货船燃烧的油主要有重油、柴油等,重油价格低、能量高,是常用燃料;
散货船燃烧的是什么油
传统燃料油
重油(HFO Heavy Fuel Oil)
- 成分与来源:重油是原油提炼汽油、柴油等轻质油品后剩余的较重部分,它是多种烃类化合物的复杂混合物,包含大量的烷烃、环烷烃和芳香烃等,碳原子数较多,分子量较大,其来源主要是炼油厂在加工原油过程中的副产品,经过进一步的调和处理得到适合船舶使用的重油。
- 特点:
- 高粘度:重油在常温下呈粘稠状,流动性差,这使得它在储存和输送过程中需要加热系统来维持合适的流动性,以便顺利地从储油舱输送到发动机的燃油喷射系统,在寒冷的天气条件下,如果不对重油进行加热,它可能会凝固,导致燃油管道堵塞,无法正常供油。
- 高密度:相比轻质燃油,重油的密度更大,这一特性使得相同体积的重油含有更多的能量,能够在单位体积内提供更多的热量,满足船舶大功率发动机的能量需求。
- 高硫含量:重油中的硫含量相对较高,这是它的一个显著特点,在燃烧过程中,硫会与氧气反应生成二氧化硫(SO₂)等硫化物,这不仅会对船舶的排气系统造成腐蚀,还会对大气环境造成污染,形成酸雨等问题。
- 应用场景:重油是散货船最常用的燃料之一,尤其是在一些大型散货船上,这是因为它的价格相对较低,能够为船舶运营者节省大量的燃料成本,重油的高能量密度可以满足散货船长时间、远距离航行的动力需求,一艘载重量数十万吨的散货船,在跨洋运输货物时,使用重油作为燃料可以保证船舶有足够的动力持续航行。
柴油(MD Marine Diesel)
- 成分与来源:柴油是从原油中提炼出来的一种烃类混合物,主要成分是碳氢化合物,其碳链长度适中,分子量比重油小,它是通过对原油进行分馏等工艺得到的,在炼油过程中,柴油位于汽油和重油之间的位置。
- 特点:
- 较好的流动性:柴油在常温下具有良好的流动性,不需要像重油那样复杂的加热系统来维持流动,这使得柴油在船舶燃油系统中的输送相对简单,降低了船舶燃油系统的复杂性和成本。
- 较低的硫含量:与重油相比,柴油中的硫含量较低,这使其在燃烧过程中产生的硫化物相对较少,对环境的污染程度也相对较低,更符合日益严格的环保要求。
- 较高的十六烷值:十六烷值是衡量柴油自燃性能的指标,柴油的十六烷值较高,这意味着它在压缩行程中能够更容易地自燃,使发动机的燃烧过程更加平稳、高效,有利于提高发动机的性能和燃油经济性。
- 应用场景:柴油常用于一些中小型散货船或者对环保要求较高、需要在排放控制区运行的散货船,在一些沿海运输的散货船上,由于其航行距离相对较短,对燃料的能量密度要求没有跨洋散货船那么高,同时为了满足当地的环保法规,柴油是一种比较合适的燃料选择。
新型替代燃料
液化天然气(LNG Liquefied Natural Gas)
- 成分与来源:液化天然气主要成分是甲烷(CH₄),还含有少量的乙烷、丙烷等其他烃类气体,它是通过对天然气进行净化、冷却等工艺处理,使其在低温(约 162℃)下液化而成的,天然气通常来源于油田伴生气或者专门的天然气气田。
- 特点:
- 清洁环保:LNG燃烧后主要生成二氧化碳(CO₂)和水(H₂O),几乎不产生硫氧化物(SOx)、颗粒物等污染物,氮氧化物(NOx)的排放量也相对较低,这使其成为一种非常清洁的船舶燃料,有助于减少船舶对环境的污染,符合全球航运业的绿色发展趋势。
- 高能量密度:尽管LNG是气体,但经过液化处理后,其能量密度得到了很大提高,在相同的体积或质量下,LNG能够提供更多的能量,满足船舶发动机的动力需求。
- 安全性要求高:由于LNG需要在低温下储存和使用,这对船舶的燃料储存系统和设备提出了较高的安全性要求,LNG储存舱需要采用特殊的绝缘材料来保持低温,并且要防止泄漏,因为天然气在常温下迅速气化,如果泄漏遇到火源可能会发生爆炸。
- 应用场景:随着环保法规的日益严格,越来越多的散货船开始考虑使用LNG作为燃料,特别是一些新建的高端散货船或者在特定环保要求高的航线上运营的散货船,如在北欧等对环境要求严格的地区航行的船只,LNG是一种理想的燃料选择。
生物燃料(如生物柴油、生物甲醇等)
- 成分与来源:
- 生物柴油:生物柴油主要是由植物油或动物脂肪通过酯交换反应制成,它可以从大豆油、棕榈油等植物油中提取,也可以通过回收地沟油等废弃油脂进行加工生产,其主要成分是脂肪酸甲酯或乙酯等酯类化合物。
- 生物甲醇:生物甲醇可以通过生物质发酵等途径生产,利用农作物秸秆、木材废弃物等生物质原料,经过水解、发酵等一系列工艺转化为甲醇。
- 特点:
- 可再生性:生物燃料的最大特点是其原料来自可再生的生物质资源,如植物和动物脂肪等,这与传统的化石燃料不同,不会面临资源枯竭的问题,有助于实现航运业的可持续发展。
- 环保性较好:生物燃料燃烧后产生的二氧化碳在一定程度上可以被生物质在生长过程中吸收,从而实现碳循环,减少温室气体的净排放,生物燃料通常不含硫,燃烧时产生的硫化物污染较少。
- 兼容性问题:生物燃料在与现有船舶发动机和燃油系统的兼容性方面可能存在一些问题,生物柴油的粘度、十六烷值等性能可能与常规柴油有所不同,需要对发动机进行适当的调整或改造才能更好地使用。
- 应用场景:生物燃料在散货船中的应用还处于试验和初步推广阶段,一些航运公司为了展示其对环保的承诺,会在部分散货船上进行生物燃料的试用,随着技术的不断进步和成本的降低,生物燃料有望在未来的散货船燃料市场中占据一定的份额。
相关问题与解答
问题1:散货船从传统燃料转向新型燃料的主要困难是什么? 解答:散货船从传统燃料转向新型燃料面临多个困难,新型燃料的供应基础设施不完善,LNG加注站的数量相对较少,分布不均匀,这使得散货船在航行过程中难以方便地获取LNG燃料,船舶改造成本高,对于已经投入使用的散货船,如果要将其燃油系统改造为适用于新型燃料,如LNG或生物燃料,需要投入大量的资金用于设备更新、技术研发等方面,新型燃料的价格波动较大,如生物燃料的生产成本受原料供应和市场需求的影响明显,这也给散货船运营者带来了成本控制的风险。

问题2:如何判断一艘散货船是否适合使用某种新型燃料? 解答:判断一艘散货船是否适合使用某种新型燃料需要考虑多个因素,一是船舶的类型和尺寸,大型散货船由于其燃油消耗量大,可能更适合使用能量密度高的新型燃料,如LNG;而小型散货船则可能更容易适应生物燃料等,二是船舶的航线,如果船舶经常在环保要求高的区域航行,如靠近海岸或特殊保护区,那么使用清洁的新型燃料就更有必要,三是船舶的动力系统,不同的新型燃料对发动机的要求不同,需要评估现有发动机是否能够通过改造适应新型燃料,或者是否需要更换新的发动机。

