Dieselolja
- Uppslagsordet Diesel leder hit. För andra betydelser, se Diesel (olika betydelser).
Dieselolja är ett petroleumbaserat drivmedel som används i motorer vars tändning baseras på kompression i stället för gnista. Namnet kommer av Rudolf Christian Karl Diesel (1858–1913), en tysk ingenjör som uppfann dieselmotorn.
Dieselolja (ofta enbart diesel) består huvudsakligen av kolväten med mellan 10 och 22 kolatomer. Dieselolja har oftast ett cetantal av minst 45 och tillverkas för det mesta med petroleum som råvara. Dieselolja framställs på oljeraffinaderier ur kolvätefraktioner som även kallas för "gasolja", "medeldestillat" eller "petroleumdestillat". Dieselolja kan användas som lätt eldningsolja (lätt brännolja). Brännolja går dock inte alltid att använda i en dieselmotor. Moderna dieselmotorer och moderna dieselfordons katalysatorer och partikelfilter i avgassystemet är känsliga och kan förstöras på grund av för högt svavelinnehåll och aromatinnehåll i brännoljan. Inom EU ska det gå att köpa dieselolja vars svavelhalt är under 10 ppm (ppm = miljondelar) just för att möjliggöra dieselfordon inom EU med avancerade katalysatorer som fångar in och bränner bort partiklar, t.ex. Continuous Re-generating particle Traps (CRT) som exempelvis de flesta stadsbussar i Sverige är utrustade med. Även katalysatorer som minskar kväveoxider (NOx) i avgaserna, t.ex. SCR-system som AdBlue, är mycket känsliga för svavel i dieseloljan.
De kolväten som förekommer i dieselolja måste uppfylla vissa tekniska krav för att kunna fungera bra i en dieselmotor. Dessa krav är reglerade i så kallade tekniska standarder. Det finns flera olika standarder runt om i världen. De största och mest accepterade standarderna för dieselolja är EN 590, som är EU-ländernas standard för dieselolja, och ASTM D 975, som är USA:s standard för dieselolja. Dessutom finns flera mindre standarder för dieselolja, till exempel den svenska standarden SS 15 54 35.
Anledningen till att det finns flera olika standarder beror på att olika länder har olika uppfattning om vilka egenskaper hos dieselolja som är önskvärda respektive icke önskvärda. Exempelvis tillåter USA:s standard ett cetantal på lägst 38, medan EU-områdets standard tillåter ett cetantal på lägst 47. I kalla länder som till exempel Sverige måste dieseloljan vara flytande även då det är kallt. I Sverige ska dieseloljan klara av att vara flytande vid minus 32 grader C (och helst vid ännu lägre temperaturer). I till exempel Brasilien så är detta inget krav. Där ska dieseloljan klara lägst plus 5 grader C. Standarderna revideras regelbundet med några års mellanrum.
Dieselolja består av kolväten som innehåller cirka 10 till 20 kolatomer. Kolvätena i dieselolja är tyngre än kolvätena i bensin och fotogen (jetbränsle), men lättare än kolvätena i tung eldningsolja och bunkerolja till fartyg eller till asfalt. Dieselolja har ett kokpunktsintervall mellan 160 och 360 grader celsius. Viskositeten är mellan ca 1,8 och 4,0 cSt. Cetantalet är mellan 38 och 60 beroende på standard. Cetantalet är ett mått på hur dieseloljan självantänder genom kompression i en dieselmotor. Ju bättre kompressionständning, desto högre cetantal. Energiinnehållet (effektiva värmevärdet) är normalt mellan ca 40 till 44 MJ/kg. Cetantalet i dieselolja kan höjas genom att tillsätta additiv i låg koncentration. Ett vanligt additiv är nitroalkaner, till exempel nitroheptan och nitrooktan.
Olika kolväten ger olika egenskaper till dieselolja:
Aromater ger ett högt energiinnehåll, men de har ett lågt cetantal och ger sämre tändning och förbränning med ökad mängd av sotpartiklar och NOx i avgaserna. Aromater bidrar också till att både partiklar och gasformiga kolväten i avgaserna blir giftigare. Kolväten som innehåller svavel ger inget särskilt tekniskt, men det kostar att ta bort dem från drivmedel som till exempel dieselolja. Svavel i dieselolja ger dieselavgaser med svaveloxider, SO2 och SO3. Olefiner (ett annat ord är alkener) har låga till måttliga cetantal och kan endast i begränsad utsträckning användas i dieselolja. Naftener (ett annat ord är cykliska alkaner) ger ganska goda tekniska egenskaper till dieselolja och de ger relativt rena avgaser. Paraffiner (ett annat ord är alkaner) ger renast dieselavgaser. De fungerar bra i dieselolja om de är raka eller lätt grenade och därigenom har ett högt cetantal. De är dock dyrare att framställa.
Även modifierade vegetabiliska oljor, som till exempel rapsmetylester (RME) som går att framställa ur biomassa, kan användas i dieselolja. Ett mer allmänt namn för metylestrar av vegetabiliska oljor är FAME (Fatty Acid Methyl Esters). I de flesta EU-länder finns det 2 till 7 volymprocent FAME i den dieselolja som säljs på mackarna. FAME-tillsats till dieseloja är mycket vanlig även i t.ex. USA och Brasilien.
Dieseldrivmedel går även att framställa syntetiskt ur syntesgas. Syntesgas är en blandning av kolmonoxid (CO) och vätgas (H2). Syntesgas i sin tur kan framställas ur allting som innehåller energi och grundämnet kol, till exempel naturgas och metan, stenkol, brunkol, biomassa som flis och pellets, avfall, oljeskiffer och tjärsand. Syntetiska dieseldrivmedel är svavelfria och har oftast låg halt av aromater och naftener. Tillverkningsprocesser för syntetisk dieselolja kallas bl.a. för Fischer-Tropsch-processen, Gas-To-Liquids (GTL) och Biomass-To-Liquids (BTL). Enligt vissa experter är begreppet "dieselolja" endast applicerbart på flytande drivmedel som är framställda genom destillation ur råolja. De menar således att t.ex. GTL, BTL och FAME är alternativa dieseldrivmedel avsedda för dieselmotorer.
| Densitet | Vanligen 0,82 till 0,845 | kg/dm³ i EU-länder |
| Densitet | Vanligen 0,80 till 0,82 | kg/dm³ i Sverige |
| Flampunkt | Vanligen över 67 | °C |
| Totalsvavel | I EU-länder max 350 | ppm |
| Totalsvavel | I Sverige 2 till 4 | ppm |
| Aromathalt: | I EU-länder; 15 till 30 | Volymprocent |
| Aromathalt: | I Sverige; 4 till 5[förtydliga] | Volymprocent |
| Polyaromathalt(PAH): | I EU-länder 1 till 2 | Volymprocent |
| Polyaromathalt (PAH): | I Sverige max. 0.02[förtydliga] | Volymprocent |
| Kokpunktsintervall: | I EU-länder 160 till 360 | Grader C |
| Kokpunktsintervall: | I Sverige 180 till 320 | Grader C |
| Vattenhalt | < 0,02 | % vol |
| Askhalt | < 0,01 | % vol |
| Viskositet | 2–4,5 | mm²/s |
| Cetantal | vanligen 47 till 55 | |
| Effektivt värmevärde | 42 till 46 | MJ/kg |
[redigera] Källor
- Ullmans Encyclopedia of Industrial Chemistry.
- Rapporter från Svenska Naturvårdsverket och AVL MTC AB om avgaser från dieselfordon med olika sorts dieseloljor.
- Professor Erik Olsson, docent Jim Olsson, Chalmers Tekniska Högskola i Göteborg.
- Vetenskapliga rapporter om hur olika kemisk sammansättning på dieseloljor och dieseldrivmedel påverkar avgaser och motorer, från Society of Automobile Engineers (SAE). http://www.sae.org
