Polttoöljy – määritelmä, tyypit ja käyttö (diesel, raskas polttoöljy)

Polttoöljy – selkeä määritelmä, eri tyypit (diesel, raskas polttoöljy), ominaisuudet ja käyttö lämmityksessä ja moottoreissa.

Polttoöljy on öljyn tislauksesta saatu jake, joka saadaan joko tisleenä tai öljynjalostamossa syntyvänä jäännöksenä.

Yleisesti ottaen polttoöljy on mikä tahansa nestemäinen öljytuote, jota poltetaan uunissa tai kattilassa lämmön tuottamiseksi tai käytetään moottorissa voiman tuottamiseksi, lukuun ottamatta öljyjä, joiden leimahduspiste on noin +40 °C, ja puuvilla- tai villapolttimissa poltettavia öljyjä. Tässä mielessä diesel on eräänlainen polttoöljy. Polttoöljy koostuu pitkistä hiilivetyketjuista, erityisesti alkaaneista, sykloalkaaneista ja aromaateista. Termiä polttoöljy käytetään myös suppeammassa merkityksessä viittaamaan vain raskaimpaan kaupalliseen polttoaineeseen, jota voidaan saada raakaöljystä ja joka on raskaampaa kuin bensiini ja teollisuusbensiini.

Määritelmä ja koostumus

Polttoöljy on yleisnimitys nestemäisille hiilivetypohjaisille polttoaineille, joita käytetään lämmitykseen, teollisuusprosesseihin, voiman tuotantoon ja ajoneuvo- tai laivakäyttöön. Se voi olla kevyempää, helposti syttyvää dieseliä tai raskasta, viskoosista jäännöstuotetta. Koostumus vaihtelee, mutta pääosana ovat pitkät hiilivetyketjut (alkaanit, sykloalkaanit, aromaattiset yhdisteet). Polttoöljyissä voi olla epäpuhtauksia kuten rikkiä, metalleja ja kiintoaineita.

Polttoöljyn tyypit

• Diesel (ajoneuvo- ja konekäyttöön): kevyt polttoöljy, joka täyttää tieliikenteessä vaadittavat laatuvaatimukset (esim. EN 590 -standardi). Diesel on helposti pumpattavaa ja korkean energiasisällön omaavaa.
• Kevyt polttoöljy / lämmitysöljy: käytetään rakennusten lämmityksessä ja pienissä lämmityskattiloissa. Se on kevyempää ja puhtaampaa kuin raskas polttoöljy.
• Raskas polttoöljy (HFO, IFO): jalostuksen jäännöstuotteista saatava tiheä, viskoosi polttoaine. Käytetään pääasiassa laivoissa ja suurissa teollisuuskattiloissa. Raskaan polttoöljyn polttaminen voi vaatia esilämmityksen alentaakseen viskositeettia.
• Meriliikenteen polttoaineet (MGO, MDO, HFO): eri viskositeetti- ja rikkipitoisuusluokkia, joita määrittävät standardit kuten ISO 8217. Meriliikenteessä käytettävien polttoaineiden rikkipitoisuutta säädellään tiukasti (esim. IMO 2020).
• Erikoispolttimet ja teollisuusöljyt: tietyt prosessit vaativat erikoissekoituksia tai puhtaampia tuotteita, esim. kaasuturbiineihin tai herkempiin teollisuusprosesseihin.

Valmistus ja jalostus

Polttoöljy syntyy raakaöljyn tislauksessa. Jalostamot erottelevat raakaöljystä erilaisia fraktioita atmosfääri- ja tyhjiotislausprosessien avulla. Raskaammat fraktiot, joita ei saada kevyemmiksi perusmenetelmillä, jäävät jäännöstuotteiksi ja niitä käytetään raskaina polttoöljyinä. Jalostusprosessit kuten krakkaus, katalyyttinen hydrokrakkaus ja coking voivat muuttaa raskaita fraktioita kevyemmiksi tuotteiksi. Lisäksi hydrotreating- eli desulfurointiprosessit poistavat rikkipitoisuutta, mikä parantaa polttoaineen laatua ja täyttää ympäristövaatimuksia.

Ominaisuudet

• Tiheys ja viskositeetti: raskaammilla polttoöljyillä molemmat ovat korkeammat; viskositeettia usein pienennetään lämmityksellä käytön aikana.
• Rikkipitoisuus: merkittävä ympäristötekijä — korkea rikkipitoisuus johtaa SOx-päästöihin. Viime vuosina rajoituksia on kiristetty (esim. IMO 2020 meriliikenteessä).
• Leimahduspiste: erottaa helpommin syttyvät tuotteet; alkuperäisessä määritelmässä poissuljetaan tuotteet, joiden leimahduspiste on noin +40 °C.
• Energiatiheys: polttoöljyissä on korkea energiatiheys, mikä tekee niistä tehokkaita lämmön ja työn tuottajia.
• Epäpuhtaudet: metallit, sedimentit ja vesipitoisuus voivat vaikuttaa polttoaineen käsittelyyn ja poltto-ominaisuuksiin.

Käyttökohteet

• Kotitalouksien ja rakennusten lämmitys (lämmitysöljy)
• Maantieliikenteen ja työkoneiden voimanlähteenä (diesel)
• Teollisuuden kattiloissa, lämmön- ja höyryn tuotannossa
• Voimalaitoksissa sähköntuotannossa
• Meriliikenteessä suurissa diesel- ja höyrykoneissa (raskas polttoöljy, MDO/MGO)

Ympäristö ja sääntely

Polttoöljyn poltto tuottaa hiilidioksidia (CO2), typpioksideja (NOx), rikkioksideja (SOx) ja pienhiukkasia. Näiden päästöjen vähentämiseksi on otettu käyttöön säädöksiä ja teknisiä ratkaisuja:

• Rikkipitoisuusrajoitukset: meriliikenteessä IMO 2020- sääntö rajoittaa laivojen käyttämän polttoaineen rikkipitoisuutta yleisesti 0,50 %:iin ja tiheimmillä päästöherkillä alueilla (ECA) 0,10 %:iin.
• Päästöjen puhdistusratkaisut: savukaasujen pesurit (scrubberit), typen oksidien vähentämistekniikat ja partikkelisuodattimet.
• Laadun- ja standardit: maakohtaiset ja kansainväliset standardit (esim. EN, ISO) määrittävät polttoaineiden vaatimukset turvallisuuden ja yhteensopivuuden varmistamiseksi.

Turvallisuus ja varastointi

Polttoöljyn käsittelyssä on huomioitava paloturvallisuus, vuotojen estäminen ja oikea varastointi:

• Tankit ja säiliöt tulee olla suunniteltuja ja maadoitettuja, jotta kipinöinti ja syttymisvaara vähenevät.
• Raskaat polttoöljyt vaativat usein säiliöiden lämmityksen käytön ja pumpattavuuden varmistamiseksi.
• Vesierottimet, suodatus ja säännöllinen näytteenotto auttavat estämään veden ja sedimentin kertymistä, joka voi vahingoittaa polttolaitteita.
• Henkilösuojaimet ja asianmukaiset pelastussuunnitelmat ovat välttämättömiä onnettomuustilanteissa.

Vaihtoehdot ja tulevaisuus

Polttoöljyn käytön ympäristövaikutusten vuoksi markkinoille on tullut vaihtoehtoisia ja puhtaampia ratkaisuja:

• Biodiesel ja HVO (hydrotreated vegetable oil): uusiutuvista lähteistä tuotettuja dieselin korvaajia, jotka vähentävät fossiilisen hiilen käyttöä.
• LNG ja muut kaasuratkaisut: erityisesti meriliikenteessä polttoaineen vaihtaminen maakaasuun vähentää SOx- ja NOx-päästöjä.
• Sähköistyminen ja kaukolämpö: kaupunkialueilla ja ajoneuvoissa siirtymä sähköön ja kaukolämpöjärjestelmiin pienentää polttoöljyn tarvetta.

Yhteenvetona: polttoöljy on laaja käsite, joka kattaa kevyistä dieseleistä raskaisiin jäännöspolttoaineisiin. Sen laatu, käyttö ja ympäristövaikutukset riippuvat tyypistä, jalostuksesta ja käytön tarkoituksesta. Polttoöljyn valmistus, sääntely ja tekniset ratkaisut kehittyvät jatkuvasti vastaamaan tiukentuvia ympäristövaatimuksia ja energiamarkkinoiden muutoksia.

Kysymyksiä ja vastauksia

Q: Mitä on polttoöljy?

K: Mistä polttoöljy on peräisin?

K: Mitä dieselöljy on suhteessa polttoöljyyn?

K: Mikä on polttoöljyn kemiallinen koostumus?

K: Mikä on leimahduspistevaatimus, jotta nestemäistä öljytuotetta voidaan pitää polttoöljynä?

K: Onko bensiini polttoöljyä?

K: Miten polttoöljyä tyypillisesti käytetään?

Hae kirjaimella