CC BY
56УДК 665.75
Oksana A. Pelenitsyna1, Nikolai A. Litvinenko2, Alexander A. Gaile3
DEVELOPMENT OF OPTIMAL FORMULATIONS OF SHIP LOW-VISCOSITY AND RESIDUAL FUELS ON THE BASIS OF COMMODITY OIL PRODUCTS
St. Petersburg State Institute of Technology (Technical University), Moscovsky pr., 26, St. Petersburg, 190013, Russia. e-mail: gaileaa@mail.ru
The optimal ratio of components in the preparation of formulations of ship low-viscosity and residual fuels that meet modern regulatory requirements, with the minimum possible share of expensive petroleum products in the composition, is determined.
Keywords: marine fuels, environmental and technical requirements, fuel oil, gas oil, diesel fuel, composition formulation.
Введение
Морской транспорт обеспечивает 80 % мировых перевозок товаров [1], Наблюдается рост глобального рынка бункерного топлива на 2,5-3,5 % в год, прогнозируется мировой рост потребления судовых топлив с 180-210 млн т/год в 2006 г до 382-405 млн т к 2020 году, а к 2050 ожидается потребление топлив до 402-543 млн т/год [2].
По данным Росстата, на переработку в 2017 поступило 284 млн т нефти (99,7% от 2016 года), произведено дизельного топлива 76,8 млн т (101,4%), топлива судового 10,8 млн т (109,3%), прочих дистиллятных топлив 11,1 млн т (132,9%), топочного мазута 51,3 млн т (90,7%), прочих тяжелых дистиллятов 7,0 млн т(112,6%) [3].
В 1973г. Международная морская организация (IMO) приняла Международную конвенцию по предотвращению загрязнения с судов (МАРПОЛ 73/78) и вступившую в силу в 2005 году приложение VI к ней - «Правила предотвращения загрязнения атмосферы с судов». Правило 14 приложения ограничивает содержание серы в любом жидком топливе, используемом на судах, в пределах 3,5 % мас., начиная с 1 января 2012 года и 0,5 % мас. с 1 января 2020 года. Кроме того, при эксплуатации судна в районах контроля выбросов SECA (районы Балтийского моря и Северного моря, районы Североамериканский и Карибского моря Соединенных Штатов) содержание серы в жидком топливе с 1 января 2015 года не должно превышать 0,1 % мас. [4, 5].
О.А. Пеленицына1 , Н.А. Литвиненко2 , А.А. Гайле3
РАЗРАБОТКА
ОПТИМАЛЬНЫХ РЕЦЕПТУР СУДОВЫХ МАЛОВЯЗКИХ И ОСТАТОЧНЫХ ТОПЛИВ НА ОСНОВЕ ТОВАРНЫХ НЕФТЕПРОДУКТОВ
Санкт-Петербургский государственный технологический институт (технический университет), Московский пр., 26, Санкт-Петербург, 190013, Россия. e-mail: gaileaa@mail.ru
Определены оптимальные соотношения компонентов при составлении рецептур судовых маловязких и остаточных топлив, отвечающих современным нормативным требованиям, с привлечением минимально возможной доли дорогостоящих нефтепродуктов в составе композиций.
Ключевые слова: судовые топлива, экологические и технические требования, мазут топочный, газойль, дизельное топливо, состав композиций.
В соответствии с техническим регламентом Таможенного союза Т Р ТС 013/2011 «О требованиях к автомобильному и авиационному бензину, дизельному и судовому топливу, топливу для реактивных двигателей и мазуту» выпускаемое в оборот судовое топливо должно содержать серы не более 1,5 % мас. с 1 января 2013 года и не более 0,5 % мас. - с 1 января 2020 года. Кроме содержания серы документ определяет температуру вспышки судового топлива в закрытом тигле - не ниже 61 °C [6].
В РФ для приведения к соответствию с международным стандартом ISO 8217 утверждены, введены в действие и действуют по настоящее время стандарты:
- национальный стандарт ГОСТ Р 54299-2010 Топлива судовые. Технические условия. В нем, в соответствии с требованиями международного стандарта ISO 82172010, определены технические требования к судовым топливам. ГОСТ включает в себя четыре марки дистил-лятного топлива (DMX, DMA, DMZ, DMB) и одиннадцать марок судовых остаточных топлив, различающихся по максимальному значению кинематической вязкости при 50 °С, мм2/с (RMA 10, RMB 30, RMD 80, RMG 180, RMG 380, RMG 500, RMG 700, RMK 380, RMK 500, RMK 700); стандарт введен в действие с 01.07.2012 [7];
- межгосударственный стандарт ГОСТ 32510-2013, который разработан на основании ГОСТ Р 54299-2010 и в соответствии с требованиями международного стандарта ISO 8217-2012. Стандарт введен в действие с 01.01.2015 [8].
1. Пеленицына Оксана Александровна, бакалавр, каф. технологии нефтехимических и углехимических производств, e-mail: oxana23101973@rambler.ru
Oxana A. Pelenitsyna, Bachelor, Department of Technology of Petrochemical and Coal Chemistry,
2. Литвиненко Николай Анатольевич руководитель ИЛН ООО «Северо-Западный НИЦ ГСМ», наб. Обводного канала, 93А, лит. А, Санкт-Петербург, e-mail: litvinenko@n-wcert.ru
Nikolai A. Litvinenko, Head of Petroleum Products Testing Laboratory Limited Liability Company "North-West Research Centre Fuels & Lubricants" Obvodny Canal Emb., 93A, lit. A, St. Petersburg
3. Гайле Александр Александрович, д-р хим. наук, профессор, каф. технологии нефтехимических и углехимических производств, e-mail: gaileaa@mail.ru
Alexander A. Gaile, Dr Sci. (Chem.), Professor, Department of Technology of Petrochemical and Coal Chemistry, SPbSIT(TU) Дата поступления - 10 июля 2018 года
Эти стандарты были введены в действие на основании ныне не действующих версий стандарта ISO 8217, но на территории РФ они пока действуют.
Судовые топлива получают компаундированием различных нефтепродуктов первичной перегонки нефти и вторичных процессов нефтепереработки с добавлением присадок. При изготовлении судовых маловязких топлив используются дизельные фракции с добавлением легких газойлей. Это топливо может иметь высокое содержание парафиновых углеводородов, которые ухудшают низкотемпературные свойства. Для улучшения температурных свойств добавляются депрессорные присадки.
Флотский мазут Ф5 в соответствии с требованиями ГОСТ 10585-2013, должен состоять на 78-80 % мас. из прямогонного мазута с добавлением 20-22 % мас. дизельных фракций. Допускается добавление присадки.
Для приготовления тяжелых топлив типа ИФО-180, ИФ0-380 используются мазуты, легкие и тяжелые газойли замедленного коксования.
В настоящее время доля тяжелых высокосернистых нефтей на рынке постоянно увеличивается. В связи с углублением переработки нефти становится актуальным увеличивать долю продуктов вторичной переработки нефти для приготовления судовых топлив.
Известны следующие способы приготовления судовых топлив:
- смешение дизельной фракции, полученной из гидро-очищенного вакуумного газойля, с гидроочищенным вакуумным газойлем и легким газойлем каталитического крекинга в соотношении 75-83 : 2-6:15-19 % мас. соответственно с добавлением депрессорно-диспергирующей присадки в количестве 0,06 % мас. [9];
- смешение прямогонной дизельной фракции легкого газойля замедленного коксования и легкого газойля каталитического крекинга в соотношении 30-50 : 20-50:20-50 % мас. соответственно с добавлением сополимера этилена с винилацетатом с содержанием активных звеньев эти-лацетата в концентрации 20-40 % мас. и пределом текучести расплава 0,07-19,2 в количестве 0,20-0,25 % мас. [10];
- смешение фракции атмосферной перегонки с пределами выкипания 210-365 °С и фракции вакуумной перегонки с интервалом выкипания 255-360 °С при соотношении компонентов 60-70 : 40-30 % мас. соответственно [11];
- смешение дистиллята вторичных крекинг-процессов с пределами выкипания 350-500 °С с остатком висбрекинга в соотношении 40-80 % : 20-60 % мас. соответственно с добавлением депрессорно-диспергирующей присадки (смеси полиметилметакрилата с его диеновым, этиленовым, пропиленовым и полипропановым сополимерами) в количестве 0,0125-0,5 % мас. [12].
Двенадцать вариантов топливных композиций флотского мазута, включающих прямогонное дизельное топливо, легкий газойль каталитического крекинга и масляные экстракты, предложены в патенте [13].
Прогнозирование свойств топливных композиций осложняется из-за неаддитивного характера изменения плотности, вязкости при смешении компонентов [14, 15].
Цель данной работы - определение оптимальных соотношений компонентов при составлении рецептур судовых топлив на основе товарных нефтепродуктов.
Материалы и методы исследования
В качестве исходных компонентов судовых топлив отобраны и исследованы следующие товарные нефтепродукты:
- мазут топочный 100, 3 %, малозольный, 25 °С, ГОСТ 10585-2013, производства ОАО «Славнефть-Ярославнефтеоргсинтез», г. Ярославль;
-газойль тяжелый вакуумный, ТУ 0258-001-76453992015, производства ООО «БИТЕХ»;
- газойль особо тяжелое ИСО^4 ТУ 19.20.26-01679198169-2017 производства ООО «Томскнефтеперера-ботка»;
-газойль легкое ИСО^2 ТУ 19-20-26-016-791981692017 производства ООО «Томскнефтепереработка»;
- топливо дизельное ЕВРО, летнее, сорт С (ДТ-Л-К5), ГОСТ 52368-2013, производства АО «Газпромнефть-Московский НПЗ».
При проведении исследований свойств исходных компонентов экспериментальных смесей (за исключением значений, взятых по паспортам изготовителя) и свойств самих смесей, применялись методы испытаний, указанные в таблице 1.
Таблица 1. Наименование качественных показателей _и методы/ испытаний
Наименование показателя качества Метод исследования
Плотность, кг/м3: - при 15 °С ГОСТ Р 51069
- при 20 °С ГОСТ 3900
Температура вспышки в открытом тигле ГОСТ 4333
Температура вспышки в закрытом тигле ГОСТ 6356
Вязкость кинематическая ГОСТ 33
Зольность ГОСТ 1461
Коксуемость ГОСТ 19932
Массовая доля серы ГОСТ Р 51947
Температура застывания ГОСТ 20287
Температура текучести
Предельная температура фильтруемости ГОСТ 22254
Температура помутнения ГОСТ 5066
Массовая доля воды ГОСТ 2477
Массовая доля механических примесей ГОСТ 6370
Содержание водорастворимых кислот и щелочей ГОСТ 6307
Расчетный индекс ССА1 п. 8.5. ГОСТ 32510
Фракционный состав ГОСТ Р 3405
Стабильность/совместимость ГОСТ Р 50837.7-95
Для вычисления индекса ароматизации CCAI остаточных топлив в соответствии с методикой ГОСТ 32510-2013 по п. 8.5 применялась формула [8]:
(ССА1) = р15 - 81 - 1411д [1д ^+0, 85)] - 4831д [СГ+273)/323], (1)
где р15 - плотность при 15 °С, кг/м3; V - кинематическая вязкость, мм2/с; Т-температура, °С, при которой определяют кинематическую вязкость.
Расчетный индекс ароматизации ССА1 разработан для оценки воспламеняемости остаточных топлив и является аналогом цетанового числа дизельных топлив.
Для оценки взаимной растворимости компонентов топливных смесей и, следовательно, для оценки устойчивости готовых смесей можно использовать параметры растворимости Гильдебранда [16]. Чем ближе параметры растворимости у компонентов, тем выше взаимная рас-
творимость, и, соответственно, тем стабильнее и устойчивее полученный компаунд.
Для оценки стабильности и устойчивости составленных лабораторных образцов топливных смесей, отобранных для исследования, проводилось определение общего осадка со старением методом горячего фильтрования. Дополнительно к требованиям нормативной документации были проведены исследования образцов на стабильность/совместимость методом пятна.
Произведен лабораторный контроль качества отобранных для эксперимента нефтепродуктов с целью установления фактических значений показателей качества (таблица 2). Все товарные нефтепродукты по своим характеристикам соответствуют действующей нормативной документации, по проверенным показателям качества соответствуют требованиям технических условий на продукцию (фактические отклонения от значений, заявленных заводом-изготовителем, не превышают пределов воспроизводимости на метод анализа).
Таблица 2. Фактические значения показателей качества Компонентов
М-100, Ярославль Газойль тяжелый
Показатель вакуумный ООО БИТЕХ ИСО-Р-Р4 ИСО-Р-Р2 ДТ-Л-К5
Плотность при 15°С, кг/м3 981,6 926,9 890,4 831,1 836,2
Температура вспышки, °С 144 (о/т) 157 (з/т) 98 (з/т) 43 (з/т) 74 (з/т)
Вязкость кинематическая, мм2/с при Т, °С 46,7/100 18,5/50 11,3/50 3,68/20 3,01/40
Зольность, % 0,047 отс отс 0,004 отс
Коксуемость, % 10,23 0,37 0,15 0,03 0,012)
Массовая доля серы, % мас. 2,74 1,98 0,612 0,209 7,3'10-4
Температура застывания, °С 25 22 -7 -26
Предельная температура фильтруемости, °С - - - -20 -24
Температура помутнения, °С - - - - -6
Массовая доля воды, % 0,42 отс. отс. отс. отс.
Массовая доля механических примесей, % мас. 0,95 отс. отс. отс. отс.
Содержание водорастворимых кислот и щелочей отс отс. отс. отс. отс.
Фракционный состав: -выход фракции, выкипающей до 350 °С,% об. 16 - - - -
-при температуре 250 °С перегоняется, % об - - - - 27
- при температуре 350 °С перегоняется, % об. - - - - 94
-95 % об. перегоняется при температуре, °С - - - - 343
Обсуждение результатов
Целью эксперимента являлось определение оптимального состава и массового соотношения компонентов, удовлетворяющих требованиям стандартов:
-ТУ 38.101567-2014 на судовые маловязкие топлива;
-ГОСТ 32510-2013, ГОСТ 10585-2013 на остаточные топлива с учетом требований стандарта ISO 82172017 в части, касающейся содержания серы.
Показателями, ограничивающими содержание мазута М100 в составе судовых топлив, являются высокие кинематическая вязкость, коксуемость, массовая доля серы и высокая температура застывания. Показателем,
ограничивающим содержание в судовых топливах особо тяжелого топлива ИСО-Р^4, является массовая доля серы. Показателем, ограничивающим содержание легкого топлива ИСО-Р^2, является низкая температура вспышки в закрытом тигле. Фактором, ограничивающим содержание дизельного топлива, является его высокая стоимость.
С учетом ограничений, методом подбора составлены образцы компонентных составов судовых топлив в разных массовых соотношениях исходных компонентов.
Состав лабораторных образцов судовых маловязких топлив на соответствие требованиям ТУ 38.1015672014 приведен в таблице 3.
Таблица 3. Компонентный состав образцов судовых маловязких, остаточных топлив и флотского мазута, % мас.
Компоненты СМТ Остаточные топлива Флотский мазут Ф5
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
Мазут топочный 100, 3 %, малозольный - - - 30 40 50 - - - 30 - 50 40 50 50 -
Газойль тяжелый вакуумный 50 45 - - - - 60 70 - 15 70 - - - - 60
Газойль особо тяжелое ИСО-Р-Р4 - - 60 70 60 - 40 - 75 55 15 10 40 15 5 40
Газойль легкое ИСО-Р-Р2 20 15 - - - - - - - - 15 15 10 - - -
Топливо дизельное ЕВРО, летнее сорт С 30 40 40 - - 50 - 30 25 - - 25 10 35 45 -
Для определения примерной стоимости судовых топлив, полученных в данном исследовании, установлена ориентировочная стоимость товарных топлив, использованных в качестве исходных компонентов, на внутрироссийском рынке:
- мазуты топочные М100 малозольные около 14000 руб/т [17];
- газойль вакуумный тяжелый от 13500 руб/т [18];
- газойль особо тяжелое ИСО-Р-Э4 от 27500 руб/т [19];
- газойль легкое ИСО-Р-Э2 от 41500 руб/т [20];
- дизельное топливо летнее ЕВРО сорт С от 44800 руб/т [21].
Требования технических условий к судовым маловязким топливам приведены в таблице 4, а результаты
лабораторного исследования составленных образцов - в таблице 5.
Образец № 1 по своим качественным характеристикам удовлетворяет требованиям ТУ. По содержанию серы данный образец можно отнести к виду III. Недостатком данной композиции является температура застывания, только на 1 °С ниже предельно допустимого значения. При применении дистиллятных компонентов с температурами застывания выше, чем у использованных в эксперименте, необходимо добавление депрессорно-диспергирующей присадки. По оценке методом пятна стабильность/совместимость данного образца составляет 2 из 5, удовлетворительный результат.
Таблица 4. Требования ТУ 38.101567-2014 к судовым
маловязким топливам
Наименование показателя Значение
Вязкость кинематическая при 20 °С, мм2/с, не более 11,4
Температура вспышки, определяемая в закрытом тигле, °С, не ниже 61
Температура застывания, °С, не выше -10
Массовая доля серы, %, не более: вид А 0,1
вид Б 0,2
вид I 0,5
вид II 1,0
вид III 1,5
Массовая доля воды, % следы
Коксуемость, %, не более 0,2
Содержание водорастворимых кислот и щелочей отсутствие
Зольность, %, не более 0,01
Массовая доля механических примесей, %, не более 0,02
Плотность при 15 °С, кг/м3, не более 890
Образец № 2 имеет небольшой запас по температуре вспышки, по содержанию серы можно отнести к виду II. В составе образца повышенная доля дизельных фракций, это ведет к удорожанию топлива. Понижение доли дизельного топлива приводит к превышению норматива по вязкости.
Образец № 3 имеет запас по температуре вспышки, температуре застывания, по содержанию серы относится к виду I. Данное топливо удовлетворяет требованиям Приложения IV МАРПОЛ 73/78 по ограничению серы с 01.01.2020.
Таблица 5. Характеристика образцов маловязких судовы/х топлив
Показатель Образец
1 2 3
Вязкость кинематическая при 20 °С, мм2/с 11,3 11,2 11,2
Температура вспышки в закрытом тигле, °С 65 66 84
Температура застывания, °С -11 -13 -14
Массовая доля серы, % 1,08 0,924 0,37
Массовая доля воды, % отс. отс. отс.
Коксуемость, % отс. отс. 0,123
Содержание водорастворимых кислот и щелочей отс. отс. отс.
Зольность, % отс. отс. отс.
Массовая доля механических примесей, % отс. отс. отс.
Плотность при 15 °С, кг/м3 880,5 873,9 867,9
Стабильность/совместимость 2/2 2/2 2/2
Минимальная ориентировочная стоимость судовых маловязких топлив, изготовленных на основании разработанных образцов, составляет: № 1 - 28490 руб/т; № 2 - 28120 руб/т; № 3 - 34420 руб/т. Образец № 2 имеет самую низкую ориентировочную стоимость и по качеству выше образца № 1 ввиду меньшего содержания серы.
Требования ГОСТ 32510-2013 к судовым остаточным топливам приведены в таблице 6.
По итогам проведенных исследований образцов остаточных топлив выявлена ограниченная возможность использования мазута с высоким содержанием серы. Для получения топлив, соответствующих нормативу по содержанию серы, максимальное содержание мазута составляет 50 % мас. В результате образцы топлив имеют невысокую вязкость. Получить низкосернистое судовое остаточное топливо с применением данного мазута не предоставляется возможным. Также невозможно получить остаточные высоковязкие топлива с содержанием серы до 1,5 %.
Топливо ИСО-Р-Э4 по своим характеристикам соответствует марке кИБ30 и имеет большой запас качества по всем показателям. При добавлении в него компонента, понижающего содержание серы, получается топливо с массовой долей серы до 0,5 %, что соответствует требованиям Приложения VI конвенции МАРПОЛ 73/78, вступающим в действие с 01.01.2020.
Таблица 6. Требования ГОСТ32510-2013 к судовым остаточным топливам
Наименование показателя Значение для марки
RMA 10 RMB 30 RMD 80 RME 180 RMG
180 380 500 700
Кинематическая вязкость при температуре 50 °С, мм2 /с, не более 10,0 30,0 80,0 180,0 180,0 380,0 500,0 700,0
Плотность при температуре 15 °С, кг/м3, не более 920,0 960,0 975,0 991,0 991,0
Расчетный индекс ароматизации ССМ,не более 850 860 860 860 870
Массовая доля серы, %, не более 1,5
Температура вспышки в закрытом тигле, °С, не ниже 61
Общий осадок после старения, % мас., не более 0,10
Коксуемость (микрометод), % мас., не более 2,50 10,00 14,00 15,00 18,00
Температура текучести, °С, не выше:зимой 0 0 30 30 30
летом 6 6 30 30 30
Содержание воды, % об., не более 0,30 0,50 0,50 0,50 0,50
Зольность, %, не более 0,040 0,070 0,070 0,070 0,100
Результаты лабораторного исследования образцов остаточных топлив представлены в таблице 7.
Таблица 7. Характеристика образцов судовых остаточных топлив
Показатель Образец
4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
Кинематическая вязкость при 50 °С, мм2/с 26,5 37,1 15,1 15,0 8,8 7,11 30,3 11,1 16,8 22,4
Плотность при 15 °С, кг/м3 915,9 924,8 903,1 911,9 897,2 876,5 922,3 905,0 906,4 913,0
Расчетный индекс ароматизации ССД1 813 816 811 817 817 755 817 819 812 813
Массовая доля серы, % 1,25 1,461 1,37 1,43 1,39 0,46 1,47 1,48 1,42 1,38
Температура вспышки в закрытом тигле, °С 100 101 82 114 94 88 103 69 66 73
Общий осадок после старения, % мас. 0,018 0,020 0,08 0,003 отс отс 0,020 0,051 0,067 отс
Коксуемсость (микрометод), % мас. 3,20 4,20 5,10 0,30 0,38 0,13 3,40 0,17 4,87 2,66
Температура текучести, °С +3 +5 +2 +9 +8 -11 +7 -1 -5 -3
Содержание воды, % об. 0,12 1,18 0,20 отс. следы отс. следы отс. 0,22 0,18
Зольность, % 0,03 0,02 0,02 отс. отс. отс. 0,01 отс. 0,024 0,020
Стабильность/совместимость 1/1 1/1 2/2 1/1 1/1 1/1 1/1 1/1 2/2 2/2
Образцы № 4, 5, 6 по низкотемпературной характеристике подходят для приготовления летнего топлива, образцы № 7, 8, 10 требуют добавления депрессорной присадки ввиду повышенной температуры текучести, образцы № 9, 11, 12, 13 удовлетворяют требованиям ГОСТ 32510-2013 по всем показателям. Образец № 5 по вязкостной характеристике относится к остаточному топливу марки кИЭ 80, имеет большой запас качества по всем показателям, кроме температуры текучести. Образцы № 8, 9 по значению кинематической вязкости относятся к остаточному судовому топливу марки кИД 10.
Ориентировочная минимальная стоимость топлив, изготовленных по образцам, без учета добавления де-прессорной присадки, руб/т: № 4 - 23450, № 5 - 22100, № 6 - 29400, № 7 - 19100, № 8 - 22890, № 9 - 31825, № 10 - 21350, № 11 - 19800, № 12 - 27175, № 13 - 25230.
Оптимальным по соотношению цена/качество является образец судового остаточного топлива № 7.
Нормативные требования к флотскому мазуту Ф5 представлены в таблице 8.
Таблица 8. Требования ГОСТ 10585-2013 к флотскому мазуту Ф5
Наименование показателя Значение
Вязкость кинематическая при 50 °С, мм2/с, не более 36,20
Зольность, %, не более, для мазута: зольного 0,05
Массовая доля механических примесей, %, не более 0,10
Массовая доля воды, %, не более 0,3
Содержание водорастворимых кислот и щелочей отсутствие
Массовая доля серы, %, не более: 1,00 1,50
Коксуемость, %, не более 6,00
Температура вспышки, определяемая в закрытом тигле, °С, не ниже 80
Температура застывания, °С, не выше минус 5
Плотность при 15 °С, кг/м3, не более 958,3
Выход фракции, выкипающей до 350 °С, % об., не более 22
Характеристика образцов флотского мазута приведена в таблице 9.
На основании проведенных испытаний образцов флотского мазута Ф5 можно сделать следующие выводы:
- на базе использованных товарных нефтепродуктов не удалось получить образец флотского мазута Ф5, удовлетворяющий требованиям нормативной документации;
- при использовании в качестве компонента топочного мазута с высокой вязкостью требуется добавление большого количества дизельного топлива, что отрицательно сказывается на стабильности топливной смеси (образец № 15).
Таблица 9. Характеристика образцов флотского мазута Ф5
Показатель Образец
14 15 16
Вязкость кинематическая при 50 °С, мм2/с 22,5 16,6 19,5
Зольность, % 0,02 0,02 0,03
Массовая доля механических примесей, % 0,41 0,38 0,30
Массовая доля воды, % 0,20 0,22 0,26
Содержание водорастворимых кислот и отс отс отс
щелочей
Массовая доля серы, % 1,50 1,39 1,50
Коксуемость, % 5,32 5,29 5,6
Температура вспышки в закрытом тигле, °С 86 84 84
Температура застывания, °С -3 -5 -7
Плотность при 15 °С, кг/м3 913,8 905,6 910,4
Зыход фракции, выкипающей до 350 °С,% об. 38 46 42
Стабильность/совместимость 2/2 3/3 3/3
- ввиду значительного содержания в образцах дизельного топлива все образцы не соответствуют требованиям стандарта на продукт по показателю «Выход фракции, выкипающей до 350 °С»;
- товарное дизельное топливо лучше заменить гидроочищенными дизельными фракциями с высокими температурными пределами выкипания, полученными при вторичной переработке нефти;
- при использовании топочного мазута М100 как компонента судового мазута возможно добавление части висбрекингового мазута с пониженной вязкостью.
Выводы
1. Разработаны две рецептуры судового маловязкого топлива, удовлетворяющие требованиям ТУ 38.1015672014:
- образец № 3 (массовое соотношение газойль особо тяжелое ИСО-Р-Э4 : ДТ-Л-К5 = 60:40 % ) по содержанию серы соответствует современным и перспективным экологическим требованиям; стоимость топлива, изготовленного по этому образцу, самая высокая (34420 руб/т), что связано с вовлечением в состав дорогостоящих товарных продуктов с низким содержанием серы;
- образец № 2 (массовое соотношение тяжелый вакуумный газойль : газойль особо тяжелое ИСО-Р^4 : ДЛ-Л-К5 = 45:15:40 %) по содержанию серы соответствует современным экологическим требованиям и составляет 0,924 % мас; является самым экономически выгодным (28120 руб/т).
2. Разработаны три рецептуры судового остаточного топлива, удовлетворяющие требованиям ГОСТ 325102013. ГОСТ 54299-2010:
- образец № 7 (массовое соотношение газойль тяжелый вакуумный : газойль особо тяжелое MCO-F-D4 = 60 : 40 %) наиболее экономически выгодный (19100 руб/т), содержит 1,43 % мас. серы, однако требует добавления депрессорной присадки;
- образец № 9 (MCO-F-D4 : ДТ-Л-К5 = 75/25% масс.) по содержанию серы соответствует перспективным требованиям к остаточным топливам, однако имеет самую высокую стоимость из всех образцов остаточного топлива (31825 руб/т);
- образец № 8 (газойль тяжелый вакуумный : ДТ-Л-К5 = 70/30 % мас.)
соответствует требованиям к топливу RMA 10 (22890 руб/т).
Стоимость топлив, изготовленных по данным рецептурам, конкурентоспособна стоимости судовых топлив, изготовляемых на нефтеперерабатывающих заводах.
Литература
1. Титов А. Тревожное будущее судовых топлив // Нефтегазовая Вертикаль. 2017. № 9. С. 20-22.
2. Катюха П.Б, Цветков П.В. Географическое распределение поставок бункерного топлива на мировом углеводородном рынке (часть 1) // Нефть, газ и бизнес. 2017. № 10. С. 53-56.
3. Нефтедобывающие предприятия // ТЭК России. 2018. № 1. С. 13-17.
4. Приложение VI (пересмотренное) к Международной конвенции по предотвращению загрязнения с судов 1973 года, измененной Протоколом 1978 года к ней (МАРПОЛ 73/78), Правила предотвращения загрязнения воздушной среды с судов. http:/docs.cntd.ru/document/499014496/
(дата обращения 03.03.2018).
5. Троицкий А.В. Судовое топливо: современная нормативная база //Мир транспорта. 2015. Т. 13. № 6. С. 190195
6. Технический регламент таможенного союза ТР ТС 013/2011 «О требованиях к автомобильному и авиационному бензину, дизельному и судовому топливу, топливу для реактивных двигателей и мазуту» URL: http://docs.cntd.ru/document/902307833/ (дата обращения 05.03.2018).
7. ГОСТ Р 54299-2010. Топлива судовые. Технические условия. Введен01.07.2012.М.:Стандартинформ,2012. 34 с.
8. ГОСТ 32510-2013. Топлива судовые. Технические условия. Введен 01.01.2015. М.: Стандартинформ, 2014. 19 с.
9. Коваленко А.Н., Гришин В.В., Сычев А.Г. [и др.]. Способ получения экологически чистого судового маловязкого топлива: пат. 2596868 Рос. Федерация. № 2015122671/04; ,заявл. 10.06.2015; опубл. 10.09.2016. Бюл. № 25.
10. Кондрашева Н.К., Рудко В.А., Шайдуллина А.А., Кондрашев Д.О. Способ получения судового маловязкого топлива: пат. 2570647 Рос. Федерация. 2014129977/04; заявл. 21.07.2014; опубл. 10.12.2015. Бюл. № 34.
11. Котов С.В., Тыщенко В.А,, Рудяк К.Б. [и др.]. Судовое маловязкое топливо: пат. 2478692 Рос. Федерация. № 2012104557/04 заявл. 09.02.2012, опубл. 10.04.2013. Бюл. № 10.
12. Кондрашева Н.К., Рудко В.А,, Кондрашев Д.О. [и др.]. Судовое высоковязкое топливо: пат. 2626236 Рос. Федерация. № 2016143664; заявл. 07.11.2016, опубл. 25.07.2017. Бюл. № 21.
13. Шуверов В.М., Ширкунов А.С., Юхнев В.А., Середа В.В. Топливная композиция флотского мазута (варианты):
пат. 25S1034 Рос. Федерация. 2015119457/04; заявл. 25.05.2015; опубл. 10.04.2016. Бюл. № 10.
14. Капустин В.М., Чернышева Е.А., Глаголева О.Ф. [и др.]. Неаддитивные изменения свойств углеводородных систем при смешении // Нефтепереработка и нефтехимия. 2017. № 4. С. 3-9.
15. Кувыкин В.И,, Брюханов М.В., Кувыкина Е.В. [и др.]. Актуализация расчета вязкости смесей темных нефтепродуктов в системе производственного планирования НПЗ // Мир нефтепродуктов. 2017. № 9. С. 29-35.
16. Гайле А.А., Сомов В.Е, Камешков А.В. Процессы разделения и очистки продуктов переработки нефти и газа: учеб. пособие. 2 изд. СПб: Химиздат, 201S. 432 с.
17. Портал по покупке и продаже товаров и услуг «Пульс цен» URL: https://spb.pulscen.ru/price/040112-mazut/f:63189_m-100 (дата обращения 05.06.201S).
1S. Сайт группы компаний «Трейд-Ойл» URL: https//www.trader-oil.ru/catalog/vakuumnyy-gazoil/ (дата обращения 05.06.201S).
19. Портал по покупке и продаже товаров и услуг «Пульс цен» URL: https//spb.pulscen.ru//prise/040134-gazoyl/ (дата обращения 05.06.201S).
20. Сайт ООО «Группа компаний БАЗИС» URL: https://bazisnsk.tiu.ru/g3001887-gazojl-legkoe/ (дата обращения 05.06.201S).
21. Портал по покупке и продаже товаров и услуг «Пульс цен» URL: https//spb.pulsœn.ш//search/prise?g=дт-л+евро+сорт+с/ (дата обращения 05.06.201S).
References
1. Titov A. Trevozhnoe budushhee sudovyh topliv // Neftegazovaja Vertikal'. 2017. m 9. S. 20-22.
2. Katjuha P.S., CvetkovP.V. Geograficheskoe raspredele-nie postavok bunkernogo topliva na mirovom uglevodorod-nom rynke (chast' 1) // Neft',gaz ibiznes. 2017.I№ 10.S.53-56.
3. Neftedobyvajushhie predprijatija // TJeK Rossii. 2018. I№ 1. S. 13-17.
4. Prilozhenie VI (peresmotrennoe) k Mezhdunarodnoj konvencii po predotvrashheniju zagrjaznenija s sudov 1973 goda, izmenennoj Protokolom 1978 goda k nej (MARPOL 73/78), Pravila predotvrashhenija zagrjaznenija vozdushnoj sredy s sudov. URL: http://docs.cntd.ru/document/499014496/ (data obrashhenija 03.03.2018).
5. Troickij A.V. Sudovoe toplivo: sovremennaja normativnaja baza // Mir transporta. 2015. T. 13. N 6. S. 190-195
6. Tehnicheskij reglament tamozhennogo sojuza TR TS 013/2011 «O trebovanijah k avtomobil'nomu i aviacionnomu benzinu, dizel'nomu i sudovomu toplivu, toplivu dlja reaktivn-yh dvigatelej i mazutu» URL: http://docs.cntd.ru/document/902307833/ (data obrashhenija 05.03.2018).
7. GOST R 54299-2010. Topliva sudovye. Tehnicheskie uslovija. Vveden 01.07.2012. M.: Standartinform, 2012. 34 s.
8. GOST 32510-2013. Topliva sudovye. Tehnicheskie uslovija. Vveden 01.01.2015. M.: Standartinform, 2014. 19 s.
9. Kovalenko A.N., Grishin V.V., Sychev A.G. [i dr.], Sposob poluchenija jekologicheski chistogo sudovogo malovjazkogo topliva: pat. 2596S6S Ros. Federacija. N 2015122671/04; ,zajavl. 10.06.2015; opubl. 10.09.2016. Bjul. I№ 25.
10. Kondrasheva N.K., Rudko V.A., Shajdullina A.A., Kon-drashev D.O. Sposob poluchenija sudovogo malovjazkogo topliva: pat. 2570647 Ros. Federacija. 2014129977/04; zajavl. 21.07.2014; opubl. 10.12.2015. Bjul. I№ 34.
11. Kotov S.V., Tyshhenko V.A., Rudjak K.B. [i dr.]. Sudovoe malovjazkoe toplivo: pat. 2478692 Ros. Federacija. N
2012104557/04 zajavl. 09.02.2012, opubl. 10.04.2013. Bjul. № 10.
12. Kondrasheva N.K., Rudko V.A., Kondrashev D.O. [i dr.]. Sudovoe vysokovjazkoe toplivo: pat. 2626236 Ros. Fed-eracija. № 2016143664; zajavl. 07.11.2016, opubl. 25.07.2017. Bjul. № 21.
13. Shuverov V.M., Shirkunov A.S., Juhnev V.A., Sereda V.V. Toplivnaja kompozicija flotskogo mazuta (varianty): pat. 2581034 Ros. Federacija. 2015119457/04; zajavl. 25.05.2015; opubl. 10.04.2016. Bjul. № 10.
14. Kapustin V.M., Chernysheva EA, Glagoleva O.F. [i dr.]. Neadditivnye izmenenija svojstv uglevodorodnyh sistem pri smeshenii // Neftepererabotka i neftehimija. 2017. № 4. S. 3-9.
15. Kuvykin V.I, BrjuhanovM.V., Kuvykina E.V. [idr.]. Ak-tualizacija rascheta vjazkosti smesej temnyh nefteproduktov v sisteme proizvodstvennogo planirovanija NPZ // Mir nefteproduktov. 2017. № 9. S. 29-35.
16. Gajle AA, Somov V.E, Kameshkov A.V.Processy razdelenija i ochistki produktov pererabotki nefti i gaza: ucheb. posobie. 2 izd. SPb: Himizdat, 2018. 432 s.
17. Portal po pokupke i prodazhe tovarov i uslug «Pul's cen» URL: https://spb.pulscen.ru/price/040112-mazut/f:63189_m-100 (data obrashhenija 05.06.2018).
18. Sajt gruppy kompanij «Trejd-Ojl» URL: https//www.trader-oil.ru/catalog/vakuumnyy-gazoil/ (data obrashhenija 05.06.2018).
19. Portal po pokupke i prodazhe tovarov i uslug «Pul's cen» URL: https//spb.pulscen.ru//prise/040134-gazoyl/ (data obrashhenija 05.06.2018).
20. Sajt OOO «Gruppa kompanij BAZIS» URL: https://bazisnsk.tiu.ru/g3001887-gazojl-legkoe/ (data obrashhenija 05.06.2018).
21. Portal po pokupke i prodazhe tovarov i uslug «Pul's cen» URL: https//spb.pulscen.ru//search/prise?g=dt-l+evro+sort+s/ (data obrashhenija 05.06.2018).
