Результат интеллектуальной деятельности: СУДОВОЕ ВЫСОКОВЯЗКОЕ ТОПЛИВО

Изобретение относится к нефтеперерабатывающей промышленности и, в частности, к топливам для судовых среднеоборотных и малооборотных двигателей из продуктов процессов замедленного коксования и висбрекинга тяжелых нефтяных остатков с улучшенными низкотемпературными свойствами.

Известно судовое высоковязкое топливо (патент РФ №1672731, опубл. 10.05.1995), на основе прямогонного гудрона и мазута а также остатков и дистиллятов вторичных процессов глубокой переработки нефти (каталитического крекинга, термического крекинга, или висбрекинга, или коксования, а также деасфальтизации), взятых в соотношении, % масс.:

Недостатком является многокомпонентность используемых в качестве компонентов продуктов процессов термического крекинга, или висбрекинга, или коксования. Количество тяжелых нефтяных остатков достигает 65-90%, в том числе до 20-40% потенциального сырья для выделения светлых нефтепродуктов - прямогонного мазута, а также широкие пределы кипения 180-500°С вторичных дистиллятов, обуславливают низкую стабильность топлива к расслоению на фазы при длительном хранении и эксплуатации, неполноту сгорания и плохие экологические характеристики. К недостаткам известного состава также относится высокое содержание сернистых соединений (2,25-2,95%).

Известен комбинированный способ получения судовых топлив и дорожных битумов (варианты) (патент РФ №2312129, опубл. 10.12.2007) для судовых двигателей и судовых энергетических установок иностранного производства, способ получения которого включает выделение фракций путем атмосферно-вакуумной перегонки, легкий термический крекинг полученных вакуумных газойлей с последующим компаундированием этих фракций.

Недостатками данного способа получения судового топлива является использование в качестве компонентов легкого газойля термического крекинга (200-400°С) и остатка термического крекинга (400°С - к.к.), имеющих высокое содержание непредельных углеводородов, что делает судовое топливо склонным к нагарообразованию, а также повышенное содержание серы - 2,1-2,3% масс.

Известно судовое высоковязкое топливо (патент РФ №2177979, опубл. 10.01.2002), включающее использование легкого газойля коксования (20-40%), тяжелого газойля коксования (5-20%), экстракт селективной очистки масел (15-30%), смолу полиалкилбензольную (1-5%) и гудрон - до 100%.

Недостатком данного судового топлива является высокое содержание серы (1,91-2,00%), которое ведет к увеличению выбросов ее оксидов при сгорании в атмосферу, а также использование полиалкилбензольной смолы - побочного продукта нефтехимического производства, приводящее к ухудшению растворимости смолисто-асфальтеновых веществ гудрона в дистиллятах замедленного коксования.

Известен состав судового высоковязкого топлива (патент РФ №2084494, опубл. 20.07.1997), содержащего мазут, остаток ректификации 200°С - к.к. смеси ловушечной нефти и нефтешлама после двухступенчатого обезвоживания и смесь ловушечной нефти и нефтешлама после трехступенчатого обезвоживания, берущегося при следующем массовом соотношении компонентов:

Недостатком данного состава судового топлива является его низкие показатели качества, такие как температура застывания (3-7°С), плохая прокачиваемость топлива. Применение ловушечных нефтепродуктов, содержащих значительное количество примесей, в том числе ванадия, приводит к высокотемпературной коррозии, а также к значительному увеличению зольности, отложению солей металлов на поверхности нагрева котлов.

Известно судовое высоковязкое топливо для среднеоборотных и малооборотных судовых дизелей (варианты) (патент РФ №2079542, опубл. 20.05.1997), принятое за прототип, включающее использование в качестве компонентов дистиллят вторичных крекинг-процессов (ДВКП), выкипающий при 350-500°С, и остаток термического крекинга (ОТК) плотностью 1040-1095 кг/м³. Судовое топливо известного состава получают компаундированием углеводородной дистиллятной фракции с остатком термического крекинга, выступающим в качестве депрессорной добавки, при этом полученное топливо обладает улучшенными эксплуатационными свойствами.

Исходные компоненты смешиваются в следующем массовом соотношении, % масс.:

Недостатком предложенного состава судового топлива является высокое содержание дистиллятных фракций (94-98% масс.), а также повышенное содержание серы (1,42-1,50% масс.), ведущее к увеличению выбросов ее оксидов при сгорании в атмосферу. Использование в качестве депрессорной добавки остатка термического крекинга, имеющего низкую эффективность, который не вырабатывается на современных нефтеперерабатывающих предприятиях, не позволяет получить судовое высоковязкое топливо с улучшенными низкотемпературными свойствами.

Техническим результатом является получение судового высоковязкого топлива с улучшенными низкотемпературными свойствами из висбрекинг-остатка и дистиллята вторичных крекинг-процессов с добавлением депрессорно-диспергирующей присадки.

Технический результат достигается тем, что дополнительно в качестве компонента используют висбрекинг-остаток (ВО), который компаундируют с дистиллятом вторичных крекинг процессов (ДВКП), в массовом соотношении:

и добавляют в полученное судовое топливо депрессорно-диспергирующую присадку, представляющую собой смесь полиметилметакрилата с его диеновым, этиленовым, пропиленовым и полипропаноновым сополимерами, в количестве от 0,0125 до 0,5000% масс. для получения судового высоковязкого топлива с наименьшей температурой застывания минус 12 - минус 22°С.

Состав судового высоковязкого топлива включает висбрекинг-остаток (ВО) с температурой выкипания выше 350°С, который получают на установке висбрекинга гудрона, и дистиллят вторичных крекинг процессов (тяжелый газойль замедленного коксования) с температурами кипения от 350 до 500°С, получаемый на установке коксования из смеси (70-90:10-30, % масс.) соответственно гудрона и тяжелого газойля каталитического крекинга, выкипающего при температуре от 180 до 400°С. Полученные фракции ВО (висбрекинг-остаток) и ДВКП (дистиллят вторичных крекинг процессов) (таблица 1) смешивают в массовом соотношении, % масс.:

и добавляют в полученное топливо депрессорно-диспергирующую присадку, представляющую собой смесь полиметилметакрилата с его диеновым, этиленовым, пропиленовым и полипропаноновым сополимерами, в количестве от 0,0125 до 0,5000% масс., обеспечивая получение судового высоковязкого топлива различных марок с улучшенными температурой застывания минус 12 - минус 22°С (таблица 2).

Из представленных данных видно, что состав судового высоковязкого топлива для малооборотных и среднеоборотных судовых дизелей и энергетических установок позволяет при добавлении депрессорно-диспергирующей присадки в количестве от 0,0125 до 0,5000% масс. получить судовое топливо с улучшенными низкотемпературными свойствами, температура застывания которого в зависимости от компонентного состава при добавлении присадки снижается до минус 12 - минус 22°С. При получении судового высоковязкого топлива предлагаемого состава наиболее полно используются ресурсы тяжелых остаточных фракций, а именно висбрекинг-остатка в количестве 20-60%, против остатка термического крекинга по прототипу - в количестве 2-6%. Судовое высоковязкое топливо по предлагаемой технологии получают с более низким содержанием серы 0,64-0,89% масс., по сравнению с прототипом - 1,42-1,50% масс.

Состав поясняется следующими примерами.

Пример 1. Судовое высоковязкое топливо включает висбрекинг-остаток (ВО) с температурой выкипания выше 350°С, который получают на установке висбрекинга гудрона, и дистиллят вторичных крекинг процессов (тяжелый газойль замедленного коксования), который получают на установке коксования из смеси (70-90:10-30, % масс.) соответственно гудрона и тяжелого газойля каталитического крекинга, выкипающего при температуре от 180 до 400°С. Висбрекинг-остаток и дистиллят вторичных крекинг процессов компаундируют в соотношении 20:80% масс.

В полученную смесь вводят 0,0125, 0,0500, 0,1500, 0,2500 и 0,5000% масс. присадки, представляющей собой смесь полиметилметакрилата с его диеновым, этиленовым, пропиленовым и полипропаноновым сополимерами, снижающей температуру застывания с плюс 6°С соответственно до 0, минус 4, минус 12, минус 10 и минус 12°С.

Полученная в данном соотношении (20:80) базовая смесь ВО и ДВКП по физико-химическим показателям отвечает предъявляемым требованиям к судовому высоковязкому топливу марки СВЛ (таблица 2).

Пример 2. Судовое высоковязкое топливо включает висбрекинг-остаток (ВО) с температурой выкипания выше 350°С, который получают на установке висбрекинга гудрона, и дистиллят вторичных крекинг процессов (тяжелый газойль замедленного коксования), который получают на установке коксования из смеси (70-90:10-30, % масс.) соответственно гудрона и тяжелого газойля каталитического крекинга, выкипающего при температуре от 180 до 400°С. Висбрекинг-остаток и дистиллят вторичных крекинг процессов компаундируют в соотношении 30:70% масс.

В полученную смесь вводят 0,0125, 0,0500, 0,1500, 0,2500 и 0,5000% масс. присадки, представляющей собой смесь полиметилметакрилата с его диеновым, этиленовым, пропиленовым и полипропаноновым сополимерами, снижающей температуру застывания с минус 2°С соответственно до минус 4, минус 10, минус 22, минус 16 и минус 18°С.

Полученная в данном соотношении (30:70) базовая смесь ВО и ДВКП по физико-химическим показателям отвечает предъявляемым требованиям к судовому высоковязкому топливу марки СВЛ (таблица 2).

Пример 3. Судовое высоковязкое топливо включает висбрекинг-остаток (ВО) с температурой выкипания выше 350°С, который получают на установке висбрекинга гудрона, и дистиллят вторичных крекинг процессов (тяжелый газойль замедленного коксования), который получают на установке коксования из смеси (70-90:10-30, % масс.) соответственно гудрона и тяжелого газойля каталитического крекинга, выкипающего при температуре от 180 до 400°С. Висбрекинг-остаток и дистиллят вторичных крекинг процессов компаундируют в соотношении 40:60% масс.

В полученную смесь вводят 0,0125, 0,0500, 0,1500, 0,2500 и 0,5000% масс. присадки, представляющей собой смесь полиметилметакрилата с его диеновым, этиленовым, пропиленовым и полипропаноновым сополимерами, снижающей температуру застывания с плюс 2°С соответственно до минус 2, минус 6, минус 16, минус 14 и минус 10°С.

Полученная в данном соотношении (40:60) базовая смесь ВО и ДВКП по физико-химическим показателям отвечает предъявляемым требованиям к судовому высоковязкому топливу марки СВТ (таблица 2).

Пример 4. Судовое высоковязкое топливо включает висбрекинг-остаток (ВО) с температурой выкипания выше 350°С, который получают на установке висбрекинга гудрона, и дистиллят вторичных крекинг процессов (тяжелый газойль замедленного коксования), который получают на установке коксования из смеси (70-90:10-30, % масс.) соответственно гудрона и тяжелого газойля каталитического крекинга, выкипающего при температуре от 180 до 400°С. Висбрекинг-остаток и дистиллят вторичных крекинг процессов компаундируют в соотношении 50:50% масс.

В полученную смесь вводят 0,0125, 0,0500, 0,1500, 0,2500 и 0,5000% масс. присадки, представляющей собой смесь полиметилметакрилата с его диеновым, этиленовым, пропиленовым и полипропаноновым сополимерами, снижающей температуру застывания с минус 6°С соответственно до минус 8, минус 14, минус 16, минус 12 и минус 10°С.

Полученная в данном соотношении (50:50) базовая смесь ВО и ДВКП по физико-химическим показателям отвечает предъявляемым требованиям к судовому высоковязкому топливу марки СВС (таблица 2).

Пример 5. Судовое высоковязкое топливо включает висбрекинг-остаток (ВО) с температурой выкипания выше 350°С, который получают на установке висбрекинга гудрона, и дистиллят вторичных крекинг процессов (тяжелый газойль замедленного коксования), который получают на установке коксования из смеси (70-90:10-30, % масс.) соответственно гудрона и тяжелого газойля каталитического крекинга, выкипающего при температуре от 180 до 400°С. Висбрекинг-остаток и дистиллят вторичных крекинг процессов компаундируют в соотношении 60:40% масс.

В полученную смесь вводят 0,0125, 0,0500, 0,1500, 0,2500 и 0,5000% масс. присадки, представляющей собой смесь полиметилметакрилата с его диеновым, этиленовым, пропиленовым и полипропаноновым сополимерами, снижающей температуру застывания с минус 6°С соответственно до минус 10, минус 12, минус 18, минус 16 и минус 12°С.

Полученная в данном соотношении (60:40) базовая смесь ВО и ДВКП по физико-химическим показателям отвечает предъявляемым требованиям к судовому высоковязкому топливу марки СВС (таблица 2).

Состав судового высоковязкого топлива с улучшенными низкотемпературными свойствами для малооборотных и среднеоборотных судовых дизельных и энергетических установок найдет широкое применение на НПЗ с глубокой переработкой нефтяного сырья.