические показатели. Использование СПГ в качестве судового топлива позволит значительно снизить загрязнение окружающей среды оксидами серы и азота и выполнить экологические ограничения Международной морской организации (IMO), которые становятся все более жесткими.
«Газпромнефть Марин Бункер» также ведет работу по развитию морской инфраструктуры для бункеровок сжиженным природным газом: реализуется пилотный проект по созданию малотоннажного судна-бункеровщика СПГ для работы в российских портах Северо-Западного региона.
Сегодня на судах в качестве топлива используют светлые и темные нефтепродукты. К светлым относятся разные виды дизельного топлива, в частности судовое маловязкое топливо (СМТ). Судовой дизель отличается от автомобильного более низким цетановым числом*, более высоким содержанием серы и большей вязкостью. На Крайнем Севере также используется арктический дизель, предназначенный для работы при температуре до –50°C.
Темные нефтепродукты — это, в первую очередь, мазут, а также близкие к нему по вязкости, но отличающиеся более низким содержанием серы виды горючего — например, получаемый из газового конденсата так называемый компонент судового топлива (КСТ).
На все случаи жизни
Выбирая то, каким топливом заправить свое судно, судовладелец руководствуется несколько иными критериями, нежели автолюбитель. Более того, часто заливает не одно, а сразу несколько видов. Конечно, характеристики двигателя имеют значение, однако силовые установки судов, как правило, приспособлены для использования разного горючего. Куда более важный критерий — в какие воды направляется судно. Так, например, в зонах особого контроля за выбросами серы (SECA) в соответствии с Международной конвенцией по предотвращению загрязнения с судов (MARPOL) с 1 января 2015 года действуют жесткие ограничения: содержание серы в судовом топливе не должно превышать 0,1 %. К этим зонам сегодня относятся Балтийское и Северное моря, а также Атлантическое и Тихоокеанское побережья США и Канады. Это значит, что использовать обычный мазут в этих регионах нельзя. Допустимо лишь более дорогое и экологичное топливо — СМТ или КСТ. Однако после выхода в открытый океан судно переходит на мазут — все-таки он заметно дешевле, а расход топлива на судне исчисляется десятками тонн в сутки.
Тяжелые мазуты хорошо выполняет свою функцию после выхода судна из порта, когда оно движется полным ходом. Если же возникает потребность в совершении маневров и, соответственно, быстрой смене режимов работы главного двигателя, его переводят на более легкое топливо, причем делают это заранее, чтобы промыть топливную систему от тяжелого и вязкого мазута.
Плавучая заправка
Еще одно отличие морской бункеровки от автомобильной заправки состоит в том, что не судно идет на заправочную станцию, а она сама подходит к судну. Заправка в данном случае — это судно-бункеровщик, небольшой танкер, который везет с собой запас топлива.
Виды и применение судового дизельного топлива
Судовое дизельное топливо бывает разных видов, отличается по свойствам и применяется в разных областях. Сегодня существуют новые унифицированные виды: судовое высоковязкое и маловязкое.
Современная унификация судового топлива
Судовым называют особый вид дизельного топлива, который используется в энергетических установках судов морского и речного транспорта. До недавних пор существовало более десяти его марок и около сорока различных смесей. В настоящее время созданы унифицированные виды: судовое высоковязкое и маловязкое. Они значительно отличаются по свойствам и имеют разную область применения. По сравнению с дизельным, в них выше содержание серы, но меньше допустимое количество воды.
Маловязкие виды
По способу получения судовое маловязкое топливо является среднедистиллятным. Его компонентами являются прямогонные дистилляты и продукты вторичной перегонки – газойли. Его используют для дизельных двигателей судов водного и морского транспорта, которые классифицируются как среднеоборотные и высокооборотные, а также для газовых турбин судов. Так как вязкость его низкая, можно подавать данный вид топлива без предварительного подогрева. Оно отличается более низкой температурой замерзания, чем дизельное топливо, имеет сложный состав и специальные присадки.
Высоковязкие виды
Высоковязкое топливо подразделяется на три марки: легкое, тяжелое и сверхтяжелое.
К тяжелым относятся флотские мазуты. Их сжигают в топках энергетических установок судов, но данный вид горючего отличается от обычных топочных мазутов. Судовое тяжелое топливо имеет меньшую вязкость, более высокую чистоту по содержанию твердых примесей и воды и, следовательно, у него ниже температура застывания.
Используется флотские мазуты двух марок, которые отличаются вязкостью и допустимым процентом содержания серы. В мазуте Ф-5 ниже вязкость, чем в Ф-12, но меньше допустимый процент содержания серы.
Для получения флотских мазутов используют процесс прямой перегонки нефти, в составе Ф-5 могут использоваться до пятой части добавки продукта вторичной перегонки – керосино-газойлевой фракции – либо до 40% добавки дизельного топлива и специальных присадок.
Природоохранные требования
В настоящее время на рынок судового топлива значительное влияние оказывают международные природоохранные организации. Согласно требованиям Международной морской организации действуют ограничения на содержание серы. В зависимости от количества данного элемента существует три вида с массовой долей менее 0,5%, 1% и 1,5%. Определены зоны в мировом океане, в пределах которых разрешено сжигание только определенного вида топлива.
Для какого водного транспорта применяют Дизельное топливо и сколько
Один из главных плюсов ДТ – его дешевая по сравнению с бензином стоимость.
Дизтопливо экологично. В окружающую среду выделяется меньше токсичных веществ, чем от бензина. Поэтому можно сэкономить на экологических сборах и пошлинах.
Вследствие высокого КПД, расход ДТ осуществляется экономно.
У ДТ идеальные смазывающие свойства. Топливо хорошо влияет на трущиеся детали мотора, продлевает срок их работы, увеличивает надежность мотора.
Водный трамвайчик на дизельном топливе
Разновидности дизтоплива
По ГОСТ 305-82 отечественное ДТ подразделяется на марки:
По ГОСТу Р 52368-2005, спецификации EN 590 в ДТ ограничивается наличие серы:
Когда выгодно применять дизтоплво
Спрос ДТ постоянно растет. Оно применяется в качестве топлива для автобусов, грузового транспорта, морского транспорта, военной техники. Массовое производство легковых автомобилей на дизельных моторах растет с каждым годом. В 1993 г. страны ЕС подписали нормативный документ Евро-1 новой системы стандартов дизтоплива EN 590. Она основана на разновидности ДТ по температурно-климатическим зонам использования. Регламент ЕN 590/2009 — Евро-5 — пятая версия евростандарта. Его отечественный аналог — ГОСТ 32511-2013.
Виды водного транспорта
Виды водного транспорта
Разновидность водного транспорта:
Какой водный транспорт использует дизельное топливо
ДТ используют морские и речные суда по причине экономичности расхода дизельного топлива. В таком транспорте он ниже на 40%, по сравнению с бензином. Плюс больше тягловой мощности. И не стоит забывать про пользу для экологии. У ДТ выбросов значительно меньше.
Используют ДТ:
Заправка речного и морского транспорта
Тяжёлый флотский мазут (HFO) — главный вид ДТ для водного транспорта, его заменитель — сжиженный газ, газойль (MGO).
Судовое маловязкое топливо — заменитель дизеля для автомобильного транспорта, применяется для заправки газотурбинных и дизельных двигателей, оборудования морского и речного транспорта. Производится в результате смешения дизельных частей с газойлями (как автомобильный и тракторный). СМТ содержит большое количество сернистых веществ — до 1,5% на 1 кг топлива, а также малое цетановое число.
Флотский мазут (HFO) получают из смешанных в о ТУ и ГОСТами соотношениях остаточных продуктов нефти с диз. фракциями. Применяют в котельнях водного транспорта.
Сжиженный газ — подобие HFO. При сжигании газа выделяется в атмосферу до 90% меньше токсичных веществ. Но основным барьером на пути к общему переходу отечественного водного транспорта на СПГ является невозможное переустройство всего морского и речного транспорта для использования сжиженного газа в роли основного горючего.
Судовой газойль (MGO) или лёгкое горючее — лучшее ДТ для прохождения судов с мазута, но его стоимость почти в 1,5 раза дороже. Основная особенность газойля — низкое серосодержание — менее 0.1% на 1 кг готового горючего. MGO — главный тип горючего, которым заправляют судна для прохождения через зоны ECA — территории, где функционируют законы и запреты на выделение вредных выделений от сгорания топлива.
Требования к характеристикам и качеству топлива для водного транспорта:
Поставки ДТ для водного транспорта становятся все более актуальными. Дизельные моторы катеров крупного и мелкого водного транспорта нуждаются в качественном ДТ.
Заправка Роснефть для заправки речного водного транспорта дизельным топливом
Качественное ДТ способствует повышению КПД и держит топливную систему и двигатель в хорошем состоянии.
Специфика предъявляемых требований к качеству топлива для водного транспорта:
Критерии качества
В дизельных моторах судов применяются смеси дистиллятного топлива с высоковязкими крекинг-остатками. С увеличением показателя вязкости процент дистиллятного горючего в смеси понижается и повышается процент мазута, что ухудшает качество горючего.
Мазут принадлежит группе остаточной фракции углеводородов, образующихся при переработке нефти.
К лёгкому ДТ относят судовое маловязкое и котельное горючее. К тяжелым судовым ДТ относятся различные марки флотского мазута. Такое ДТ менее очищенное после осуществления обработки нефти, тяжелое и вязкое. Указанные в стандартах нормы по составу серы выработаны во всем мире только для легкого топлива. Для тяжелых топлив отечественные и международные нормы не совпадают.
Нужно проверять содержание воды в топливе, чтобы предупредить разрушение стальных резервуаров и трубопроводов. Частицы металлов могут забивать фильтры и изнашивать двигатели. Загрязнение топливного фильтра может повлиять на давление и расход ДТ, и следовательно, на быстроходность судна. Деэмульгаторы (Difron 9425) контролируют содержание воды в топливе.
Дополнительные рекомендации
При выборе сорта топлива для судовых дизелей необходимо руководствоваться их быстроходностью. Чем быстроходнее двигатель, тем качество топлива должно быть выше.
Для борьбы с сернистой коррозией нужно правильно использовать моторные масла, содержащие соответствующие присадки. Из присадок, добавляемых к дизельному топливу, наиболее популярен нафтенат цинка. При сгорании горючего он связывает окислы серы в сульфосоединения.
Особенности топлива для судовой техники
Для заправки морских судов то горючее, которым заправляют автомобили и сельскохозяйственную технику, не подходит. Для судовой техники поставляют особое судовое маловязкое топливо (СМТ), предназначенное для средне- и высокооборотных моторов водного транспорта.
Отличие судового ДТ от Евро
При сравнении показателей СМТ со стандартом для топлива Евро ГОСТ Р 52368-2005 определяется повышенное серосодержание, низкий показатель цетанового числа. Для судов используют низкокачественное горючее, которое не соответствует автомобильным двигателям.
Отличие судового топлива от обычного
ДТ для судов имеет дорогую стоимость, поэтому большинство компаний стремятся использовать дешевое горючее топливо, например, судовое маловязкое горючее. Чтобы определить отличия судового топлива от обычного, рассмотрим основные особенности эксплуатации топлива.
Дизельное топливо для водного транспорта в банке
Дизельное топливо
Характеристики ДТ для скоростных дизельных двигателей и судовой техники установлены ГОСТ 305—201 (существует с 01.01.2015). В зависимости от температуры отвердевания различают зимние, летние и арктические виды дизеля.
Характеристики ДТ:
Судовое маловязкое топливо
Производят судовое маловязкое ДТ из частей нефти, добавляя газойли вторичных этапов перегонки по ГОСТу 305-82. Применяется маловязкое топливо в средне- и высокооборотных двигателях и газотурбинных аппаратах.
Характеристики СМТ:
Необходимо правильно подобрать поставщика и АЗС для заправки, чтобы не закупить поддельное топливо.
Преимущества дизтоплива для водного транспорта
Преимущества ДТ для водного транспорта:
Применение идеального сертифицированного ДТ делает длительным срок работы водного транспорта. Качественное дизтопливо способствует поддерживанию системы водной техники в хорошем состоянии.