Пожароопасные свойства и токсичность дизельного топлива и продуктов его сгорания

В пожарном отношении дизельные топлива менее опасны, чем бензины, по причине более низкой испаряемости. Однако дизельные топлива способны образовывать устойчивые аэрозоли (туманы), и даже случайное образование искры или открытого пламени (от спички, зажигалки и т.п.) может привести к взрыву.

Пожарную опасность дизельных топлив оценивают по температуре вспышки в закрытом тигле: определяется температура, при которой вспыхивают пары топлива, нагреваемого в закрытом тигле, при внесении открытого огня. Температура вспышки (в закрытом тигле) регламентирована. Нижний предел составляет 30–40°С.

По токсичности дизельные топлива сопоставимы с бензинами. Пары дизельных топлив более ядовиты, чем пары бензина, однако из-за более низкой испаряемости дизельных топлив паров образуется меньше. Токсическое и раздражающее действие дизельного топлива и его паров тем выше, чем больше содержание сернистых соединений.

В отработавших газах дизельных двигателей меньше оксида углерода СО, чем в газах бензиновых двигателей. Однако дизели склонны к образованию значительного количества сажистых токсичных компонентов («дымность»). Для снижения дымности используют введение противодымной присадки (еще один из модификаторов горения). Для дизельных двигателей регламентируется дымность отработавших газов и содержание СО.

Рост дизелизации автотранспорта вызвал ужесточение требований к топливу в части охраны воздушного бассейна. В настоящее время это относится к «дымности» и полноте сгорания топлива, которые зависят от наличия высококипящих ароматических (обычно многокольчатых) и азотсодержащих соединений и показателей пределов выкипания, выбросу диоксида серы, образующегося при сгорании серосодержащих соединений, и полноте сгорания топлива.

В Европе с 1996 г. действует стандарт ЕN 590, рассматриваются еще более жесткие предложения по экологическим показателям Комиссии ЕС и Европейской ассоциации производителей автомобилей (АСЕА).

Качество российских топлив, отвечающих требованиям отечественного стандарта ГОСТ 305–82, не соответствует западным требованиям, особенно это касается содержания серы и ароматических соединений.

Большую часть производства дизельных топлив составляют топлива с содержанием серы 0,2 %, значительный объем составляют топлива с содержанием серы 0,5 %. Это связано с особенностями состава нефти большинства российских месторождений, а именно – высоким содержанием серосодержащих соединений в нефти, так что производство нефтепродуктов любого назначения связано с необходимостью использования специальных технологических процессов гидродеструкции для улучшения качества продуктов прямой перегонки. К числу таких вторичных процессов, улучшающих качество дизельного топлива, относятся следующие:

- гидроочистка, при которой под давлением водорода не происходит существенного изменения молекулярной структуры, но осуществляется удаление основного количества серы;

- гидрооблагораживание, в котором более глубоко происходит воздействие на молекулярную структуру сырья, сопровождаемое деароматизацией, деазотизацией, сероочисткой. В результате снижается дымность, увеличивается цетановое число;

- гидрокрекинг, сырьем в котором являются в основном тяжелые фракции переработки нефти, но также вовлечены керосиновые и дизельные фракции. Высокая температура, давление водорода и катализатор деароматизируют дизельное топливо, снижается содержание серы и азота, улучшаются показатели температуры застывания, помутнения, предельная температура фильтруемости, коксуемости.

Использование гидродеструкционных процессов позволяет производить дизельное топливо с очень низким содержанием серы и ароматических соединений. Топлива с улучшенными экологическими показателями выпускаются в соответствии с техническими условиями и имеют показатели, отвечающие западным стандартам. Однако отсутствие необходимых мощностей в России не позволяет полностью перейти на выпуск экологически безопасных топлив. Выпуск «утяжеленных» дизельных топлив из-за неудовлетворительных показателей нецелесообразен, так как не отвечает требованиям рынка. Сравнение экологических показателей отечественных и зарубежных дизельных топлив приведено в таблице 5.

Таблица 5