Способ получения арктического дизельного топлива

 

Изобретение относится к нефтеперерабатывающей промышленности, в частности, к способам получения дизельных топлив из продуктов прямой перегонки нефти. Целью данного изобретения является увеличение выхода дизельного топлива арктического из нефтей различного происхождения, улучшение их низкотемпературных фракции авиакеросина. Сущность изобретения заключается в первичной перегонке нефти с выделением фракций керосиновой, 96% которой выкипает до 250^oC, легкого атмосферного газойля, 96% которой выкипает до 320^oC, тяжелого атмосферного газойля, 96% которого перегоняется при температуре до 360^oC. Базовое топливо получают компаундированием фракций керосиновой, легкого и тяжелого атмосферных газойлей в соотношении 3:8:1 ^oC - 2:16:1 и в полученное базовое топливо вводят депрессорную присадку сополимер этилена с винилацетатом в соотношении 0,2 - 12,0, молекулярной массой 1·10² - 60·10³ в концентрации 0,01 - 0,1 мас.% в органическом растворителе в концентрации 10: 50 мас.%. 2 табл.

Изобретение относится к нефтеперерабатывающей промышленности, в частности, к способам получения дизельных топлив из продуктов прямой перегонки нефти.

В соответствии с климатическими условиями нашей страны производство низкозастывающих сортов дизельных топлив должно составлять не менее 30% от его общей выработки вместо существующих в настоящее время 12% Из них сего 4% предназначено для применения при температурах окружающего воздуха минус 30^oC и ниже. Производство арктического топлива составляет лишь 1% от общего объема выработки дизельного топлива.

Известен способ получения арктического дизельного топлива из нефтей нефтенового основания путем компаундирования прямогонной фракции дизельного топлива зимнего, прямогонной керосиновой фракции и присадки изопропилнитрат [1] Недостатком данного способа является низкое цетановое число получающегося топлива и необходимость применения присадки для повышения цетанового числа изопропилнитрата.

Известны также способы получения арктического дизельного топлива путем прямой перегонки нефти с выделением дизельной фракции 160-360^oC, вторичной перегонки ее на установке подготовки сырья процесса "Парекс" с выделением фракции НК-200^oC, 200^oC и 300-360^oC, дипарафинизации фракции 200-300^oC с последующей гидроочисткой и компаундированием депарафинированной фракции 200-300^oC, бензиновой фракции НК-200^oC от вторичной перегонки дизельного топлива [2] Недостатком данного способа является применение вторичных процессов, что существенно увеличивает себестоимость топлива и снижает ресурсы его производства. Кроме того, в вышеизложенных способах производства дизельного топлива конец кипения топлива ограничен его низкотемпературными характеристиками не вше 280-300^oC, что также значительно снижает его ресурсы.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ получения дизельного топлива арктического, включающий первичную перегонку нефти с выделением бензиновой, керосиновой фракций, легкого и тяжелого атмосферного газойля, компаундирование фракций, отличающийся тем, что компаундированию подвергают либо керосиновую фракцию с легким атмосферным газойлем в их массовом соотношении 4:1^oC 6:1 или со смесью легкого атмосферного газойля и остатка вторичной перегонки бензина в массовом соотношении 15: 3:1^oC 16:4:1; либо смесь керосиновой фракции с легким атмосферным газойлем в массовом соотношении 4:1^oC 6:1 со смесью керосиновой фракции с остатком вторичной перегонки бензина в массовом соотношении 13:4:1^oC 15:6:1.

Тяжелый атмосферный газойль в топливо арктическое не вовлекается.

Недостатком данного способа получения арктического топлива является также ограниченность сырьевых ресурсов, обусловленная низким концом кипения топлива, не выше 300^oC, а также значительное вовлечение дефицитных керосиновых фракций (см. табл.1, 2) [3] Целью данного изобретения является увеличение выхода дизельного топлива арктического из нефтей различного происхождения, улучшение их низкотемпературных характеристик и цетанового числа и рационального использования дефицитной фракции авиакеросина. Поставленная цель достигается путем перегонки нефти с выделением керосиновой фракции, 96% которой перегоняется до 250^oC, легкого атмосферного газойля, 96% которого перегоняется до 320^oC, тяжелого атмосферного газойля, 96% которого перегоняется до 360^oC, компаундирования их в соотношении 3:8:1^oC - 2:16:1 и в полученное базовое топливо вводят депрессорную присадку сополимер этилена с винилацетатом в соотношении 0,2: 12,0, молекулярной массы 1·10² 60·10³, в концентрации 0,1 1,0 мас. в виде раствора в органическом растворителе в концентрации 10^oC-50 мас.

Полученный таким образом целевой продукт удовлетворяет всем требованиям на топливо арктическое ДАп, с температурой помутнения не выше минус 35^oC и застывания не выше минус 55^oC (ТУ 38.401879-91). Выход такого топлива составляет от 14 до 16 мас. на нефть вместо 11% у прототипа. До введения депрессорной присадки базовое топливо имеет температуру помутнения минус 35-36^oC, а температуру застывания минус 42 минус 47^oC. Введение депрессорной присадки указанного состава и концентрации позволяет улучшить низкотемпературные характеристики и получить целевой продукт арктическое дизельное топливо с температурой застывания минус 55 минус 60^oC.

Анализ компонентного состава арктического топлива (табл. 1) по прототипу и предлагаемому изобретению показывают, что данный способ получения дизельного топлива арктического позволяет значительно снизить содержание в топливе дефицитного компонента керосина, который является топливом для авиационной техники, и вовлекать тяжелый атмосферный газойль фракцию 300-360^oC до 9 мас. на топливо (соотношение 3:8:1).

Ниже приведены примеры получения арктического топлива по заявленному способу.

В способе получения арктического топлива по прототипу содержание в арктическом топливе керосиновых фракций составляет около 75% В предлагаемом 5-24% т.е. расход керосина значительно сокращается. Возможность вовлечения до 9 мас. тяжелого атмосферного газойля способствует повышению цетанового числа топлива (см. табл. 1, 2).

Выход арктического топлива увеличивается с 11 до 18 мас.

Ниже приведены примеры получения арктического топлива по заявляемому способу.

Пример 1. Обессоленную нефть подвергают перегонке на установках АТ и АВТ с выделением керосиновой фракции, 96% которой перегоняется до 250^oC, легкого атмосферного газойля, 96% которого перегоняется до 320^oC, тяжелого атмосферного газойля, 96% которого перегоняется до 360^oC.

Базовое топливо получают путем компаундирования керосина, легкого и тяжелого атмосферных газойлей в соотношении 3:8:1.

Базовое топливо имеет температуру помутнения минус 35^oC, застывания минус 42^oC.

Введение 0,01% депрессорной присадки, имеющей соотношение этилена с винилацетатом 0,2, молекулярную массу 1·10² в концентрации 0,1% в виде 10% раствора в органическом растворителе. Выход топлива составил 16% Топливо по основным показателям соответствует ГОСТ 305 и ТУ 38.401897-91 (на топливо с присадкой).

Цетановое число составило 47 пунктов вместо 45 у прототипа.

Пример 2. Обессоленную нефть подвергают перегонке согласно примеру 1 с получением аналогичных фракций. Фракции компаундировали в соотношении 2:16: 1. Базовое топливо имело температуру помутнения минус 38^oC, застывания минус 42^oC. В базовое топливо вводили депрессорную присадку, соотношение в которой этилена и винилацетата было 12 с молекулярной массой 60·10³ в концентрации 0,1% в виде 50% раствора в дизельном топливе.

Выход топлива составил 18% на нефть.

По основным показателям оно полностью соответствовало требованиям ГОСТ и ТУ.

Цетановое число топлива было 47 ед. вместо 45 у прототипа.

Пример 3. Обессоленную нефть подвергали перегонке на установке АВТ согласно примеру 1 с выделением аналогичных фракций керосина, легкого и тяжелого атмосферных газойлей.

Полученные фракции командировали в соотношении 1,5:12,5:2,0. Базовое топливо имеет температуру помутнения минус 36^oC, застывания минус 48^oC. В базовое топливо введена депрессорная присадка, сополимер этилена с винилацетатом в соотношении 6,1 с молекулярной массой 30·10³ в концентрации 0,05% в виде 25% раствора в дизельном топливе.

Полученное топливо имеет температуру застывания минус 63^oC и по остальным показателям полностью соответствует требованиям ТУ на арктическое топливо с присадкой. Цетановое число 47 ед. При увеличении содержания в топливе керосина не только происходит нерациональное его использование, но и происходит снижение вязкости топлива (пример 4). При повышении содержания керосина до 3 частей вязкость топлива снижается до 1,4 мм²/c (по ТУ не ниже 1,5 мм²/с). Следует отметить, что применение топлива с пониженной вязкостью приводит к ухудшению эксплуатационных характеристик топлива.

При снижении в топливе керосиновой фракции ниже указанного нижнего предела повышается температура застывания топлива и составляет минус 54^oC вместо н/в минус 55^oC (пример 5). Для достижения требуемых ТУ низкотемпературных характеристик приходится увеличивать концентрацию присадки в топливе выше 0,1% При увеличении в топливе тяжелого газойля выше 3 частей так же повышается температура застывания топлива с присадкой и температура помутнения базового топлива, и составляет соответственно минус 52 и минус 30^oC, вместо соответственно минус 55 и минус 35^oC.

Снижение концентрации в топливе легкого и тяжелого газойлей в топливе приводит к уменьшению выхода топлива.

Следует также отметить, что в арктическое дизельное топливо, получаемое по предлагаемому изобретению, не вовлекаются бензиновые фракции.

Формула изобретения

Способ получения арктического дизельного топлива, включающий первичную перегонку нефти с выделением керосиновой фракции и легкого атмосферного газойля и их компаундирование, отличающийся тем, что в качестве керосиновой фракции выделяют фракцию, 96% которой перегоняется до 250^oС, в качестве легкого атмосферного газойля выделяют фракцию, 96% которой перегоняется до 320^oС, и дополнительно выделяют тяжелый атмосферный газойль, 96% которого перегоняется до 360^oС, и компаундирование ведут при массовом соотношении компонентов 3 8 1 2 16 1 с последующим добавлением в полученный продукт 0,01 0,1 мас. депрессорной присадки сополимера этилена с винилацетатом в их массовом соотношении 0,2 12,0 с мол. м. 1 · 10² 60 · 10³ в виде раствора в дизельном топливе или растворителе в концентрации 10 50 мас.

РИСУНКИ

Рисунок 1