A Dízel Előállítás Költségei és a Folyamat Részletei
A gázolaj, vagy közismertebb nevén dízel üzemanyag, a modern ipar és közlekedés egyik sarokköve, melynek jelentősége a mindennapokban szinte felbecsülhetetlen. A nyersolaj finomítási folyamatának egyik legfontosabb terméke, amely a benzin mellett a leggyakrabban használt folyékony üzemanyag a világon.
Nem csupán a személyautók, tehergépjárművek és buszok motorjait hajtja, hanem kulcsszerepet játszik a mezőgazdaság, az építőipar, a vasúti és vízi közlekedés, sőt, még az energiatermelés területén is.
A gázolaj nem egyetlen kémiai vegyület, hanem szénhidrogének komplex keveréke, amelyek a nyersolajból származnak. Kémiai összetétele nagymértékben függ a felhasznált nyersolaj típusától, valamint a finomítási folyamatoktól. Fő összetevői a paraffinok (alkánok), a naftének (cikloalkánok) és az aromás vegyületek.
A paraffinok hosszú szénláncú, telített szénhidrogének, amelyek jó égési tulajdonságokkal rendelkeznek, de hajlamosak kristályosodni alacsony hőmérsékleten, ami rontja a gázolaj hidegállóságát. A naftének gyűrűs, telített szénhidrogének, amelyek javítják a gázolaj hidegáramlási tulajdonságait.
A Gázolaj Típusai és Adalékai
A gázolajnak számos típusa létezik, amelyeket elsősorban a felhasználási cél és az évszak határoz meg. A leggyakoribb megkülönböztetés a téli gázolaj és a nyári gázolaj között történik. A téli gázolaj adalékokat tartalmaz, amelyek megakadályozzák a paraffinok kiválását és kristályosodását alacsony hőmérsékleten, így biztosítva a motor zavartalan működését hideg időben.
Útmutató a Nissan Terrano 2700 dízel vezérléséhez
Egyre nagyobb teret hódít a biodízel, amely növényi olajokból (például repceolajból) vagy állati zsírokból készül. A biodízel kémiailag eltér a hagyományos ásványolaj alapú gázolajtól; zsírsav-metil-észterekből (FAME) áll. A környezetvédelmi szempontok miatt a hagyományos gázolajhoz gyakran kevernek biodízelt. A legelterjedtebb keverék a B7, amely 7% biodízelt tartalmaz, de léteznek magasabb arányú keverékek is, mint a B10.
A gázolajhoz gyakran adnak különböző adalékokat, amelyek javítják annak tulajdonságait. Ilyenek például a cetánszám-növelők (javítják a gyulladási hajlamot), a korróziógátlók, a habzásgátlók, a detergensek (tisztán tartják az üzemanyag-rendszert), valamint az oxidációgátlók (növelik az üzemanyag tárolhatóságát).
Az olajfinomító vázlata, ahol a különböző pontokon különböző kőolajszármazékok folynak ki.
A Gázolaj Előállításának Folyamata
A gázolaj előállítása egy komplex, többlépcsős folyamat, amely a nyersolaj finomításával kezdődik, és magában foglalja a különböző szénhidrogén-frakciók elválasztását, átalakítását és tisztítását. Az első és alapvető lépés a desztilláció. A nyersolajat először felmelegítik, majd egy atmoszférikus desztilláló toronyba vezetik. Itt a különböző forráspontú szénhidrogén-frakciók hőmérséklet alapján válnak el egymástól.
Dízel üzemanyag összehasonlítás
A gázolaj a közepes forráspontú frakciók közé tartozik, jellemzően 200 és 350 Celsius fok közötti tartományban. Az atmoszférikus desztilláció után maradó nehezebb frakciók tovább feldolgozásra kerülnek a vákuum desztilláló toronyban, ahol alacsonyabb nyomáson, de magasabb hőmérsékleten további közepes és nehéz olajokat (pl. petróleum, kerozin) nyernek ki.
Átalakító Eljárások
A desztilláció során nyert gázolaj frakciók, különösen a nehezebbek, még nem felelnek meg a modern dízelmotorok követelményeinek. Ezért további átalakító eljárásokra van szükség. A katalitikus krakkolás (FCC - Fluid Catalytic Cracking) során nehezebb szénhidrogén molekulákat bontanak kisebb, értékesebb frakciókra, például benzinné és gázolajjá, katalizátorok segítségével és magas hőmérsékleten.
A hidrokrakkolás egy másik fontos eljárás, amely során magas nyomáson és hőmérsékleten, hidrogén jelenlétében, katalizátorok segítségével bontják a nehezebb szénhidrogéneket. Ez az eljárás nemcsak kisebb molekulákra bontja a szénhidrogéneket, hanem egyidejűleg csökkenti a kéntartalmat és az aromás vegyületek arányát is, így kiváló minőségű, alacsony kéntartalmú gázolajat eredményez.
A Kéntelenítés Fontossága
A modern környezetvédelmi előírások, különösen az Euro kibocsátási normák, rendkívül alacsony kéntartalmat írnak elő a gázolaj esetében (ma már gyakorlatilag kéntelen üzemanyagokat használunk). Ezt a célt a hidrogénezés, pontosabban a hidrodeszulfurizáció (HDS) eljárásával érik el. Ennek során a gázolaj frakciókat hidrogénnel és speciális katalizátorokkal kezelik magas nyomáson és hőmérsékleten.
A kéntartalmú vegyületek hidrogén-szulfiddá (H2S) alakulnak, amelyet ezután eltávolítanak. A finomítási folyamat során számos egyéb eljárást is alkalmaznak a gázolaj minőségének javítására. Az izomerizálás például az egyenes láncú paraffinokat elágazó láncú izomerjeikké alakítja, ami javítja a cetánszámot és a hidegáramlási tulajdonságokat.
Üzemanyagtank méret - Smart Forfour 454
Az alkilezés pedig könnyű olefinekből és izoparaffinokból állít elő magas oktánszámú (benzin komponens) vagy cetánszámú (dízel komponens) termékeket.
Biodízel Előállítása
A legelterjedtebb biodízel előállítási módszer a transzészterezés. Ennek során a növényi olajokat (pl. repceolaj, napraforgóolaj, szójaolaj) vagy állati zsírokat metanollal vagy etanollal reagáltatják, katalizátor (általában lúgos katalizátor, pl. nátrium-metilát) jelenlétében. A reakció során a trigliceridek zsírsav-metil-észterekké (FAME - Fatty Acid Methyl Esters) és glicerinné alakulnak. A FAME a biodízel, míg a glicerin melléktermékként keletkezik, és számos ipari alkalmazásra használható.
A HVO (Hydrotreated Vegetable Oil), más néven „megújuló dízel” vagy „szintetikus dízel”, egy újabb generációs biodízel, amely a hagyományos dízelhez hasonlóbb kémiai szerkezettel rendelkezik, mint a FAME. A HVO-t növényi olajok vagy állati zsírok hidrogénezésével állítják elő, katalizátorok jelenlétében.
Ez a folyamat eltávolítja az oxigént a trigliceridekből, így paraffin típusú szénhidrogéneket eredményez, amelyek kémiailag azonosak a fosszilis dízel üzemanyaggal.
A Gázolaj Minőségét Meghatározó Fizikai és Kémiai Tulajdonságok
A gázolaj minőségét és felhasználhatóságát számos fizikai és kémiai tulajdonság határozza meg, amelyek közvetlenül befolyásolják a dízelmotorok teljesítményét, élettartamát és a kibocsátott károsanyagok mennyiségét.
- Sűrűség: Befolyásolja az üzemanyag fűtőértékét és a befecskendezett üzemanyag mennyiségét.
- Viszkozitás: Létfontosságú a befecskendező rendszer megfelelő működéséhez.
- Lobbanáspont: Befolyásolja a tárolás és kezelés biztonságát.
- Hidegtulajdonságok: Zavarossági pont, dermedéspont, szűrhetőségi határhőmérséklet (CFPP).
- Fűtőérték: Az az energiamennyiség, amelyet az üzemanyag égése során felszabadít.
- Cetánszám: A gázolaj legfontosabb kémiai tulajdonsága, amely a gyulladási hajlamot jellemzi a dízelmotorokban.
- Kéntartalom: Az egyik legszigorúbban szabályozott paraméter.
- Korróziós hatás: Az üzemanyag nem okozhat korróziót az üzemanyag-rendszer alkatrészein.
- Oxidációs stabilitás: Az üzemanyag tárolhatóságát befolyásolja.
- Víz- és üledéktartalom: Rendkívül káros az üzemanyag-rendszerre nézve.
EN 590 (min. A gázolaj rendkívül sokoldalú üzemanyag, amelynek felhasználási területei a gazdaság számos szektorában megtalálhatók.
Felhasználási Területek
A gázolaj legelterjedtebb felhasználási területe a közúti járművek üzemanyagellátása. A dízelmotorok, más néven kompressziós gyújtású motorok, működési elvükben alapvetően eltérnek a benzinmotoroktól. A dízelmotorban a levegőt a hengerbe szívják, majd rendkívül nagy mértékben összenyomják (kompresszió), ami jelentős hőmérséklet-emelkedést okoz.
A sűrítési ütem felső holtpontja előtt közvetlenül a forró levegőbe fecskendezik be az üzemanyagot, amely a magas hőmérséklet hatására öngyulladással ég el. A modern dízelmotorokban a közös nyomócsöves (Common Rail) rendszerek dominálnak. Ezek a rendszerek rendkívül nagy nyomáson (akár 2500 bar felett) tárolják az üzemanyagot egy közös csőben (rail), ahonnan elektronikusan vezérelt, precíziós befecskendező szelepek juttatják be az üzemanyagot az égéstérbe.
Ez a technológia lehetővé teszi a befecskendezési idő, nyomás és mennyiség rendkívül pontos szabályozását, akár több részletben történő befecskendezést is egy munkaütemen belül. Korábban az adagoló-porlasztó rendszerek, mint a soros vagy elosztó adagolók, voltak elterjedtek, amelyek mechanikusan vagy elektronikusan vezérelve juttatták az üzemanyagot a hengerekbe.
A környezetvédelmi előírások szigorodása miatt a modern dízeljárművek kipufogógáz-kezelő rendszerekkel vannak felszerelve. A dízel részecskeszűrő (DPF - Diesel Particulate Filter) feladata az égés során keletkező koromrészecskék (szilárd részecskék, PM) kiszűrése a kipufogógázból. Ezeket a részecskéket a szűrőben gyűjtik, majd rendszeresen elégetik (regenerálják) magas hőmérsékleten.
Az SCR (Selective Catalytic Reduction) rendszerek a nitrogén-oxidok (NOx) kibocsátásának csökkentésére szolgálnak. Az AdBlue (karbamidoldat) befecskendezésével a katalizátorban a NOx nitrogénné és vízzé alakul. Ezek a technológiák elengedhetetlenek az Euro 5, Euro 6 és a jövőbeli kibocsátási normák teljesítéséhez, és a gázolaj minőségének (pl.
A mezőgazdaságban a gázolaj a legfontosabb üzemanyag. A traktorok, kombájnok, önjáró permetezőgépek és egyéb mezőgazdasági munkagépek szinte kizárólag dízelmotorokkal működnek. Ezek a gépek nagy nyomatékot és hosszú üzemidőt igényelnek, amit a dízelmotorok kiválóan biztosítanak. A mezőgazdaságban gyakran használnak mezőgazdasági gázolajat, vagy „piros gázolajat”, amely adókedvezményben részesül.
Az építőipar is nagymértékben támaszkodik a gázolajra. A kotrógépek, markolók, dömperek, buldózerek, úthengerek és egyéb nehézgépek dízelmotorokkal vannak felszerelve.
Bár sok vasútvonal villamosított, a dízelmozdonyok továbbra is kulcsszerepet játszanak a vasúti közlekedésben, különösen a nem villamosított szakaszokon, a tolatási feladatoknál és a teherszállításban.
A hajózásban is széles körben alkalmazzák a gázolajat. A kisebb hajók, halászhajók, belvízi teherhajók és utasszállító kompok dízelmotorokkal üzemelnek.
A dízel generátorok elengedhetetlenek számos területen, ahol megbízható és azonnali áramellátásra van szükség. Használják őket tartalék áramforrásként kórházakban, adatközpontokban, ipari üzemekben és távközlési állomásokon. Emellett távoli helyeken, ahol nincs hozzáférés a hálózati áramhoz, a dízel generátorok jelentik az elsődleges energiaforrást.
A gázolaj bizonyos típusai könnyű fűtőolajként (fűtőolaj extra könnyű - FOE) is felhasználhatók ipari kazánokban, nagyméretű fűtési rendszerekben, és korábban háztartási fűtésre is. A fűtőolaj kémiailag nagyon hasonló a gázolajhoz, de általában magasabb kéntartalommal és eltérő adóterheléssel rendelkezik.
Fontos megkülönböztetni a fűtőolajat a közúti gázolajtól, mivel a fűtőolaj felhasználása járművekben illegális és szigorúan büntetendő. Ahogy látható, a gázolaj az ipar és a közlekedés szinte minden szegletében alapvető fontosságú.
A dízel üzemanyag életciklusa
Környezeti Hatások és Alternatívák
A gázolaj széles körű felhasználása elkerülhetetlenül együtt jár bizonyos környezeti hatásokkal. A dízelmotorok égése során számos károsanyag keletkezik, amelyek hozzájárulnak a légszennyezéshez és az éghajlatváltozáshoz. A legfontosabb kibocsátások közé tartoznak a nitrogén-oxidok (NOx), a szilárd részecskék (PM - Particulate Matter), a szén-monoxid (CO) és a szénhidrogének (HC).
Az Európai Unióban az Euro kibocsátási normák szigorúan szabályozzák a járművek által kibocsátott károsanyagok mennyiségét. Ezek a normák időről időre szigorodnak (Euro 1-től a jelenlegi Euro 6-ig), és jelentős technológiai fejlesztésekre ösztönzik az autógyártókat és az üzemanyag-ipart.
A kéntelenítés, azaz az üzemanyag kéntartalmának csökkentése, az egyik legnagyobb környezetvédelmi áttörés volt a dízel üzemanyag történetében. A 10 mg/kg alatti kéntartalmú gázolaj lehetővé tette a modern kipufogógáz-kezelő rendszerek (katalizátorok, DPF-ek) hatékony működését, mivel a kén vegyületei károsítják ezeket a rendszereket.
A klímaváltozás elleni küzdelem és a fenntarthatósági célok miatt egyre nagyobb hangsúlyt kapnak az alternatív üzemanyagok és a meghajtási technológiák. Az elektromos járművek, a hidrogén üzemanyagcellás járművek és a szintetikus üzemanyagok (e-üzemanyagok) fejlesztése felgyorsult.
Mindazonáltal a dízelmotorok és a gázolaj továbbra is nélkülözhetetlenek maradnak a nehézgépjárművek, a mezőgazdasági gépek, a hajózás és a vasúti közlekedés, valamint az energiatermelés bizonyos területein. Ezeken a területeken a nagy energiasűrűség, a hosszú hatótávolság és a robusztusság továbbra is a dízel mellett szól.
A jövőben a dízel üzemanyag szerepe valószínűleg a nehézfuvarozásra és speciális alkalmazásokra korlátozódik, miközben a fenntartható forrásokból előállított biodízel és szintetikus dízel (pl. A biodízel, mint megújuló üzemanyag, számos környezeti előnnyel jár a fosszilis dízelhez képest. Előállítása során csökkenthető a nettó szén-dioxid kibocsátás, mivel a növények a növekedésük során megkötik a légkörből a szén-dioxidot.
A mezőgazdasági vállalkozások gyakran szembesülnek a hagyományos dízel rakodógépek magas üzemeltetési költségeivel, amelyek drasztikusan befolyásolják a nyereségességet. A folyamatos üzemanyagár-emelkedés és a karbantartási költségek csak tovább súlyosbítják a helyzet. Az állattenyésztők és növénytermesztők számára elengedhetetlen, hogy olyan megoldásokat találjanak, amelyek nemcsak költséghatékonyak, hanem fenntarthatóbbak is.
WATT elektromos rakodógépek üzemeltetési költségei jelentősen alacsonyabbak, mint a hagyományos dízel modelleké. Ezek alapján elmondható, hogy a WATT elektromos rakodógépek üzemeltetése során éves szinten akár 1,5 millió forintot, 5 évre vetítve pedig 7,5 millió forintot is spórolhatunk csupán az üzemanyagköltségeken.
Az elektromos gépeknél a kevesebb alkatrész miatt a karbantartási igény szinte nulla, míg a dízel rakodógépeknél sokkal több alkatrész van, így nagyobb a valószínűség a meghibásodásra.
Fontos megjegyezni azt is, hogy a gépek szervizelése időigényes, és a munkafolyamatok megszakadnak a szükséges javítások idejére, így ebből a szempontból is előnyösebb elektromos munkagépet választani.
, dízel (sárga) és elektromos meghajtású autók piaci részesedése az új autók regisztrációjában, Európában)
Benzines (piros), dízel (sárga) és elektromos meghajtású autók piaci részesedése az új autók regisztrációjában, Európában.
Az elektromos motor csendessége biztosítja, hogy a munkálatok közben ne okozzon stresszt az állatoknak. Az elektromos munkagépek nulla károsanyag-kibocsátással működnek, így nem szennyezik a levegőt. A kipufogógáz hiánya miatt ideálisak zárt térben végzett munkákhoz is.
Ellentétben a dízel motorokkal, az elektromos motorok azonnal üzemképesek, előmelegítés nélkül. A WATT elektromos rakodógépek nemcsak a költségek csökkentésében segítenek, hanem egy fenntarthatóbb és környezetbarátabb megoldást kínálnak a mezőgazdaságban.
A magasabb hatékonyság és a megbízható működés révén a gazdálkodók arra összpontosíthatnak, ami igazán számít: gazdaságuk sikeres és jövedelmező működésére.
Összességében tehát elmondhatjuk, hogy az évi 12-15 milliós európai új autó piac eltolódása a benzinesek, és zéró kibocsátású autók felé önmagában nem elég valamiféle kataklizmikus összeomláshoz a dízelolaj előállítása kapcsán. A több mint negyedmilliárd személyautó közel fele dízelüzemű, és még hosszú évek vannak hátra addig, amíg az új autó eladásokban tapasztalt csökkenő szerepük érezhető lesz a benzinkutaknál.
tags: #dízel #előállítás #költsége