Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МАЛОВЯЗКОГО СУДОВОГО ТОПЛИВА

Изобретение относится к способам получения топлива для судовых двигателей и может быть использовано в нефтеперерабатывающей промышленности.

Топлива судовые предназначены для применения в судовых энергетических установках. В настоящее время требования к судовым топливам регламентируются межгосударственным стандартом ГОСТ 32510-2013. Известен способ получения маловязкого судового топлива, описанный в патенте РФ №2074232, путем атмосферно-вакуумной перегонки нефти с выделением фракций, каталитического крекинга вакуумного газойля, компаундирования этих фракций, в котором при атмосферно-вакуумной перегонке нефти выделяют фракции, выкипающие в интервалах 160-360, 160-420 и 300-480°C с последующим их смешиванием в массовом соотношении 40:40:20-60:30:10 с получением дистиллята прямой перегонки, а каталитическому крекингу подвергают фракцию вакуумного газойля, выкипающую в интервале 250-550°C с отделением от полученного продукта фракции, выкипающей в интервале 160-400°C, и компаундированием этой фракции с дистиллятом прямой перегонки в массовом соотношении 20:80-60:40. Недостатком известного способа является высокое содержание серы в товарном продукте - более 1,3% мас. Кроме того, в данном способе производства топлива применяется очень трудоемкий и морально устаревший процесс каталитического крекинга в движущемся слое крупногранулированного шарикового катализатора, приводящий к ухудшению качества топлива. Известен способ получения маловязкого судового топлива, описанный в патенте РФ №2232793, включающий атмосферно-вакуумную перегонку нефти с выделением прямогонных и вакуумных фракций, каталитический крекинг широкой вакуумной фракции с выделением дистиллята каталитического крекинга и компаундирование выделенных фракций с получением целевого продукта, в котором выделяют вакуумную фракцию, выкипающую в интервале 360-490°C, которую затем подвергают очистке селективным растворителем, и полученный высокоароматизированный экстракт компаундируют с прямогонными фракциями и дистиллятом каталитического крекинга в соотношениях 1:69:30-20:25:55 соответственно. Недостатком известного способа является высокое содержание серы в товарном продукте - более 1,21% мас.

Известен способ получения маловязкого судового топлива, описанный в патенте РФ №2149888, путем атмосферно-вакуумной перегонки нефти с выделением фракций, каталитического крекинга вакуумного газойля, компаундирования этих фракций, в котором при атмосферно-вакуумной перегонке выделяют фракции 155-360°C, 155-435°C, 220-500°C и 240-560°C, первые три фракции смешивают в массовом соотношении 40:55:5-55:35:10 с получением дистиллята прямой перегонки нефти, а фракцию 240-560°C подвергают гидроочистке на алюмокобальтмолибденовом катализаторе, затем каталитическому крекингу в псевдоожиженном слое микросферического катализатора с отделением от полученного продукта фракции 155-420°C при массовом соотношении в дистилляте каталитического крекинга фракции 155-325°C и фракции 325-420°C 90:10-99:1 с последующим компаундированием ее с дистиллятом прямой перегонки в массовом соотношении 15:85-65:35. Недостатком данного способа также является большое содержание общей серы.

Известен способ получения маловязкого судового топлива, описанный в патенте РФ №2213125, включающий атмосферно-вакуумную перегонку нефти с выделением фракций, каталитический крекинг вакуумного газойля, компаундирование фракций, в котором при атмосферно-вакуумной перегонке выделяют фракцию 240-500°C и подвергают ее каталитическому крекингу с получением фракции 180-350°C легкого каталитического газойля и последующим гидрированием полученной фракции на никельвольфрамовом сульфидном с добавкой окиси алюминия катализаторе с выделением из полученного гидрогенизата путем атмосферно-вакуумной перегонки фракции 195-315°C, которую смешивают с фракцией вакуумного газойля или термогазойля в соотношении 99:1-75:25 мас. % соответственно или фракцию 195-315°C смешивают с фракцией 180-350°C легкого каталитического газойля или с фракцией 180-350°C легкого коксового газойля в соотношении 99:1-60:40 мас. % соответственно или с печным бытовым топливом в соотношении 99:1-50:50 мас. % соответственно, затем в смесь дополнительно вводят композицию антиокислительной и противоизносной присадок в количестве 0,002-0,004 мас. % каждой. Недостатком данного способа также является повышенное содержание общей серы.

Известен способ получения маловязкого судового топлива, описанный в патенте РФ №2596868, включающий атмосферно-вакуумную перегонку нефти с выделением фракций, гидроочистку, каталитический крекинг, компаундирование фракций, введение присадки в полученную смесь, при этом при атмосферно-вакуумной перегонке выделяют фракцию вакуумного газойля 240-560°C, которую подвергают гидроочистке на сульфидированном алюмокобальтмолибденовом катализаторе с выделением фракций дизельного топлива 216-358°C и гидроочищенного вакуумного газойля 325-548°C (ГОВГ), с последующим каталитическим крекингом ГОВГ и выделением фракции легкого газойля каталитического крекинга 219-357°C; далее осуществляют компаундирование фракций дизельного топлива, ГОВГ и фракции легкого газойля каталитического крекинга в соотношении 75-83:2-6:15-19% соответственно, вводят депрессорно-диспергирующую присадку в количестве 0,06% мас. Данный способ позволяет получить маловязкое судовое топливо с низким содержанием общей серы.

Задачей предлагаемого технического решения является разработка способа получения маловязкого судового топлива, отвечающего требованиям межгосударственного стандарта ГОСТ 32510-2013 и одновременно обеспечивающего расширение сырьевых ресурсов и улучшение физико-химических характеристик.

Для решения поставленной задачи предлагается способ получения маловязкого судового топлива, включающий атмосферно-вакуумную перегонку нефти с выделением фракций, каталитический гидрокрекинг нефтяного сырья, компаундирование фракций, введение депрессорной присадки в полученную смесь, отличающийся тем, что осуществляют компаундирование фракций прямогонного дизельного топлива 180-360°C и остатка гидрокрекинга в соотношении 65-70:35-30% соответственно, вводят депрессорно-диспергирующую присадку в количестве 0,02-0,08% мас. Данный способ позволяет получить маловязкое судовое топливо с содержанием серы не более 0,2% мас.

Для получения маловязкого судового топлива с содержанием серы не более 10 ppm (0,0010% мас.) прямогонные фракции, выкипающие в интервале 180-360°C, подвергают дополнительной гидроочистке на сульфидированном алюмокобальтмолибденовом или алюмоникельмолибденовом катализаторе и далее осуществляют компаундирование гидроочищенных фракций дизельного топлива и остатка гидрокрекинга в соотношении 60-65:40-35% соответственно, вводят депрессорно-диспергирующую присадку в количестве 0,02-0,08% мас.

Предлагаемый способ осуществляется следующим образом. В процессе атмосферно-вакуумной перегонки нефти получают широкую фракцию вакуумного газойля 320-460°C. Эту фракцию смешивают с тяжелым газойлем замедленного коксования, остатками маслоблока (петролатум, экстракты установок селективной очистки масел) и далее смесевое сырье направляют на установку каталитического гидрокрекинга высокого давления. Процесс гидрокрекинга осуществляют на сульфидированном алюмоникельмолибденовом катализаторе при следующих параметрах:

Парциальное давление водорода - 13,0-13,8 МПа;

Температура - 380÷430°C;

Объемная скорость подачи сырья - 0,5÷1,5 час^-1;

Расход циркулирующего газа - 360000-800000 нм³/час;

Кратность циркуляции водородсодержащий газ:сырье - мин. 1584 нм³/м³;

Содержание водорода в циркуляционном газе - 94÷98 об. %.

Гидрокрекинг нефтяного сырья позволяет получить остаток гидрокрекинга с качественными характеристиками, указанными в таблице 1, являющийся компонентом маловязкого судового топлива.

Для получения второго основного компонента маловязкого судового топлива в процессе атмосферно-вакуумной перегонки нефти получают дизельные фракции 180-360°C, с качественными характеристиками, указанными в таблице 2.

Для варианта вовлечения в состав маловязкого судового топлива гидроочищенных дизельных фракций прямогонные дизельные фракции подвергают гидроочистке на сульфидированном алюмокобальтмолибденовом или алюмоникельмолибденовом катализаторе при следующих параметрах:

Парциальное давление водорода - 3,2-4,2 МПа;

Температура - 328÷410°C;

Объемная скорость подачи сырья - 0,55÷0,86 час^-1;

Расход циркулирующего газа - 44000÷50000 нм³/час;

Кратность циркуляции водородсодержащий газ:сырье - 195-230 нм³/м³;

Содержание водорода в циркуляционном газе - 84÷99 об. %.

Гидроочистка прямогонных дизельных фракций позволяет получить гидроочищенный продукт с характеристиками, указанными в таблице 3.

Таким образом, для получения маловязкого судового топлива смешивают фракции прямогонного дизельного топлива с установок атмосферно-вакуумной перегонки нефти и остаток гидрокрекинга с установки каталитического гидрокрекинга нефтяного сырья в соотношении 65-70:35-30% мас. Для улучшения низкотемпературных свойств топлива в композицию вводят депрессорно-диспергирующую присадку в количестве 0,02-0,08% мас.

Для варианта вовлечения в состав маловязкого судового топлива гидроочищенных дизельных фракций осуществляют компаундирование гидроочищенных фракций дизельного топлива и остатка гидрокрекинга в соотношении 60-65:40-35% мас. соответственно и вводят депрессорно-диспергирующую присадку в количестве 0,02-0,08% мас.

Данное соотношение компонентов, полученное эмпирическим путем, позволяет выпускать топливо маловязкое судовое топливо, обладающее наилучшими показателями качества в соответствии с ГОСТ 32510-2013, а также разработанном на предприятии СТО 00044434-031-2014, который позволяет удовлетворить требования потребителей по низкому содержанию серы в топливе. Содержание серы в разрабатываемом топливе допускается не более 0,2% мас. при существующей норме по ГОСТ 32510-2013 не более 1,5% мас. Предлагаемый способ иллюстрируется примерами, компонентный состав представлен в таблице 4, в таблице 5 - показатели качества.

Уменьшение содержания остатка гидрокрекинга ниже 30% мас. приводит к снижению кинематической вязкости. Увеличение содержания более 40% мас. остатка гидрокрекинга приводит к повышению температуры застывания, что приводит к необходимости увеличения вовлечения депрессорно-диспергирующей присадки выше установленной нормы. Норма присадки в 0,02-0,08% мас. определена экономической целесообразностью. Увеличение количества дизельных фракций более 80% мас. приводит к несоответствию показателя кинематической вязкости по ГОСТ 32510-2013 и СТО 00044434-031-2014.

Пример 1

Нефть подвергают атмосферно-вакуумной перегонке, выделяют фракцию вакуумного газойля 320-460°C и фракцию прямогонного дизельного топлива 180-360°C. Фракцию вакуумного газойля 320-460°C смешивают с тяжелым газойлем замедленного коксования, остатками маслоблока (петролатум, экстракты установок селективной очистки масел) и далее осуществляют гидрокрекинг смесевого сырья на сульфидированном алюмоникельмолибденовом катализаторе. Процесс гидрокрекинга осуществляют при технологических параметрах, приведенных в описании. Полученные прямогонную дизельную фракцию установок АВТ и остаток гидрокрекинга смешивают в следующих соотношениях: 65% мас. прямогонного дизельного топлива с АВТ, 35% мас. остатка гидрокрекинга. Полученное топливо имеет кинематическую вязкость при 20°C - 10,46 сСт, что соответствует СТО 00044434-031-2014.

Пример 2

Аналогично примеру 1 выделяют фракцию прямогонного дизельного топлива с установок АВТ, остаток с установки гидрокрекинга и смешивают их в соотношении 70:30% мас. соответственно. Полученное топливо имеет низкую кинематическую вязкость при 20°C - 9,445, что соответствует СТО 00044434-031-2014.

Пример 3

Аналогично примеру 1 на установке АВТ выделяют фракцию дизельного топлива, подвергают ее гидроочистке на алюмокобальтмолибденовом или алюмоникельмолибденовом катализаторе установки гидроочистки дизельного топлива, остаток установки гидрокрекинга, и смешивают их в соотношении 65:35% мас. соответственно. Для получения топлива, соответствующего требованиям СТО 00044434-031-2014 по показателю температура застывания, добавляют в образец депрессорно-диспергирующую присадку в количестве 0,02-0,08% мас. Температура застывания топлива составляет минус 14°C, что соответствует требованиям ГОСТ 32510-2013 и СТО 00044434-031-2014.

Пример 4

Аналогично примеру 3 выделяют фракцию дизельного топлива, подвергают ее гидроочистке на установке гидроочистки дизельного топлива, остаток установки гидрокрекинга, смешивают их в соотношении 60:40% мас. соответственно. Добавляют депрессорно-диспергирующую присадку «Dodiflow» в количестве 0,02-0,08% мас. Данное количество присадки обеспечивает температуру застывания топлива не выше минус 10°C, что соответствует требованиям ГОСТ 32510-2013 и СТО 00044434-031-2014 и является экономически обоснованным.