способ получения маловязкого судового топлива

Формула изобретения

Способ получения 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 фракции, выкипающие в интервалах 160 360, 160 420 и 300 480^oС с последующим их смешиванием в массовом соотношении 40: 40: 20 60:30:10 с получением дистиллята прямой перегонки, а каталитическому крекингу подвергают фракцию вакуумного газойля, выкипающую в интервале 250 - 550^oС с отделением от полученного продукта фракции, выкипающей в интервале 160 400^oС, и компаундированием этой фракции с дистиллятом прямой перегонки в массовом соотношении 20:80 60:40.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к способам получения топлива для судовых двигателей и может быть использовано в нефтеперерабатывающей промышленности. Изобретение предусматривает получение топлива маловязкого судового (ТМС).

Топливо судовое маловязкое предназначено для использования в среднеоборотных и высокооборотных дизельных двигателях, потребляющих значительное количество дефицитного дизельного топлива по ГОСТ 305-82. Требования к дизельному топливу Л-0,5 62 ГОСТ 305-82 и предлагаемому взамен его маловязкому судовому топливу по ТУ 38.101567-87 представлены в табл. 1. Из данных табл. 1 следует, что в сравнении с дизельным топливом марки "Л" ГОСТ 305-82 нормы на топливо маловязкое судовое менее жесткие. Так, цетановое число ТМС должно быть не менее 40, а для дизельного "Л" топлива не менее 45 единиц. Содержание серы в разрабатываемом топливе допускается 1,5% вместо 0,5 для топлива дизельного Л-0,5.

Топливо маловязкое судовое может вырабатываться на основе продуктов вторичного происхождения (дистиллятов от процессов каталитического, термического крекинга и коксования). При этом йодное число в маловязком судовом топливе может достигать 20 г йода на 100 г топлива, в то время как в дизельном не более 6 г йода на 100 г топлива. В требованиях потребителей на ТМС не нормируется фракционный состав, а кинематическая вязкость при 20^oС допускается 11,4 м²/с вместо не более 6,0 верхнего предела для дизельного топлива. Однако ТМС предъявляются жесткие требования по эксплуатационным характеристикам: повышению смазывающей способности и снижению коррозионной активности.

Известен способ получения ТМС путем перегонки нефти на прямогонные фракции и вакуумные, коксования гудрона на установке замедленного коксования с последующим выделением фракции легкого газойля коксования 160-300^oС, вторичной перегонки мазута на комбинированной установке КГФ-АТ-ТК с последующим компаундированием вакуумного газойля, дизельных фракций с установок АТ и КГФ-АТ-ТК и легкого газойля коксования в соотношении 5-50-45:20-50-30. [1]

Однако в данном способе получения ТМС используются низкокипящие фракции, что приводит к низкому цетановому числу ТМС (42 ед.) и выходу топлива на нефть. Использование дистиллята коксования, выкипающего в пределах 160-300^oС также способствует снижению стабильности топлива при хранении.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ получения ТМС путем перегонки нефти с выделением на установке АТ фракции 160-360^oС, на установке ВТ фракции 360-500^oС и гудрона - остаточной фракции выше 500^oС. Вакуумный газойль 360-500^oС подвергают каталитическому крекингу с выделением из катализата дистиллята с пределами выкипания 190-280^oС. Гудрон направляется на установку коксования. Из продуктов коксования выделяют фракцию 190-290^oС. Фракции 180-360^oС прямой гонки, 190-280^oС каталитического крекинга и 190-290^oС коксования компаундируют в соотношении 1:1:1 [2]

Полученную смесь подвергают селективной очистке фурфуролом с целью получения улучшенного показателя цетанового числа. Однако в данном способе получения ТМС используют легкие фракции прямой перегонки нефти, каталитического крекинга и коксования, что приводит к снижению цетанового числа и выхода ТМС на нефть.

Кроме того, в данном способе производства ТМС применяется процесс селективной очистки фурфуролом очень трудоемкий и приводящий также к снижению выхода целевого топлива. Вследствие вышеизложенного выход ТМС составляет лишь 36% на нефть.

Целью изобретения является повышение выхода топлива на нефть и улучшение его смазывающей способности. Это достигается тем, что на установке АВТ выделяют фракции 160-360^oС, 160-420^oС, 300-480^oС и 250-550^oС; фракции 160- 360^oС; 160-420^oС и 300-480^oС смешивают в соотношении 40:40: 20 60:30:10 и получают дистиллят прямой перегонки нефти.

Фракцию 250-550^oС подвергают каталитическому крекингу. Из катализата выделяют фракцию 160-400^oС и компаундируют ее с дистиллятом прямой перегонки в соотношении 20:80 60:40.

Сущность изобретения заключается в том, что для обеспечения хорошей смазывающей способности топлива из нефти выделяются путем прямой перегонки фракции с максимальным содержанием тяжелых прямогонных компонентов и компаундируются в определенном соотношении, обеспечивающем высокий выход топлива.

Каталитическому крекингу подвергают также тяжелый вакуумный газойль на специальном цеолитсодержащем катализаторе типа "EMKAT", обеспечивающем крекинг тяжелого вакуумного дистиллята с образованием в основном бициклических ароматических и нафтеновых углеводородов. Из катализата выделяют фракцию 160-400^oС и компаундируют ее с дистиллятом прямой перегонки нефти в соотношении 20:80 40:60.

Получаемое по данному способу топливо маловязкое судовое характеризуется низким содержанием фракций, выкипающих до 250^oС.

В целом топливо имеет фракций выше 250^oС до 80% При значительно увеличивается выход ТМС на нефть, а также высвобождаются низкокипящие фракции для использования их по целевому назначению.

В табл. 2 представлен компонентный состав, в табл. 3 качество и в табл. 4 результаты испытаний образцов, полученных по прототипу и предлагаемому способу получения ТМС.

Пример прототип. Нефть на установке АВТ подвергают перегонке на фракции 180-360^oС и 360-500^oС и гудрона фракция выше 500^oС. Вакуумный газойль 360-500^oС подвергается каталитическому крекингу с выделением из катализата дистиллята с пределами выкипания 190-280^oС, гудрон направляют на установку коксования. Из продуктов коксования выделяют фракцию 190-280^oС, фракцию 180-360^oС прямой гонки, 190-280^oС каталитического крекинга и 190-290^oС коксования компаундируют в соотношении 1:1:1.

Полученную смесь подвергают селективной очистке фурфуролом. Выход такого топлива равен 36% на нефть, а смазывающая способность из-за наличия 80% легких фракций до 250^oС является очень низкой и составляет 40 р.кр. мг при испытании на двигателе 4МШ. Топливо маловязкое судовое характеризуется также повышенной коррозионной активностью (табл.4).

Пример 1. Нефть на установке АВТ подвергают перегонке с получением фракций 160-360^oС, 160-420^oС, 300- 480^oС и 250-550^oС; фракцию 250-550^oС направляют на установку Г-43/102, где на цеолитсодержащем катализаторе "ЕMKAT" при температуре в реакторе 480^oС вакуумный газойль подвергают каталитическому крекингу.

Из катализата выделяют фракции 160-400^oС, фракции прямой перегонки 160-360^oС, 160-420^oС и 300-480^oС смешивают в соотношении 40:40:20 мас. Полученный прямогонный дистиллят компаундируют с фракцией легкого газойля каталитического крекинга в соотношении 80:20 мас.

Из данных табл. 2 и 3 следует, что выход целевого топлива составил 42% на нефть вместо 36% по прототипу, значительно улучшилась его смазывающая активность, возросла теплота сгорания топлива.

Примеры 2-6. Нефть подвергают перегонке на установке АВТ с выделением прямогонных фракций аналогично примеру 1, фракцию 250-550^oС направляют на установку Г-43/102 и подвергают каталитическому крекингу с выделением из катализата фракций 160-400^oС. Аналогично примеру 1 фракции прямой перегонки 160-360^oС, 160-420^oС и 300-480^oС смешивают в соотношении соответственно 60: 30:10 (пример 2) и 50:35:15 (пример 3). Полученный прямогонный дистиллят компаундируют с фракцией 160-400^oС газойля каталитического крекинга в соотношении соответственно 40:60 (пример 2) и 70:30 (пример 3).

Анализ образцов ТМС по примерам 2 и 3 свидетельствует, что по сравнению с прототипом значительно увеличился выход топлива (табл. 3) и улучшились его эксплуатационные характеристики (табл. 4).

При увеличении в топливе легкого газойля каталитического крекинга выше максимально заявленного его значения (60% пример 4), снижается цетановое число ТМС; снижение его коацентрации менее 20% приводит к уменьшению выхода целевого топлива (пример 6), увеличение в топливе тяжелого вакуумного газойля (фр. 300-480^o) способствует повышению температуры застывания ТМС (пример 5).

Уменьшение в системе топлива этой фракции приведет к снижению теплотворной способности ТМС и его выхода.