Проблемные вопросы производства горючего с длительными сроками хранения
В Республике Беларусь функционируют два нефтеперерабатывающих завода (НПЗ): Новополоцкий НПЗ (ОАО «Нафтан») и Мозырьский НПЗ (ОАО «Мозырьский НПЗ») Следует отметить, что в бывшем СССР в плановом порядке осуществлялась определенная специализация каждого НПЗ. Так, Новополоцкий НПЗ (введен в строй в 1963 году) в большей степени специализировался на производстве топлив для реактивной авиации (авиакеросинов) и дизельных топлив с улучшенными низкотемпературными свойствами.  


Данная продукция в значительных количествах (порядка 60 %) заводом поставлялась для нужд Вооруженных Сил СССР. При проектировании Мозырьского НПЗ (введен в строй в 1975 году) учитывалось, что завод должен будет специализироваться на производстве высококачественных автомобильных бензинов и дизельных топлив, предназначенных, в основном, для экспортных поставок. По этой причине на завод для монтажа поставлялось новейшее по тем временам оборудование, чаще всего импортного производства. Например, аналогов комплексу первичной переработки нефти ЛК-6У в Советском Союзе на то время не было.  


Основу сырья для белорусских НПЗ составляет поставляемая из России по нефтепроводу «Дружба» нефть сорта Urals — экспортная нефтяная смесь, получаемая смешением тяжелой, высокосернистой нефти Урала и Татарстана с легкой западносибирской нефтью. Urals можно отнести к тяжелым высокосернистым сортам (плотность 0,858-0,869 г/см3 содержание серы ок. 1,3%). На мировых рынках она продается по отношению к сорту Вгеnt со скидкой.  


На отечественных НПЗ в процессе производства к поставляемой из РФ нефти Urals добавляют также белорусскую и, в последнее время, венесуэльскую нефть. Белорусская нефть добывается в районе г. Речица Гомельской области на территории Припятского прогиба и представляет собой, в основном, тяжелый малосернистый сорт (плотность ок. 0,850 г/см3 содержание серы ок. 0,53 %. Несмотря на то, что основу нефтедобычи Венесуэлы составляют тяжелые высокосернистые сорта Маракайбского и Оринокского нефтегазоносных бассейнов, в Беларусь из Венесуэлы поступает высококачественная легкая малосернистая нефть (плотность ок. 0,820 г/см3 содержание серы ок. 0,44 %).  


Введение в Европе новых экологических стандартов Евро-1 (1992 г.), Евро-2 (1995 г.) и Евро-3 (1999 г.), ужесточивших требования к содержанию в выхлопе автомобилей токсичных веществ в несколько раз, значительно сократили экспортный потенциал белорусских НПЗ.  


В 2005 году в Евросоюзе вступил в действие новый экологический стандарт Евро-4, который уменьшил разрешенное содержание окиси азота в выхлопе на 30 % ограничил содержание серы до 0,005 %ароматических углеводородов до 35 % а бензола — до 1 % Для приведения белорусского законодательства в соответствие с Евро-4, в2008 году в РБ был введен технический регламент ТР 2008/011/ВY«Автомобильные бензины и дизельное топливо. Безопасность». Введение данного регламента создало значительные сложности для белорусской нефтеперерабатывающей отрасли. Особенно чувствительным оно было для ОАО «Нафтан», чьи технологии на сегодняшний день не позволяют производить продукцию требуемого качества (по содержанию ароматики и бензола). Не стоит забывать о том, что с сентября 2009 года в Европе введен стандарт Евро-5 (содержание вредных выбросов снижено еще на 25 % Для решения этих задач на Мозырьском НПЗ были введены в строй установки экстрактивной дистилляции бензола (2006 г.) и комплекс фтористоводородного алкилирования (2008 г.). Высокооктановый алкилат компенсирует негативное влияния уменьшения содержания ароматики и бензола. Пуск в 2010 году установки гидрообессеривания бензина позволил получить бензин по нормам Евро-5.  


Следует отметить, что переход на новые европейские стандарты помимо повышения конкурентоспособности на международных рынках и других положительных моментов имеет также и отрицательные стороны. Дело в том, что погоня за удешевлением производства и экологическими свойствами негативно сказалась на способности бензинов подлежать длительному хранению. Большинство применяемых высокооктановых компонентов, особенно МТБЭ и ароматические углеводороды, обладают высокой летучестью. При транспортировке и хранении они испаряются, что приводит к значительной потере свойств (прежде всего ОЧ). К примеру, если производимые по стандартам СССР бензины могли храниться от 3 до 5 лет без потери эксплуатационных качеств, то сейчас производители ставят максимальный гарантийный срок в 1 год. Для нужд Вооруженных Сил из-за ряда особенностей использования горючего такой срок является неприемлемым, поэтому для ВС РБ на заводах специально производится автобензин Нормаль-80 с индукционным периодом не менее 1200 мин.  


Несмотря на широкое применение автобензинов, в последние годы устойчиво растет удельный вес потребления автомобильного дизельного топлива.  


Широкое применение дизельные двигатели также получили в военном деле из-за таких качеств, как высокая мощность, экономичность и значительно меньшая (по сравнению с бензиновыми) пожароопасность.  


На белорусской земле первое ДТ начал выпускать Новополоцкий НПЗ в 1963 году. Это было топливо по ГОСТ 305-62 с содержанием серы от 0,5%. В 1977 году Госстандартом СССР было отмечено Знаком качества ДТ, произведенное по этому же ГОСТу Мозырьским НПЗ. В 1982 году принят новый стандарт на ДТ (ГОСТ 305-82), который в некоторых странах (РФ, странах СНГ и др.) действует по настоящее время. Данный ГОСТ определял производство ДТ летних, зимних и арктической марок с температурой застывания соответственно: «Л» --10°С; «3» — -35 и -45°С; «А» — -55°С.  


В соответствие с принятым в 2006 г. СТБ 1658-2006 (аналог EN 590:2004) и собственными ТУ в настоящее время на белорусских НПЗ производится ДТ следующих основных марок: ЕН 590 сорт С — летнее; ЕН 590 сорт F — зимнее. Каждая марка может быть двух видов по содержанию серы (50 и 10 ррт).  


Но, как уже происходило с автобензинами, «медаль всегда имеет две стороны». Дело в том, что сернистые соединения обеспечивают смазывающую способность ДТ, и при их удалении резко повышается износ плунжерных пар ТНВД. Для увеличения смазывающей способности производители вынуждены добавлять противоизносные присадки. Новые же зимние сорта по углеводородному составу ничем не отличаются от летнего ДТ, просто в них добавлены депрессорно-диспергирующие присадки, которые при низких температурах тормозят образование крупных кристаллов парафинов. В связи с такими особенностями для ДТ ЕН 590 были введены новые показатели качества: смазывающая способность (характеризуется диаметром пятна износа специального шарика в условиях испытания) и предельная температура фильтруемости (ПТФ) (характеризуется способностью ДТ прокачиваться при низких температурах через фильтрующий элемент).  


Однако, не в пример больше проблем возникло с использованием зимней марки ДТ (ЕН 590 сорт F). Начнем с того, что для этого сорта ДТ ПТФ должна быть не выше -20°С. Но производители рекомендуют применять его при температурах не ниже -15°С. Спрашивается, почему? Разгадка в методах испытаний. Дело в том, что тонкость фильтрования фильтрующего элемента испытательного прибора составляет 45 мкм, а тонкость фильтрования топливных фильтров современных автомобилей (Евро-4,5) обычно составляет порядка 30 мкм и ниже. По вышеназванным причинам применение ЕН 590 (Р) в условиях устоявшихся сильных морозов может практически парализовать движение транспорта, работающего на дизельных двигателях.  


Вместе с этим, стандарт EН 590:2004 предъявляет повышенные требования к ЦЧ ДТ (не менее 51 вместо 45 по ГОСТ 305-82). Для получения такого ЦЧ в обязательном порядке требуется добавление цетаноповышающих присадок. Но чем больше присадок применяется, тем больше возникает проблем их совместимости. Например, депрессорные присадки снижают эффективность действия противоизносных, а применение тех и других снижает окислительную стабильность ДТ примерно в 1,5 раза и т. п. Наряду с этим большинство присадок имеют отрицательное свойство при хранении выпадать в осадок.  


Таким образом, наличие большого количества присадок опять же влияет, прежде всего, на сроки хранения ДТ. В 2009-2010 г. в Вооруженных Силах РБ было организовано опытное хранение ДТ ЕН 590 (Р) в различных условиях. Причем, если ухудшение противоизносных свойств носили относительно равномерный характер, то ПТФ буквально «обрушилась» в ходе зимы и практически не менялась при положительных температурах. Наблюдалось также расслоение продукта (выпадение осадка в виде светлой густой массы, собирающейся в донной области). Даже кратковременное хранение ДТ ЕН 590 (F) в мелкой таре (канистрах, бочках) при температурах окружающего воздуха ниже -20°С вызывало мгновенно тот же эффект: выпадение тяжелых парафинов, связанных депрессорной присадкой. При попадании в топливный фильтр автомобиля этот осадок способен быстро привести к его засорению.  


Выводы можно сделать неутешительные. Если ДТ, производимые в СССР по ГОСТ 305-82, хранились без потери эксплуатационных свойств от 12 до 20 лет и более (!) то ЕН 590 (Р) не подлежит хранению более 1 года.  


На самом деле, затронутая проблема стоит очень остро и требует решения. Производство на территории РБ ДТ по ГОСТ 305-82 невозможно по техническим причинам, противоречит техническому регламенту ТР 2008/011/ВV, да и губительно для двигателей современных автомобилей из-за высокого содержания серы и низкой смазывающей способности. К тому же, даже в РФ производство этого ДТ сейчас сохранилось только на 2-х НПЗ и, по всей видимости, также со временем будет свернуто. Вместе с этим, массовое применение ДТ ЕН 590 (особенно в Вооруженных Силах) неприемлемо из-за плохих низкотемпературных свойств и неспособности к длительному хранению.  


Если проследить мировые тенденции в применении горючего, то несложно спрогнозировать дальнейший рост потребления ДТ и снижение объемов использования бензинов при относительном увеличении расхода высокооктановых бензинов. Также будут ужесточаться экологические требования к горючему и экономические требования к автомобилям и двигателям (увеличится производство гибридных двигателей и т. п.).  


Продолжатся процессы универсализации, такие как введение единых стандартов на горючее и методы испытаний, будет уменьшаться число марок топлив. К примеру, в армиях стран НАТО принята т. н. «Концепция единого топлива» (Singe Fuel Соnсерt), которая предусматривает адаптацию всей авиационной и наземной техники к использованию на ней авиакеросина Р-34 (аналог Jet A-1) и к 2015 году полный отказ от использования бензинов на военной технике. При применении на наземной технике, в Р-34 дополнительно добавляется присадка, увеличивающая смазывающую способность. Не трудно понять, что реализация данной программы значительно упростит процессы снабжения.  


Выводы:  


1. Улучшая качество горючего по экологическим показателям, мы снижаем время хранения и увеличиваем его стоимость (увеличилось количество присадок).  


2. Дизельное топливо стандарта Евро-5 не может использоваться на технике старого образца ввиду плохой смазывающей способности (удалили серу – удерживает в топливе парафины необходимые для смазки).  


3. Технические условия не соответствуют ГОСТ.  


4. Стоимость ДТ 3-0,2 минус 35 составляет 12.800 рублей, что на 25% выше стоимости ДТ ЕН-590 сорт F.  


  М.С. Гавриленко, В.Д.Коноваленок  



Средняя оценка: 3.3
Голосов: 3