СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СУДОВОГО МАЛОВЯЗКОГО ТОПЛИВА Российский патент 2018 года по МПК C10L1/04 C10L1/08 C10G9/00 C10G57/00 

Настоящее изобретение относится к способам получения топлива для судовых высоко- и среднеоборотных дизелей, силовых энергетических установок и относится к нефтеперерабатывающей промышленности.

Известен способ получения маловязкого судового топлива, который заключается в использовании фракций первичной переработки нефти каталитического крекинга. При этом на установке АВТ выделяют фракции 160-360°C, 160-420°C и 300-480°C и смешивают их в соотношении 40:40:20-60:30:10; каталитическому крекингу подвергают вакуумный газойль 250-550°C, из катализата выделяют фракцию 160-400°C и смешивают ее с дистиллятом прямой перегонки в соотношении: 20:80 - 60:40 [патент РФ №2074232].

Также, в известном способе маловязкое судовое топливо может вырабатываться не только на основе первичных продуктов с высоким содержанием серы, но на основе вторичного происхождения (дистиллятов от процессов каталитического, термического крекинга и коксования), что способствует снижению стабильности топлива при хранении и повышенному содержанию в топливе сернистых и ненасыщенных соединений, массовая доля серы, %: 1,3-1,5, при этом повышается коррозионная агрессивность топлива.

Еще одним недостатком способа, описанного в патенте РФ №2074232, является высокая температура текучести и коксуемость маловязкого судового топлива, что ухудшает его эксплуатационные свойства, а также затрудняет транспортировку и хранение.

Наиболее близким техническим решением к заявленному изобретению является способ получения судового маловязкого топлива, описанный в патенте РФ №2149888, который заключается в том, что путем атмосферно-вакуумной перегонки выделяют фракции 155-360°C, 155-435°C и 220-550°C, которые смешивают в массовом соотношении 40:55:5 - 55:35:10, а фракцию тяжелого вакуумного газойля 240-560°C подвергают предварительно 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 смешением этой фракции с дистиллятом прямой перегонки нефти в массовом соотношении 15:85-65:35.

В связи с ужесточением требований по содержанию серы в судовых топливах, приведенные выше изобретения являются неактуальными, т.к. в судовом топливе, полученном способом, описанным в патенте РФ №2074232, содержание серы колеблется от 1,3 до 1,5 мас.%, в патенте №2149888 - от 0,452 до 1,05 мас.% В заявленном изобретении максимальное содержание серы в судовом маловязком топливе составляет 0,1 мас.%

Целью изобретения является улучшение эксплуатационных, экологических, антикоррозионных и низкотемпературных свойств топлива.

Эта цель достигается тем, что полученные путем атмосферно-вакуумной перегонки вакуумную дизельную фракцию (продукт вакуумной колонны), тяжелую дизельную фракцию (продукт ректификационной колонны), фракцию НК-360°C (верхнее циркуляционное орошение вакуумной колонны) смешивают в резервуаре с вакуумным газойлем установки висбрекинга полугудрона в массовом соотношении 40:20:40:0-85:5:5:5 соответственно, после чего компаунд подвергают гидроочистке на алюмокобальтмолибденовом или алюмоникельмолибденовом катализаторе, что приводит к повышению химической стабильности топлива и уменьшению отложений в топливной системе за счет удаления из топлива части гетероорганических (серу-, азот- и кислородсодержащих) и ненасыщенных соединений. Далее в линию откачки в товарно-сырьевой цех гидроочищенного компаундированного компонента судового маловязкого топлива закачивают легкий газойль каталитического крекинга предварительно гидроочищенного вакуумного газойля и, при необходимости, депрессорно-диспергирующую присадку.

Общее снижение содержания сернистых и кислородсодержащих органических соединений уменьшает коррозионное воздействие топлива на детали цилиндро-поршневой группы двигателя.

Использование продукта висбрекинга полугудрона с широкой фракцией НК-360°C установки атмосферно-вакуумной перегонки газового конденсата позволяет расширить сырьевую базу для обеспечения возрастающей потребности в судовых топливах.

Смесь компонентов судового маловязкого топлива подвергают гидроочистке на алюмокобальтмолибденовом или алюмоникельмолибденовом катализаторе в среде водорода при давлении 30-50 кгс/см² при температуре 360-425°C и получают компонент судового маловязкого топлива.

Использование легкого газойля каталитического крекинга гидроочищенного сырья в качестве компонента судового топлива, а также гидроочистка смеси компонентов первичной переработки в сочетании с депрессорной присадкой (при необходимости) обеспечивает судовому топливу улучшенные экологические характеристики.

Судовое маловязкое топливо предназначено для использования в высокооборотных и среднеоборотных дизельных двигателях силовых энергетических установок. Судовое маловязкое топливо изготавливается в соответствии с Техническим регламентом Таможенного союза 013/2011 «О требованиях к автомобильному и авиационному бензину, дизельному и судовому топливу, топливу для реактивных двигателей и мазуту».

При получении судового маловязкого топлива с температурой текучести выше требуемого значения, возможно введение депрессорно-диспергирующей присадки, что позволит снизить данный показатель. Количество вводимой присадки, необходимое для обеспечения требуемого качества судового маловязкого топлива, зависит от качества компонентов, на основе которых приготовлено компаундированное судовое топливо. Количество вовлекаемой присадки составляет 100-1300 мг/кг.

Изобретение поясняется чертежами.

На фиг. 1 показаны требования к характеристикам судового топлива технологического регламента Таможенного союза «О требованиях к автомобильному и авиационному бензину, дизельному и судовому топливу, топливу для реактивных двигателей и мазуту», на фиг. 2 приведена таблица с соотношениями вовлекаемых компонентов в компаундированное судовое топливо, на фиг. 3 - с показателями качества компонентов судового маловязкого топлива, на фиг. 4 - с показателями качества судового маловязкого топлива.

Пример-прототип. Нефть подвергают перегонке на установке АВТ с выделением фракций 155-360°C, 155-435°C, 220-550°C и 240-560°C. Фракции 155-360°C, 155-435°C и фракцию 220-550°C смешивают в соотношении соответственно 55:35:10 и получают дистиллят прямой перегонки нефти. Фракцию газойля каталитического крекинга 155-420°C компаундируют с прямогонным дистиллятом в количестве 15%. Судовое маловязкое топливо, полученное данным способом, обладает повышенным содержанием серы, не удовлетворяющим требованию технического регламента Таможенного союза «О требованиях к автомобильному и авиационному бензину, дизельному и судовому топливу, топливу для реактивных двигателей и мазуту» и повышенной температурой текучести, что ухудшает транспортировку и хранение.

Пример 1. Нефть подвергают перегонке на установке ЭЛОУ-АВТ с выделением вакуумной дизельной фракции в вакуумной колонне и газовый конденсат - с выделением тяжелой дизельной фракции в ректификационной колонне, фракции НК-360°C, которая является верхним циркуляционным орошением вакуумной колонны, заливают их в резервуар для смешения в массовом соотношении 58:21:21 и подвергают гидроочистке на алюмокобальтмолибденовом катализаторе в среде водорода при давлении 30-50 кгс/см² при температуре 425°C с получением компонента судового маловязкого топлива.

Гидроочищенный вакуумный газойль подвергают каталитическому крекингу в адиабатических условиях в паровой фазе, при температуре 460°C и невысоком избыточном давлении - не более 0,69 кгс/см² на цеолитсодержащем катализаторе с выделением легкого газойля, и вводят в линию откачки компонента судового маловязкого топлива с установки гидроочистки в товарно-сырьевой цех в количестве 37 мас.%

Из данных таблицы 4, приведенной на фиг. 4, следует, что по сравнению с прототипом улучшились эксплуатационные, экологические, антикоррозионные и низкотемпературные свойства, а именно снизилось содержание серы, коксуемость, массовая доля механических примесей, температура текучести.

Пример 2. Отличается от примера 1 тем, что в линию откачки компонента судового маловязкого топлива с установки гидроочистки, кроме легкого газойля каталитического крекинга вводится депрессорно-диспергирующая присадка в количестве 300 ppm.

Анализ полученного образца показал, что при введении присадки значительно снизилась температура текучести, остальные показатели по сравнению с примером 1 практически не изменились.

Пример 3. Нефть подвергают перегонке на установке ЭЛОУ-АВТ с выделением вакуумной дизельной в вакуумной колонне и газовый конденсат - с выделением тяжелой дизельной фракции в ректификационной колонне, фракции НК-360°C, которая является верхним циркуляционным орошением вакуумной колонны, полугудрон подвергают висбрекингу с выделением фракции вакуумного газойля, полученные фракции смешивают в резервуаре в массовом соотношении 54:20:19:7 и подвергают гидроочистке на алюмокобальтмолибденовом или алюмоникельмолибденовом катализаторах в среде водорода при давлении 42 кгс/см² при температуре 425°C с получением компонента судового маловязкого топлива.

Гидроочищенный вакуумный газойль подвергают каталитическому крекингу в адиабатических условиях в паровой фазе, при температуре 460°C и невысоком избыточном давлении - не более 0,69 кгс/см² на цеолитсодержащем катализаторе с выделением легкого газойля и вводят в линию откачки компонента судового маловязкого топлива с установки гидроочистки в товарно-сырьевой цех в количестве 37 мас.%

Из данных таблицы, приведенной на фиг. 4, следует, что по сравнению с прототипом улучшились низкотемпературные и эксплуатационные свойства. По сравнению с примером 1, при введении вакуумного газойля висбрекинга, несколько увеличилось содержание серы в судовом маловязком топливе, на два пункта снизился цетановый индекс, увеличились массовая доля механических примесей и коксуемость.

Примеры 4, 5. Нефть подвергают перегонки на установке ЭЛОУ-АВТ с выделением вакуумной дизельной фракции в вакуумной колонне и газовый конденсат - с выделением тяжелой дизельной фракции в ректификационной колонне, фракции НК-360, которая является верхним циркуляционным орошением вакуумной колонны, полученные фракции смешивают в резервуаре в массовом соотношении 40:10:50 (пример 4) и 89:6:5 (пример 5) далее подвергают гидроочистке на алюмокобальтмолибденовом катализаторе в среде водорода при давлении 42 кгс/см² при температуре 425°C с получением компонента судового маловязкого топлива.

Гидроочищенный вакуумный газойль подвергают каталитическому крекингу в адиабатических условиях в паровой фазе, при температуре 460°C и невысоком избыточном давлении - не более 0,69 кгс/см² на цеолитсодержащем катализаторе с выделение легкого газойля (ЛГ КК) и вводят в линию откачки компонента судового маловязкого топлива (СМТ) с установки гидроочистки в товарно-сырьевой цех в массовом соотношении (ЛГ КК):(компонент СМТ) 50:50 (пример 4) и 10:90 (пример 5).

Анализ образцов СМТ по примерам 4, и 5 показал, что по сравнению с прототипом улучшились экологические и эксплуатационные свойства топлива, значительно снизилось содержание серы, что ведет к снижению коррозионной активности. Увеличение в топливе легкого газойля каталитического крекинга (пример 4) способствует снижению цетанового числа СМТ, некоторому увеличению содержания серы. Увеличение в топливе содержания вакуумной дизельной фракции (пример 5) ведет за собой снижение температуры вспышки.

Полученные в результате экспериментов образцы судового маловязкого топлива характеризуются низким содержанием серы и низкой температурой текучести, практически, отсутствием механических примесей, снижением коксуемости, что указывает на его высокие экологические, антикоррозионные, эксплуатационные и низкотемпературные свойства. Судовое маловязкое топливо, полученное способом, описанным в заявленном изобретении, может быть использовано на нефтеперерабатывающих заводах для получения топлива для судовых двигателей.

Изобретение раскрывает способ получения судового маловязкого топлива путем атмосферно-вакуумной перегонки нефти с выделением фракций, каталитического крекинга вакуумного газойля, компаундирования этих фракций, характеризующийся тем, что при атмосферно-вакуумной перегонке нефти выделяют вакуумную дизельную фракцию в вакуумной колонне, при атмосферно-вакуумной перегонке газового конденсата - тяжелую дизельную фракцию в ректификационной колонне и НК-360°C, являющуюся верхним циркуляционным орошением вакуумной колонны, с последующим их смешением с вакуумным газойлем установки висбрекинга в массовом соотношении 40:20:40:0-85:5:5:5 и гидроочисткой с получением компонента судового маловязкого топлива, затем каталитическому крекингу подвергают гидроочищенный вакуумный газойль с отделением от полученного продукта фракции легкого газойля и компаундированием его с компонентом судового маловязкого топлива в массовом соотношении 90:10-50:50. Технический результат заключается в улучшении экологических, эксплуатационных, антикоррозионных и низкотемпературных свойств. 1 з.п. ф-лы, 5 пр., 4 табл.

1. Способ получения судового маловязкого топлива путем атмосферно-вакуумной перегонки нефти с выделением фракций, каталитического крекинга вакуумного газойля, компаундирования этих фракций, отличающийся тем, что при атмосферно-вакуумной перегонке нефти выделяют вакуумную дизельную фракцию в вакуумной колонне, при атмосферно-вакуумной перегонке газового конденсата - тяжелую дизельную фракцию в ректификационной колонне и НК-360°C, являющуюся верхним циркуляционным орошением вакуумной колонны, с последующим их смешением с вакуумным газойлем установки висбрекинга в массовом соотношении 40:20:40:0-85:5:5:5 и гидроочисткой с получением компонента судового маловязкого топлива, затем каталитическому крекингу подвергают гидроочищенный вакуумный газойль с отделением от полученного продукта фракции легкого газойля и компаундированием его с компонентом судового маловязкого топлива в массовом соотношении 90:10-50:50.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что при необходимости, для снижения температуры текучести вводят депрессорно-диспергирующую присадку.