低凝點180號船用燃料油的調(diào)合探討

鄧智芬

摘 要：本文主要探究低凝點180號船用燃料油的調(diào)合措施。實驗研究中主要使用瀝青、水上油、煤柴為調(diào)和組分，明確實驗原料性質(zhì)、標準及檢測方法，通過配置1、2、3號油品配比并向其中添加BEM、EVA、T602以考察其降凝效果，結果表明其無法有效降低油品凝點。而添加C9、C10后，調(diào)和油品凝點降低顯著，可確保船用油常溫流動性，符合行業(yè)180號船用燃料油標準。

關鍵詞：船用油;凝點;調(diào)和

隨著經(jīng)濟的不斷發(fā)展，我國已經(jīng)成為世界主要航運大國之一，增加了船用燃料油的需求。但是，我國煉油廠長期以來船用油產(chǎn)量較低，無法滿足現(xiàn)有市場需求，只能依靠進口，對我國航運事業(yè)造成嚴重影響[1]。因此，在調(diào)和船用油時，應當做好深加工工作，避免由于調(diào)和組分中油性質(zhì)較大差別，導致在使用中析出大量瀝青，以確保油品的穩(wěn)定性與常溫流動性。

1 實驗

1.1 原料

本次研究中以瀝青、水上油、煤柴為調(diào)和組分（性質(zhì)見表1），制備燃料油，并加入降凝劑與高芳香性C9、C10（低凝點）以改善船用油凝點，保證船用油配伍相容性。

瀝青原料使用工業(yè)常用140號，殘?zhí)几摺ざ却?、凝點高達48℃;水上油為中溫煤焦油，在冷卻時漂浮在水面，密度低于1.0g/cm3輕油，含膠質(zhì)低、黏度小，可成為調(diào)和組分;柴油原料作為中溫煤焦油，主要是在塔頂利用分流裝置提取餾分，具有黏度小、密度大、熱值低及膠質(zhì)含量高特點;C9組分密度是954.5 kg/m3，凝點在-51℃，黏度較小，芳烴質(zhì)量總分數(shù)是73.4%;C10組分密度是992.8 kg/m3，凝點在-24℃，黏度較小，芳烴質(zhì)量總分數(shù)是75.3%。

此三種調(diào)和組分中瀝青重油組分較多，餾出溫度50%是611.4℃，而水上油及煤柴輕餾組分較多，餾出溫度50%分別是361.4℃及348.7℃。

降凝劑為乙烯--醋酸乙烯酯（EVA，濟南創(chuàng)世化工有限公司），含醋酸乙烯酯（VA）量是44%;聚甲基丙烯酸酯（T602，蘇州興昌潤化工有限公司），運動黏度100℃是380mm2/s;降凝劑以EVA為主，通過助溶劑與非離子表面活性劑與其他助劑復配所得（江蘇徐州石化廠）。

1.2 標準

油品調(diào)和技術基于石油分散體系理論，在劣質(zhì)柴油、渣油等重組分油中添加乙烯焦油、頁巖油、煤焦油輕組分，可將油品燃燒性能、分散性及穩(wěn)定性改善，以保證所調(diào)和的船用油符合國家標準，增添微量油品添加劑可將調(diào)和油黏度降低，以解決油廠處理廢油問題，減少油品調(diào)和成本。本次實驗中質(zhì)量標準見表2。

1.3 斑點試驗

ASTM D4740-04標準主要是通過斑點試驗以檢測殘渣燃料油相容性及清潔度標準的方式。目前缺少專門檢測調(diào)和燃料油相容穩(wěn)定性方法，部分機構選用斑點試驗檢測船用油調(diào)和組分配伍相容性，以明確船用油穩(wěn)定性。步驟如下：將調(diào)和樣品防止在加熱板或水浴上，加熱溫度保持在33℃左右，時間約20min。濾紙固定于適當支撐體上保證其水平放置，濾紙測試區(qū)與其他部位不相碰，設置烘箱100°放置5min。使用預熱玻璃棒加熱樣品20s后，將其抽出第一滴到容器中，第二滴在濾紙上，將其放置到提前預熱的烘箱之中，時間為1h，觀察斑點圖，以得出調(diào)和油斑點等級[2]。（見表3）

2 結果與討論

2.1 降凝劑效果

在1號油品中添加EVA、EBM及T602約0.03%降凝劑，以考察油品凝點是否受到降凝劑影響（見表5）。

通過數(shù)據(jù)可知，船用油調(diào)和中3種降凝劑影響凝點效果相似，添加計量相同下，EVA具有較高凝點降低效果，而BEM與T602對凝點效果影響基本無差異。調(diào)和船用油含膠質(zhì)與瀝青質(zhì)量高，使用降凝劑無法將調(diào)和油品凝點大范圍更改。因此，船用油無法通過增添降凝劑降低凝點。

2.2 高芳香性組分降凝效果

C9、C10組分凝點較低，所以實驗中將芳香性C9、C10以組分油添加至船用油調(diào)和中。在調(diào)和過程中，將C9、C10加入1號油品，控制其密度、黏度等合格度，其他指標則以用戶需求進行調(diào)和（表6、7）。

通過表7可知，添加C9、C10約10.6%后，船用油凝點分別降低至14與20，且C9凝點相較于C10低，添加劑量相同下，加入C9的船用油凝點更低，可滿足國際要求，保證常溫下船用油流動性。

2.3 油品配伍性影響

調(diào)和船用油斑點成像圖片比對斑點試驗給定參考分級，本次實驗中可明確配比不同油品等級不同：1號為2級，2號與3號的斑點等級為1級，濾紙上調(diào)和油斑點均勻一致，內(nèi)部并未產(chǎn)生環(huán)狀物，證明調(diào)和組分油相容性，無析出沉淀物。主要是因為C9、C10屬于高芳香性油品，可作為熔接機將部分瀝青質(zhì)溶解，避免沉淀物析出，以確保油品整體的分散性與均勻性。

3 總結

總之，通過實驗可知，以瀝青、水上油及煤柴為調(diào)和組分，其成本較低，標準與180號船用燃料油標準相符，但凝點較高。而添加降凝劑BEM、EVA、T602無法顯著降低燃料油凝點。添加10.6%的C9、C10可降低燃料油凝點至14℃與20℃，可滿足油品常溫流動要求，且利用斑點試驗，證明C9、C10添加后燃料油配伍相容。

參考文獻：

[1]劉名瑞，李遵照，王海波，薛倩.船用燃料油連續(xù)調(diào)和技術現(xiàn)狀與展望[J].當代石油石化，2018，26（11）：33-37.

[2]劉名瑞，王曉霖，王海波，于陽，王剛.重質(zhì)船用燃料油黏度預測模型研究[J].石油煉制與化工，2019，50（03）：29-35.