Мазут

Мазут - остаток после отгона нефти от бензина, лигроина, керосина и фракций дизельного топлива:

• вязкая жидкость темно-коричневого цвета.
• смесь углеводородов (молекулярной массой 400 - 1000 г/моль), нефтяных смол (500-3000 и более г/моль), асфальтенов, карбенов, карбоидов и органических соединений, содержащих металлы (V, Ni, Fe, Mg, Na, Са).

В зависимости от плотности, вязкости и содержания серы качество мазута различается.
Плотность мазута - 0,89 - 1 г/м3, при температуре 20^оС.
Температура кипения мазута от 430 °C.

Зависимость вязкости мазута от температуры приближенно описывается уравнением Вальтера:
lglg(v*10-6 + 0,8) = A – B*lgT, где
v - кинематическая вязкость, мм²/сек;
А и В- коэффициенты;
T - абсолютная температура.
Вязкость не является аддитивным свойством и при смешении ее следует определять экспериментально.
Нормы по вязкости при 50 °С составляют от 5 до 12°ВУ (36 и 89 мм²/сек), а при 80 °С для М-40 и М-100 — 8 и 16 °ВУ (59 и 118 мм²/сек).
Экспортное топливо - менее вязкое, допускается вязкость ВУ80 не более 2-5 °ВУ.

Прямогонный мазут и крекинг мазут

Прямогонный мазут - это тяжёлый нефтяной остаток, который получают в результате прямой (атмосферной) перегонки нефти - без вторичных процессов вроде крекинга, висбрекинга или коксования.

Технологический процесс:

• подготовка сырой нефти. Удаление воды и солей;
• нагрев в технологической печи до 350–360 °C и подача в атмосферную ректификационную колонну;
• испарение и отбор лёгких фракций в колонне, скопление остатка внизу ( в кубе) колонны. Этот остаток и есть прямогонный мазут.

Выход мазута составляет около 50 % по массе в расчете на исходную нефть.

Крекинг‑мазут - это остаточный тяжёлый нефтепродукт, который получают как остаток после вторичных процессов переработки: крекинга, висбрекинга и др.

В процессах крекинга тяжёлые фракции (прямогонный мазут или газойль) нагревают до температур 450–550 °C и выше. Иногда используют катализатор, чтобы расщепить крупные молекулы углеводородов на более лёгкие - для повышения выхода бензина, дизельного топлива и других светлых нефтепродуктов. В результате в реакторе остаётся тяжёлый остаток - крекинг‑мазут.

При висбрекинге (более мягком термическом процессе) цель — снизить вязкость тяжёлого сырья, чтобы его было проще транспортировать или использовать как котельное топливо; и там тоже образуется свой вариант крекинг‑остатка.

С ростом глубины переработки нефти мазут подвергают дальнейшей переработке, путем отгона под вакуумом дистиллятов, выкипающих в пределах 350-420, 350-460, 350-500 и 420-500°С. Вакуумные дистилляты - сырье для получения моторного топлива и дистиллятного смазочного масла.
Остаток вакуумной перегонки мазута перерабатывают на установках термического крекинга и коксования, в производстве остаточных смазочных масел.
Перегонку под смазочное масло ведут под уменьшенным давлением, чтобы снизить температуру кипения углеводородов и избежать разложения их при нагревании.
После перегонки мазута остается нелетучая темная масса - гудрон, используемый в производстве битума для покрытия дорог и тд.
После перегонки нефти в мазуте:

• остается негорючая часть, состоящая из минеральной массы, воды.
• содержание водорода по сравнению с сырой нефтью уменьшается ( из-за насыщения им легких углеводородных фракций, бензина, керосина, дизельного топлива),
• растет содержание серы, азота, кислорода, смол, асфальтенов, золы, механических примесей), что приводит к снижению его теплотворной способности.

Применение (в зависимости от химического состава и свойств):

• жидкое котельное топливо - топочный,
• для получения дистиллятного и остаточного смазочного масла - прямогонный,
• для крекинга или гидрирования с целью получения моторного топлива (бензина, дизельного топлива) - крекинг-мазут,
• судовое топливо - флотский,
• для производства битума, нефтяного кокса и др.