Топочный (котельный) мазут

Топочный (котельный) мазут – это жидкое высококалорийное горючее топливо, выступающее побочным продуктом при вторичной переработке нефтяных соединений, включая бензиновые, керосиновые и газойлевые фракции.

Фракционный (химический) состав

По своей химической структуре топочный мазут – это соединения углеводородов, нефтяных смол, металлов (никеля, феррума, кальция, ванадия, магния). Их дополняют карбоиды и асфальтены. В соответствии с ГОСТом существует 2 марки топочного мазута:

• М-40. Производится из остатков переработки нефти, классифицируется как среднее котельное топливо. Содержит 8-15% дизельных фракций, снижающих температуру застывания до 10 °C.
• М-100. Тяжелый мазут, получаемый из остатков атмосферной и вакуумной перегонки нефти с добавлением газойлевых фракций. Не содержит дизельных фракций, но при их добавлении из М-100 можно получить марку М-40.

Число в марке обозначает расчетную вязкость нефтепродукта при температуре 50 °C. Другие характеристики топочного мазута в соответствии с ГОСТ:

• Вязкость. М-100 – высоковязкий нефтепродукт с вязкостью 50 мм²/с при 100 °C. М-40 – маловязкий мазут с вязкостью 59 мм²/с при 80 °C.
• Температура вспышки: для М-100 – не ниже 110 °C, для М-40 – не ниже 90 °C.
• Температура застывания: для М-100 – не выше 25 °C, если в нефтяном сырье много парафинов – не выше 42 °C; для М-40 – не выше 10 °C, при изготовлении из нефти с высоким содержанием парафина – не выше 25 °C.
• Зольность – не выше 0,044%, максимальное значение – 0,05%.
• Количество примесей и воды – не более 1%.
• Массовая доля серы – 0,5-3,5%.
• Плотность – 980-998 кг/м³.

Плотность мазута не нормируется ГОСТом, но выступает одним из важных параметров. По этой характеристике определяют способность нефтепродукта отстаиваться от воды. Ее попадание в топливо возможно при нагревании с применением сухого пара и морских перевозках. Для удаления воды из мазута используют специальные установки, позволяющие изменить плотность горючего.

Плюсы топочного мазута

Из технических характеристик топочного мазута М100 и М40 можно выделить его преимущества как топлива:

• высокая теплотворная способность;
• низкое содержание золы;
• возможность сжигания в топках небольших размеров;
• малая концентрация серы;
• доступность и невысокая стоимость;
• возможность получения светящегося пламени (обеспечивает высокий радиационный теплообмен в топочном пространства).

Малозольный мазут имеет более высокую теплоотдачу при сгорании. За счет этого уменьшается расход используемого топлива и снижается степень загрязнения окружающей среды. Кроме того, низкое содержание золы позволяет продлить срок службы оборудования, поскольку лишние примеси не забивают форсунки котлов и не приводит к преждевременному износу.

Низкое содержание серы тоже имеет важное значение. Это позволяет наносить меньший вред природе и избежать быстрого выхода из строя металлических деталей котельного оборудования. Конкретное количество серы в мазуте зависит от того, какая нефть использовалась в производстве.

Способы получения

В зависимости от способа получения выделяют крекинг-мазут и прямогонный мазут. Прямая перегонка сырой нефти – более старый способ, при котором сырье нагревают до определенной температуры, при которой выкипают нужные фракции. Крекинг – усовершенствованный метод, характеризующийся большим выходом нефтепродуктов.

Топочный мазут М40 и М100 – это остаточные продукты переработки нефти, т. е. то, что остается после выкипания всех фракций: бензиновых, керосиновых, газойлевых. Как самая тяжелая фракция и темный нефтепродукт мазут имеет темно-коричневый, почти черный цвет. Кроме нефти в качестве сырья для производства может использоваться каменный уголь или горючие сланцы.

Способы (область) применения

Топочный мазут используют в качестве топлива: М-100 применяется преимущественно в котельных и отопительных системах, а М-40 – в промышленных печах. Нефтепродукт широко распространен в котельных ЖКХ для обогрева жилых помещений, выработки горячей воды или пара. Специальная марка – мазут ТКМ – применяется для отопления паровых котлов и промышленных печных установок.

Особенности транспортировки и хранения

Перевозка мазута осуществляется в специализированных поездах-цистернах или битумовозах. Основная особенность нефтепродукта – разница в вязкости разных марок. От нее зависят нюансы транспортировки, слива и перекачки. М-40 – маловязкий мазут, приобретающий желеобразную консистенцию при 10 °C, М-100 – высоковязкий, застывающий при 25 °C. Для упрощения транспортировку нефтепродукт предварительно нагревают до температуры на 10 °C ниже температуры вспышки.

Регламентирующие документы (ГОСТы, ТУ)

Технические условия получения топочного мазута приводятся в ГОСТ 10585-2013.