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