Топливо маловязкое судовое Российский патент 2020 года по МПК C10L1/04 C10L1/08 

Изобретение относится к области нефтепереработки и нефтехимии, в частности, к получению углеводородных топливных композиций на основе продуктов переработки нефти и может быть использовано в качестве топлива для высокооборотных и среднеоборотных судовых двигателей.

Одним из крупнотоннажных продуктов нефтепереработки является топливо маловязкое судовое, требования, к качеству которого определены в ТУ 38.101567-2014. Отличительной особенностью топлива маловязкого судового (далее ТМС) является высокие плотность, вязкость и температура вспышки, при достаточно низкой температуре застывания - не выше минус 10°С. С учетом данных требований существует значительное количество композиций для производства ТМС, где в качестве компонентов используются различные дистиллятные фракции процессов первичной и вторичной переработки нефти. Для улучшения эксплуатационных показателей в ТМС вводятся присадки различного назначения. С точки зрения экономической эффективности в ТМС необходимо вовлекать: максимальное количество тяжелых фракций нефтепереработки, которые являются компонентами топочных мазутов, и минимальные количества дизельных фракций, которые могут вовлекаться в приготовление товарных дизельных топлив, и дорогостоящих компонентов.

Известен способ получения судового маловязкого топлива (RU №2570647, МПК C10G 55/08, C10G 7/00, C10L 1/04, опубликовано: 10.12.2015 Бюл. №34), включающий в себя прямогонную дизельную фракцию, выкипающую в пределах от 180 до 360°С (ПДФ); легкий газойль каталитического крекинга (ЛГКК), выкипающий в пределах от 180 до 360°С; легкий газойль замедленного коксования (ЛГЗК), выкипающий в пределах от 180 до 360°С в их массовом соотношении 30-50% (ПДФ):10-50% (ЛГЗК), 20-60% (ЛГКК) с добавлением в полученное топливо депрессорной присадки ВЭС, представляющей собой сополимер этилена с винилацетатом, в количестве от 0,10 до 0,50% мас.

Общими признаками аналога и предлагаемого изобретения является то, что в состав топлива маловязкого судового вовлекаются среднедистиллятные продукты процессов первичной и вторичной переработки (каталитического крекинга и коксования) нефти.

Недостатком аналога является вовлечение в состав топлива только дизельных фракций, выкипающих до 360°С (прямогонных и вторичного происхождения), а также снижающей температуру застывания товарной депрессорной присадки ВЭС. Это приводит к увеличению себестоимости топлива и отвлечению ценных нефтяных фракций, вовлекаемых в производство дорогостоящих дизельных топлив.

Наиболее близким по технической сущности решением (прототипом) является судовое маловязкое топливо, раскрытое в патенте на изобретение «Способ получения экологически чистого судового маловязкого топлива» (RU №25968 68, МПК C10L 1/04, C10L 1/08, C10G 69/02, C10L 1/18, опубликовано: 10.09.2016 Бюл. №25), состоящее из гидроочищенного дизельного топлива 216-358°С, гидроочищенного вакуумного газойля 325-548°С и легкого газойля каталитического крекинга 219-357°С в соотношении 75-83:2-6:15-19% соответственно, а также депрессорно-диспергирующей присадки в концентрации 0,06% мас.

Общим признаком заявляемого изобретения и прототипа является то, что в состав топлива маловязкого судового в широком ассортименте вовлекаются среднедистиллятные продукты процессов первичной и вторичной переработки нефти и продукты, получаемые при вакуумной перегонке мазута.

Недостатки прототипа, по сравнению с предлагаемым изобретением заключаются в низком процентном вовлечении тяжелых фракций вторичной переработки нефти (2-6%), высоком процентном вовлечении в состав топлива дорогостоящих дизельных фракций (Т к.к. до 358°С) и применении товарной депрессорно-диспергирующей присадки, что экономически неэффективно.

Цель изобретения - разработка состава топлива маловязкого судового (ТМС), с вовлечением утяжеленных продуктов процессов первичной и вторичной переработки нефти, а также побочных продуктов нефтехимии, отвечающего требованиям ТУ 38.101567-2014 и технического регламента Таможенного союза «О требованиях к автомобильному и авиационному бензину, дизельному и судовому топливу, топливу для реактивных двигателей и мазуту» (TP ТС 013/2011) с поправками от 1 января 2020 года.

Технический результат заключается получении топлива маловязкого судового, удовлетворяющего требованиям ТУ 38.101567-2014, в состав которого вовлечен высокий процент утяжеленных продуктов первичной и вторичной переработки нефти, без применения диспергирующих и депрессорно-диспергирующих присадок.

Указанный технический результат достигается тем, что топливо маловязкое судовое, которое может быть использовано в качестве топлива для высокооборотных и среднеоборотных судовых двигателей, содержит смесь утяжеленных среднедистиллятных фракций первичной и вторичной переработки нефти и продуктов, получаемых при вакуумной перегонке мазута, согласно изобретению, оно содержит 70-88 мас. % утяжеленных фракций, выкипающих до температуры 370-420°С, и 0,01 - 0,1 мас. % побочного продукта нефтехимии (отхода производства полиэтилена высокого давления) - низкомолекулярного полиэтилена.

Для доказательства технического результата были составлены 2 базовые основы (БО-1 и БО-2), Состав базовых основ (БО), физико-химические и эксплуатационные характеристики компонентов, используемых для приготовления базовых основ ТМС приведены в таблице 1.

В качестве компонентов в базовые основы БО-1 и БО-2 входили среднедистиллятные утяжеленные продукты процессов первичной и вторичной переработки нефти и продукты, получаемые при вакуумной перегонке мазута:

1. Утяжеленное дизельное топливо, получаемое при вакуумной перегонке мазута - УДТ ВПМ (фракция 264-400°С).

2. Легкий вакуумный дистиллят, получаемый при вакуумной перегонке мазута - ЛВД (фракция 287-418°С).

3. Утяжеленное дизельное топливо, полученное при атмосферной перегонке нефти - УДТ АП (фракция 222-368°С).

4. Легкий газойль каталитического крекинга - ЛГКК (фракция 175-300°С).

5. Легкий газойль замедленного коксования - ЛГЗК (фракция 258-401°С).

Базовые основы БО-1 и БО-2 содержат, соответственно, 70 и 88% мас. утяжеленных фракций.

Низкомолекулярный полиэтилен (НМПЭ), используемый в составе ТМС в качестве добавки к базовым основам имел следующие характеристики: плотность (при 20°С) - 882,3 кг/м³, динамическая вязкость расплава - 65 мПа*с, температура плавления - 81°С, средневесовая молекулярная масса - 3000. НМПЭ смешивали с базовыми основами при температуре 50-60°С в виде 20% мас. раствора в дизельном топливе летнем.

Введение в ТМС утяжеленных фракций приводит к повышению температуры застывания. Оптимизация количества добавки НМПЭ к базовым основам по температуре застывания топливной композиции представлена в табл. 2.

Разница в эффективности действия НМПЭ на температуру застывания БО-1 и БО-2 связана с различным компонентным составом базовых основ. Базовые основы БО-1 и БО-2 содержат, соответственно, 70 и 88% мас. утяжеленных фракций (УФ). Количество вводимого НМПЭ в БО для достижения нормативных показателей по температуре застывания (не выше минус 10°С) коррелирует с содержанием утяжеленных фракций (УФ): содержание УФ: % мас. НМПЭ=(88-70):(0,1-0,01).

В таблице 3 показано, что заявляемое ТМС, приготовленное на БО-1 и БО-2 с добавкой НМПЭ полностью удовлетворяет требованиям ТУ 38.101567-2014 и Технического регламента Таможенного союза 013/2011. Таким образом, приведенные результаты подтверждают заявленный технический результат изобретения.

Предлагаемое изобретение по сравнению с прототипом позволит снизить себестоимость производства ТМС и увеличить в целом эффективность переработки нефти за счет значительного вовлечения в производство ТМС тяжелых фракций нефтепереработки, которые являются компонентами топочных мазутов, и минимизации количества дизельных фракций, которые могут вовлекаться в приготовление товарных дизельных топлив, а также отказа от использования при производстве ТМС дорогостоящих депрессорных присадок.

Изобретение описывает топливо маловязкое судовое, содержащее в различных соотношениях смесь утяжеленных среднедистиллятных фракций первичной и вторичной переработки нефти: утяжеленное дизельное топливо, полученное при атмосферной перегонке нефти (222-368°С), - 0-61 мас.%, легкий газойль каталитического крекинга (175-300°С) - 30-12 мас.%, легкий газойль замедленного коксования (258-401°С) - 0-2 мас.%, продукты вакуумной перегонки мазута: утяжеленное дизельное топливо (264-400°С) - 70-20 мас.%, легкий вакуумный дистиллят (287-418°С) - 0-5 мас.%, отличающееся тем, что оно содержит 70-88 мас.% утяжеленных фракций с температурой конца кипения 368-418°С и низкомолекулярный полиэтилен в виде 20 мас.% раствора в дизельном летнем топливе, при этом соотношение утяжеленных фракций к низкомолекулярному полиэтилену составляет 88-70:0,1-0,01 мас.%. Технический результат: получение топлива маловязкого судового, удовлетворяющего требованиям ТУ 38.101567-2014, в состав которого вовлечен высокий процент утяжеленных продуктов первичной и вторичной переработки нефти, без применения диспергирующих и депрессорно-диспергирующих присадок. 3 табл.

Топливо маловязкое судовое, содержащее в различных соотношениях смесь утяжеленных среднедистиллятных фракций первичной и вторичной переработки нефти: утяжеленное дизельное топливо, полученное при атмосферной перегонке нефти (222-368°С), - 0-61 мас.%, легкий газойль каталитического крекинга (175-300°С) - 30-12 мас.%, легкий газойль замедленного коксования (258-401°С) - 0-2 мас.%, продукты вакуумной перегонки мазута: утяжеленное дизельное топливо (264-400°С) - 70-20 мас.%, легкий вакуумный дистиллят (287-418°С) - 0-5 мас.%, отличающееся тем, что оно содержит 70-88 мас.% утяжеленных фракций с температурой конца кипения 368-418°С и низкомолекулярный полиэтилен в виде 20 мас.% раствора в дизельном летнем топливе, при этом соотношение утяжеленных фракций к низкомолекулярному полиэтилену составляет 88-70:0,1-0,01 мас.%.