КОМБИНИРОВАННЫЙ СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СУДОВЫХ ТОПЛИВ И ДОРОЖНЫХ БИТУМОВ (ВАРИАНТЫ) Российский патент 2007 года по МПК C10L1/04 C10G57/00 C10C3/02 

Изобретение относится к комбинированным способам получения топлив для судовых двигателей (судовое легкое и судовое высоковязкое легкое, судовое маловязкое) и дорожных битумов глубоковакуумной перегонкой мазутов, легким термическим крекингом вакуумных газойлей (ЛТК ВГ) и окислением тяжелых гудронов, оно может быть использовано в нефтеперерабатывающей промышленности.

Судовое легкое (СЛ) и судовое высоковязкое легкое (СВЛ) топлива предназначены для применения в судовых энергетических установках иностранного производства, эксплуатация которых предусмотрена на топливах, соответствующих международному стандарту на судовые топлива MS ISO/ DIS-F-8217, и для поставок на экспорт.

Судовое маловязкое топливо (СМТ) предназначено для использования в судовых дизельных и энергетических установках вместо дефицитного дизельного топлива по ГОСТ 305-82, потребляемого на водном транспорте.

Потребителем предъявляются жесткие требования к эксплуатационным характеристикам судовых топлив: улучшение низкотемпературных свойств, повышение цетанового числа и теплотворной способности, улучшение смазывающих и антикоррозионных свойств, наряду с которыми актуальной задачей остается расширение ресурсов моторных топлив и продуктов специального назначения за счет более глубокой переработки мазутов и создания гибкой комплексной технологии, внедрение которой позволило бы углубить переработку нефти, увеличить выход моторных, в том числе судовых, топлив с улучшенными низкотемпературными и другими эксплуатационными свойствами, а также продуктов специального назначения - дорожных битумов требуемого качества.

Известен способ получения судового высоковязкого топлива на основе прямогонного гудрона и мазута (Патент РФ №1672731, С10L 1/04, 1991), а также остатков и дистиллятов вторичных процессов глубокой переработки нефти (каталитического крекинга, термического крекинга, или висбрекинга, или коксования, а также деасфальтизации), взятых в соотношении, % мас.:

Мазут20-40Газойль каталитического крекинга5-20Фракция 180-500°С вторичных процессов и/или фракция 200-480°С крекинг-флегмы5-15Фракция 450°С - К.К. остатка термических процессов или фракция 520°С - К.К. остатка деасфальтизации20-60Гудрондо 100

В известном способе производства судового высоковязкого топлива используются продукты процесса термического крекинга, или висбрекинга, или коксования. Однако многокомпонентность известного состава судового высоковязкого топлива, высокое содержание в нем тяжелых нефтяных остатков прямой перегонки нефти, крекинг-процессов и процесса деасфальтизации, достигающее 65-90%, различие их природы и состава, 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 следует отнести также высокое содержание в нем сернистых соединений (2,25-2,95%) и труднорастворимых асфальтенов, карбенов и карбоидов, концентрация которых особенно велика в тяжелых нефтяных остатках, неудовлетворительные низкотемпературные свойства и прокачиваемость топлива.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому изобретению является способ получения единого судового высоковязкого топлива для среднеоборотных и малооборотных судовых дизелей (варианты) (Патент РФ №2079542, С10L 1/04, БИ №14, 20.05.1997) с улучшенными экологическими и эксплуатационными свойствами: пониженным содержанием серы и вредных примесей органического и неорганического происхождения, узким фракционным составом, пониженной испаряемостью и практически полным отсутствием легких фракций, высокой стабильностью и полнотой сгорания, лучшими низкотемпературными свойствами и прокачиваемостью. Сущность известного способа заключается в том, что судовое высоковязкое топливо содержит углеводородную дистиллятную фракцию прямой перегонки нефти с температурой кипения 350-500°С, или дистиллят вторичных крекинг-процессов с той же температурой кипения, или их смесь в массовом соотношении 1:1, и в качестве депрессорной добавки - остаток термического крекинга с плотностью 1040-1095 кг/м³ при следующем соотношении компонентов 94:6-98:2.

Согласно второму варианту изобретения судовое высоковязкое топливо, содержащее углеводородную дистиллятную фракцию и депрессорную добавку, в качестве углеводородной дистиллятной фракции содержит узкую фракцию прямой перегонки нефти и дистиллят вторичных крекинг-процессов с температурой кипения 350-500°С, а в качестве депрессорной добавки - остаток термического крекинга с плотностью 1040-1095 кг/м³ при следующем соотношении компонентов, % мас.:

Узкая фракция прямой перегонки нефти 350-500°С47-49Дистиллят вторичных крекинг-процессов с температурой кипения 350-500°С47-49Остаток термического крекинга с плотностью 1040-1095 кг/м³до 100

Недостатками известного способа (прототипа) являются высокое содержание высококипящих фракций прямой перегонки нефти и вторичных крекинг-процессов в производстве судового высоковязкого топлива, которое приводит к ухудшению низкотемпературных свойств и нагарообразованию в дизельном двигателе; недостатком известного способа получения судового топлива является также большое содержание ароматических углеводородов в дистилляте и повышенный износ деталей цилиндропоршневой группы, неполнота сгорания топлива, повышение дымности выхлопа и выброса канцерогенных веществ в окружающую среду.

Изобретение решает техническую задачу уменьшения содержания высокомолекулярных углеводородов в получаемом по предлагаемому способу судовом высоковязком топливе за счет их легкой термической деструкции, снижения его вязкости - улучшения текучести и прокачиваемости в системе подготовки и питания двигателя топливом, улучшения его низкотемпературных свойств - снижения температуры застывания за счет легкого термического крекинга тяжелого вакуумного газойля (фракции, выкипающей выше температуры 400°С), а иногда и его смеси с легким вакуумным газойлем (фракции, выкипающей в пределах 200-400°С), и облегчения топлива по фракционному составу за счет увеличения содержания в нем легких газойлевых фракций прямой перегонки и термического крекинга.

Указанная задача решается тем, что в известном способе получения судовых топлив, включающем выделение фракций путем атмосферно-вакуумной перегонки, легкий термический крекинг полученных вакуумных газойлей и, наконец, компаундирование этих фракций, согласно изобретению путем атмосферно-вакуумной перегонки выделяют фракции 180-360°С, Н.К. - 400°С и 400°С - К.К.; для получения топлива судового легкого (СЛ) и/или судового высоковязкого легкого (СВЛ) фракцию тяжелого вакуумного газойля 400°С - К.К. или ее смесь с фракцией легкого вакуумного газойля Н.К. - 400°С в балансовом соотношении подвергают легкому термическому крекингу с последующим фракционированием и выделением легкой и тяжелой фракций вторичных дистиллятов 200-400°С и 400°С - К.К., которые затем смешивают в балансовом соотношении с получением топлива СВЛ (широкая фракция, выкипающая выше температуры 200°С), либо в соотношении 50:50% мас. соответственно с получением топлива СЛ и/или топлива СМТ, дополнительно вовлекая в состав последнего фракцию легкого вакуумного газойля Н.К. - 400°С, соблюдая при этом соотношение компонентов 45:45:10-40:40:20% мас. соответственно; для получения судового маловязкого топлива (топлива СМТ) часть фракции легкого вакуумного газойля Н.К. - 400°С (до 70%) в смеси с балансовым количеством фракции тяжелого вакуумного газойля 400°С - К.К. вначале подвергают легкому термическому крекингу с выделением фракции легкого газойля 200-400°С и затем полученный вторичный дистиллят смешивают с оставшейся частью фракции легкого вакуумного газойля Н.К. - 400°С (до 30%) и прямогонной дизельной фракцией 180-360°С в соотношении 20: 50: 30% мас.

Легкому термическому крекингу в предлагаемом способе подвергают либо фракцию тяжелого вакуумного газойля 400°С - К.К. с температурой конца кипения, не превышающей 500-560°С, что обусловлено неблагоприятным воздействием высококипящих фракций на качество получаемых продуктов, либо смесь фракций легкого и тяжелого вакуумных газойлей Н.К. - 400°С и 400°С - К.К. в балансовом соотношении или в соотношении 20:80 % мас. соответственно с выделением вторичных дистиллятов 200-400°С и 400°С - К.К., являющихся базовыми компонентами судового высоковязкого (СВТ), судового легкого (СЛ) и судового маловязкого (СМТ) топлив. Уменьшение содержания высокоплавких нормальных парафиновых углеводородов в высококипящих прямогонных фракциях, а также снижение вязкости топлива за счет легкой термической деструкции высокомолекулярных углеводородов, значительно улучшает низкотемпературные свойства и прокачиваемость топлива в системе топливоподготовки и топливоподачи без необходимости наличия на судне систем подогрева топлива.

Принципиальная технологическая схема комбинированной установки получения судовых топлив и дорожных битумов глубокой переработкой мазутов представлена на чертеже.

Назначение: технология предназначена для получения судовых топлив и дорожных битумов глубоковакуумной перегонкой мазутов, легким термическим крекингом вакуумных газойлей (ЛТК ВГ) и окислением тяжелых гудронов.

Целевые продукты: судовое высоковязкое легкое (СВЛ), судовое легкое (СЛ) и судовое маловязкое (СМТ) топлива, битум дорожный.

Описание технологической схемы (см. чертеж). Сырье - мазут - после нагрева в печи 1 до 410-420°С подвергается глубокой вакуумной перегонке в вакуумной колонне 2 для отбора фракции легкого вакуумного газойля (ВГ) с пределами выкипания Н.К. - 400°С и ее компаундирования с легким газойлем (фр. 200-400°С) блока легкого термического крекинга вакуумного газойля 4 с получением судового маловязкого топлива (СМТ). Отобранная фракция тяжелого ВГ, выкипающая выше 400°С, подвергается легкому термическому крекингу на блоке 4 при температуре 470-490°С и давлении 2,0-2,5 МПа для снижения вязкости и улучшения низкотемпературных свойств с получением фракций вторичного газойля с пределами выкипания 200-400°С и 400°С - К.К. и их смешением в балансовом соотношении - базовых компонентов судового легкого (СЛ) и судового высоковязкого легкого (СВЛ) топлив. Фракция легкого вакуумного газойля после вакуумной колонны 2 (фр. Н.К. - 400°С) либо сразу же идет на компаундирование со вторичным легким газойлем термического крекинга (фр. 200-400°С) и, в случае необходимости, с прямогонной дизельной фракцией (фр. 180-360°С) с получением судового маловязкого топлива (СМТ), либо в смеси с фракцией тяжелого вакуумного газойля после вакуумной колонны 2 (фр. 400°С - К.К.) подвергается легкому термическому крекингу на блоке 4 по известной технологии. Продукты легкого термического крекинга - газ и бензин (фр. С₅ - 200°С) - используются по назначению, а вторичный легкий газойль (фр. 200-400°С) и тяжелый газойль (фр. 400°С - К.К.), компаундируются с получением судового легкого (СЛ) или судового высоковязкого легкого (СВЛ) топлив. Гудрон, выкипающий в зависимости от глубины отбора вакуумного газойля выше 500-560°С, с низа вакуумной колонны 2 поступает на битумную установку 5 для получения товарных дорожных битумов по известной технологии.

Выход продуктов зависит от вида сырья, технологического режима процесса и требований к качеству товарных продуктов.

Материальный балансВыход, % мас.На исходное сырьена мазутна нефтьВакуумная перегонка   Сырье   Мазут100,0100,052,2Продукты:   Компонент СМТ 16,516,58,6(Легкий вак. газойль (НК - 400°С)   Тяжелый вак. газойль (фр.>400°С)50,050,026,1Гудрон (сырье для производства битума)33,533,518,5   Легкий термокрекинг ВГ   Сырье   Тяжелый вак. газойль (фр.>400°С)100,050,026,1Продукты:   Газ на технологические нужды5,62,801,5Бензин (фр.С₅ - 200°С)17,58,754,6Судовое легкое СЛ или СВЛ (фр.>200°C)(=0,9329)75,937,9519,8Потери1,00,50,2Товарные продукты:   Судовое маловязкое топливо (СМТ)16,516,58,6Судовое легкое (СЛ) или судовое высоковязкое легкое (СВЛ) топливо   75,937,9519,8Битум дорожный32,032,017,0

Способ осуществляют следующим образом.

1. Выделенную путем глубокой вакуумной перегонки мазута фракцию тяжелого вакуумного газойля 400°С - К.К., или ее балансовую смесь с легким вакуумным газойлем Н.К. - 400°С, или ее смесь с частью легкого вакуумного газойля (до 70% мас.), подвергают легкому термическому крекингу, дающему возможность получить легкий газойль (фракцию 200-400°С) и остаток (фракцию 400°С - К.К.) термического крекинга.

В таблице 1 приведены требования к качеству исходного сырья вакуумной колонны, блока легкого термического крекинга вакуумного газойля и битумного блока.

Таблица 1Качество сырья отдельных блоков установкиНаименование показателейМазутГудронВакуумный газойль   легкийтяжелый1.Плотность при 20°С, кг/м³937960-1026878-8939032.Групповой углеводородный    состав, % мас.:82.660.7--Парафино-нафтеновые18.411.950.044.2Ароматические, в том числе:64.1648.848.052.8- моноциклические15.87.424.017.0- бициклические32.018.421.032.2- полициклические16.3623.03.03.6- Смолы13.029.02.03.0- Асфальтены4.4410.3--3. Фракционный состав:    - начало кипения, °С268255-390232-248282- до 300°С выкипает, % об.-110-- до 350°С то же7259-4814- до 400°С203-482-7847- до 420°С2759054- до 450°С398-10--- до 480°С-17-96- до 500°С-40-18--- конец кипения, °С--445-4504804. Температура вспышки, °С176134-273  5. Температура застывания, °С+1422-27+9...+14+206. Массовая доля серы, % мас.2.252.35-3.751.2-1.461.497. Массовая доля твердых    парафинов, %--  8. Вязкость условная, °ВУ:    при 20°С--4.5-4.597.22при 80°С----при 100°С-1.84-не течет--9. Коксуемость, % мас.6.0510.10-14.810.121-0.0900.130

2. Процесс легкого термического крекинга осуществляют при температуре 470-490°С и давлении в системе 2,0-2,5 МПа. Полученные продукты реакции путем стабилизации и ректификации разделяются на газ, бензин (фракция C₅ - 200°С), легкий газойль (200-400°С) и остаток (400°С - К.К.) в соответствии с требованиями технологического регламента.

Качество полученных продуктов легкого термического крекинга и прямой перегонки, являющихся компонентами судовых топлив, приведено в таблице 2.

Таблица 2Качество продуктов легкого термического крекинга и прямой перегонкиНаименование показателяЛегкий газойль термокрекинга (200-400°С)Остаток термокрекинга (400°С - К.К.)Прямогонная дизельная фракция (180-360°С)1. Вязкость кинематическая:   при 20°С, мм²/с3,3-4,9при 50°С, мм²/с-15,2-2. Температура, °С:   вспышки787079застывания-27+15-163. Содержание, % мас.:
серы   воды0,631.720,54механическихОтс.СледыОтс.примесей0,00600.0280,0005водорастворимых кислот и щелочейОтс.Отс.Отс.4. Массовая доля меркаптановой серы, %0,00640.00640,00145. Коксуемость, %0,0410.120,0126.Плотность при 20°С, кг/м³9109698537.Иодное число, г I₂/ 100 г15,230.301.258.Цетановое число4844519.Фракционный состав, °C:   Н.К.18621818810%22026621150%26336726690%34042033296%35544836398%-450-10.Зольность, %0,00300,0040,0002

3. Затем выделенный легкий газойль (фр. 200-400°С) смешивают с остатком (фр. 400°С - К.К.) легкого термического крекинга в балансовом соотношении 20:80-40:60 с получением судового высоковязкого топлива марки СВЛ, или широкую фракцию термического крекинга (200°С - К.К.) компаундируют с фракцией легкого вакуумного газойля (Н.К. - 400°С) в соотношении 60:40-80:20 с получением судового легкого топлива марки СЛ, или легкий газойль (фр. 200-400°С) термического крекинга смешивают с прямогонной дизельной фракцией (фр. 180-360°С) и частью (до 30% мас.) фракции легкого вакуумного газойля (Н.К. - 400°С) в соотношении 50:30:20-40:50:10 соответственно с получением судового маловязкого топлива марки СМТ.

Полученные марки судовых топлив для всех типов судовых дизельных и энергетических установок после компаундирования должны удовлетворять требованиям ТУ 38.101567 и ТУ 38.1011314, приведенным в таблице 3, а дорожные битумы - требованиям ГОСТ 22245, приведенным в таблице 4.

Таблица 3Технические требования к топливам для всех типов судовых дизельных и энергетических установокНаименование показателяСудовое маловязкое топливо СМТСудовое легкое топливо СЛСудовое высоковязкое легкое СВЛВязкость условная, °ВУ, не более   при 20°С2,0--при 50°С-4,05,0Зольность, %, не более   I тип0,020,020,04II тип--0,05Массовая доля механических примесей, %,   не более0,020,050,10Массовая доля воды, %, не   болееСледы0,20,5Массовая доля серы, %, не более   I вид0,50,50,5II вид1,01,01,0III вид1,5-2,0IV вид--2,5Массовая доля меркаптановой серы, %, не более0,025--Коксуемость, %, не более0,24,07,0Температура вспышки в закрытом тигле °С, не ниже626565Температура застывания, °С, не выше:   Тип I-1015-5Тип II -5Массовая доля ванадия, %, не более-0,0010,015Плотность при 15°С, кг/м³893933.3968.3Цетановое число, не ниже40--Таблица 4Характеристика вязких дорожных битумов (ГОСТ 22245-90)ПоказателиБНД 90/130БНД 60/90Пенетрация, 0,1 мм, при температуре:  - 25°С91-13061-90- 0°С, не менее2820Температура, °С:  - размягчения, не ниже4347- хрупкости, не выше-17-15- вспышки, не ниже230230Дуктильность, см, не менее
при температуре:  - 25°С6555- 0°С4,03,5Изменение температуры размягчения после прогрева, °С, не более55Индекс пенетрацииОт -1,0 до +1,0

В таблице 5 представлен компонентный состав, а в таблице 6 - показатели качества полученных по предлагаемому способу (три варианта) опытных образцов судовых топлив марок СВЛ, СЛ и СМТ.

Вариант I

Пример 1. Мазут подвергается глубокой вакуумной перегонке в вакуумной колонне с выделением легкой (Н.К. - 400°С) и тяжелой (400°С - К.К.) фракций вакуумного газойля (ВГ) и их смешением в балансовом соотношении (см. чертеж). При этом с низа вакуумной колонны выводится гудрон, выкипающий выше температуры 500°С. Затем широкая фракция ВГ (балансовая смесь) подвергается легкому термическому крекингу на блоке установки ЛТК ВГ при следующих режимных параметрах процесса:

- давление в системе, МПа2,25- температура, °С480

Далее проводят ректификацию полученной реакционной смеси с выделением вторичных продуктов: легкого газойля (фр. 200-400°С) и остатка (фр. 400°С - К.К.) термического крекинга с блока ЛТК ВГ, которые смешивают в следующем балансовом соотношении с получением широкой фракции (фр. 200°С - К.К.), которую в качестве судового высоковязкого легкого топлива марки СВЛ (фр. 200°С - К.К.) с плотностью при 20°С 965,0 кг/м³ выводят с установки в товарный парк:

Легкий газойль термического крекинга (200-400°С)20Остаток термического крекинга (фр. 400°С - К.К.)80

Кроме того, с блока установки ЛТК ВГ выводится газ, который направляется на технологические нужды предприятия, и бензин (фр. С₅ - 200°С), идущий на облагораживание или компаундирование с прямогонным бензином. Гудрон, выводимый с куба вакуумной колонны (фр. 500°С - К.К.), направляется на битумную установку для получения дорожных битумов путем окисления по известной технологии.

Пример 2. Параметры процессов и последовательность их проведения аналогичны примеру 1. Выделенные из реакционной смеси вторичные продукты: легкий газойль (фр. 200-400°С) и остаток (фр. 400°С - К.К.) термического крекинга с блока ЛТК ВГ смешивают в следующем балансовом соотношении с получением широкой фракции (фр. 200°С - К.К.), которую в качестве судового высоковязкого топлива марки СВЛ (фр. 200°С - К.К.) с плотностью при 20°С 947,1 кг/м³ выводят с установки в товарный парк:

Легкий газойль термического крекинга (200-400°С)30Остаток термического крекинга (фр. 400°С - К.К.)70

Результаты приведены в таблице 6.

Пример 3. Параметры процессов и последовательность их проведения аналогичны примеру 1. Выделенные из реакционной смеси вторичные продукты: легкий газойль (фр. 200-400°С) и остаток (фр. 400°С - К.К.) термического крекинга с блока ЛТК ВГ, которые смешивают в следующем балансовом соотношении с получением широкой фракции (фр. 200°С - К.К.), которую в качестве судового высоковязкого топлива марки СВЛ (фр. 200°С - К.К.) с плотностью при 20°С 935,0 кг/м³ выводят с установки в товарный парк:

Легкий газойль термического крекинга (200-400°С)40Остаток термического крекинга (фр. 400°С - К.К.)60

Результаты приведены в таблице 6.

Вариант II

Пример 4. Мазут подвергается глубокой вакуумной перегонке в вакуумной колонне с разделением на легкую (Н.К. - 400°С) и тяжелую (400°С - К.К.) фракции вакуумного газойля (ВГ) и гудрон (фр. 560°С - К.К.) (см. чертеж). При этом с низа вакуумной колонны выводится гудрон, выкипающий выше температуры 560°С. Затем тяжелая фракция ВГ (400°С - К.К.) подвергается легкому термическому крекингу на блоке установки ЛТК ВГ при следующих режимных параметрах процесса:

- давление в системе, МПа2,0- температура, °С470

Далее проводят ректификацию полученной реакционной смеси с выделением вторичной широкой фракции (фр. 200°С - К.К.), которая смешивается с прямогонной фракцией легкого ВГ (Н.К. - 400°С) в балансовом соотношении с получением судового легкого топлива марки СЛ с плотностью при 20°С 915,0 кг/м³, которое выводится с установки в товарный парк, при следующем соотношении компонентов, %:

Фракция легкого вакуумного газойля (Н.К. - 400°С)40Широкая фракция легкого термического крекинга (фр. 200°С - К.К.)60

Кроме того, с блока установки ЛТК ВГ выводится газ, который направляется на технологические нужды предприятия, и бензин (фр. С₅ - 200°С), идущий на облагораживание или компаундирование с прямогонным бензином.

Гудрон, выводимый с куба вакуумной колонны (фр. 560°С - К.К.), направляется на битумную установку для получения дорожных битумов путем окисления по известной технологии.

Пример 5. Параметры процессов и последовательность их проведения аналогичны примеру 1. Выделенная вторичная широкая фракция (фр. 200°С - К.К.) смешивается с прямогонной фракцией легкого ВГ (Н.К. - 400°С) в балансовом соотношении с получением судового легкого топлива марки СЛ с плотностью при 20°С 921,1 кг/м³, которое выводится с установки в товарный парк, при следующем соотношении компонентов, %:

Фракция легкого вакуумного газойля (Н.К. - 400°С)30Широкая фракция легкого термического крекинга (фр. 200°С - К.К.)70

Результаты приведены в таблице 6.

Пример 6. Параметры процессов и последовательность их проведения аналогичны примеру 1. Выделенная вторичная широкая фракция (фр. 200°С - К.К.) смешивается с прямогонной фракцией легкого ВГ (Н.К. - 400°С) в балансовом соотношении с получением судового легкого топлива марки СЛ с плотностью при 20°С 932,0 кг/м³, которое выводится с установки в товарный парк, при следующем соотношении компонентов, %:

Фракция легкого вакуумного газойля (Н.К. - 400°С)20Широкая фракция легкого термического крекинга (фр. 200°С - К.К.)80

Результаты приведены в таблице 6.

Вариант III

Пример 7. Мазут подвергается глубокой вакуумной перегонке в вакуумной колонне с разделением на легкую (Н.К. - 400°С) и тяжелую (400°С - К.К.) фракции вакуумного газойля (ВГ) и гудрон (фр. 540°С - К.К.) (см. чертеж). При этом с низа вакуумной колонны выводится гудрон, выкипающий выше температуры 540°С. Затем часть легкой фракции ВГ (Н.К. - 400°С) (до 70%) в смеси с балансовым количеством тяжелой фракции ВГ (400°С - К.К.) подвергается легкому термическому крекингу на блоке установки ЛТК ВГ при следующих режимных параметрах процесса:

- давление в системе, МПа2,5- температура, °С490

Далее проводят ректификацию полученной реакционной смеси с выделением вторичных продуктов: легкого газойля (фр. 200-400°С) и остатка (фр. 400°С - К.К.) термического крекинга с блока ЛТК ВГ. Оставшуюся часть легкой фракции ВГ (фр. Н.К. - 400°С) (до 30%) после вакуумной колонны смешивают с балансовым количеством вторичного легкого газойля (фр. 200-400°С) с блока ЛТК ВГ и прямогонной дизельной фракцией ПДФ (фр. 180-360°С) с получением судового маловязкого топлива марки СМТ с плотностью при 20°С 894,5 кг/м³, которое выводится с установки в товарный парк, при следующем соотношении компонентов, %:

Фракция легкого вакуумного газойля (Н.К. - 400°С)10Легкий газойль термического крекинга (фр. 200-400°С)40Прямогонная дизельная фракция (180-360°С)50

Кроме того, с блока установки ЛТК ВГ выводится остаток легкого термического крекинга (фр. 400 - К.К.°С) с плотностью при 20°С 932,9 кг/м (балансовый выход), который используется в дальнейшем как компонент судового легкого топлива марки СЛ или как судовое высоковязкое топливо марки СВЛ, отвечающее требованиям ТУ 38.1011314 (см. таблицу 3); газ, который направляется на технологические нужды предприятия, и бензин (фр. С₅ - 200°С), идущий на облагораживание или компаундирование с прямогонным бензином.

Гудрон, выводимый с куба вакуумной колонны (фр. 540°С - К.К.), направляется на битумную установку для получения дорожных битумов путем окисления по известной технологии.

Пример 8. Параметры процессов и последовательность их проведения аналогичны примеру 1. Из полученной на блоке установки ЛТК ВГ реакционной смеси выделяют легкий газойль (фр. 200-400°С) и остаток (фр. 400°С - К.К.) термического крекинга. Оставшуюся часть легкой фракции ВГ (фр. Н.К. - 400°С) (до 30%) после вакуумной колонны смешивают с балансовым количеством легкого газойля термического крекинга (фр. 200-400°С) с блока ЛТК ВГ и прямогонной дизельной фракцией ПДФ (фр. 180-360°С) с получением судового маловязкого топлива марки СМТ с плотностью при 20°С 887,0 кг/м³, которое выводится с установки в товарный парк, при следующем соотношении компонентов, %:

Фракция легкого вакуумного газойля (Н.К. - 400°С)15Легкий газойль термического крекинга (фр. 200-400°С)45Прямогонная дизельная фракция (180-360°С)40

Результаты приведены в таблице 6.

Пример 9. Параметры процессов и последовательность их проведения аналогичны примеру 1. Из полученной на блоке установки ЛТК ВГ реакционной смеси выделяют легкий газойль (фр. 200-400°С) и остаток (фр. 400°С - К.К.) термического крекинга. Оставшуюся часть легкой фракции ВГ (фр. Н.К. - 400°С) (до 30%) после вакуумной колонны смешивают с балансовым количеством вторичного легкого газойля (фр. 200-400°С) с блока ЛТК ВГ и прямогонной дизельной фракцией ПДФ (фр. 180-360°С) с получением судового маловязкого топлива марки СМТ с плотностью при 20°С 890,0 кг/м, которое выводится с установки в товарный парк, при следующем соотношении компонентов, %:

Фракция легкого вакуумного газойля (Н.К. - 400°С)20Легкий газойль термического крекинга (фр. 200-400°С)50Прямогонная дизельная фракция (180-360°С)30

Результаты приведены в таблице 6.

Анализ образцов по примерам 1-9 (см. таблицу 6) показал, что по сравнению с прототипом существенно улучшились низкотемпературные, смазочные и защитные (антикоррозионные) свойства топлив, уменьшилась испаряемость и повысилась пожаробезопасность топлива, снизилась склонность к лако- и нагарообразованию, повысились цетановое число и теплотворная способность топлива.

Предлагаемая технология получения судовых топлив марок СВЛ, СЛ и СМТ может найти широкое применение на передвижных малотоннажных НПЗ, близко расположенных к крупным речным и морским портам для бункеровки судов.

Таблица 5Компонентный состав судовых топлив по прототипу и предлагаемому изобретениюНаименование фракции, °СПрототипСодержание, мас.%, в примерах123456789Широкая фракция газойля термического крекинга (200°С - К.К.)-   607080---Фракция легкого вакуумного газойля (Н.К. - 400°С)----403020101520Легкий газойль термического крекинга (200-400°С)-203040---404550Тяжелый газойль термического крекинга (400°С - К.К.)-807060------Прямогонная дизельная фракция (180-360°С)-------504030Узкая фракция 350-500°С вторичных крекинг-процессов47-49...94-98         Узкая фракция 350-500°С прямой перегонки нефти47-49...94-98         Остаток термического крекинга2...6         

Таблица 6Показатели качества опытных образцов судовых топлив по прототипу и предлагаемому изобретениюНаименование показателяПрототипСВЛ (вариант 1)СЛ (вариант 2)СМТ (вариант 3)123456789Вязкость условная, °ВУ: при 20°С3,0...5,1------1,81,92,0при 50°С-5,04,54,13,53,73,9---Температура вспышки, °С в открытом тигле180...202---------в закрытом тигле-707070656565626277Температура застывания, °С-12...-5-12-14-16-18-20-22-26-28-30Плотность при 15°С, кг/м³900-990968965963929931933887890893Цетановое число-------404142Массовая доля серы, %1,41...1,552.32.22.11.61.71.81.31.41.5Коксуемость, %0,34...1,511,31,41,51.21,11,00.10.10.2Теплота сгорания, кДж/кг48100...4990049900500005010050400503005020505005060050700Смазывающие свойства на ЧШМ, кг60777675727374697071Коррозионная агрессивность в условиях конденсации воды по ГОСТ 18597, г/м²4,01,31,41,52,12,01,82,52,32,2Содержание осадка при хранении, мг/100 мл52...83504743353740273035

Изобретение относится к комбинированным способам получения топлив для судовых двигателей (судовое легкое, судовое высоковязкое легкое и судовое маловязкое топлива) и дорожных битумов глубоковакуумной перегонкой мазутов, легким термическим крекингом вакуумных газойлей (ЛТКВГ) и окислением тяжелых гудронов. Оно может быть использовано в нефтеперерабатывающей промышленности.

Судовое легкое (СЛ) и судовое высоковязкое легкое (СВЛ) топлива предназначены для применения в судовых энергетических установках иностранного производства, эксплуатация которых предусмотрена на топливах, соответствующих международному стандарту на судовые топлива MS ISO/ DIS-F-8217, и для поставок на экспорт.

Способе получения судовых топлив включает выделение фракций путем атмосферно-вакуумной перегонки, легкий термический крекинг полученных вакуумных газойлей и компаундирование этих фракций. Согласно изобретению путем атмосферно-вакуумной перегонки выделяют фракции 180-360°С, Н.К. - 400°С и 400°С - К.К.; для получения топлива судового легкого (СЛ) и/или судового высоковязкого легкого (СВЛ) фракцию тяжелого вакуумного газойля 400°С - К.К. или ее смесь с фракцией легкого вакуумного газойля Н.К. - 400°С в балансовом соотношении подвергают легкому термическому крекингу с последующим фракционированием и выделением легкой и остаточной фракций вторичных дистиллятов 200-400°С и 400°С - К.К. Эти фракции затем смешивают в балансовом соотношении с получением топлива СВЛ (широкая фракция, выкипающая выше температуры 200°С), либо в соотношении 50:50 % мас. соответственно с получением топлива СЛ и/или топлива СМТ, дополнительно вовлекая в состав последнего фракцию легкого вакуумного газойля Н.К. - 400°С, соблюдая при этом соотношение компонентов 45:45:10-40:40:20 соответственно. Для получения судового маловязкого топлива (топлива СМТ) часть фракции легкого вакуумного газойля Н.К. - 400°С (до 70%) в смеси с балансовым количеством фракции тяжелого вакуумного газойля 400°С - К.К. вначале подвергают легкому термическому крекингу с выделением фракции легкого газойля 200-400°С и затем полученный вторичный дистиллят смешивают с оставшейся частью фракции легкого вакуумного газойля Н.К. - 400°С (до 30%) и прямогонной дизельной фракцией 180-360°С в соотношении 20:50:30% мас. Легкому термическому крекингу в предлагаемом способе подвергают либо фракцию тяжелого вакуумного газойля 400°С - К.К. с температурой конца кипения, не превышающей 500-560°С, что обусловлено неблагоприятным воздействием высококипящих фракций на качество получаемых продуктов, либо смесь фракций легкого и тяжелого вакуумных газойлей Н.К. - 400°С и 400°С - К.К. в балансовом соотношении или в соотношении 20:80 соответственно с выделением вторичных дистиллята 200-400°С и остатка 400°С - К.К., являющихся базовыми компонентами судового высоковязкого (СВТ), судового легкого (СЛ) и судового маловязкого (СМТ) топлив. Изобретение решает техническую задачу уменьшения содержания высокомолекулярных углеводородов в получаемом судовом топливе за счет их легкой термической деструкции, снижения его вязкости - улучшения текучести и прокачиваемости в системе подготовки и питания двигателя топливом, улучшения его низкотемпературных свойств - снижения температуры застывания топлива. 3 н.п. ф-лы, 7 табл. 1 ил.

1. Способ получения судовых топлив и дорожных битумов глубокой вакуумной перегонкой мазута, легким термическим крекингом вакуумного газойля с выделением путем ректификации фракций, компаундирования фракций, отличающийся тем, что при вакуумной перегонке мазута выделяют широкую фракцию вакуумного газойля, выкипающую выше температуры 200°С (200°С - К.К.), которую подвергают легкому термическому крекингу при температуре 470-490°С и давлении 2,0-2,5 МПа с выделением из реакционной смеси легкого газойля (фр. 200-400°С) и остатка (фр. 400°С - К.К.) термического крекинга с последующим их компаундированием в балансовом соотношении с получением товарного судового высоковязкого легкого топлива марки СВЛ при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Легкий газойль термического крекинга (200-400°С)20-40Остаток термического крекинга (фр. 400°С - К.К.)60-80

I фракция легкого вакуумного газойля (Н.К. - 400°С)20-40Широкая фракция легкого термического крекинга (фр. 200°С - К.К.)60-80

I фракция легкого вакуумного газойля (Н.К. - 400°С)10-20Легкий газойль термического крекинга (фр. 200-400°С)40-50Прямогонная дизельная фракция (180-360°С)30-50