Dyzelinas

Dyzelinas (dyzeliniai degalai, dyzelinis kuras) − įvairių degių angliavandenilių mišinys, pritaikytas naudoti kaip kuras dyzeliniuose varikliuose. Normaliomis sąlygomis degus skystis, toksiškas žmogui ir vandens organizmams, įtariamas kancerogeniniu poveikiu. Gaminamas naftos perdirbimo gamyklose.
Dyzelinas yra žymiai mažiau lakus (garuojantis) skystis, sudarytas iš sunkesnių angliavandenilių ir, atitinkamai, išskiriantis didesnį degimo šilumos kiekį tūrio vienetui nei benzinas. Priskiriamas naftos vidutinėms distiliacijos frakcijoms. Be tradicinio panaudojimo transporto srityje, dyzelinas naudojamas elektros generatoriuose užtikrinti elektros tiekimą jai nutrūkus ar piko metu.
1988 m. Tarptautinė vėžio tyrimų agentūra (IARC) dyzelino degimo dujas klasifikavo įtariamu kancerogenu, 2012 m. klasifikavo kancerogenine medžiaga, sukeliančia padidėjusią riziką susirgti plaučių vėžiu.

Istorija

Dyzelino pavadinimas kilęs iš vokiečių inžinieriaus Rudolfo Dyzelio (vok. Rudolf Diesel) pavardės, kuris 1892 m. patentavo pirmąjį dyzelinio variklio dizainą ir 1897 m. sukonstravo pirmąjį sėkmingai veikusį dyzelinio kuro variklį. Dyzeliniai varikliai paplito dėl jų universalumo ir gebėjimo dirbti su daug pigaus kuro rūšių. Ilgainiui sukurti dyzelino savybes apibrėžiantis standartai, ypač transporto sektoriuje. Po 1940 m. paspartėjo traukinių variklių ir sunkiojo autotransporto variklių keitimas dyzeliniais ir šiuo metu dauguma sunkiojo autotransporto yra varoma dyzeliniais varikliais. Lengvuosiuose automobiliuose dyzeliniai varikliai neįsitvirtino JAV, tačiau Europoje palaipsniui išpopuliarėjo (1977 m. registruota 3,8 % naujų dyzelinių automobilių, 1986 m. − 17,5 %). 2011 m. nauji dyzeliniai automobiliai pasiekė rekordinę 55,5 % rinkos dalį Europoje. 2016 m. jie užėmė 51,6 % naujų Europos lengvųjų automobilių rinkos, kitais metais patyrė 7,9 % smukimą, o 2018 m. pradžioje užimama dalis susitraukė iki 36 %. Dyzelinių automobilių paklausos smukimo priežastys yra pirkėjų baimė dėl galimų papildomų mokesčių už taršius automobilius ir galimo draudimo jais naudotis miestuose, be to, jų vertė naudotų automobilių rinkoje smuko.

Cheminė sudėtis

Dyzelinas gaunamas distiliuojant žalią naftą (dyzelinis distiliatas). Pagrindinės dyzelinio kuro sudedamosios dalys yra alkanai, cikloalkanai ir aromatiniai angliavandeniliai. Naftos kilmės dyzeliną sudaro ~75 % sočiųjų angliavandenilių (daugiausia alkanai) ir ~25 % aromatinių angliavandenių (įskaitant naftalenus ir alkilbenzenus).

Paprasto dyzelino vidutinė formulė yra C₁₂H₂₆ (nuo maždaug C₁₀H₂₂ iki C₁₅H₃₂).
Prekinio dyzelino pagrindinis kokybės rodiklis yra cetaninis skaičius. Cetano (n-heksadekanas) degimas laikomas idealiu dyzeliniams varikliams, tad jo degimo savybėms apibūdinti įvestas skaičius 100. Cetaninio skaičiaus skalė apima vertes nuo 0 iki 100, kur 0 atitinka α-metilnaftaleno blogas degimo savybes.
Dyzelinas Nr. 1 savybėmis atitinka žibalą. Jį sudaro normalūs ir šakotieji alkanai (parafinai), cikloalkanai (naftenai), aromatiniai angliavandeniliai ir aromatiniai cikloalkanai. Tai labai švarus kuras (su mažai kietųjų degimo likučių) ir aukštu cetaniniu skaičiumi. Visame jo temperatūrų intervale nerandami žmogaus sveikatai pavojingų benzeno ir policiklinių aromatinių junginių.
Dyzelinas Nr. 2 sudarytas iš tų pačių klasių junginių kaip Dyzelinas Nr. 1, tačiau dėl jo gamyboje naudojamo krekingo produkto sudėtyje taip pat yra olefinų ir stirolų. Dėl mišresnės sudėties ir žemesnio tiesioginio distiliavimo produktų kiekio Dyzelinas Nr. 2 yra mažesnio cetaninio skaičiaus už Dyzeliną Nr. 1, tačiau šis rodiklis gali būti pagerintas priedais. Dyzeline Nr. 2, kuriame daug atmosferinų distiliatų, gali būti iki 5 % sočiųjų aromatinių angliavandenilių, o dyzeline, kuriame daugiau katalitinio krekingo ir vakuminio distiliavimo produktų, jų kiekis gali siekti 10 %. Šiame dyzeline taip pat aptinkami policikliniai aromatiniai angliavandeniliai.
Dyzeline Nr. 4 (jūriniame) gali būti daugiau nei 10 % policiklinių aromatinių angliavandenilių. Dyzeliuose menkais kiekiais gali pasitaikyti n-heksano (<0,1 %), benzeno (<0,02 %), tolueno, ksilenų ir metilbenzeno (0,25−0,5 %).
Cetaninio skaičiaus pagerinimui į dyzeliną gali būti maišomi priedai (organiniai nitratai). Tarp kitų galimų priedų: oksidacijos inhibitoriai, korozijos inhibitoriai ir metalų deaktivatoriai, saugantys dyzeliną nuo degradacjos sandėliavimo metu. Kartais gali būti įmaišyta biocidų, slopinančių bakterijų augimą, ir rūdžių inhibitorių, saugojančių talpyklų paviršių. Cetaninio skaičiaus gerintojai ir oksidacijos inhibitoriai paprastai įmaišomi gamyklose, kai apie kitų priedų reikiamumą sprendžia tiekėjas ir pirkėjas. Galutinės dyzelino savybės nustatomos testuojant.