КОТЕЛЬНОЕ ТОПЛИВО Российский патент 2013 года по МПК C10L1/04 C10L1/10 C10L1/18 C10L1/22 C10L10/00 

Изобретение относится к котельному топливу на основе тяжелых фракций переработки нефти, а также к утилизации отходов производства растительных масел и позволяет расширить ассортимент котельных топлив.

Известно топливо для котельной (патент RU №2146694) на основе тяжелой нефтяной фракции, нефтешлама и отходов производства синтетических жирных кислот (СЖК) при следующем массовом соотношении компонентов:

нефтешлам 1-25 отходы производства синтетических жирных кислот 0,004-0,1 тяжелая нефтяная фракция остальное

Недостатками этого топлива является высокая вязкость, что усложняет его перекачку по трубопроводам, и низкая стабильность.

Наиболее близким является топливо для котельной (патент RU №2459862) на основе тяжелой нефтяной фракции, нефтешлама и побочного продукта переработки сланцевого масла - полимеров молекулярной массы 5000-7000, содержащих не более 0,05% серы и растворимых в гудроне, при следующем соотношении компонентов, % масс.:

нефтешлам 30-70 полимеры 3-10 тяжелая нефтяная фракция остальное

Недостатками этого топлива является высокая вязкость, что усложняет его перекачку по трубопроводам, и низкая стабильность.

Задачей изобретения является разработка котельного топлива высокого качества, состав которого повышает ассортимент котельных топлив.

Техническим результатом является снижение вязкости и увеличение стабильности котельного топлива.

Технический результат достигается тем, что котельное топливо содержит тяжелую нефтяную фракцию и стабилизатор, в качестве которого используют отход производства растительных масел - карбоксилат натрия при следующем соотношении компонентов, % масс.:

карбоксилат натрия 20-30 тяжелая нефтяная фракция остальное

Одним из компонентов предлагаемого котельного топлива является карбоксилат натрия, представляющий собой натриевые соли жирных кислот, получаемых при переработке щелочных отходов, которые образуются при обработке растительных масел едким натром. Это пастообразное вещество светло-коричневого или коричневого цвета, содержащее не менее 25% жиров, 9-28% мыл и 0,2-0,4% свободной щелочи.

Добавление в топливо карбоксилата натрия создает устойчивую топливную эмульсию, повышает его стабильность и снижает вязкость при сохранении высокими таких технических показателей как теплота сгорания, температуры застывания и вспышки, а также снижает содержание серы в топливе. Кроме того, снижение вязкости позволяет увеличить скорость осаждения механических примесей при хранении и утилизировать отходы производства растительных масел.

Таким образом, совокупность существенных признаков, изложенных в формуле изобретения, позволяет достичь желаемый технический результат, а именно увеличить стабильность котельного топлива и снизить его вязкость, что позволяет длительное хранение его в резервуарах и легкую перекачку по трубопроводам, при сохранении высокими остальных технических характеристик.

Котельное топливо получают путем смешения карбоксилата натрия и мазута, предварительно нагретых до 60-70°C, перемешивания их при этой температуре до устойчивой эмульсии в течение 30-40 минут.

Качество получаемого котельного топлива иллюстрируют нижеприведенные примеры. В качестве компонентов использовали: мазут топочный М-100 сернистый (содержание серы 1,8%) по ГОСТ 10585 и карбоксилат натрия производства ОАО «Краснодармаслозавод». Котельное топливо получали на опытной установке ОАО «Краснодарэконефть», снабженной скоростной мешалкой (до 3000 об/мин), резервуарами и насосами. Полученному котельному топливу определяли вязкость условную ВУ₈₀ по ГОСТ 6258, теплоту сгорания по ГОСТ 21261, температуру застывания по ГОСТ 20287, температуру вспышки в открытом тигле по ГОСТ 4333, массовую долю серы по ГОСТ Р51947, содержание механических примесей по ГОСТ 6370 после приготовления котельного топлива и через 150 дней, а так же стабильность по его расслаиваемости и выпадению осадка.

Пример 1

25% масс. карбоксилата натрия нагревали до 65°C и смешивали с 75% масс мазута М-100, предварительно нагретого до 65°C, в резервуаре, снабженном скоростной мешалкой, и перемешивали при этой температуре в течение 35 минут. Полученное котельное топливо анализировали. Результаты анализов представлены в таблице.

Пример 2

20% масс. карбоксилата натрия нагревали до 70°C и смешивали с 80% масс мазута М-100, предварительно нагретого до 70°C, в резервуаре, снабженном скоростной мешалкой, и перемешивали при этой температуре в течение 30 минут. Полученное котельное топливо анализировали. Результаты анализов представлены в таблице.

Пример 3

30% масс. карбоксилата натрия нагревали до 60°C и смешивали с 70% масс мазута М-100, предварительно нагретого до 60°C, в резервуаре, снабженном скоростной мешалкой, и перемешивали при этой температуре в течение 40 минут. Полученное котельное топливо анализировали. Результаты анализов представлены в таблице.

Пример 4 (сравнительный)

Котельное топливо готовили по примеру 1 с той разницей, что брали 18% масс. карбоксилата натрия и смешивали с 82% масс. мазута М-100. Полученное котельное топливо анализировали. Результаты анализов представлены в таблице.

Пример 5 (сравнительный)

Котельное топливо готовили по примеру 1 с той разницей, что брали 33% масс. карбоксилата натрия и смешивали с 67% масс. мазута М-100. Полученное котельное топливо анализировали. Результаты анализов представлены в таблице.

Пример 6 (по прототипу)

50% масс. нефтешлама, содержащего 15,0% воды, нагревали до 90°C и смешивали в резервуаре, снабженном скоростной мешалкой, с предварительно нагретым до 90°C мазутом М-100 в количестве 43,5% масс. и 6,5% масс. побочного продукта переработки сланцевого масла - полимеров, растворимых в гудроне, и перемешивали при этой температуре в течение 35 минут. Полученное топливо для котельной анализировали. Результаты анализов представлены в таблице.

Представленные результаты показывают высокое качество предложенного котельного топлива. Оно обладает низкой вязкостью и температурой застывания и высокой стабильностью. Эти качества позволяют легко перекачивать топливо по трубопроводам и ускоряют процесс выпадения механических примесей. Более низкое содержание серы в топливе в сравнении с прототипом снижает коррозионное влияние топлива на оборудование. Кроме того, следует отметить, что для приготовления топлива требуются более низкие температуры подогрева компонентов, что экономит энергоресурсы.

Изобретение относится к котельному топливу, содержащему тяжелую нефтяную фракцию и стабилизатор, в качестве которого используют отход производства растительных масел - карбоксилат натрия, при следующем соотношении компонентов, % масс.: карбоксилат натрия 20-30 тяжелая нефтяная фракция - остальное. Предложенное котельное топливо обладает высокой стабильностью и низкой вязкостью. 1 табл., 6 пр.

Котельное топливо, содержащее тяжелую нефтяную фракцию и стабилизатор, отличающееся тем, что в качестве стабилизатора используют отход производства растительных масел - карбоксилат натрия при следующем соотношении компонентов, мас.%:
карбоксилат натрия 20-30 тяжелая нефтяная фракция остальное