CN115477965A - 一种重质燃料油及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及石油及石油馏分炼制技术领域，尤其涉及一种重质燃料油及其制备方法。所述制备方法包括以下步骤：将含水重油和变性甲醇混合后，进行均化，得到重质燃料油。本发明中，所述含水重油按照以下方法制备制得：将水和残渣型重质燃料油混合预热后，进行均化，降温，得到含水重油。本发明可以很大程度上节约残渣型重质燃料油的使用量，降低污染排放，且制备出的重质燃料油的凝点、闪点、黏度等性质符合我国对重质船用燃料油的要求，并且制备的重质燃料油稳定性较优。与现有技术相比，本发明的制备方法操作简单，均化时间短，原料来源充足，价格低廉。

Description

一种重质燃料油及其制备方法
技术领域
本发明涉及石油及石油馏分炼制技术领域，尤其涉及一种重质燃料油及其制备方法。
背景技术
随着贸易全球化的发展，海上运输量不断增大，国内船用燃料油不足已经成为制约我国海上运输发展的重要因素之一。且船用燃料废排量大，易造成环境污染。甲醇作为一种价格低廉又节能减排的燃料，在众多替代燃料中脱颖而出，受到越来越多研究者的关注。
我国煤炭资源丰富，由煤、天然气、焦炉气可以制得充足的甲醇，使用甲醇作为掺烧燃料一方面减少了重质船用燃料的使用量，另一方面缓解了甲醇产能过剩的局面，对缓解我国燃料供应不足、优化能源结构和保障能源安全具有重要战略意义。甲醇不但来源丰富，生产技术成熟，价格低廉，质量稳定，而且还具有良好的燃烧特性，如含氧量高，易充分燃烧，辛烷值高，粘度低，易雾化，最小着火能量低，与汽油性能相近。甲醇本身对人体毒害小，燃烧后产生的有害排放低，可以降低环境污染。随着我国海洋运输行业的发展，船用燃料方面的需求会越来越大，研究甲醇船用燃料既符合国家建设节能、环保型社会的方针政策，又具有重要的科研价值和现实意义。
然而，重质船用燃料油掺烧甲醇的最大问题是重油与甲醇的性质差异过大，难以互溶，混合后会形成绝对分层状态，停止搅拌后会立即分层，因此需要研发高效均质技术提高甲醇与重油的相容性。
发明内容
有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种重质燃料油及其制备方法，本发明制备的重质燃料油稳定性较优。
本发明提供了一种重质燃料油的制备方法，包括以下步骤：
将含水重油和变性甲醇混合后，进行均化，得到重质燃料油；
所述变性甲醇包括甲醇和添加剂；
所述含水重油按照以下方法制备得到：
将水和残渣型重质燃料油混合预热后，进行均化，降温，得到含水重油。
优选的，所述添加剂包括OP-10。
优选的，所述添加剂包括乙二醇丁醚。
优选的，所述水和残渣型重质燃料油的质量比为1：2.5～10；
所述甲醇和添加剂的质量比为100：0.2～20；
所述残渣型重质燃料油和甲醇的质量比为100：3～20。
优选的，所述残渣型重质燃料油为含有沸点大于500℃重油的燃料油。
优选的，所述水和残渣型重质燃料油混合预热后的温度为35～45℃。
优选的，所述含水重油的制备过程中，均化的转速为10000～14000r/min，时间为3～7min；
降温后的温度为35～45℃。
优选的，含水重油和变性甲醇混合后，进行均化的转速为10000～14000r/min，时间为2～5min。
优选的，所述含水重油和变性甲醇混合后的均化包括：
每均化1min后，静置30s。
本发明还提供了一种上文所述的制备方法制得的重质燃料油。
本发明提供了一种重质燃料油的制备方法，包括以下步骤：将含水重油和变性甲醇混合后，进行均化，得到重质燃料油。本发明中，所述含水重油按照以下方法制备制得：将水和残渣型重质燃料油混合预热后，进行均化，降温，得到含水重油。本发明可以很大程度上节约残渣型重质燃料油的使用量，降低污染排放，且制备出的重质燃料油的凝点、闪点、黏度等性质符合我国对重质船用燃料油的要求，并且制备的重质燃料油稳定性较优。与现有技术相比，本发明的制备方法操作简单，均化时间短，原料来源充足，价格低廉。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供了一种重质燃料油的制备方法，包括以下步骤：
将含水重油和变性甲醇混合后，进行均化，得到重质燃料油。
本发明中，所述含水重油按照以下方法制备制得：
将水和残渣型重质燃料油混合预热后，进行均化，降温，得到含水重油。
在本发明的某些实施例中，所述残渣型重质燃料油为含有沸点大于500℃重油的燃料油；具体的，可以为180号重油。
在本发明的某些实施例中，所述水和残渣型重质燃料油的质量比为1：2.5～10。在某些实施例中，所述水和残渣型重质燃料油的质量比为1：6.8或1：2.6。
在本发明的某些实施例中，所述水和残渣型重质燃料油混合预热后的温度为35～45℃；具体的，可以为40℃。所述混合预热在搅拌的条件下进行。
在本发明的某些实施例中，所述含水重油的制备过程中，均化的转速为10000～14000r/min，具体的可以为12000r/min；时间为3～7min，具体的可以为5min。所述均化在高速剪切机中进行。
在本发明的某些实施例中，所述降温后的温度为35～45℃。
本发明中，所述变性甲醇包括甲醇和添加剂。
在本发明的某些实施例中，所述添加剂包括表面活性剂OP-10。
在本发明的某些实施例中，所述添加剂包括表面活性剂乙二醇丁醚。
在本发明的某些实施例中，所述甲醇和添加剂的质量比为100：0.2～20；具体的，可以为100：0.2、100：6.25或100：15。
在本发明的某些实施例中，所述残渣型重质燃料油和甲醇的质量比为100：3～20；具体的，可以为100：6.7或100：16。
在本发明的某些实施例中，所述变性甲醇按照以下方法制备得到：
将甲醇和添加剂搅拌混匀，得到变性甲醇。
得到含水重油和变性甲醇后，将含水重油和变性甲醇混合后，进行均化，得到重质燃料油。
在本发明的某些实施例中，所述含水重油和变性甲醇混合后，进行均化的转速为10000～14000r/min，具体的可以为12000r/min；时间为2～5min，具体的可以为3min。所述均化在高速剪切机中进行。在本发明的某些实施例中，所述均化包括：每均化0.5～1.5min后，静置25～35s。具体的，可以为：每均化1min后，静置30s。
本发明还提供了一种上文所述的制备方法制得的重质燃料油。
本发明对上文采用的原料来源并无特殊的限制，可以为一般市售。
本发明可以很大程度上节约残渣型重质燃料油的使用量，降低污染排放，且制备出的重质燃料油的凝点、闪点、黏度等性质符合我国对重质船用燃料油的要求。
本发明制备重质船用燃料油的存储温度低于50℃；具体的，在40℃环境中，可以稳定保温30天以上而不发生分层现象。与现有技术相比，本发明的制备方法操作简单，均化时间短，原料来源充足，价格低廉。
为了进一步说明本发明，以下结合实施例对本发明提供的一种重质燃料油及其制备方法进行详细描述，但不能将其理解为对本发明保护范围的限定。
以下实施例中所用的原料均为市售。
实施例1
1)向250mL烧杯中加入150g 180号重油和22g水，将烧杯置于加热套中，边用玻璃棒搅拌，边加热至40℃；
2)将烧杯放在高速剪切机中进行剪切，剪切转速为12000r/min，剪切时间5min，剪切结束后，降温至40℃，得到含水重油；
3)将0.02g OP-10加入到装有10g甲醇的小烧杯中，用玻璃棒搅拌均匀，得到变性甲醇；
4)将含水重油与变性甲醇混合，使用高速剪切机进行剪切，每剪切1min静置30s，共剪切时间3min，剪切转速为12000r/min，剪切结束得到含醇残渣型重质燃料油。
将制备好的含醇残渣型重质燃料油装入直径20mm，高10cm的玻璃试管中，存储在40℃恒温箱中，通过观察发现该含醇残渣型重质燃料油可以稳定保存30天而不发生分层现象，稳定性较优。
对制备的含醇残渣型重质燃料油的性能进行检测，检测依据的标准及检测结果如表1所示。
表1实施例1制备的含醇残渣型重质燃料油的性能检测结果
Figure BDA0003866517330000041
Figure BDA0003866517330000051
实施例2
1)向250mL烧杯中加入150g 180号重油和58g水，将烧杯置于加热套中，边用玻璃棒搅拌，边加热至40℃；
2)将烧杯放在高速剪切机中进行剪切，剪切转速为12000r/min，剪切时间5min，剪切结束后，降温至40℃，得到含水重油；
3)将1.5g OP-10加入到装有24g甲醇的小烧杯中，用玻璃棒搅拌均匀，得到变性甲醇；
4)将含水重油与变性甲醇混合，使用高速剪切机进行剪切，每剪切1min静置30s，共剪切时间3min，剪切转速为12000r/min，剪切结束得到含醇残渣型重质燃料油。
将制备好的含醇残渣型重质燃料油装入直径20mm，高10cm的玻璃试管中，存储在40℃恒温箱中，通过观察发现该含醇残渣型重质燃料油可以稳定保存30天而不发生分层现象，稳定性较优。
对制备的含醇残渣型重质燃料油的性能进行检测，检测依据的标准及检测结果如表2所示。
表2实施例2制备的含醇残渣型重质燃料油的性能检测结果
Figure BDA0003866517330000052
实施例3
1)向250mL烧杯中加入150g 180号重油和22g水，将烧杯置于加热套中，边用玻璃棒搅拌，边加热至40℃；
2)将烧杯放在高速剪切机中进行剪切，剪切转速为12000r/min，剪切时间5min，剪切结束后，降温至40℃，得到含水重油；
3)将1.5g乙二醇丁醚加入到装有10g甲醇的小烧杯中，用玻璃棒搅拌均匀，得到变性甲醇；
4)将含水重油与变性甲醇混合，使用高速剪切机进行剪切，每剪切1min静置30s，共剪切时间3min，剪切转速为12000r/min，剪切结束得到含醇残渣型重质燃料油。
将制备好的含醇残渣型重质燃料油装入直径20mm，高10cm的玻璃试管中，存储在40℃恒温箱中，通过观察发现该含醇残渣型重质燃料油可以稳定保存30天而不发生分层现象，稳定性较优。
对制备的含醇残渣型重质燃料油的性能进行检测，检测依据的标准及检测结果如表3所示。
表3实施例3制备的含醇残渣型重质燃料油的性能检测结果
Figure BDA0003866517330000061
实施例4
1)向250mL烧杯中加入150g 180号重油和58g水，将烧杯置于加热套中，边用玻璃棒搅拌，边加热至40℃；
2)将烧杯放在高速剪切机中进行剪切，剪切转速为12000r/min，剪切时间5min，剪切结束后，降温至40℃，得到含水重油；
3)将1.5g乙二醇丁醚加入到装有24g甲醇的小烧杯中，用玻璃棒搅拌均匀，得到变性甲醇；
4)将含水重油与变性甲醇混合，使用高速剪切机进行剪切，每剪切1min静置30s，共剪切时间3min，剪切转速为12000r/min，剪切结束得到含醇残渣型重质燃料油。
将制备好的含醇残渣型重质燃料油装入直径20mm，高10cm的玻璃试管中，存储在40℃恒温箱中，通过观察发现该含醇残渣型重质燃料油可以稳定保存30天而不发生分层现象，稳定性较优。
对制备的含醇残渣型重质燃料油的性能进行检测，检测依据的标准及检测结果如表4所示。
表4实施例4制备的含醇残渣型重质燃料油的性能检测结果
Figure BDA0003866517330000071
对比例1
1)向250mL烧杯中加入150g 180号重油和58g水，将烧杯置于加热套中，边用玻璃棒搅拌，边加热至40℃；
2)将烧杯放在高速剪切机中进行剪切，剪切转速为12000r/min，剪切时间5min，剪切结束后，降温至40℃，得到含水重油；
3)将含水重油与24g甲醇混合，使用高速剪切机进行剪切，每剪切1min静置30s，共剪切时间3min，剪切转速为12000r/min，剪切结束得到含醇残渣型重质燃料油。
将制备好的含醇残渣型重质燃料油装入直径20mm，高10cm的玻璃试管中，存储在40℃恒温箱中，通过观察发现该含醇残渣型重质燃料油可以稳定保存20天而不发生分层现象，继续保存，则出现分层现象。
对制备的含醇残渣型重质燃料油的性能进行检测，检测依据的标准及检测结果如表5所示。
表5对比例1制备的含醇残渣型重质燃料油的性能检测结果
Figure BDA0003866517330000072
对比例2
1)向250mL烧杯中加入150g 180号重油和58g水，将烧杯置于加热套中，边用玻璃棒搅拌，边加热至40℃；
2)将烧杯放在高速剪切机中进行剪切，剪切转速为12000r/min，剪切时间5min，剪切结束后，降温至40℃，得到含水重油；
3)将1.5g油酸胺加入到装有24g甲醇的小烧杯中，用玻璃棒搅拌均匀，得到变性甲醇；
4)将含水重油与变性甲醇混合，使用高速剪切机进行剪切，每剪切1min静置30s，共剪切时间3min，剪切转速为12000r/min，剪切结束得到含醇残渣型重质燃料油。
将制备好的含醇残渣型重质燃料油装入直径20mm，高10cm的玻璃试管中，存储在40℃恒温箱中，通过观察发现该含醇残渣型重质燃料油可以稳定保存24天而不发生分层现象，继续保存，则出现分层现象。
对制备的含醇残渣型重质燃料油的性能进行检测，检测依据的标准及检测结果如表6所示。
表6对比例2制备的含醇残渣型重质燃料油的性能检测结果
Figure BDA0003866517330000081
从表6可知，油酸铵不适合用于该燃料油的调和。
对比例3
1)向250mL烧杯中加入150g 180号重油和58g水，将烧杯置于加热套中，边用玻璃棒搅拌，边加热至40℃；
2)将烧杯放在高速剪切机中进行剪切，剪切转速为12000r/min，剪切时间5min，剪切结束后，降温至40℃，得到含水重油；
3)将1.5g黄原胶加入到装有24g甲醇的小烧杯中，用玻璃棒搅拌均匀，得到变性甲醇；
4)将含水重油与变性甲醇混合，使用高速剪切机进行剪切，每剪切1min静置30s，共剪切时间3min，剪切转速为12000r/min，剪切结束得到含醇残渣型重质燃料油。
将制备好的含醇残渣型重质燃料油装入直径20mm，高10cm的玻璃试管中，存储在40℃恒温箱中，通过观察发现该含醇残渣型重质燃料油可以稳定保存25天而不发生分层现象，继续保存，则出现分层现象。
对制备的含醇残渣型重质燃料油的性能进行检测，检测依据的标准及检测结果如表7所示。
表7对比例3制备的含醇残渣型重质燃料油的性能检测结果
Figure BDA0003866517330000091
从表7可知，黄原胶不适合用于该燃料油的调和。
以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种重质燃料油的制备方法，包括以下步骤：
将含水重油和变性甲醇混合后，进行均化，得到重质燃料油；
所述变性甲醇包括甲醇和添加剂；
所述含水重油按照以下方法制备得到：
将水和残渣型重质燃料油混合预热后，进行均化，降温，得到含水重油。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述添加剂包括OP-10。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述添加剂包括乙二醇丁醚。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述水和残渣型重质燃料油的质量比为1：2.5～10；
所述甲醇和添加剂的质量比为100：0.2～20；
所述残渣型重质燃料油和甲醇的质量比为100：3～20。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述残渣型重质燃料油为含有沸点大于500℃重油的燃料油。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述水和残渣型重质燃料油混合预热后的温度为35～45℃。
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述含水重油的制备过程中，均化的转速为10000～14000r/min，时间为3～7min；
降温后的温度为35～45℃。
8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，含水重油和变性甲醇混合后，进行均化的转速为10000～14000r/min，时间为2～5min。
9.根据权利要求8任意一项所述的制备方法，其特征在于，所述含水重油和变性甲醇混合后的均化包括：
每均化1min后，静置30s。
10.权利要求1～9任意一项所述的制备方法制得的重质燃料油。
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