(转)低凝点180号船用燃料油的调合

摘 要 ：以水上油 、煤柴和沥青为研究对象调合制备低 成本且符 合行业标 准的船用 180号燃 料油 。并通 过 添加降凝剂 EVA，T602，BEM 考察降凝剂对调合后燃料油 的降凝效果 。结果表 明 ：采用添加 降凝剂 的措施并 不 能 明显 改变 调合 燃料油的凝点 ；采用低凝 点高芳香性 的 c。和 c。组 分作 为添加组 分 ，当添加 1O．7 的 c。组 分 后 ，调合油品 的凝点 降为 15℃，可以保证燃料油在常温下具有 良好 的流动性 。斑点 试验和微观照片考察结果表 明 ，添 加 C。组 分 能 够 增 强 调 合 油 品 的 配伍 相 容 性 和 均 匀 分 散 性 。 关 键 词 ：船 用 油 凝 点 配 伍 性 船舶 运 输 是 我 国 主要 的 运 输 方 式 之 一 ，作 为 世界 上最 主要 的航 运 大 国我 国对 船 用 燃 料 油 的 需 求 十分迫 切 _1。]。国 内大 部分 炼油 厂采 用深 加工 技 术生 产船 用 燃 料 油 ，导 致 船 用燃 料 油 供 应 量 与 市 场需 求 出现供 不应 求 的现状 l_4]，因此 ，目前 多采 用 调合 技术 作 为生 产船 用燃 料油 的方 法[7]。由于调 合 组分油 性 质 差 别 较 大 ，导 致 调 合 后 的 燃 料 油 凝 点 变化 差 别 较 大 ，并 且 在 油 品 调 合 过 程 中 由于 调 合组分油性质差别较大 ，导致调合后 的燃料油凝 点 变化 差别 较 大 ，并 且 在调 合 过程 中 由于轻 重 组 分混 合 ，导 致 油 品 在 使 用 过 程 中会 出 现 大 量 沥 青 质 的析 出 ，并 且 船 用 燃 料 油 在 使 用 过 程 中 主要 储 存在 油 品 的沉 淀 柜 ，在 使 用 过 程 中 需 要 经 热 蒸 汽 加热 后送 入 13用 柜 方 可 使 用口 ，因此 船 用 燃 料 油 的常 温 流 动 性 以 及 油 品 的 稳 定 性 显 得 尤 为 重 要 。 目前 用 于降低 油 品 凝 点 的 手段 多采 用 添 加 降 凝 剂 ElZ-17]。本研究 以煤 柴 、水 上 油 、沥青 为 调 合 组 分 ，制备符 合 GB／T 17411— 2012的船 用 180号 燃 料 油 (常 用要 求 和试验 方法 见表 1)，并 通 过添 加 降 表 1 船 用 180号 燃 料 油 常 用 要 求 和 试 验 方 法 凝 剂和 高芳 香 性 、低 凝 点 的 C。和 c。调 合 组 分 来 改善调合船 用燃料油 的凝点 、提高低温流动性 以 及 调合 船用 燃料 油 的配伍 相容 性 。 1 实 验 1．1 原 料 水上 油 、沥青 和煤 柴 3种 调合组 分油 的主要 性 质见 表 2。煤 柴 原 料 是 中温煤 焦 油通 过 分 馏 装 置 在塔 顶提 取 的 馏 分 ，密 度 较 大 、黏 度 小 、不 稳 定 性 组分 胶质 含量 较高 ，热 值 较 低 ；水 上 油 是 中温煤 焦 油冷 却过 程 中浮在 水 面 、密 度小 于 1．0g／cm。的轻 油 ，黏度 较小 ，胶质 含 量 较 低 ，可 以作 为 调合 组 分 ； 沥青 原料 采 用 工 业 常 用 的 140号 沥 青 ，黏 度 非 常 大 ，残炭 较高 ，凝 点也 较高 ，为 48℃。C。组分 的 密 度 较 大 ，为 991．9 kg／m。，黏 度 小 ，凝 点 较 低 ，为 一 24。C，总芳 烃 质 量 分 数 较 高 ，为 75．39／5。c。组 分 的密 度 较小 ，为 954．5kg／m。，黏度 小 ，凝点 低 于 一 51。C，总芳 烃质 量分 数较 高 ，为 73．4 。 3种调合组 分 油 的馏 程见 表 3。从 表 3可 以看 出 ，沥青 中重油组 分较多 ，50 馏 出温度 为 611．4。C； 煤 柴 、水上 油 中轻馏 分 较 多 ，5O 馏 出 温度 分 别 为 348。8℃ 和 361．6 。C。 降凝 剂 EVA(乙烯一醋酸 乙烯 酯 )，VA(醋 酸 乙 烯酯 )含 量为 44 ，山东 齐鲁 化工 厂生产 ；T602(聚 收 稿 日期 ：20150602；修 改稿 收 到 日期 ：2015-07—30。 作 者 简 介 ：薛 倩 ，硕 士 ，助 理 工 程 师 ，主 要 从 事船 用 燃 料 油调 合 方 面 的研 究工 作 。 通 讯 联 系人 ：薛 倩 ，E—mail：xueqian．{shy@ sinopec．corn。
78 石 油 炼 制 与 化 工 2015年 第 46卷 表 2 3种 调 合 组 分 油 以及 c。。和 c9组 分 的 主 要 性质 项 目 水上油 沥青 煤柴 Clo C 密 度 (20℃ )／ (kg ·1TI一。) 939．7 1001．2 1023．3 991．9 954．5 运动黏度(50℃)／ (mm ·s一 ) 22．57 24．88 1．822 2．78 动 力 黏 度 (60℃)／ (Pa·s) 43．2 凝 点 24 48 21 —24 < 一 51 ∞(总沉积物)， 0．O1 0．05 0．03 0．01 0 残 炭 ， 1．73 15．72 2．51 0．28 0．91 闪点／℃ 140 210 70 92 36 酸值／(mgKOH ·g_1) 0．03 1．O1 0．15 0．03 0．08 灰分 ， 0．079 0．035 0．009 0．005 <0．001 元素含量( )， C 84．66 86．44 83．08 91．4 90．26 H 10．55 10．74 8．68 7．65 8．88 S 0．13 1．18 0．17 0．0567 0．019 9 N 0．34 0．64 0．63 0．005 0．004 热值／(MJ·kg ) 39．6 40．5 37．2 39．3 40．3 (水分)，％ 1．1 <O．03 1．2 2．5 o．06 w(链 烷 烃 )， 27．4 7．2 2．5 3．7 (环 烷 烃 )， 14．5 8．4 1．1 1．9 ∞(总 芳 烃 )， 33．4 33．6 75．3 73．4 w(胶 质 )， 24．7 50．8 21．1 21 1)括 号内代表模拟蒸馏样 品的回收率 。 甲基丙烯 酸酯 )，运 动 黏度 (100℃)为 380mm ／s， 辽 宁锦 州化 工厂生 产 ；降凝 剂 BEM 以 EVA 为 主 剂 、非离 子表 面活性 剂 、助 溶 剂 和其 它 助 剂 复 配得 到 ，江苏 徐州 石化厂 生产 。 1．2 调合 实验 将各种组分油放入烘箱中，均匀受热 2h，待 组分油 融化后 ，按 一定 比例 将 组分 油 倒 入 500mL 烧杯 中 ，使 用搅 拌器 混 合搅 拌 均匀 。搅 拌 30min 后 测定 调合后 船用 燃料 油 的性 能指 标 。 1．3 斑 点试验 将 含有 50mL油 样 的 锥形 瓶 置 于 90～95。C 水 浴 中加热 15～2Omin，固定 滤 纸 的 支 架水 平 地 放 在恒 温 100。C的烘箱 中 5min，玻璃 棒插 入 油 品 搅 拌 20S预 热后 拿 出玻 璃棒 ，并使 玻璃棒 上 的第 1 滴 油 品滴 回到锥形 瓶 ，第 2滴油 品滴 到铺 好 的滤纸 上 ，滤纸 和油 样放 人 烘 箱 中干燥 1h后 ，得 到所 考 察 样 品的斑 点 成 像 图 ，然后 与标 准 样 品 的成 像 图 进 行对 比 ，得 出对应 的斑 点 等级 ，并 以此 判 断样 品 的配伍 相容性 。 2 结果与讨论 2．1 重 质船 用燃料 油调 合配 比 根 据表 2和表 3中各组 分 的分析数 据 ，实 验 中 调合组分水上油、沥 青和煤柴的灰分 、残炭、总沉 淀 物 、酸值 均符 合 国家 标 准要 求 ，因此 调 合 油 品时 不 同 的添 加 比例对 上 述几 项 指标 均 不 产 生 影 响 ， 所 以着 重分 析 不 同 比例 调 合 油 品 的 黏 度 、密 度 以 及 凝点 。调合 油 品 中的密 度 指 标基 本 可 以按 照线 性 加和计 算 ，即 可通 过 对 各组 分 的 相 应 指 标 进 行 加权 平 均 的方 法直 接 获得 ，如式 (1)所示 。 由于沥 青 的黏度 过大 ，对调 合 油样 的 黏度 起 主 要影 响 ，为 了确保调 合油 样 50 ℃黏 度 小 于 180mm ／s，通 过 式(2)确定各个组分油之间的 比例。并考察各组 分 油使 用 比例 的 变化 对 调合 油样 凝 点 的影 响 。参 考 约束 条件 (1)和 (2)，并 通 过 一 系列 调 合 实验 ，最 终 选用 3组调 合 比例 ，如 表 4所 示 。 一 > P< 987．6 (1) = 1 】 】 一 < 180 (2) i= 1 式 中： 为组 分 i的 添加 比例 ，p为 调 合 后 油 品 的 密度 ，P为组分 i的 密度 ，“为 调 合后 油 品 的 黏度 ， “为组 分 i的黏度 。 调 合油测 试结 果见 表 5。从 表 5可 以看 出 ，采 用 水上 油 、煤 柴 和 沥 青 可 调 合 出低 成 本 且 主要 指 标 符合 标准 的船 用 180号 燃 料 油要 求 ，但 凝 点 较 高 ，其 中 1号 油 品的凝点 最高