Вакуумный газойль представляет собой одну из фракций нефти, получаемую путем перегонки мазута в вакуумной колонне. Он является одним из наиболее интересных нефтепродуктов благодаря широким возможностям для дальнейшей переработки.
Фракционный (химический) состав
В процессе переработки нефти образуются легкий вакуумный газойль (ЛВГ) и тяжелый вакуумный газойль (ТВГ). Легкий газойль получают при атмосферном давлении, тогда как тяжелый, более распространенный, производят при низком давлении, примерно 0,09-0,15 от атмосферного, что соответствует 10-15 кПа.
Тяжелая фракция вакуумного газойля испаряется при более высоких температурах по сравнению с легкой атмосферной. Кипение начинается при 360 °C и заканчивается при 500 °C. Легкий газойль имеет жидкую и не вязкую консистенцию, тогда как тяжелый (ТВГ) обладает слабовязкой текстурой. В состав вакуумного газойля входят углеводороды с цепочками из 12-35 атомов углерода, а также серосодержащие и азотосодержащие примеси, которые придают ему желтоватый оттенок, и соединения кислорода. Состав зависит от типа нефти, добываемой на различных месторождениях.
Важные характеристики
Плотность вакуумного газойля при 20 °C должна находиться в пределах 860-950 кг/м³. Другие технические параметры включают:
- Массовая доля серы – не более 3%.
- Кинематическая вязкость – не более 50 мм²/с.
- Концентрация ванадия – не более 5 мг/кг.
- Коксуемость – не более 0,4.
Температуры вспышки и застывания вакуумного газойля отличаются от аналогичных значений для атмосферного. Легкий газойль имеет более низкие температуры вспышки и застывания, в то время как тяжелый – более высокие, что связано с его повышенной вязкостью. Конкретные значения для двух типов газойля:
- Для легкого: температура вспышки – 80 °C, температура застывания – от -22 до -34 °C.
- Для тяжелого: температура вспышки – от 100 до 150 °C, температура застывания – от -15 до -22 °C.
Способы получения
Вакумный газойль в основном получают методом вакуумной дистилляции нефтепродуктов, преимущественно мазута. Сначала мазут подвергается атмосферной перегонке, после чего остаток проходит вакуумную перегонку. В результате этого процесса получается широкая фракция вакуумного газойля, очищенная от смол и асфальтенов и содержащая минимальное количество металлических примесей.
Способы (область) применения
Основное применение вакуумного газойля связано с установками каталитического крекинга и гидрокрекинга, которые позволяют выделять легкие дистилляты и широкие масляные фракции. Каждая из технологий имеет свои особенности:
- Каталитический крекинг расщепляет крупные молекулы углеводородов тяжелых фракций нефти на более мелкие при высокой температуре с использованием катализатора.
- Гидрокрекинг вакуумного газойля представляет собой более современный процесс, в котором расщепление крупных молекул происходит с использованием водорода при температуре 330-450 °C.
Легкий каталитический газойль очищается от нежелательных соединений, что позволяет использовать его в качестве компонента дизельного топлива, тогда как тяжелый газойль применяют для производства котельного топлива. Он может включать в себя тяжелый газойль гидрокрекинга, который также используется как часть масляного сырья для изготовления смазочных смесей.
В чистом виде газойль служит недорогим, но низкокачественным топливом. Из-за его недостаточного качества он не подходит для автомобильных двигателей, так как может загрязнять их детали, что приводит к снижению крутящего момента и увеличению расхода топлива. В основном газойль используется в грузовой и крупногабаритной коммерческой технике, где требуется большое количество топлива и требования к его качеству менее строгие.
С помощью селективных растворителей из вакуумного газойля выделяют твердые парафины и церезины, а легкая фракция добавляется в дизельное топливо.
Производство маловязкого топлива
Добавление 1000-1500 ppm специальной депрессорно-реологической присадки в нефтепродукт позволяет получить маловязкое топливо, включая судовое и печное, соответствующее отраслевым стандартам. Эта присадка снижает вязкость и температуру застывания, что позволяет производить маловязкое топливо без необходимости дорогой переработки. Для этого достаточно просто добавить присадку в газойль, при этом температура реагента и сырья должна быть одинаковой.
Особенности транспортировки и хранения
Вакуумный газойль транспортируют с помощью битумовозов или специализированных ж/д цистерн. Для хранения используются металлические или пластиковые резервуары, как подземного, так и надземного типа.