زيت الوقود

ناقلة نفط تتزود بالوقود أو " تزود بالوقود "

زيت الوقود هو أي من الكسور المختلفة التي يتم الحصول عليها من تقطير البترول (النفط الخام). وتشمل هذه الزيوت المقطرات (الكسور الأخف) والبقايا (الكسور الأثقل). تشمل زيوت الوقود زيت الوقود الثقيل (وقود السفن)، وزيت الوقود البحري ( MFO)، وزيت الفرن (FO)، وزيت الغاز (الغازولين)، وزيوت التدفئة (مثل زيت التدفئة المنزلية)، ووقود الديزل ، وغيرها.

يشمل مصطلح زيت الوقود عمومًا أي وقود سائل يُحرق في فرن أو غلاية لتوليد الحرارة ( زيوت التدفئة )، أو يُستخدم في محرك لتوليد الطاقة ( كوقود للمحركات ). ومع ذلك، فإنه لا يشمل عادةً زيوتًا سائلة أخرى، مثل تلك التي لها نقطة وميض تبلغ حوالي 42 درجة مئوية (108 درجة فهرنهايت)، أو الزيوت المحروقة في مواقد مصنوعة من القطن أو الصوف. وبمعنى أكثر صرامة، يشير زيت الوقود فقط إلى أثقل أنواع الوقود التجارية التي يمكن أن ينتجها النفط الخام، أي تلك الوقود الأثقل من البنزين (البنزين) والنفتا .

يتكون زيت الوقود من هيدروكربونات طويلة السلسلة ، وخاصة الألكانات ، والألكانات الحلقية ، والعطريات . تتمتع الجزيئات الصغيرة، مثل تلك الموجودة في البروبان ، والنفتا، والبنزين، والكيروسين ، بنقاط غليان منخفضة نسبيًا ، ويتم إزالتها في بداية عملية التقطير الكسري . الزيوت الثقيلة المشتقة من البترول مثل وقود الديزل وزيوت التشحيم أقل تطايرًا بكثير وتقطر ببطء أكبر.

الاستخدامات

محطة وقود في مقاطعة زيجوي على نهر اليانغتسي
وقود الزيت من الفئة 3 للمواد الخطرة

للنفط العديد من الاستخدامات؛ فهو يدفئ المنازل والشركات ويزود الشاحنات والسفن وبعض السيارات بالوقود . كما يتم إنتاج كمية صغيرة من الكهرباء بواسطة الديزل، ولكنه أكثر تلويثًا وأكثر تكلفة من الغاز الطبيعي . وغالبًا ما يتم استخدامه كوقود احتياطي لمحطات الطاقة في حالة انقطاع إمدادات الغاز الطبيعي أو كوقود رئيسي للمولدات الكهربائية الصغيرة . وفي أوروبا، يقتصر استخدام الديزل عمومًا على السيارات (حوالي 40٪) وسيارات الدفع الرباعي (حوالي 90٪) والشاحنات والحافلات (أكثر من 99٪). وقد انخفض سوق التدفئة المنزلية باستخدام زيت الوقود بسبب انتشار الغاز الطبيعي على نطاق واسع بالإضافة إلى مضخات الحرارة . ومع ذلك، فهو شائع جدًا في بعض المناطق، مثل شمال شرق الولايات المتحدة .

شاحنة وقود زيت تقوم بتسليم في ولاية كارولينا الشمالية عام 1945

يعتبر زيت الوقود المتبقي أقل فائدة لأنه لزج للغاية بحيث يجب تسخينه بنظام تسخين خاص قبل الاستخدام وقد يحتوي على كميات عالية نسبيًا من الملوثات ، وخاصة الكبريت ، الذي يشكل ثاني أكسيد الكبريت عند الاحتراق. ومع ذلك، فإن خصائصه غير المرغوب فيها تجعله رخيصًا جدًا. في الواقع، إنه أرخص وقود سائل متاح. نظرًا لأنه يتطلب التسخين قبل الاستخدام، فلا يمكن استخدام زيت الوقود المتبقي في المركبات على الطرق أو القوارب أو السفن الصغيرة، حيث تشغل معدات التسخين مساحة ثمينة وتجعل المركبة أثقل. يعد تسخين الزيت أيضًا إجراءً دقيقًا، وهو غير عملي على المركبات الصغيرة سريعة الحركة. ومع ذلك، فإن محطات الطاقة والسفن الكبيرة قادرة على استخدام زيت الوقود المتبقي.

كان استخدام زيت الوقود المتبقي أكثر شيوعًا في الماضي. فقد كان يُشغل الغلايات وقاطرات البخار للسكك الحديدية والسفن البخارية . ومع ذلك، أصبحت القاطرات تعمل بالديزل أو الطاقة الكهربائية؛ ولم تعد السفن البخارية شائعة كما كانت في السابق بسبب تكاليف تشغيلها الأعلى (تستخدم معظم ناقلات الغاز الطبيعي المسال محطات البخار، حيث يمكن استخدام الغاز "المغلي" المنبعث من الشحنة كمصدر للوقود)؛ وتستخدم معظم الغلايات الآن زيت التدفئة أو الغاز الطبيعي. لا تزال بعض الغلايات الصناعية تستخدمه وكذلك تفعل بعض المباني القديمة، بما في ذلك في مدينة نيويورك . في عام 2011، قدرت مدينة نيويورك أن 1٪ من مبانيها التي تحرق زيوت الوقود رقم 4 ورقم 6 كانت مسؤولة عن 86٪ من تلوث السخام الناتج عن جميع المباني في المدينة. جعلت نيويورك التخلص التدريجي من هذه الدرجات من الوقود جزءًا من خطتها البيئية، PlaNYC، بسبب المخاوف بشأن التأثيرات الصحية الناجمة عن الجسيمات الدقيقة، [1] وتم تحويل جميع المباني التي تستخدم زيت الوقود رقم 6 إلى وقود أقل تلويثًا بحلول نهاية عام 2015. [2]

كما انخفض استخدام الوقود المتبقي في توليد الكهرباء. في عام 1973، أنتج زيت الوقود المتبقي 16.8٪ من الكهرباء في الولايات المتحدة. وبحلول عام 1983، انخفض إلى 6.2٪، واعتبارًا من عام 2005 ، فإن إنتاج الكهرباء من جميع أشكال البترول، بما في ذلك الديزل والوقود المتبقي، لا يمثل سوى 3٪ من إجمالي الإنتاج. [ بحاجة لمصدر ] هذا الانخفاض هو نتيجة للمنافسة السعرية مع الغاز الطبيعي والقيود البيئية على الانبعاثات. بالنسبة لمحطات الطاقة، غالبًا ما تفوق تكاليف تسخين الزيت ومكافحة التلوث الإضافية والصيانة الإضافية المطلوبة بعد حرقه التكلفة المنخفضة للوقود. ينتج حرق زيت الوقود، وخاصة زيت الوقود المتبقي، انبعاثات ثاني أكسيد الكربون أعلى بشكل موحد من الغاز الطبيعي. [3]

لا تزال زيوت الوقود الثقيلة تستخدم في مرافق "إشعال" الغلايات في العديد من محطات الطاقة التي تعمل بالفحم. وهذا الاستخدام يشبه إلى حد كبير استخدام الحطب لإشعال النار. وبدون القيام بهذا العمل، يصبح من الصعب بدء عملية الاحتراق على نطاق واسع.

العيب الرئيسي في زيت الوقود المتبقي هو اللزوجة الأولية العالية، وخاصة في حالة زيت رقم 6، والذي يتطلب نظامًا هندسيًا صحيحًا للتخزين والضخ والحرق. على الرغم من أنه لا يزال أخف وزناً من الماء (حيث تتراوح كثافته النوعية عادةً من 0.95 إلى 1.03)، إلا أنه أثقل وزنًا وأكثر لزوجة من زيت رقم 2 أو الكيروسين أو البنزين. يجب تخزين زيت رقم 6، في الواقع، عند حوالي 38 درجة مئوية (100 درجة فهرنهايت) مسخنًا إلى 65-120 درجة مئوية (149-248 درجة فهرنهايت) قبل أن يمكن ضخه بسهولة، وفي درجات الحرارة المنخفضة يمكن أن يتجمد ويتحول إلى شبه صلب قطراني. بالمناسبة، تبلغ نقطة الوميض لمعظم مخاليط زيت رقم 6 حوالي 65 درجة مئوية (149 درجة فهرنهايت). كانت محاولة ضخ الزيت عالي اللزوجة في درجات حرارة منخفضة سببًا متكررًا لتلف خطوط الوقود والأفران والمعدات ذات الصلة التي غالبًا ما كانت مصممة للوقود الأخف.

للمقارنة، يتصرف وقود الزيت الثقيل من الفئة G BS 2869 بطريقة مماثلة، حيث يتطلب التخزين عند 40 درجة مئوية (104 درجة فهرنهايت)، والضخ عند حوالي 50 درجة مئوية (122 درجة فهرنهايت) والانتهاء من الحرق عند حوالي 90-120 درجة مئوية (194-248 درجة فهرنهايت).

كانت معظم المرافق التي كانت تحرق تاريخيًا رقم 6 أو الزيوت المتبقية الأخرى عبارة عن منشآت صناعية ومرافق مماثلة تم بناؤها في أوائل أو منتصف القرن العشرين، أو تحولت من الفحم إلى وقود النفط خلال نفس الفترة الزمنية. في كلتا الحالتين، كان يُنظر إلى النفط المتبقي على أنه احتمال جيد لأنه رخيص ومتاح بسهولة. تم إغلاق معظم هذه المرافق وهدمها لاحقًا، أو استبدلت إمدادات الوقود الخاصة بها بأخرى أبسط مثل الغاز أو زيت رقم 2. كان لمحتوى الكبريت العالي في زيت رقم 6 - ما يصل إلى 3٪ بالوزن في بعض الحالات القصوى - تأثير تآكلي على العديد من أنظمة التدفئة (والتي تم تصميمها عادةً دون مراعاة الحماية الكافية من التآكل)، مما أدى إلى تقصير عمرها وزيادة التأثيرات الملوثة. كان هذا هو الحال بشكل خاص في الأفران التي تم إغلاقها بانتظام والسماح لها بالتبريد، لأن التكثيف الداخلي أنتج حمض الكبريتيك .

إن عمليات التنظيف البيئي في مثل هذه المرافق كثيراً ما تكون معقدة بسبب استخدام العزل الأسبستي في خطوط تغذية الوقود. إن الزيت رقم 6 شديد الثبات ولا يتحلل بسرعة. كما أن لزوجته وقدرته على الالتصاق تجعل من الصعب للغاية معالجة التلوث تحت الأرض، لأن هذه الخصائص تقلل من فعالية الأساليب مثل نزع الهواء .

عندما يتم إطلاقه في الماء، مثل الأنهار أو المحيطات، يميل النفط المتبقي إلى التفكك إلى بقع أو كرات قطران - خليط من النفط والجسيمات مثل الطمي والمواد العضوية العائمة - بدلاً من تكوين بقعة واحدة. في المتوسط، يتبخر حوالي 5-10٪ من المادة في غضون ساعات من الإطلاق، وخاصة الكسور الهيدروكربونية الأخف وزناً. ثم يغرق الباقي غالبًا في قاع عمود الماء.

التأثيرات الصحية

نظرًا لجودة وقود السفن الرديئة، فإنه عند حرقه يكون ضارًا بشكل خاص بصحة البشر، ويسبب أمراضًا خطيرة ووفيات. قبل أن تفرض المنظمة البحرية الدولية حدًا أقصى للكبريت في عام 2020، كان من المقدر أن يتسبب تلوث الهواء في صناعة الشحن في حوالي 400000 حالة وفاة مبكرة كل عام، بسبب سرطان الرئة وأمراض القلب والأوعية الدموية، بالإضافة إلى 14 مليون حالة ربو في مرحلة الطفولة كل عام. [4]

حتى بعد إدخال قواعد الوقود النظيف في عام 2020، لا يزال من المقدر أن تلوث الهواء الناجم عن الشحن مسؤول عن حوالي 250 ألف حالة وفاة كل عام، وحوالي 6.4 مليون حالة ربو بين الأطفال كل عام.

الدول الأكثر تضررًا من تلوث الهواء الناجم عن السفن هي الصين واليابان والمملكة المتحدة وإندونيسيا وألمانيا. في عام 2015، تسبب تلوث الهواء الناجم عن السفن في مقتل ما يقدر بنحو 20520 شخصًا في الصين، و4019 شخصًا في اليابان، و3192 شخصًا في المملكة المتحدة. [5]

وفقًا لدراسة أجراها المجلس الدولي لتغير المناخ، فإن البلدان الواقعة على ممرات الشحن الرئيسية معرضة بشكل خاص، ويمكن أن نرى أن الشحن مسؤول عن نسبة عالية من إجمالي الوفيات الناجمة عن تلوث الهواء في قطاع النقل. في تايوان، يمثل الشحن 70٪ من جميع الوفيات الناجمة عن تلوث الهواء المنسوبة إلى النقل في عام 2015، تليها المغرب بنسبة 51٪، وماليزيا واليابان بنسبة 41٪، وفيتنام بنسبة 39٪، والمملكة المتحدة بنسبة 38٪. [5]

بالإضافة إلى الشحن التجاري، تصدر السفن السياحية أيضًا كميات كبيرة من تلوث الهواء، مما يضر بصحة الناس. حتى عام 2019، ورد أن سفن أكبر شركة رحلات بحرية، Carnival Corporation & plc ، تنبعث منها عشرة أضعاف ثاني أكسيد الكبريت من جميع سيارات أوروبا مجتمعة. [6]

التصنيف العام

الولايات المتحدة

على الرغم من أن الاتجاهات التالية صحيحة بشكل عام، فقد يكون لدى المنظمات المختلفة مواصفات رقمية مختلفة لدرجات الوقود الستة. تزداد نقطة الغليان وطول السلسلة الكربونية للوقود مع رقم زيت الوقود. تزداد اللزوجة أيضًا مع الرقم، ويجب تسخين أثقل زيت حتى يتدفق. ينخفض ​​السعر عادةً مع زيادة رقم الوقود. [7]

زيت الوقود رقم 1 هو زيت مقطر متطاير مخصص لتبخير الشعلات من النوع القدر ومحركات الديزل عالية الأداء/النظيفة. [8] إنه قطع مصفاة الكيروسين الذي يغلي فورًا بعد قطع النفتا الثقيلة المستخدمة في البنزين . يُعرف هذا الوقود عادةً باسم الديزل رقم 1 والكيروسين ووقود الطائرات . تشمل الأسماء السابقة: زيت الفحم وزيت الموقد وزيت المدى. [7]

زيت الوقود رقم 2 هو زيت تدفئة منزلي مقطر . [8] تستخدم الشاحنات وبعض السيارات ديزلًا مشابهًا رقم 2 مع حد رقم سيتاني يصف جودة اشتعال الوقود. يتم الحصول على كلاهما عادةً من قطع زيت الغاز الخفيف. يشير اسم زيت الغاز إلى الاستخدام الأصلي لهذا الجزء في أواخر القرن التاسع عشر وأوائل القرن العشرين - تم استخدام قطع زيت الغاز كعامل إثراء لتصنيع غاز الماء المكربن . [ 7]

كان زيت الوقود رقم 3 عبارة عن زيت مقطر للمواقد التي تتطلب وقودًا منخفض اللزوجة. دمجت ASTM هذه الدرجة في مواصفات رقم 2، ونادرًا ما تم استخدام المصطلح منذ منتصف القرن العشرين. [8]

زيت الوقود رقم 4 هو زيت تدفئة تجاري لمنشآت الشعلات غير المجهزة بسخانات مسبقة. [8] يمكن الحصول عليه من قطع زيت الغاز الثقيل. [7] يُعرف هذا الوقود أحيانًا بمواصفات البحرية الخاصة بـ Bunker A.

زيت الوقود رقم 5 هو زيت تدفئة صناعي من النوع المتبقي يتطلب التسخين المسبق إلى 77-104 درجة مئوية (171-219 درجة فهرنهايت) للذرات المناسبة عند الشعلات. [8] يمكن الحصول عليه من قطع زيت الغاز الثقيل، [7] أو قد يكون مزيجًا من الزيت المتبقي مع ما يكفي من زيت رقم 2 لضبط اللزوجة حتى يمكن ضخه دون تسخين مسبق. [8] يُعرف هذا الوقود أحيانًا بمواصفات البحرية الخاصة بـ Bunker B.

زيت الوقود رقم 6 هو زيت متبقي عالي اللزوجة يتطلب التسخين المسبق إلى 104-127 درجة مئوية (219-261 درجة فهرنهايت). يعني المتبقي المادة المتبقية بعد غليان القطع الأكثر قيمة من النفط الخام. قد تحتوي البقايا على شوائب غير مرغوب فيها مختلفة، بما في ذلك 2٪ ماء و 0.5٪ زيت معدني . قد يُعرف هذا الوقود باسم زيت الوقود المتبقي (RFO)، وفقًا لمواصفات البحرية لـ Bunker C ، أو وفقًا لمواصفات المحيط الهادئ لـ PS-400. [8]

المملكة المتحدة

تحدد المواصفة البريطانية BS 2869، زيوت الوقود للمحركات الزراعية والمنزلية والصناعية ، فئات زيوت الوقود التالية:

فئات وقود الزيت حسب BS 2869
فصل يكتب اللزوجة الحركية الدنيا اللزوجة الحركية القصوى نقطة الوميض الدنيا الحد الأقصى لمحتوى الكبريت الاسم المستعار
ج1 المقطر 43 درجة مئوية 0.040% (م/م) البارافين
سي 2 المقطر 1.000 مم 2 /ثانية عند 40 درجة مئوية 2.000 مم 2 /ثانية عند 40 درجة مئوية 38 درجة مئوية 0.100% (م/م) الكيروسين ، زيت 28 ثانية
أ2 المقطر 2.000 مم 2 /ثانية عند 40 درجة مئوية 5.000 مم 2 /ثانية عند 40 درجة مئوية > 55 درجة مئوية 0.001% (م/م) زيت الغاز منخفض الكبريت، ULSD
د المقطر 2.000 مم 2 /ثانية عند 40 درجة مئوية 5.000 مم 2 /ثانية عند 40 درجة مئوية > 55 درجة مئوية 0.100% (م/م) زيت الغاز، ديزل أحمر ، زيت 35 ثانية
هـ المتبقي 8.200 مم 2 /ثانية عند 100 درجة مئوية 66 درجة مئوية 1.000% (م/م) زيت الوقود الخفيف، LFO، زيت 250 ثانية
ف المتبقي 8.201 مم 2 /ثانية عند 100 درجة مئوية 20.000 مم 2 /ثانية عند 100 درجة مئوية 66 درجة مئوية 1.000% (م/م) زيت الوقود المتوسط، MFO، زيت 1000 ثانية
ج المتبقي 20.010 مم 2 /ثانية عند 100 درجة مئوية 40.000 مم 2 /ثانية عند 100 درجة مئوية 66 درجة مئوية 1.000% (م/م) زيت الوقود الثقيل، HFO، زيت 3500 ثانية
ح المتبقي 40.010 مم 2 /ثانية عند 100 درجة مئوية 56.000 مم 2 /ثانية عند 100 درجة مئوية 66 درجة مئوية 1.000% (م/م)

الوقود من الفئتين C1 وC2 عبارة عن وقود من نوع الكيروسين. يستخدم C1 في الأجهزة التي لا تحتوي على مدخنة (مثل المصابيح ). يستخدم C2 في الشعلات المتبخرة أو الذائبة في الأجهزة المتصلة بالمدخنة.

الوقود من الفئة A2 مناسب للتطبيقات المتنقلة خارج الطرق والتي تتطلب استخدام وقود خالٍ من الكبريت . الوقود من الفئة D مشابه للفئة A2 ومناسب للاستخدام في التطبيقات الثابتة، مثل التدفئة المنزلية والتجارية والصناعية. يسمح معيار BS 2869 للوقود من الفئة A2 والفئة D باحتواء ما يصل إلى 7% (V/V) من وقود الديزل الحيوي ( إستر ميثيل الأحماض الدهنية ، FAME)، بشرط أن يفي محتوى FAME بمتطلبات معيار BS EN 14214.

تُعد الفئات E إلى H عبارة عن زيوت متبقية تستخدم في الشعلات التي تعمل على ذرّ الغازات التي تخدم الغلايات أو، باستثناء الفئة H، أنواع معينة من محركات الاحتراق الأكبر حجمًا. تتطلب الفئات F إلى H دائمًا التسخين قبل الاستخدام؛ وقد يتطلب وقود الفئة E التسخين المسبق، اعتمادًا على الظروف المحيطة.

روسيا

المازوت هو زيت وقود متبقي يشتق غالبًا من مصادر البترول الروسية، ويُمزج إما بكسور بترولية أخف أو يُحرق مباشرة في غلايات وأفران متخصصة. كما يُستخدم أيضًا كمادة خام للبتروكيماويات. ومع ذلك، في الممارسة الروسية، فإن "المازوت" هو مصطلح شامل مرادف تقريبًا لزيت الوقود بشكل عام، والذي يغطي معظم الأنواع المذكورة أعلاه، باستثناء الدرجات الأمريكية 1 و2/3، والتي توجد لها مصطلحات منفصلة ( الكيروسين ووقود الديزل /زيت الطاقة الشمسية على التوالي - لا تفرق الممارسة الروسية بين وقود الديزل ووقود التدفئة). يتم فصل هذا إلى درجتين، "المازوت البحري" وهو مشابه للدرجتين الأمريكيتين 4 و5، و"المازوت الفرن"، وهو أثقل جزء متبقي من النفط الخام، ويطابق تقريبًا زيت الوقود الأمريكي رقم 6 ويتم تصنيفه أيضًا حسب اللزوجة ومحتوى الكبريت.

تصنيف الوقود البحري

في المجال البحري يتم استخدام نوع آخر من التصنيف للوقود الزيتي:

  • MGO (زيت الغاز البحري) - يعادل تقريبًا زيت الوقود رقم 2، وهو مصنوع من المقطر فقط
  • MDO ( زيت الديزل البحري ) - يعادل تقريبًا زيت الوقود رقم 3، وهو مزيج من الغاز الثقيل الذي قد يحتوي على كميات صغيرة جدًا من مخزونات الأعلاف السوداء للتكرير، ولكنه يتمتع بلزوجة منخفضة تصل إلى 12 cSt، لذلك لا يلزم تسخينه للاستخدام في محركات الاحتراق الداخلي
  • IFO (زيت الوقود المتوسط) - ما يعادل تقريبًا زيت الوقود رقم 4، وهو مزيج من زيت الغاز ووقود الزيت الثقيل، مع كمية أقل من زيت الغاز مقارنة بزيت الديزل البحري
  • زيت الوقود الثقيل (HFO) - زيت متبقي نقي أو نقي تقريبًا، يعادل تقريبًا زيت الوقود رقم 5 ورقم 6
  • NSFO (زيت الوقود الخاص بالبحرية) - اسم آخر لـ HFO رقم 5
  • MFO (زيت الوقود البحري) - اسم آخر للوقود البحري رقم 6

يحتوي زيت الديزل البحري على بعض زيت الوقود الثقيل، على عكس الديزل العادي.

المعايير والتصنيف

CCAI و CII هما مؤشران يصفان جودة اشتعال زيت الوقود المتبقي، وغالبًا ما يتم حساب CCAI للوقود البحري. وعلى الرغم من ذلك، لا يزال الوقود البحري يُدرج في أسواق الوقود الدولية بأقصى لزوجة له ​​(والتي يتم تحديدها بواسطة معيار ISO 8217 - انظر أدناه) نظرًا لحقيقة أن المحركات البحرية مصممة لاستخدام لزوجات مختلفة من الوقود. [9] وحدة اللزوجة المستخدمة هي السنتيستوك (cSt) والوقود الأكثر شيوعًا مدرج أدناه بالترتيب من حيث التكلفة، الأقل تكلفة أولاً.

  • IFO 380 - زيت وقود متوسط ​​اللزوجة القصوى 380 سنتيستوك (<3.5% كبريت)
  • IFO 180 - زيت وقود متوسط ​​اللزوجة القصوى 180 سنتيستوك (<3.5% كبريت)
  • LS 380 - زيت وقود متوسط ​​منخفض الكبريت (<1.0%) مع أقصى لزوجة تبلغ 380 سنتيستوك
  • LS 180 - زيت وقود متوسط ​​منخفض الكبريت (<1.0%) مع أقصى لزوجة تبلغ 180 سنتيستوك
  • MDO - زيت الديزل البحري
  • MGO - زيت الغاز البحري
  • LSMGO - زيت الغاز البحري منخفض الكبريت (<0.1%) - يجب استخدام الوقود في موانئ الاتحاد الأوروبي والمراسي. توجيه الاتحاد الأوروبي للكبريت 2005/33/EC
  • ULSMGO - زيت الغاز البحري منخفض الكبريت للغاية - يشار إليه باسم الديزل منخفض الكبريت للغاية (الكبريت 0.0015% كحد أقصى) في الولايات المتحدة وزيت الغاز للسيارات (الكبريت 0.001% كحد أقصى) في الاتحاد الأوروبي. الحد الأقصى للكبريت المسموح به في الأراضي الأمريكية والمياه الإقليمية (الداخلية والبحرية والسيارات) وفي الاتحاد الأوروبي للاستخدام الداخلي.

الكثافة هي أيضًا معلمة مهمة لزيوت الوقود حيث يتم تنقية الوقود البحري قبل الاستخدام لإزالة الماء والأوساخ من الزيت. نظرًا لأن أجهزة التنقية تستخدم قوة الطرد المركزي ، فيجب أن يكون للزيت كثافة مختلفة بدرجة كافية عن كثافة الماء. تعمل أجهزة التنقية القديمة بوقود يبلغ الحد الأقصى له 991 كجم / م 3؛ مع أجهزة التنقية الحديثة، من الممكن أيضًا تنقية الزيت بكثافة 1010 كجم / م 3.

صدر أول معيار بريطاني لوقود الزيت في عام 1982. وأحدث معيار هو ISO 8217 الصادر في عام 2017. [10] يصف معيار ISO أربع صفات لوقود المقطر و10 صفات للوقود المتبقي. وعلى مر السنين أصبحت المعايير أكثر صرامة فيما يتعلق بالمعايير المهمة بيئيًا مثل محتوى الكبريت. كما حظر المعيار الأحدث إضافة زيت التشحيم المستعمل (ULO).

بعض معلمات زيوت الوقود البحرية وفقًا للمواصفة ISO 8217 (الطبعة الثالثة 2005):

الوقود المقطر البحري
المعلمة وحدة حد دي ام اكس DMA دي إم بي دي إم سي
الكثافة عند 15 درجة مئوية كجم/م 3 الأعلى - 890.0 900.0 920.0
اللزوجة عند 40 درجة مئوية مم 2 /ثانية الأعلى 5.5 6.0 11.0 14.0
مم 2 /ثانية الحد الأدنى 1.4 1.5 - -
ماء % حجم/حجم الأعلى - - 0.3 0.3
الكبريت 1 ٪ (مم) الأعلى 1.0 1.5 2.0 2.0
الألومنيوم + السيليكون 2 ملجم/كجم الأعلى - - - 25
نقطة الوميض 3 درجة مئوية الحد الأدنى 43 60 60 60
نقطة الصب ، الصيف درجة مئوية الأعلى - 0 6 6
نقطة الصب، الشتاء درجة مئوية الأعلى - -6 0 0
نقطة السحابة درجة مئوية الأعلى -16 - - -
مؤشر السيتان المحسوب الحد الأدنى 45 40 35 -
الوقود البحري المتبقي
المعلمة وحدة حد 30 ريالا 30 يوان صيني 80 رينجيت ماليزي ر م ع 180 ر م ف 180 آر إم جي 380 RMH 380 380 ر.م.ك ر م ح 700 700 رينغيت ماليزي
الكثافة عند 15 درجة مئوية كجم/م 3 الأعلى 960.0 975.0 980.0 991.0 991.0 991.0 991.0 1010.0 991.0 1010.0
اللزوجة عند 50 درجة مئوية مم 2 /ثانية الأعلى 30.0 30.0 80.0 180.0 180.0 380.0 380.0 380.0 700.0 700.0
ماء % حجم/حجم الأعلى 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5
الكبريت 1 ٪ (مم) الأعلى 3.5 3.5 3.5 3.5 3.5 3.5 3.5 3.5 3.5 3.5
الألومنيوم + السيليكون 2 ملجم/كجم الأعلى 80 80 80 80 80 80 80 80 80 80
نقطة الوميض 3 درجة مئوية الحد الأدنى 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60
نقطة الصب ، الصيف درجة مئوية الأعلى 6 24 30 30 30 30 30 30 30 30
نقطة الصب، الشتاء درجة مئوية الأعلى 0 24 30 30 30 30 30 30 30 30
  1. بلغ الحد الأقصى لمحتوى الكبريت في المحيط المفتوح 0.5% منذ يناير 2020. [11] بلغ الحد الأقصى لمحتوى الكبريت في المناطق المحددة 0.1% منذ 1 يناير 2015. وقبل ذلك كان 1.00%.
  2. إن محتوى الألمنيوم والسيليكون محدود لأن هذه المعادن تشكل خطراً على المحرك. وتوجد هذه العناصر لأن بعض مكونات الوقود يتم تصنيعها باستخدام عملية التكسير الحفزي السائل، والتي تستخدم محفزاً يحتوي على الألمنيوم والسيليكون.
  3. يجب أن تكون نقطة الوميض لجميع أنواع الوقود المستخدمة في غرفة المحرك 60 درجة مئوية على الأقل. (يستخدم DMX لأشياء مثل المولدات الطارئة ولا يستخدم عادة في غرفة المحرك. الوقود الغازي مثل LPG / LNG له قواعد فئة خاصة تنطبق على أنظمة الوقود.)

وقود المخبأ

عينة من زيت الوقود المتبقي

وقود السفن أو خام السفن هو تقنيًا أي نوع من زيت الوقود المستخدم على متن السفن المائية . يشتق اسمه من مستودعات الفحم، حيث تم تخزين الوقود في الأصل. في عام 2019، استهلكت السفن الكبيرة 213 مليون طن متري من وقود السفن. [12] تعرف الجمارك الأسترالية ومكتب الضرائب الأسترالي وقود السفن بأنه الوقود الذي يشغل محرك السفينة أو الطائرة. الوقود أ هو زيت الوقود رقم 4، والوقود ب هو رقم 5، والوقود ج هو رقم 6. نظرًا لأن الرقم 6 هو الأكثر شيوعًا، غالبًا ما يتم استخدام "وقود السفن" كمرادف للرقم 6. يُطلق على زيت الوقود رقم 5 أيضًا زيت الوقود الخاص بالبحرية ( NSFO ) أو فقط خاص بالبحرية ؛ يُطلق على رقم 5 أو 6 أيضًا اسم زيت الوقود الثقيل ( HFO ) أو زيت وقود الفرن ( FFO )؛ تتطلب اللزوجة العالية التسخين، عادةً بواسطة نظام بخار منخفض الضغط معاد تدويره ، قبل أن يتم ضخ الزيت من خزان الوقود. نادرًا ما يتم تصنيف المخابئ بهذه الطريقة في الممارسات البحرية الحديثة.

منذ ثمانينيات القرن العشرين، كانت المنظمة الدولية للمعايير (ISO) هي المعيار المقبول للوقود البحري (الوقود البحري). تم إدراج المعيار تحت الرقم 8217، مع التحديثات الأخيرة في عامي 2010 و2017. أحدث إصدار من مواصفات وقود السفن هو ISO 8217: 2017. يقسم المعيار الوقود إلى وقود متبقي ووقود مقطر. الوقود المتبقي الأكثر شيوعًا في صناعة الشحن هو RMG وRMK. [13] الاختلافات بين الاثنين هي بشكل أساسي الكثافة واللزوجة، حيث يتم تسليم RMG عمومًا عند 380 سنتيستوك أو أقل، وRMK عند 700 سنتيستوك أو أقل. يمكن للسفن ذات المحركات الأكثر تقدمًا معالجة وقود أثقل وأكثر لزوجة وبالتالي أرخص. الهيئات الحاكمة في جميع أنحاء العالم، على سبيل المثال ، كاليفورنيا، الاتحاد الأوروبي، أنشأت مناطق التحكم في الانبعاثات (ECA) التي تحد من الحد الأقصى للكبريت في الوقود المحروق في موانئها للحد من التلوث، مما أدى إلى تقليل نسبة الكبريت والجسيمات الأخرى من 4.5٪ م / م إلى ما لا يقل عن 0.10٪ اعتبارًا من عام 2015 داخل ECA. اعتبارًا من عام 2013، استمر السماح بنسبة 3.5٪ خارج ECA، لكن المنظمة البحرية الدولية خططت لخفض متطلبات محتوى الكبريت خارج ECA إلى 0.5٪ م / م بحلول عام 2020. [14] هذا هو المكان الذي تدخل فيه وقود التقطير البحري والبدائل الأخرى [15] لاستخدام وقود السفن الثقيل حيز التنفيذ. لديهم خصائص مماثلة للديزل رقم 2، والذي يستخدم كديزل للطرق في جميع أنحاء العالم. الدرجات الأكثر شيوعًا المستخدمة في الشحن هي DMA و DMB. [16] يتم تضمين انبعاثات الغازات المسببة للانحباس الحراري الناتجة عن استخدام وقود السفن الدولي حاليًا في المخزونات الوطنية. [17] [18]

جدول زيوت الوقود
اسم الاسم المستعار الاسم المستعار الاسم المستعار الاسم المستعار الاسم المستعار يكتب طول السلسلة
رقم 1 زيت الوقود رقم 1 من المقطرات رقم 1 وقود الديزل الكيروسين وقود الطائرات المقطر 9-16
رقم 2 زيت الوقود رقم 2 من المقطرات رقم 2 وقود الديزل ديزل الطريق ديزل السكك الحديدية زيت الغاز البحري المقطر 10-20
رقم 3 زيت الوقود رقم 3 المقطر رقم 3 وقود الديزل زيت الديزل البحري المقطر
رقم 4 زيت الوقود رقم 4 المقطر رقم 4 زيت الوقود المتبقي المخبأ أ وقود الزيت الوسيط المقطر/المتبقي 12-70
رقم 5 زيت الوقود رقم 5 زيت الوقود المتبقي وقود الزيت الثقيل المخبأ ب وقود زيتي خاص بالبحرية زيت وقود الفرن المتبقي 12-70
رقم 6 زيت الوقود رقم 6 زيت الوقود المتبقي وقود الزيت الثقيل المخبأ ج زيت الوقود البحري زيت وقود الفرن المتبقي 20-70

لا يزال زيت الوقود الثقيل هو الوقود الأساسي للسفن السياحية ، وهو قطاع سياحي يرتبط بصورة نظيفة وودية. وعلى النقيض من ذلك، فإن انبعاثات غاز العادم - بسبب محتوى الكبريت العالي في زيت الوقود الثقيل - تؤدي إلى توازن بيئي أسوأ بكثير من التوازن البيئي للتنقل الفردي. [19] [20] [21]

التزويد بالوقود

يشير مصطلح " التزويد بالوقود " على نطاق واسع إلى تخزين المنتجات البترولية في الخزانات (من بين معاني أخرى متباينة). يمكن تخصيص المعنى الدقيق بشكل أكبر اعتمادًا على السياق. ربما يشير الاستخدام الأكثر شيوعًا والأكثر تخصصًا إلى ممارسة وأعمال تزويد السفن بالوقود. تقع عمليات التزويد بالوقود في الموانئ البحرية، وهي تشمل تخزين وقود السفن وتوفير الوقود للسفن. [22]

بدلاً من ذلك، قد ينطبق مصطلح "التزويد بالوقود" على الخدمات اللوجستية على متن السفينة لتحميل الوقود وتوزيعه بين المخابئ المتاحة (خزانات الوقود على متن السفينة). [23]

أخيرًا، في سياق صناعة النفط في نيجيريا ، أصبح التزويد بالوقود [24] يشير إلى التحويل غير القانوني للنفط الخام (الذي غالبًا ما يتم تكريره لاحقًا في منشآت مؤقتة إلى وقود نقل أخف) من خلال قطع ثقوب غير مصرح بها في خطوط أنابيب النقل، غالبًا بوسائل بدائية وخطرة للغاية والتسبب في الانسكابات .

اعتبارًا من عام 2018، يتم استخدام حوالي 300 مليون طن متري من زيت الوقود لتزويد السفن بالوقود. في 1 يناير 2020، ستتطلب اللوائح التي وضعتها المنظمة البحرية الدولية (IMO) من جميع سفن الشحن البحري استخدام زيت وقود منخفض الكبريت جدًا (0.5٪ كبريت) أو تركيب أنظمة غسيل غاز العادم لإزالة ثاني أكسيد الكبريت الزائد. تم التحكم في الانبعاثات من السفن بشكل عام من خلال أغطية الكبريت التالية على أي زيت وقود يستخدم على متن الطائرة: 3.50٪ في 1 يناير 2012 وبعده و 0.50٪ في 1 يناير 2020 وبعده. [25] تترجم إزالة الكبريت الإضافية إلى تكاليف طاقة ورأس مال إضافية [26] ويمكن أن تؤثر على سعر الوقود وتوافره. إذا تم تسعيره بشكل صحيح، فإن الوقود الزائد الرخيص والقذر سيجد طريقه إلى أسواق أخرى، بما في ذلك إزاحة بعض إنتاج الطاقة البرية في الدول ذات الحماية البيئية المنخفضة. [27]

مواصلات

يتم نقل زيت الوقود في جميع أنحاء العالم بواسطة أساطيل من ناقلات النفط التي تقوم بالتسليم إلى الموانئ الاستراتيجية ذات الحجم المناسب مثل هيوستن ، الولايات المتحدة الأمريكية؛ سنغافورة ؛ الفجيرة ، الإمارات العربية المتحدة ؛ بالبوا، بنما ؛ كريستوبال ، بنما؛ سخا، مصر ؛ الجزيرة الخضراء ، إسبانيا؛ وروتردام ، هولندا. في حالة عدم وجود ميناء بحري مناسب، يمكن تحقيق النقل الداخلي باستخدام الصنادل . يمكن أيضًا نقل زيوت الوقود الأخف وزناً من خلال خطوط الأنابيب . تقع سلاسل التوريد المادية الرئيسية في أوروبا على طول نهر الراين .

القضايا البيئية

تساهم الانبعاثات الناتجة عن حرق وقود السفن في تغير المناخ ومستويات تلوث الهواء في العديد من مدن الموانئ، وخاصة حيث تم التحكم في الانبعاثات من الصناعة وحركة المرور على الطرق . يمكن أن يؤدي التحول من المحركات المساعدة من زيت الوقود الثقيل إلى زيت الديزل عند الرصيف إلى انخفاضات كبيرة في الانبعاثات، وخاصة بالنسبة لثاني أكسيد الكبريت والجسيمات . لا تتم إضافة انبعاثات ثاني أكسيد الكربون من وقود السفن المباع إلى انبعاثات غازات الاحتباس الحراري الوطنية. بالنسبة للدول الصغيرة ذات الموانئ الدولية الكبيرة، هناك فرق مهم بين الانبعاثات في المياه الإقليمية وإجمالي انبعاثات الوقود المباع. [18] في المؤتمر الثالث للأطراف عام 1997 في كيوتو باليابان، وافقت الدول على إعفاء وقود السفن والعمليات العسكرية المتعددة الأطراف من إجمالي الانبعاثات الوطنية بعد إصرار وفد تغير المناخ الأمريكي على مثل هذه الإعفاءات. [28]

انظر أيضا

مراجع

  1. ^ "عمدة بلومبرج يقدم تحديثًا لخطة نيويورك الخضراء: نيويورك الكبرى". NYC.gov. 22 مارس 2010. مؤرشف من الأصل في 2 فبراير 2017. تم الاسترجاع في 22 أبريل 2011 .
  2. ^ مكتب العمدة (9 فبراير 2016). "عمدة دي بلاسيو ووزارة حماية البيئة يعلنان أن جميع المباني البالغ عددها 5300 مبنى توقفت عن استخدام أكثر أنواع الوقود تلويثًا للتدفئة، مما يؤدي إلى هواء أنظف بشكل ملحوظ". مدينة نيويورك. مؤرشف من الأصل في 14 سبتمبر 2017. تم الاسترجاع في 14 سبتمبر 2017 .
  3. ^ "إدارة معلومات الطاقة الأمريكية (EIA)". مؤرشف من الأصل في 1 نوفمبر 2004. تم الاسترجاع في 21 أغسطس 2009 .
  4. ^ Sofiev, Mikhail; Winebrake, James J.; Johansson, Lasse; Carr, Edward W.; Prank, Marje; Soares, Joana; Vira, Julius; Kouznetsov, Rostislav; Jalkanen, Jukka-Pekka; Corbett, James J. (6 فبراير 2018). "الوقود النظيف للسفن يوفر فوائد للصحة العامة مع المقايضات المناخية". Nature Communications . 9 (1): 406. Bibcode :2018NatCo...9..406S. doi : 10.1038/s41467-017-02774-9 . ISSN  2041-1723. PMC 5802819. PMID 29410475  . 
  5. ^ ab "صورة عالمية للتأثيرات الصحية المرتبطة بتلوث الهواء من انبعاثات قطاع النقل في عامي 2010 و2015 | المجلس الدولي للنقل النظيف". theicct.org . تم الاسترجاع في 30 أبريل 2020 .
  6. ^ عباسوف، فايج (4 يونيو 2019). "سفينة الرحلات البحرية الفاخرة العملاقة تنبعث منها 10 أضعاف تلوث الهواء (أكاسيد الكبريت) من جميع سيارات أوروبا - دراسة". T&E (الاتحاد الأوروبي للنقل والبيئة) .{{cite news}}:CS1 maint: url-status ( الرابط )
  7. ^ abcde Kent, James A. Riegel's Handbook of Industrial Chemistry (1983) Van Nostrand Reinhold Company ISBN 0-442-20164-8 ص 492-493 
  8. ^ abcdefg بيري، روبرت هـ.، شيلتون، سيسيل هـ. وكيركباتريك، سيدني د. دليل مهندسي الكيمياء لبيري الطبعة الرابعة (1963) ماكجرو هيل ص 9-6
  9. ^ "حساب Bunkerworld - تسجيل الدخول". www.bunkerworld.com . مؤرشف من الأصل في 3 مارس 2009 . تم الاسترجاع 18 فبراير 2009 .
  10. ^ https://www.iso.org/standard/64247.html مؤرشف في 1 ديسمبر 2017 على موقع Wayback Machine ISO8217:2017
  11. ^ "IMO 2020 – خفض انبعاثات أكسيد الكبريت". www.imo.org . تم الاسترجاع في 3 أغسطس 2022 .
  12. ^ تولسون، أدريان (25 مارس 2021). "مرحبًا بكم في سوق الوقود العالمي الذي يبلغ حجمه 229 مليون طن متري!". سفن ووقود . مؤرشف من الأصل في 24 يوليو 2021.
  13. ^ "RMG and RMK" (PDF) . مؤرشف من الأصل (PDF) في 26 يناير 2012.
  14. ^ "أكسيد الكبريت (SOx) – اللائحة 14". المنظمة البحرية الدولية. مؤرشف من الأصل في 23 ديسمبر 2014. تم الاسترجاع في 11 يوليو 2013. تنطبق ضوابط انبعاثات أكاسيد الكبريت والجسيمات على جميع أنواع الوقود الزيتي
  15. ^ روبرت وول (10 يوليو 2013). "رولز رويس تحيي عصر الإبحار للتغلب على ارتفاع تكاليف الوقود: الشحن". بلومبرج . مؤرشف من الأصل في 15 يوليو 2013. تم الاسترجاع في 11 يوليو 2013. وهو تطور من شأنه أن يدفع إلى التحول إلى "مجموعة متنوعة من أنواع الوقود"
  16. ^ "DMA and DMB" (PDF) . مؤرشف من الأصل (PDF) في 26 يناير 2012.
  17. ^ شروتن ، إل. دي فليجر، إينا؛ إنت بانيس، لوك؛ تشيفي، كوزيمو؛ باستوري، إنريكو (2009). “انبعاثات النقل البحري: نظام مرجعي”. علم البيئة الشاملة . 408 (2): 318-323. بيب كود :2009ScTEn.408..318S. دوى :10.1016/j.scitotenv.2009.07.037. بميد  19840885. S2CID  8271813.
  18. ^ ab Schrooten, L; De Vlieger, Ina; Int Panis, Luc; Styns, R. Torfs, K; Torfs, R (2008). "جرد وتوقع الانبعاثات البحرية في الإقليم البحري البلجيكي، نموذج انبعاثات قائم على النشاط". البيئة الجوية . 42 (4): 667–676. رمز Bibcode :2008AtmEn..42..667S. doi :10.1016/j.atmosenv.2007.09.071. S2CID  93958844.
  19. ^ فيدال، جون (21 مايو 2016). "أكبر سفينة سياحية في العالم ومشكلة التلوث الهائلة فيها". الجارديان . مؤرشف من الأصل في 9 فبراير 2019. تم الاسترجاع 21 أغسطس 2018. تخلق شركات الرحلات البحرية صورة كونها قطاعًا سياحيًا مشرقًا ونظيفًا وصديقًا للبيئة . لكن العكس هو الصحيح. تنبعث من سفينة سياحية واحدة ملوثات هوائية تعادل ما ينبعث من خمسة ملايين سيارة تسير على نفس المسافة لأن هذه السفن تستخدم وقودًا ثقيلًا يجب التخلص منه على الأرض كنفايات خطرة."... "يمكن أن يحتوي زيت الوقود الثقيل على كبريت أكثر بـ 3500 مرة من الديزل المستخدم لمركبات المرور البري. لا تحتوي السفن على تقنيات تخفيف العادم مثل مرشحات الجسيمات القياسية في سيارات الركاب والشاحنات
  20. ^ "وقود السفن". Cruise Law News . 31 مارس 2017. مؤرشف من الأصل في 21 أغسطس 2018. تم الاسترجاع 21 أغسطس 2018 .
  21. ^ "تنظيف صناعة الشحن". Stand.earth . 14 ديسمبر 2016. مؤرشف من الأصل في 21 أغسطس 2018 . تم الاسترجاع 21 أغسطس 2018 .
  22. ^ "التزويد بالوقود". هيئة الموانئ البحرية في سنغافورة (MPA). مؤرشف من الأصل في 7 يناير 2015. تم استرجاعه في 16 يناير 2015 .
  23. ^ MOHIT (19 أكتوبر 2010). "التزويد بالوقود أمر خطير: إجراءات التزويد بالوقود على متن سفينة". Marine Insight. مؤرشف من الأصل في 31 ديسمبر 2015. تم الاسترجاع في 16 يناير 2015. يبدو أن الموقع يتطلب تمكين ملفات تعريف الارتباط .{{cite web}}:CS1 maint: postscript ( الرابط )
  24. ^ جون جامبريل ووكالة أسوشيتد برس (20 يوليو 2013). "التزويد بالوقود النفطي يهدد اقتصاد نيجيريا وبيئتها". واشنطن بوست . مؤرشف من الأصل في 9 مارس 2016. تم استرجاعه في 16 يناير 2015 .
  25. ^ "اللوائح الخاصة بمنع تلوث الهواء من السفن" (PDF) . www.dan-bunkering.com . تم الاسترجاع في 4 أكتوبر 2020 .
  26. ^ تشو فان، ثوي؛ راميريز، جيروم؛ رايني، توماس؛ ريستوفسكي، زوران؛ براون، ريتشارد جيه. (1 مايو 2019). "التأثيرات العالمية للوائح المنظمة البحرية الدولية الأخيرة على عمليات تكرير الوقود البحري وانبعاثات السفن" (PDF) . أبحاث النقل الجزء د: النقل والبيئة . 70 : 123-134. doi :10.1016/j.trd.2019.04.001. ISSN  1361-9209. S2CID  133571823.
  27. ^ "عطش قطاع الطاقة لوقود الزيت بعد أن أدى انخفاض سقف الكبريت في المنظمة البحرية الدولية إلى تغيير الطلب على الوقود - Hellenic Shipping News Worldwide". www.hellenicshippingnews.com . مؤرشف من الأصل في 16 مايو 2018 . تم الاسترجاع 16 مايو 2018 .
  28. ^ هيرمان، بيركلي (20 يناير 2022). "الأمن القومي وتغير المناخ: وراء سعي الولايات المتحدة للحصول على إعفاءات عسكرية من بروتوكول كيوتو". كتاب إحاطة رقم 784. أرشيف الأمن القومي . مؤرشف من الأصل في 23 يناير 2022. تم الاسترجاع في 9 فبراير 2022 .
  29. ^ مجلة ناشيونال جيوغرافيك، أبريل 2012
  • خدمة المتنزهات الوطنية - وقود الزيت محفوظ في 10 يونيو 2007 على موقع واي باك مشين
  • كيف تعمل عملية تكرير النفط – HowStuffWorks
  • رابطة صناعة الوقود الدولية
  • أنواع زيت NOAA
تم الاسترجاع من "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=وقود_الزيت&oldid=1257405284"
Original text
Rate this translation
Your feedback will be used to help improve Google Translate