4.1.3 ProductionThe yield from clas

4.1.3 Production
The yield from classic production of diesel fuel by distilling
crude oil (Fig. 4-1) varies depending on the crude oil used
(light, low viscosity or heavy, high viscosity) (Table 4-1).
Diesel fuel is produced from middle distillates. Along with
simple atmospheric and vacuum distillation, a whole raft of
other methods (thermal or catalytic cracking, hydrocracking)
also exist, which increase both the yield from the crude oil
and/or the quality of the components of the diesel fuel produced Fig. 4-2.
Every cracking process breaks up high boiling crude oil
fractions and converts them into lower boiling hydrocarbons.
Thermal cracking (visbreaker, coker) solely uses high pressure and high temperature. A catalyst is additionally present
in catalytic cracking. As a result, the finished product’s composition (molecular structure) can be controlled better and
fewer unstable hydrocarbons form. Hydrocracking allows
maximum flexibility in terms of the yield structure (gasoline
or middle distillate). In this process, hydrogen (obtained from
the catalytic reformer in gasoline production) is fed to the
feedstock obtained from distillation at high pressure and high
temperature. This process significantly reduces hydrocarbons
with double bonds, e.g. olefins and aromatics, which are less
suitable for diesel fuels.
Desulfurization is another important process. Depending
on its provenience, crude oil contains varying quantities of
chemically bonded sulfur. Concentrations between 0.1 and
3% are typical (Table 4-2).
Extremely effective desulfurization is required to obtain the
low sulfur content stipulated for diesel fuel (e.g. the EU only
still allows sulfur-free fuels, their actual limit being a maximum of 10 ppm of sulfur). To this end, hydrogen-rich gas
from a catalytic reformer is fed to the feedstock, e.g. from
crude oil distillation, and conducted to a catalyst after being
heated (Fig. 4-3). In addition to the desulfurized liquid phase
(diesel fuel components), hydrogen sulfide is produced as
an intermediate product from which a downstream system
(Claus process) produces elementary sulfur.
Depending on the crude oil used and the refinery systems
available, diesel fuel is produced from various components so
that the product is a high grade fuel that is stable for engines
in conformity with the quality requirements for summer and
winter fuels stipulated in the standards. Common components from atmospheric and vacuum distillation are:
– kerosene,
– light gas oil,
– heavy gas oil and
– vacuum gas oil (basically as feedstock for downstream
cracking processes).
Furthermore, components with names corresponding to their
production process are also employed. While components
from distillation have differing compositions that depend
on the crude oil utilized, the composition of components
from cracking largely depends on the process (Table 4-3).
Good filterability at low temperatures is usually the distinctive feature of low boiling components and components
with higher aromatic contents (e.g. kerosene). Therefore,
their concentration is increased in winter. However, their
ignition quality is lower. High boiling components with low
aromatic content (e.g. heavier gas oils) have higher ignition
quality but poorer filterability in winter. Thus, their use must
be reduced in winter. Where necessary, ignition improvers
can compensate for winter fuels’ potential loss of ignition
quality (see Sect. 4.1.5).
Once fuels are blended from the basic components, special
metering units blend in additives to obtain the standardized
level of quality (low temperature performance, ignition quality and wear protection) or a specific brand’s properties
(injection nozzle cleanliness and foam inhibition).
Fuels with quality levels that significantly exceed the standard are produced by specially selecting the components and,
of late, also by using synthetic components such as gas-toliquid (GTL) from Shell Middle Distillate Synthesis (SMDS).
This process synthesizes a diesel fuel component with very
high ignition quality (a cetane number of roughly 80) from
natural gas.
Synthetic diesel fuels are nothing new. The FischerTropsch process was utilized during the Second World War
to produce diesel fuel from coal. However, the low price of
crude oil for many years made this process uneconomical.
Developments in the synthesis of fuels from renewable raw
materials have better prospects for commercial success at
present. Unlike the ‘‘biodiesel’’ from plant seeds (fatty acid
methyl ester or FAME) currently in use, future fuels will
much more likely be produced from entire plants or even
organic residues.
Low concentrations of FAME are presently employed
as a blending component in commercial diesel fuel. The
EU is aiming for a concentration equivalent to 6.25% of the
fuel’s energy content to reduce CO2 emissions. However,
this concentration is not yet achievable because of restrictions on availability. FAME from certain regions is unacceptable because its production endangers indigenous rain
forests
Normal paraffins are chain-like hydrocarbons with a simple carbon bond. They represent a subgroup of saturated
hydrocarbons (alkanes), the term saturated referring to the
chemical bonding of hydrogen. The simple carbon bond in a
paraffin molecule produces the maximum potential (saturated) hydrogen content. Normal paraffins are usually present in crude oil in high concentrations. However their poor
flow characteristics when cold (paraffin separation) is disadvantageous for vehicle operation. Flow improvers (see Sect.
4.1.5) in modern fuels can compensate for this. Cetane
C16H34 is one example (Fig. 4-4). Unlike normal paraffins,
branched isoparaffins with identical empirical formulas are
unsuitable for diesel engines because of their high resistance
to auto-ignition (e.g. isocetane with a cetane number of 15
The properties of monoaromatics with paraffinic side
chains vary. While aromatic properties (e.g. high solubility
of other products and low cetane number) are dominant in
molecules with relatively short side chains, molecules with
long side chains have properties that make them behave more
like paraffins. Polynuclear aromatics and their derivatives
(see Fig. 4-7) are undesired in diesel fuels because of their
poor ignition quality. They also cause increased particulate
emission and are therefore limited to a maximum of 11% in
the European standard EN 590 in force since 2004. The actual
concentrations are usually significantly smaller. One reason is
that the standardized method of analysis (high pressure liquid
chromatography or HPLC) detects entire molecules including their paraffinic side chains. Thus, the real content of
aromatic rings is significantly lower. Fatty acid methyl esters
(FAME) appear in low concentration. (For the properties of
FAME, see Sect. 4.2 Alternative Fuels.)

Kết quả (Việt) 1:

4.1.3 sản xuấtSản lượng từ cổ điển sản xuất nhiên liệu diesel bởi chưng cấtdầu thô (hình 4 - 1) thay đổi tùy thuộc vào dầu mỏ được sử dụng(ánh sáng, độ nhớt thấp hoặc nặng, độ nhớt cao) (Bảng 4 - 1).Nhiên liệu diesel được sản xuất từ giữa hoàng. Cùng vớiđơn giản trong không khí và chân không chưng cất, một chiếc bè toàn bộ củaCác phương pháp khác (nhiệt hoặc xúc tác nứt, hydrocracking)cũng tồn tại, mà tăng cả hai sản lượng đầu từ dầu thôvà/hoặc chất lượng của các thành phần của nhiên liệu diesel sản xuất hình 4-2.Mỗi quá trình nứt vỡ lên cao dầu thô sôiphần phân đoạn và chuyển đổi chúng thành thấp sôi hydrocarbon.Cracking nhiệt (visbreaker, coker) chỉ sử dụng áp lực cao và nhiệt độ cao. Một chất xúc tác là ngoài ra hiện nayở cracking xúc tác. Kết quả là, thành phần của sản phẩm đã hoàn thành (cấu trúc phân tử) có thể được kiểm soát tốt hơn vàít hydrocacbon không ổn định dạng. Hydrocracking cho phépsự linh hoạt tối đa trong điều khoản của cấu trúc sản lượng (xănghoặc sản phẩm chưng cất giữa). Trong quá trình này, hiđrô (thu được từnhà cải cách xúc tác trong sản xuất xăng) cung cấp cho cácnguyên liệu thu được từ chưng cất ở áp suất cao và caonhiệt độ. Quá trình này một cách đáng kể làm giảm hydrocarbonvới liên kết đôi, ví dụ như olefin và chất thơm, đó là ít hơnthích hợp cho nhiên liệu diesel.Desulfurization là một quá trình quan trọng. Tùy thuộctrên provenience của nó, dầu thô có số lượng khác nhaulưu huỳnh ngoại quan hóa học. Nồng độ giữa 0,1 và3% là điển hình (bảng 4-2).Cực kỳ hiệu quả desulfurization là cần thiết để có được cáclưu huỳnh thấp nội dung quy định cho nhiên liệu diesel (ví dụ: EU chỉvẫn còn cho phép lưu huỳnh miễn phí nhiên liệu, giới hạn thực tế của họ là tối đa là 10 ppm lưu huỳnh). Cuối cùng, khí hydro giàutừ một nhà cải cách xúc tác là ăn cho nguyên liệu, ví dụ như từchưng cất dầu thô, và tới một chất xúc tác thực hiện sau khinước nóng (hình 4-3). Ngoài việc pha lỏng desulfurized(hợp thành nhiên liệu của động cơ diesel,) sulfua hiđrô được sản xuất nhưmột sản phẩm Trung gian mà từ đó một hệ thống hạ lưu(Claus quá trình) sản xuất lưu huỳnh tiểu học.Tùy thuộc vào dầu mỏ được sử dụng và các hệ thống nhà máy lọc dầucó, nhiên liệu diesel được sản xuất từ các thành phần như vậysản phẩm là một nhiên liệu cao cấp đó là ổn định cho động cơtheo các yêu cầu chất lượng cho mùa hè vànhiên liệu mùa đông quy định tại các tiêu chuẩn. Các thành phần phổ biến từ chưng cất chân không và khí quyển là:-dầu hỏa,-dầu khí, ánh sáng-khí nặng dầu và-Máy hút khí dầu (về cơ bản là các nguyên liệu cho hạ lưuquy trình nứt).Hơn nữa, với những cái tên tương ứng với các thành phần của họquá trình sản xuất cũng được sử dụng. Trong khi thành phầntừ chưng cất có tác phẩm khác nhau phụ thuộctrên dầu thô sử dụng, các thành phần của các thành phầntừ nứt chủ yếu phụ thuộc vào quá trình (bảng 4-3).Filterability tốt ở nhiệt độ thấp thường là các tính năng đặc biệt của thấp sôi linh kiện và phụ kiệnvới nội dung thơm cao (ví dụ như dầu hỏa). Do đó,tập trung của họ tăng lên trong mùa đông. Tuy nhiên, củachất lượng đánh lửa là thấp hơn. Thành phần sôi cao với thấpthơm nội dung (ví dụ như nặng hơn khí dầu) có cao đánh lửachất lượng nhưng filterability nghèo hơn trong mùa đông. Do đó, sử dụng của họ phảiđược giảm trong mùa đông. Trường hợp cần thiết, đánh lửa improverscó thể bù đắp cho nhiên liệu mùa đông tiềm năng mất đánh lửachất lượng (xem Sect. 4.1.5).Một khi nhiên liệu được pha trộn từ các thành phần cơ bản, đặc biệtđơn vị đo pha trộn trong các phụ gia để có được các tiêu chuẩnmức độ chất lượng (thấp nhiệt độ hiệu suất, đánh lửa chất lượng và đeo bảo vệ) hoặc thuộc tính của một thương hiệu cụ thể(tiêm vòi phun sạch sẽ và bọt ức chế).Nhiên liệu với mức độ chất lượng đáng kể vượt quá tiêu chuẩn được sản xuất bởi đặc biệt lựa chọn các thành phần và,cuối năm, cũng bằng cách sử dụng các thành phần tổng hợp chẳng hạn như khí-toliquid (GTL) từ vỏ Trung sản phẩm chưng cất tổng hợp (Stafford).Quá trình này synthesizes một thành phần nhiên liệu diesel với rấtchất lượng cao đánh lửa (một số cetane khoảng 80) từkhí đốt tự nhiên.Nhiên liệu động cơ diesel tổng hợp là không có gì mới. Quá trình FischerTropsch được sử dụng trong chiến tranh thế giới thứ haiđể sản xuất nhiên liệu diesel từ than đá. Tuy nhiên, mức giá thấpdầu thô trong nhiều năm thực hiện quá trình này uneconomical.Developments in the synthesis of fuels from renewable rawmaterials have better prospects for commercial success atpresent. Unlike the ‘‘biodiesel’’ from plant seeds (fatty acidmethyl ester or FAME) currently in use, future fuels willmuch more likely be produced from entire plants or evenorganic residues.Low concentrations of FAME are presently employedas a blending component in commercial diesel fuel. TheEU is aiming for a concentration equivalent to 6.25% of thefuel’s energy content to reduce CO2 emissions. However,this concentration is not yet achievable because of restrictions on availability. FAME from certain regions is unacceptable because its production endangers indigenous rainforestsNormal paraffins are chain-like hydrocarbons with a simple carbon bond. They represent a subgroup of saturatedhydrocarbons (alkanes), the term saturated referring to thechemical bonding of hydrogen. The simple carbon bond in aparaffin molecule produces the maximum potential (saturated) hydrogen content. Normal paraffins are usually present in crude oil in high concentrations. However their poorflow characteristics when cold (paraffin separation) is disadvantageous for vehicle operation. Flow improvers (see Sect.4.1.5) in modern fuels can compensate for this. CetaneC16H34 is one example (Fig. 4-4). Unlike normal paraffins,branched isoparaffins with identical empirical formulas areunsuitable for diesel engines because of their high resistanceto auto-ignition (e.g. isocetane with a cetane number of 15The properties of monoaromatics with paraffinic sidechains vary. While aromatic properties (e.g. high solubilityof other products and low cetane number) are dominant inmolecules with relatively short side chains, molecules withlong side chains have properties that make them behave morelike paraffins. Polynuclear aromatics and their derivatives(see Fig. 4-7) are undesired in diesel fuels because of theirpoor ignition quality. They also cause increased particulateemission and are therefore limited to a maximum of 11% inthe European standard EN 590 in force since 2004. The actualconcentrations are usually significantly smaller. One reason isthat the standardized method of analysis (high pressure liquidchromatography or HPLC) detects entire molecules including their paraffinic side chains. Thus, the real content ofaromatic rings is significantly lower. Fatty acid methyl esters(FAME) appear in low concentration. (For the properties ofFAME, see Sect. 4.2 Alternative Fuels.)