Вдосконалення процесу очищення випускних газів суднових дизелів від оксидів сірки

Автор(и)

  • Сергій Вікторович Сагін Національний університет «Одеська морська академія», Україна https://orcid.org/0000-0001-8742-2836
  • Олексій Андрійович Куропятник Національний університет «Одеська морська академія», Україна https://orcid.org/0009-0008-2565-5771
  • Дмитро Юрійович Руснак Національний університет «Одеська морська академія», Україна https://orcid.org/0009-0006-5949-7287

DOI:

https://doi.org/10.15587/2706-5448.2025.337616

Ключові слова:

екологічні показники, морський транспорт, обробка палива, очищення випускних газів, судновий дизель

Анотація

Як об’єкт дослідження прийнято процес очищення випускних газів суднових дизелів від оксидів сірки, що пов’язано з необхідністю виконання вимог Annex VI MARPOL. Наведено результати досліджень щодо зниження емісії оксидів сірки з випускними газами суднових дизелів шляхом додаткової обробки палива. Визначено, що під час експлуатації дизелів морських суден обов’язковим є забезпечення їх екологічних показників відносно викидів шкідливих речовин, у тому числі оксидів сірки. Як метод, що забезпечує очищення випускних газів від сірковмісних компонентів, розглянуто скруберне очищення. Одночасно з цим запропоновано додаткову обробку палива шляхом використання його ультразвукового опромінювання. Наведено результати досліджень, що виконувались на судні класу Bulk Carrier дедвейтом 82,000 тонн. До складу суднової енергетичної установки судна входили головний двигун STX-MAN B&W 6S60ME-C та три допоміжні дизель-генератори Yanmar 6EY18ALW2, випускні гази яких піддавались скруберному очищенню. При цьому в системі паливопідготовки дизелів додатково використовувалась ультразвукова обробка палива. Для різних експлуатаційних режимів суднової енергетичної установки було встановлено, що відносне зменшення емісії шкідливих речовин під час використання додаткової ультразвукової обробки палива складає: щодо емісії діоксиду сірки SO2 12.24–24.12%; щодо відношення емісії діоксиду сірки до емісії діоксиду вуглецю SO2/СO2 10.56–22.54%. Зазначено, що більш ефективним є використання додаткової ультразвукової обробки під час знаходження суден всередині спеціальних екологічних районів, тобто в прибережних акваторіях. Проведення ультразвукової обробки палива можливе для будь-яких сортів рідкого морського палива, незалежно від його в’язкості, густини та компонентного складу.

Біографії авторів

Сергій Вікторович Сагін, Національний університет «Одеська морська академія»

Доктор технічних наук, професор, завідувач кафедри

Кафедра суднових енергетичних установок

Олексій Андрійович Куропятник, Національний університет «Одеська морська академія»

Доктор філософії

Кафедра суднових енергетичних установок

Дмитро Юрійович Руснак, Національний університет «Одеська морська академія»

Аспірант

Кафедра суднових енергетичних установок

Посилання

  1. Maryanov, D. (2021). Development of a method for maintaining the performance of drilling fluids during transportation by Platform Supply Vessel. Technology Audit and Production Reserves, 5(2(61)), 15–20. https://doi.org/10.15587/2706-5448.2021.239437
  2. Khlopenko, M., Gritsuk, I., Sharko, O., Appazov, E. (2024). Increasing the accuracy of the vessel’s course orientation. Technology Audit and Production Reserves, 1(2(75)), 25–30. LOCKSS. https://doi.org/10.15587/2706-5448.2024.298518
  3. Maryanov, D. (2022). Control and regulation of the density of technical fluids during their transportation by sea specialized vessels. Technology Audit and Production Reserves, 1(2(63)), 19–25. https://doi.org/10.15587/2706-5448.2022.252336
  4. Matieiko, O. (2024). Selection of optimal schemes for the inerting process of cargo tanks of gas carriers. Technology Audit and Production Reserves, 4(1(78)), 43–50. LOCKSS. https://doi.org/10.15587/2706-5448.2024.310699
  5. Holovan, A., Gritsuk, I., Verbovskyi, V., Kalchenko, V., Grytsuk, Y., Verbovskiy, O., Dotsenko, S., Lysykh, A., Symonenko, R., Subochev, O. (2025). Algorithmic support and efficiency analysis of comprehensive prescriptive maintenance for cargo ships using predictive monitoring. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 3(3 (135)), 13–26. LOCKSS. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2025.331875
  6. Wang, Z., Ma, Q., Zhang, Z., Li, Z., Qin, C., Chen, J., Peng, C. (2023). A Study on Monitoring and Supervision of Ship Nitrogen-Oxide Emissions and Fuel-Sulfur-Content Compliance. Atmosphere, 14(1), 175. https://doi.org/10.3390/atmos14010175
  7. Sagin, S., Kuropyatnyk, O., Matieiko, O., Razinkin, R., Stoliaryk, T., Volkov, O. (2024). Ensuring Operational Performance and Environmental Sustainability of Marine Diesel Engines through the Use of Biodiesel Fuel. Journal of Marine Science and Engineering, 12(8), 1440. https://doi.org/10.3390/jmse12081440
  8. Minchev, D. S., Varbanets, R. A., Alexandrovskaya, N. I., Pisintsaly, L. V. (2021). Marine diesel engines operating cycle simulation for diagnostics issues. Acta Polytechnica, 61(3), 435–447. https://doi.org/10.14311/ap.2021.61.0435
  9. Budashko, V., Shevchenko, V. (2021). Solving a task of coordinated control over a ship automated electric power system under a changing load. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 2(2 (110)), 54–70. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2021.229033
  10. Wang, F., Zhao, J., Li, T., Guan, P., Liu, S., Wei, H., Zhou, L. (2025). Research on NOx Emissions Testing and Optimization Strategies for Diesel Engines Under Low-Load Cycles. Atmosphere, 16(2), 190. https://doi.org/10.3390/atmos16020190
  11. Vladov, S., Shmelov, Y., Yakovliev, R., Stushchankyi, Y., Havryliuk, Y. (2023). Neural Network Method for Controlling the Heli-copters Turboshaft Engines Free Turbine Speed at Flight Modes. CEUR Workshop Proceedings. 3426, 89–108. Available at: https://ceur-ws.org/Vol-3426/paper8.pdf
  12. Melnyk, O., Onishchenko, O., Fomin, O., Lohinov, O., Maulevych, V., Kucherenko, V. (2025). Methods of Scale Control in Seawater Desalination Plants and Improving the Performance of Shipboard Equipment of Merchant Ships. Systems, Decision and Control in Energy VII, 351–367. https://doi.org/10.1007/978-3-031-90462-2_21
  13. Ershov, M. A., Grigorieva, E. V., Abdellatief, T. M. M., Kapustin, V. M., Abdelkareem, M. A., Kamil, M., Olabi, A. G. (2021). Hybrid low-carbon high-octane oxygenated gasoline based on low-octane hydrocarbon fractions. Science of The Total Environment, 756, 142715. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2020.142715
  14. Sagin, S. V., Karianskyi, S., Sagin, S. S., Volkov, O., Zablotskyi, Y., Fomin, O., Píštěk, V., Kučera, P. (2023). Ensuring the safety of maritime transportation of drilling fluids by platform supply-class vessel. Applied Ocean Research, 140, 103745. https://doi.org/10.1016/j.apor.2023.103745
  15. Madey, V. (2022). Assessment of the efficiency of biofuel use in the operation of marine diesel engines. Technology Audit and Production Reserves, 2(1(64)), 34–41. https://doi.org/10.15587/2706-5448.2022.255959
  16. Stoliaryk, T. (2022). Analysis of the operation of marine diesel engines when using engine oils with different structural characteristics. Technology Audit and Production Reserves, 5(1(67)), 22–32. LOCKSS. https://doi.org/10.15587/2706-5448.2022.265868
  17. Sagin, S. V., Semenov, O. V. (2016). Motor Oil Viscosity Stratification in Friction Units of Marine Diesel Motors. American Journal of Applied Sciences, 13(2), 200–208. https://doi.org/10.3844/ajassp.2016.200.208
  18. Petrychenko, O., Levinskyi, M., Prytula, D., Vynohradova, A. (2023). Fuel options for the future: a comparative overview of properties and prospects. Collection of Scientific Works of the State University of Infrastructure and Technologies Series “Transport Systems and Technologies”, 41, 96–106. https://doi.org/10.32703/2617-9059-2023-41-8
  19. Kravchenko, O., Symonenko, R., Gerlici, J., Golovan, A., Shymanskyi, S., Gritsuk, I., Grytsuk, Y. (2025). Research on the Use of Biogas as an Additive to Compressed Natural Gas for Supplying Vehicle Engines. Communications – Scientific Letters of the University of Zilina, 27(3), B158–B169. https://doi.org/10.26552/com.c.2025.034
  20. Sagin, S. V., Kuropyatnyk, O. A., Zablotskyi, Y. V., Gaichenia, O. V. (2022). Supplying of Marine Diesel Engine Ecological Parameters. Naše More, 69(1), 53–61. https://doi.org/10.17818/nm/2022/1.7
  21. Kučera, O., Píštěk, V., Fomin, O., Kučera, P., Sagin, S. (2025). Measuring Device for More Precise Mistuning Identification of Integrated Bladed Discs. Symmetry, 17(5), 717. https://doi.org/10.3390/sym17050717
  22. Sagin, S., Sagin, A. (2023). Development of method for managing risk factors for emergency situations when using low-sulfur content fuel in marine diesel engines. Technology Audit and Production Reserves, 5(1(73)), 37–43. LOCKSS. https://doi.org/10.15587/2706-5448.2023.290198
  23. Sagin, S., Haichenia, O., Karianskyi, S., Kuropyatnyk, O., Razinkin, R., Sagin, A., Volkov, O. (2025). Improving Green Shipping by Using Alternative Fuels in Ship Diesel Engines. Journal of Marine Science and Engineering, 13(3), 589. https://doi.org/10.3390/jmse13030589
  24. Melnyk, O., Onyshchenko, S., Onishchenko, O. (2023). Development measures to enhance the ecological safety of ships and reduce operational pollution to the environment. Scientific Journal of Silesian University of Technology. Series Transport, 118, 195–206. https://doi.org/10.20858/sjsutst.2023.118.13
  25. Zablotsky, Y. V. (2019). The use of chemical fuel processing to improve the economic and environmental performance of marine internal combustion engines. Scientific Research of the SCO Countries: Synergy and Integration. https://doi.org/10.34660/inf.2019.15.36257
  26. Golovan, A., Gritsuk, I., Honcharuk, I. (2023). Reliable Ship Emergency Power Source: A Monte Carlo Simulation Approach to Optimize Remaining Capacity Measurement Frequency for Lead-Acid Battery Maintenance. SAE International Journal of Electrified Vehicles, 13(2). https://doi.org/10.4271/14-13-02-0009
  27. Maryanov, D. (2022). Reduced energy losses during transportation of drilling fluid by Platform Supply Vessels. Technology Audit and Production Reserves, 2(1(64)), 42–50. https://doi.org/10.15587/2706-5448.2022.256473
  28. Sagin, S. V., Solodovnikov, V. G. (2017). Estimation of Operational Properties of Lubricant Coolant Liquids by Optical Methods. International Journal of Applied Engineering Research, 12, 8380–8391. Available at: https://www.ripublication.com/ijaer17/ijaerv12n19_51.pdf
  29. Sagin, S., Sagin, A., Zablotskyi, Y., Fomin, O., Píštěk, V., Kučera, P. (2025). Method for Maintaining Technical Condition of Marine Diesel Engine Bearings. Lubricants, 13(4), 146. https://doi.org/10.3390/lubricants13040146
  30. Budashko, V., Shevchenko, V. (2021). The synthesis of control system to synchronize ship generator assemblies. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 1(2 (109)), 45–63. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2021.225517
  31. Zablotsky, Y. V., Sagin, S. V. (2016). Maintaining Boundary and Hydrodynamic Lubrication Modes in Operating High-pressure Fuel Injection Pumps of Marine Diesel Engines. Indian Journal of Science and Technology, 9(20). https://doi.org/10.17485/ijst/2016/v9i20/94490
  32. Levinskyi, M., Shapo, V. (2020). Adaptive Control System for Technological Type Control Objects. Cross Reality and Data Science in Engineering, 565–575. https://doi.org/10.1007/978-3-030-52575-0_47
  33. Gorb, S., Levinskyi, M., Budurov, M. (2022). Sensitivity Optimisation of a Main Marine Diesel Engine Electronic Speed Governor. Scientific Horizons, 24(11), 9–19. Internet Archive. https://doi.org/10.48077/scihor.24(11).2021.9-19
  34. Goolak, S., Riabov, I., Petrychenko, O., Kyrychenko, M., Pohosov, O. (2025). The simulation model of an induction motor with consideration of instantaneous magnetic losses in steel. Advances in Mechanical Engineering, 17(2). https://doi.org/10.1177/16878132251320236
  35. Melnyk, O., Bulgakov, M., Fomin, O., Onyshchenko, S., Onishchenko, O., Pulyaev, I. (2025). Sustainable development of renewable energy in shipping: technological and environmental prospects. Scientific Journal of Silesian University of Technology. Series Transport, 127, 165–188. https://doi.org/10.20858/sjsutst.2025.127.10
  36. Zablotsky, Y. V., Sagin, S. V. (2016). Enhancing Fuel Efficiency and Environmental Specifications of a Marine Diesel When using Fuel Additives. Indian Journal of Science and Technology, 9(46). https://doi.org/10.17485/ijst/2016/v9i46/107516
  37. Melnyk, O., Fomin, O., Shumylo, O., Yarovenko, V., Jurkovič, M., Ocheretna, V. (2025). Simulation of the Interrelationship Between Energy Efficiency and Ship Safety Based on Empirical Data and Regression Analysis. Systems, Decision and Control in Energy VII, 277–293. https://doi.org/10.1007/978-3-031-90462-2_16
  38. Zhou, F., Lin, X., Hou, L. (2025). A Ship Emission Monitoring Option for Fuel Sulphur Content Measurement in Complex Environments. Journal of Marine Science and Engineering, 13(4), 775. https://doi.org/10.3390/jmse13040775
  39. Nelyubov, D. V., Fakhrutdinov, M. I., Sarkisyan, A. A., Sharin, E. A., Ershov, M. A., Makhova, U. A., Makhmudova, A. E., Klimov, N. A., Rogova, M. Y., Savelenko, V. D., Kapustin, V. M., Lobashova, M. M., Tikhomirova, E. O. (2023). New Prospects of Waste Involvement in Marine Fuel Oil: Evolution of Composition and Requirements for Fuel with Sulfur Content up to 0.5%. Journal of Marine Science and Engineering, 11(7), 1460. https://doi.org/10.3390/jmse11071460
  40. Budashko, V., Sandler, A., Glazeva, O. (2024). Improvement of the Predictive Control Method for the High-Level Controller. 2024 IEEE 17th International Conference on Advanced Trends in Radioelectronics, Telecommunications and Computer Engineering (TCSET), 294–297. https://doi.org/10.1109/tcset64720.2024.10755561
  41. Kuzmin, K. A., Sultanbekov, R. R., Khromova, S. M., Vovk, M. A., Rudko, V. A. (2025). Establishing the influence of recycled used oil on the sedimentation stability of residual marine fuel. Fuel, 389, 134625. https://doi.org/10.1016/j.fuel.2025.134625
  42. Li, M., Qiu, M., Li, Y., Tang, H., Wu, R., Yu, Z., Zhang, Y., Ye, S., Zheng, C., Qu, Y., Zhang, L., Xu, T., Cheng, R., Zhou, C., Cheng, J., Liang, D. (2025). Research on Ship Carbon-Emission Monitoring Technology and Suggestions on Low-Carbon Shipping Supervision System. Atmosphere, 16(7), 773. https://doi.org/10.3390/atmos16070773
  43. Petrychenko, O., Levinskyi, M., Goolak, S., Lukoševičius, V. (2025). Prospects of Solar Energy in the Context of Greening Maritime Transport. Sustainability, 17(5), 2141. https://doi.org/10.3390/su17052141
  44. Lamas Galdo, M. I., Castro-Santos, L., Rodriguez Vidal, C. G. (2020). Numerical Analysis of NOx Reduction Using Ammonia Injection and Comparison with Water Injection. Journal of Marine Science and Engineering, 8(2), 109. https://doi.org/10.3390/jmse8020109
  45. Zhang, Z., Tian, J., Li, J., Lv, J., Wang, S., Zhong, Y., Dong, R., Gao, S., Cao, C., Tan, D. (2022). Investigation on combustion, performance and emission characteristics of a diesel engine fueled with diesel/alcohol/n-butanol blended fuels. Fuel, 320, 123975. https://doi.org/10.1016/j.fuel.2022.123975
  46. Kyaw Oo D’Amore, G., Biot, M., Mauro, F., Kašpar, J. (2021). Green Shipping – Multifunctional Marine Scrubbers for Emission Control: Silencing Effect. Applied Sciences, 11(19), 9079. https://doi.org/10.3390/app11199079
  47. Sagin, S. V., Solodovnikov, V. G. (2015). Cavitation Treatment of High-Viscosity Marine Fuels for Medium-Speed Diesel Engines. Modern Applied Science, 9(5). https://doi.org/10.5539/mas.v9n5p269
Improvement of the process of cleaning exhaust gases of marine diesels from sulfur oxides

##submission.downloads##

Опубліковано

2025-08-30

Як цитувати

Сагін, С. В., Куропятник, О. А., & Руснак, Д. Ю. (2025). Вдосконалення процесу очищення випускних газів суднових дизелів від оксидів сірки. Technology Audit and Production Reserves, 4(1(84), 72–79. https://doi.org/10.15587/2706-5448.2025.337616

Номер

Том 4 № 1(84) (2025): Виробничо-технологічні системи

Розділ

Технології та системи енергопостачання

Ліцензія

Авторське право (c) 2025 Sergii Sagin, Oleksiy Kuropyatnyk, Dmyrto Rusnak

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.