СУДОВОЕ МАЛОВЯЗКОЕ ТОПЛИВО Российский патент 2013 года по МПК C10L1/04 

Описание патента на изобретение RU2478692C1

Изобретение относится к углеводородным топливным композициям на основе продуктов переработки нефти и может быть использовано в нефтеперерабатывающей промышленности.

Судовое маловязкое топливо (СМТ) предназначено для использования в среднеоборотных и высокооборотных дизельных двигателях, потребляющих значительное количество дефицитного дизельного топлива по ГОСТ 305-82. В табл.1 представлены требования к дизельному топливу марки «Л-0,5», вырабатываемому по ГОСТ 305-82, и предлагаемому взамен его СМТ, вырабатываемому по ТУ 38.101567-2000. Из данных табл.1 следует, что по сравнению с дизельным топливом марки «Л-0,5» нормы на топливо СМТ менее жесткие.

Таблица 1 Норма показателей качества Показатель ГОСТ 305-82 на топливо марки Л-0,5-69 ТУ 38.101567-2000 Вязкость кинематическая при 20°С, мм2 в пределах 3,0-6,0 не более 11,4 Цетановое число, не менее 45 40 Температура вспышки в закрытом тигле, °С, не ниже 60 62 Температура застывания, °С, не выше Минус 10 Минус 10 Массовая доля серы, %, не более 0,5 1,5 Массовая доля меркаптановой серы, %, не более 0,01 0,025 Коксуемость, %, не более 10% ост 0,3 0,2 Содержание механических примесей, %, не более Отс. 0,02 Зольность, %, не более 0,01 0,01 Плотность, кг/м3, не более 860 890

Известно топливо для судовых двигателей, которое получается путем компаундирования легкого газойля коксования с установки 21-10/6, дизельных фракций с АВТ, вакуумного газойля с АВТ и дистиллята прямогонного с комбинированной установки КГФ-АТ-ТК («Химия и технология топлив и масел», 1979, №3, с.28-30). Однако используемые фракции характеризуются низкой перегонкой топлива и большим запасом качества по показателю кинематической вязкости. Топливо характеризуется низким цетановым числом и выходом. Оно содержит мас.%: смесь продуктов атмосферной перегонки и вакуумной переработки нефти фракции 110-500°С 2-15; фракцию 240-500°С вакуумного дистиллята переработки нефти 1-20; фракцию 130-400°С вакуумной перегонки мазута при производстве масел 10-40; фракцию 160-400°С газойля каталитического крекинга до 100%.

Однако используемые фракции каталитического крекинга, а также продукты прямогонные с н.к. 110°С приводят к снижению смазывающей способности топлива и повышению его коррозионной активности.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является топливо для судовых двигателей (Пат. РФ №2058372, C10L 1/04, опубл. 20.04.96, БИ №11), содержащее смесь дистиллятов нефти: фракции 160-360°С, 240-450°С атмосферной перегонки при массовом соотношении во фракции 240-450°С фракций, выкипающих в интервале 240-360°С и 360-450°С, равном (80-90):(20-10), фракцию 240-550°С вторичной вакуумной перегонки мазута при массовом соотношении в ней фракций 240-360°С и 360-550°С, равном (80-90):(20-10), при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Фракция 240-450° атмосферной перегонки 5-30 Фракция 240-550°С вторичной вакуумной перегонки мазута 5-15 Фракция 160-360°С атмосферной перегонки До 100

Известное судовое маловязкое топливо получают следующим образом: нефть подвергают перегонке с выделением на установке AT фракций 160-360°С, 240-450°С и на установке вакуумной перегонки мазута фракции 240-550°С.

Однако выделяемые на AT и вакуумной перегонки мазута фракции должны иметь определенное соотношение в них дизельных и мазутных (выше 360°С) фракций. Это достигается регулированием режима и коэффициента рециркуляции фракций на установке. Таким образом, в дистиллятах 240-450°С атмосферной перегонки и 240-550°С вакуумной перегонки мазута соотношение фракций 160-360°С и выше 360°С должно составлять (80-90):(20-10).

Недостатками предложенного судового топлива является недостаточно высокое цетановое число, а также вовлечение в его состав значительного количества легких углеводородных фракций. Количество фракции с интервалом выкипания 160-360°С составляет от 55 до 90% от массы судового топлива. В двух других компонентах топлива доля фракции с интервалом выкипания 240-360°С составляет 80-90%. Известно, что наличие низкомолекулярных фракций снижает цетановое число топлива. Фракции с интервалом выкипания 160-170°С имеют цетановое число лишь 34, фракции, выкипающие в интервале 170-180°С, имеют цетановое число 36, а у фракций, выкипающих при 180-190°С, оно находится на уровне 38. Присутствие в топливе фракций с температурой начала кипения 160°С приводит к жесткой работе двигателя, поскольку к моменту самовоспламенения рабочей смеси в его цилиндре накапливается большое количество паров топлива, и горение сопровождается чрезмерным повышением давления и стуками в двигателе. Значительное присутствие в составе топлива фракций с относительно невысокими температурами начала кипения нецелесообразно также по экономическим соображениям, поскольку они могут являться компонентами гораздо более ценных и дорогих продуктов, таких, например, как нефрас, керосин или реактивное топливо типа ТС-1. Процесс, согласно прототипу, отличается сложностью, поскольку предполагает смешение 7 потоков в четко определенных соотношениях. Особенно сложно регулировать количество введенной фракции с интервалом выкипания 360-550°С, поскольку ее количество варьируется от 0,5 до 3,0 мас.%.

Задачей изобретения является разработка топливной композиции, обладающей улучшенными показателями по цетановому числу.

Указанная задача решается тем, что судовое маловязкое топливо получают следующим образом: нефть подвергают перегонке с выделением на атмосферной колонне фракции с интервалом выкипания 210-365°С и на колонне вакуумной перегонки мазута фракции с интервалом выкипания 255-360°С. Судовое маловязкое топливо получают компаундированием фракций при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Фракция атмосферной перегонки с интервалом выкипания 210-365°С 60-70 Фракция вакуумной перегонки с интервалом выкипания 255-360°С До 100

В табл.2 приведен компонентный состав, в табл. 3, 4 - показатели качества компонентов судового маловязкого топлива по прототипу и предлагаемому техническому решению.

В качестве сравнительного примера прототипа выбран состав и показатели качества примера 1 (табл.3, 4, 5, пат. РФ №2058372). Состав топлива согласно прототипу в соответствии с примером 2 табл.3 пат. РФ №2058372 имеет более высокий показатель цетанового числа, однако его температура застывания минус 10°С не обеспечивает необходимого запаса качества (норма по ГОСТ 305-82 и ТУ 38.101567-2000 - минус 10°С).

Таблица 2 Компонентный состав судового маловязкого топлива Компонент Состав, мас. % прототип 1 2 3 4 5 Фракция атмосферной перегонки 160-360°С 80 - - - - - Фракция 240-450°С атмосферной перегонки Соотношение фракций: 5 - - - - - 240-36°С 80 360-450°С 20 Фракция 240-550°С вакуумной перегонки Соотношение фракций: 15 240-3604 20 360-550°С 10 Фракции 210-365°С атмосферной перегонки - 65 60 70 59 71 Фракции 255-360°С вакуумной перегонки - 35 40 30 41 29

Таблица 3 Физико-химические свойства образцов топлива Содержание, мас. % Показатель прототип 1 2 3 4 5 Вязкость при 20°С, мм2 8,1 8,2 8,3 8,1 8,3 8,0 Цетановое число 48 50 51 50 50 48 Температура застывания,°С -14 -12 -12 -14 -12 -15 Массовая доля серы, % 1,0 0,9 0,9 0,9 0,9 0,9 Коксуемость, % 0,1 0,1 0,1 0,09 0,09 0,13 Плотность при 20°С, кг/м3 870 873 875 870 876 869 Йодное число, г йода на 100 г топлива 4,2 4,2 4,1 4,2 4,1 4,2

Таблица 4 Показатели качества судового маловязкого топлива Показатель Содержание, мас. % прототип 1 2 3 4 5 Содержание осадка при хранении, мг/100 см3/топл. 0,63 0,62 0,63 0,56 0,62 0,63 Теплота сгорания, Дж/кг 49,7 49,7 49,8 49,8 50,0 50,1 Коррозионные потери стали Ст. 3 на приборе Пинкевича, кг/м3 17,6 17,5 17,5 17,4 17,6 17,5 Показатель горючести в дизельном топливе 145 145 146 145 144 145 Смазывающие свойства на двигателе ЧШМ, Р кр. мет. 62 62 62 62 62 62 Коррозионная агрессивность в условиях конденсации воды по ГОСТ 8607-73, г/м3 1,2 1,2 1,2 1,1 1,2 1,0

Из приведенных данных следует, что предлагаемое топливо (примеры 1-3, табл.3) по сравнению с прототипом характеризуется более высокими численными значениями цетанового числа. Эксплуатационными испытаниями доказана достаточно высокая его смазывающая способность и стабильность при хранении, а также теплотворная способность в сочетании с низкой коррозионной агрессивностью.

Примеры 4 и 5 характеризуют показатели качества неоптимального состава судового топлива. Снижение содержания в топливе фракции вакуумной перегонки с интервалом выкипания 255-360°С ниже величины 30% приводит к повышению его коксуемости.

С другой стороны, превышение содержания в топливе фракции атмосферной перегонки с интервалом выкипания 210-365°С более величины 70% приводит к снижению цетанового числа.

Реализация изобретения позволит:

- Получать судовое маловязкое топливо с повышенным цетановым числом, без добавления специальных цетаноповышающих присадок;

- Максимально вовлекать более тяжелые фракции;

- Получать дополнительное количество керосиновых фракций или фракций ракетного топлива;

- Упростить технологический процесс получения топлива.

Похожие патенты RU2478692C1

название год авторы номер документа
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СУДОВОГО МАЛОВЯЗКОГО ТОПЛИВА 2019
  • Кондрашева Наталья Константиновна
  • Смышляева Ксения Игоревна
  • Рудко Вячеслав Алексеевич
RU2723115C1
СУДОВОЕ ДИСТИЛЛЯТНОЕ НИЗКОСЕРНИСТОЕ ТОПЛИВО 2018
  • Султанов Фаиз Минигалеевич
  • Хайрудинов Ильдар Рашидович
  • Водянной Михаил Юрьевич
  • Мурашко Максим Геннадиевич
  • Давыдов Сергей Владимирович
  • Гредчин Иван Сергеевич
RU2723388C1
Судовое маловязкое топливо 2019
  • Артемьева Жанна Николаевна
  • Дьячкова Светлана Георгиевна
  • Кузора Игорь Евгеньевич
RU2723633C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МАЛОВЯЗКОГО СУДОВОГО ТОПЛИВА 1995
  • Кубрин Ю.Г.
  • Лядин Н.М.
  • Пронин Н.В.
  • Шафранский В.Г.
  • Шпаченко В.А.
  • Жидков Г.А.
  • Кочеткова З.Г.
  • Борисов В.П.
  • Митусова Т.Н.
  • Пережигина И.Я.
  • Большаков В.Ф.
RU2074232C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МОТОРНЫХ ТОПЛИВ 2015
  • Попов Юрий Валентинович
  • Белов Олег Александрович
  • Товышев Павел Александрович
RU2569686C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СУДОВОГО МАЛОВЯЗКОГО ТОПЛИВА 1999
  • Кондрашева Н.К.
  • Рогачева О.И.
  • Калимуллин М.М.
  • Сухоруков А.М.
  • Ханило В.И.
  • Кондрашев Д.О.
RU2149888C1
СУДОВОЕ МАЛОВЯЗКОЕ ТОПЛИВО 1992
  • Овчинникова Т.Ф.
  • Николаева В.Б.
  • Пережигина И.Я.
  • Митусова Т.Н.
  • Заяшников Е.Н.
  • Хвостенко Н.Н.
  • Прокофьев В.П.
  • Евтушенко В.М.
  • Соломахина Л.С.
  • Крылов В.В.
RU2041245C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СУДОВОГО МАЛОВЯЗКОГО ТОПЛИВА 2017
  • Каримов Айрат Азатович
  • Давлетшин Марат Рашитович
  • Файрузов Данис Хасанович
  • Хабибуллин Азамат Мансурович
  • Никифоров Николай Николаевич
  • Губайдуллин Ринат Фанисович
  • Алябьев Андрей Степанович
  • Спащенко Артем Юрьевич
  • Александрова Кристина Викторовна
RU2646225C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СУДОВОГО МАЛОВЯЗКОГО ТОПЛИВА 2014
  • Кондрашева Наталья Константиновна
  • Рудко Вячеслав Алексеевич
  • Шайдулина Алина Азатовна
  • Кондрашов Дмитрий Олегович
RU2570647C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЭКОЛОГИЧЕСКИ ЧИСТОГО СУДОВОГО МАЛОВЯЗКОГО ТОПЛИВА 2002
  • Кондрашева Н.К.
  • Семёнов В.М.
  • Кондрашев Д.О.
  • Безруков А.В.
RU2213125C1

Реферат патента 2013 года СУДОВОЕ МАЛОВЯЗКОЕ ТОПЛИВО

Изобретение относится к судовому маловязкому топливу, содержащему смесь дистиллятов атмосферной и вакуумной перегонки нефти. Топливо характеризуется тем, что оно содержит фракцию атмосферной перегонки с интервалом выкипания 210-365°С и фракцию вакуумной перегонки с интервалом выкипания 255-360°С при следующем массовом соотношении компонентов, мас.%: фракция атмосферной перегонки с интервалом выкипания 210-365°С - 60-70; фракция вакуумной перегонки с интервалом выкипания 255-360°С - до 100. Настоящее топливо обладает улучшенными показателями по цетановому числу, при этом технология его получения является упрощенной. 4 табл.

Формула изобретения RU 2 478 692 C1

Судовое маловязкое топливо, содержащее смесь дистиллятов атмосферной и вакуумной перегонки нефти, отличающееся тем, что оно содержит фракцию атмосферной перегонки с интервалом выкипания 210-365°С и фракцию вакуумной перегонки с интервалом выкипания 255-360°С при следующем массовом соотношении компонентов, мас.%:
Фракция атмосферной перегонки с интервалом выкипания 210-365°С 60-70 Фракция вакуумной перегонки с интервалом выкипания 255-360°С до 100

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2013 года RU2478692C1

RU 2058372 C1, 20.04.1996
СУДОВОЕ ТОПЛИВО 1999
  • Лядин Н.М.
  • Пронин Н.В.
  • Борисов В.П.
  • Алуева Е.М.
  • Митусова Т.Н.
  • Пугач И.А.
RU2155211C1
ТОПЛИВО МАЛОВЯЗКОЕ СУДОВОЕ 1995
  • Пережигина И.Я.
  • Митусова Т.Н.
  • Рогов С.Л.
  • Юхнев В.А.
  • Баженов В.П.
  • Шуверов В.М.
  • Веселкин В.А.
RU2076138C1
УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ ПЕРЕДАЧЕЙ ПОЛЯРИЗОВАННОГО ЛАЗЕРНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ К ОПТИЧЕСКИМ ДЕТОНАТОРАМ НА ОСНОВЕ МАГНИТООПТИЧЕСКОГО ПРОСТРАНСТВЕННО-ВРЕМЕННОГО МОДУЛЯТОРА 2001
  • Кузьменко А.П.
  • Леоненко Н.А.
  • Павлова Н.А.
  • Жуков Е.А.
RU2204876C2

RU 2 478 692 C1

Авторы

Котов Сергей Владимирович

Тыщенко Владимир Александрович

Рудяк Константин Борисович

Камалов Камил Гарифович

Муращенко Марина Геннадьевна

Лучина Наталья Юрьевна

Ясиненко Виктор Александрович

Канкаева Ирина Николаевна

Стрельникова Екатерина Александровна

Даты

2013-04-10Публикация

2012-02-09Подача