Мазут

Мазут
Общие
Хим. формула	Смесь углеводородов
Внешний вид	Вязкая чёрная смола
Физические свойства
Состояние	жидкость
Молярная масса	≈ 500—3000 г/моль
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.

Мазу́т — вязкое жидкое топливо тёмно-коричневого цвета, представляющее собой остаток после выпадения из нефти в процессе переработки бензиновых, керосиновых и газойлевых фракций; температура кипения выше 350 °C; источник сырья для нефтехимии и сырьё для производства смазочных масел.

Слово «мазут» происходит от турецкого mazot и арабского mahzūlāt (мазхулат), что означает отбросы или отходы.

Мазут до конца XIX века выбрасывали как отходы производства. Сейчас его применяют как жидкое котельное топливо или используют как сырьё для дальнейшей переработки — вакуумной перегонки.

Физико-химические свойства мазута

Мазут представляет собой горючую вязкую жидкость темного коричневого или чёрного оттенка. Его физико-химические характеристики зависят от химического состава исходной нефти и степени перегонки дистиллятных фракций (бензина, дизеля и керосина). Основным показателем мазута является его вязкость, которая варьируется от 8 до 80 мм²/с .

Вязкость влияет не только на назначение мазута, но и на условия его транспортировки, заполнения резервуаров и последующего слива. Вязкость мазута сильно зависит от температуры. При снижении температуры вязкость увеличивается, что делает невозможным перекачку через трубы и слив из резервуаров без предварительного подогрева.

Изменение вязкости мазутов с температурой определяется присутствием в них углеводородов парафинового ряда. Для транспорта мазута по трубопроводам и нормальной работы мазутных насосов его температура должна поддерживаться около 60-70°С. Одним из ключевых параметров является плотность. Обычно измеряют относительную плотность мазутов, которая определяется по сравнению с плотностью воды при температуре 20°С.

Кроме вязкости важны следующие свойства:

• Содержание серы — 0,5-3,5 % (малосернистый — до 0,5 %, сернистый — до 1 %, высокосернистый — до 3,5 %). Как правило, на электростанции и в котельные поступают сернистые и высокосернистые мазуты.

• Зольность — до 0,3 %.

Зольность топочных мазутов весьма невелика и обычно не превышает 0,2 %. С повышением вязкости мазута его зольность увеличивается, что связано с углублением отбора от нефти лёгких малозольных фракций. В состав золы мазутов входят окиды кальция, магния, ванадия, натрия, железа, кремния и другие.

• Содержание воды — в мазутах обычно составляет от 0,5 до 5 %, однако в отдельных случаях её содержание может достигать 10-20 % и более. Значительное обводнение мазутов происходит в основном при разогреве паров во время слива
• Температура застывания — от −10 до +50 °C.
• Низшая теплота сгорания — 39,4-40,7 МДж/кг (высококалорийный вид топлива).

Химический состав мазута включает в себя широкий спектр углеводородов, нефтяных смол, асфальтенов, карбенов, карбоидов и органических соединений, содержащих различные микроэлементы — металлы и неметаллы (V, Ni, Fe, Mg, Na, Ca, Ti, Hg, Zn и другие).

История появления мазута

Цистерна для мазута в Переславском железнодорожном музее

Мазут до конца XIX века выбрасывали как отходы производства. Нефть, как полезное сырье, была известна человечеству уже давно, но настоящая нефтяная эра началась ближе к середине XIX века, когда люди начали активно использовать переработанную нефть. В 1823 году на юге России братья Василий, Герасим и Макар Дубинины открыли один из первых заводов по перегонке нефти. Они производили различные продукты перегонки для аптек и освещения, а в качестве побочного продукта получали мазут.

Однако в то время его использование не обсуждалось. Даже с началом активного производства керосина в России к концу 1850-х годов мазут по-прежнему считался ненужным и выбрасывался. Из 40 ведёр нефти, к примеру, получалось 20 ведёр мазута и всего 16 ведёр керосина. Большую часть мазута вылили в озёра и в специально вырытые пруды.

Густая консистенция мазута создавала трудности с его горением. Прорыв в этой области произошёл благодаря двум русским инженерам: А. И. Шпаковскому, который в 1866 году предложил пульверизатор для жидкого топлива, и В. Г. Шухову, который в 1880 году изобрёл форсунку. Форсунка Шухова, под действием водяного пара, распыляла топливо из узкого канала в виде мельчайшей пыли. Такая мелкодисперсная форма способствовала испарению, смешиванию с воздухом и эффективному сгоранию. Форсунка системы инженера В. Г. Шухова получила большое распространение в России и за её рубежом; её используют в промышленности вплоть до нашего времени

В первую очередь новое топливо стали активно использовать на судах, где оно частично заменило неэкономичный и грязный во всех отношениях уголь. Уже в конце 1870-х годов Людвиг Нобель (брат известного на весь мир Альфреда Нобеля) приобрёл у Шухова патент на производство его форсунки и внедрил её в двигатели нефтяных танкеров, а ближе к концу XIX века мазут стал широко применяться в качестве топлива на заводах и фабриках.

Применение в различных сферах современности

Мазут (остаточный продукт переработки нефти) продолжает использоваться в различных сферах современности. Несмотря на развитие более экологичных источников энергии, мазут остаётся важным топливом в ряде отраслей, включая энергетику, промышленность и сельское хозяйство.

Мазут сейчас используется в качестве топлива для паровых котлов, котельных установок и промышленных печей, а также для производства флотского мазута, тяжёлого моторного топлива для крейцкопфных дизелей и бункерного топлива. Выход мазута составляет примерно 50 % от массы исходной нефти. В связи с необходимостью углубления её дальнейшей переработки мазут во все большем масштабе подвергают дальнейшей переработке, отгоняя под вакуумом дистилляты, выкипающие в пределах 350—420, 350—460, 350—500 и 420—500 °С. Вакуумные дистилляты применяют как сырьё для получения моторных топлив, в процессах каталитического крекинга, гидрокрекинга и дистиллятных смазочных масел. Остаток вакуумной перегонки мазута используют для переработки на установках термического крекинга и коксования, в производстве остаточных смазочных масел и гудрона, затем перерабатываемого на битум.

Марки

Согласно п. 3.1 ГОСТ 10585-2013, в зависимости от того, где применяется мазут, его классифицируют на несколько марок.

М-40

Мазут М-40 изготавливается по техническим условиям, установленным ГОСТ 10585 — 99 «Топливо нефтяное». Мазут" (стандарт на печное и котельное топливо), и классифицируется как среднее котельное топливо. Для М-40 температура застывания допускается не выше +10 °С, а при приготовлении из высокопарафинистых нефтей не выше +25 °С.

Топочный мазут М-40 производится из остатков переработки нефти. Для уменьшения температуры застывания масла М-40 до 10 °С добавляется 8-15 % среднедистиллятных фракций. Оно используется в отопительных установках и теплогенераторах, которые находят применение в сельском хозяйстве для сушки зерна и фруктов.

М-100

Топливо мазут М-100 получают из остатков атмосферной и вакуумной перегонки нефти с добавлением тяжелых газойлей. Его производство регламентируется ГОСТ 10585—2013 «Топливо нефтяное. Мазут. Технические условия». Используется в качестве котельного топлива для различных отопительных систем, печей, систем парового отопления и технологических установок. Отличается от М-40 вязкостью, а также наличием в его составе различных видов добавок: дизельного топлива, депрессорных присадок, керосиновых фракций и прочее.

Экспорт из России

Россия является крупнейшим экспортёром мазута в мире, контролируя более 20 % мировой торговли этим продуктом. В России мазут занимает четвёртую строку по экспорту (в денежном выражении) после нефти, газа и дизтоплива. В 2021 году на долю мазута пришлось около 32 % от общего объёма российского экспорта нефтепродуктов. В условиях западных санкций Россия активно ищет новые рынки для своего большого производства мазута. Как ведущий мировой экспортёр, страна перенаправляет поставки в Африку, на Ближний Восток, в Индию и Азиатско-Тихоокеанский регион. Подтверждением этой тенденции стал рост общего объёма танкерных отгрузок мазута из российских портов в августе 2022 года до 3,63 млн тонн (с 3,22 млн тонн в июле), при этом доля поставок на восток увеличилась с 34 % до 43 %. Российский мазут успешно осваивает новые зарубежные рынки сбыта.

В августе 2024 года Россия нарастила экспорт мазута, в основном в Китай, Индию и Саудовскую Аравию. Только с 1 по 23 августа российские компании экспортировали 1,1 млн баррелей мазута в сутки, что на 200 000 больше, чем показатели в июле того же года.

Литература

• Геллер З. И. Высоковязкие мазуты как котельное и печное топливо. — М.: Гостоптехиздат, 1959. — 216 с.
• Сергиенко С. Р. Высокомолекулярные соединения нефти. — 2 изд. — М., 1964.
• Геллер З. И. Мазут как топливо. — М.: Недра, 1965. — 495 с.
• Энглин Б. А. Применение жидких топлив при низких температурах. — 3 изд. — М., 1980.
• Плотникова И. Н., Успенский Б.В., Кемалов А. Ф. Фракционный состав нефти и методы его изучения. — Казань, 2013. — 30 с.

Ссылки

• «Мазут» Спиркин В. Г.
• Мазут на «Инженерной энциклопедии»
• Технический регламент «О требованиях к автомобильному и авиационному бензину, дизельному и судовому топливу, топливу для реактивных двигателей и топочному мазуту» (неопр.). Дата обращения: 9 октября 2025.
• Что такое мазут и чем он опасен для человека и природы
• Основные физико-химические свойства мазута
• Свойства