重质船用燃料油组合物制造技术

一种用于减少符合ISO 8217标准的原料重质船用燃料油(原料)中的环境污染物的方法，所述方法包括：将一定量的所述原料与一定量的活化气体混合物混合，得到原料混合物；使所述原料混合物与一种或多种催化剂接触以由所述原料混合物形成工艺混合物；将所述工艺混合物的产品重质船用燃料油液体(产品)组分与所述工艺混合物的气态组分和副产品烃类分离，和排出所述产品。所述产品符合对于残渣船用燃料油的ISO标准，并且最大硫含量在0.05％wt至0.50％wt的范围内。所述产品可用作符合标准的低硫或超低硫重质船用燃料油或者用作其共混料。还公开了用于执行所述方法的装置。

Heavy marine fuel oil composition

A method for reducing environmental pollutants in raw material heavy marine fuel oil (raw material) complying with ISO 8217 standard includes: mixing a certain amount of said raw material with a certain amount of activated gas mixture to obtain a raw material mixture; contacting said raw material mixture with one or more catalysts to form a process mixture from said raw material mixture; and combining said process The product heavy marine fuel oil liquid (product) component of the mixture is separated from the gaseous component and by-product hydrocarbon of the process mixture, and the product is discharged. The product complies with ISO standards for residual marine fuel oil and has a maximum sulfur content in the range of 0.05% wt to 0.50% wt. The product can be used as low sulfur or ultra-low sulfur heavy marine fuel oil conforming to standards or as a blend thereof. An apparatus for executing the method is also disclosed.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】重质船用燃料油组合物
技术介绍
有两种船用燃料油类型，基于馏分油的船用燃料油和基于残渣油的船用燃料油。基于馏分油的船用燃料油也称为船用瓦斯油(MarineGasOil，MGO)或船用柴油(MarineDieselOil，MDO)，包括在炼油厂通过蒸馏工艺中从原油中分离的石油馏分。瓦斯油(也称为中等柴油)是沸程和粘度在含有C10-19烃的混合物的煤油和润滑油之间的石油馏分中间物。瓦斯油(用于家用供暖，以及用于重型设备，如起重机、推土机、发电机、bobcat、拖拉机和联合收割机。通常，从渣油中最大化回收瓦斯油是炼油厂对材料的最经济的使用，因为其可以将瓦斯油裂化成有价值的汽油和馏分油。柴油与瓦斯油非常相似，柴油主要含有C10-19烃的混合物，其包含约64％的脂族烃、1-2％的烯烃和35％的芳烃。船用柴油机可含有高达15％的残渣工艺流，和任选地多至不大于5％体积的多环芳烃(沥青质)。柴油燃料主要用作陆地运输燃料和作为与煤油的共混组分以形成航空喷气燃料。基于渣油的燃料油或重质船用燃料油(HMFO)包括工艺渣油—即使在真空条件下也不会沸腾或蒸发的馏分的混合物，并且沥青质含量在3至20重量百分比(％wt)的范围内。沥青质是大而复杂的多环烃，具有形成复杂和蜡状沉淀物的倾向。一旦沥青质沉淀出来，其非常难以再溶解，并且在海运业和船用仓储燃料业被描述为燃料箱污泥。大型远洋轮船依靠HMFO为大型二冲程柴油发动机提供动力超过50年。HMFO是原油精炼过程中产生的芳烃、馏分油和渣油的共混物。HMFO制剂中包含的典型流包括：常压塔底物(即常压渣油)、真空塔底物(即减压渣油)、减粘裂化渣油、FCC轻循环油(LCO)、FCC重循环油(HCO)(也称为FCC底物)、FCC淤浆油、重质瓦斯油和延迟裂化油(DCO)、多环芳烃、回收的陆地运输机油和小部分(小于20％体积)的切削油、煤油或柴油，以达到期望的粘度。HMFO的芳烃含量高于上述船用馏分燃料。HMFO组合物是复杂的并且随着原油来源和用于从原油桶中提取最大价值的炼油工艺而变化。组分的混合物通常表征为粘性的、高硫和金属含量和高沥青质，使HMFO成为每桶的价值低于原料原油本身的炼油工艺的一种产品。行业统计表明，约90％的销售的HMFO含有3.5重量％的硫。估计全球每年的HMFO消费量为约3亿吨，航运业每年的二氧化硫年产量估计超过2100万吨。HMFO在船上燃烧产生的排放对全球空气污染和当地空气污染水平的影响很大。颁布了由国际海事组织(IMO)执行的国际防止船舶造成污染公约MARPOL来防止船舶造成污染。1997年，MARPOL增加了新附则：船舶空气污染防治条例—附则VI，以尽量减少船舶的气载排放(SOx、NOx、ODS、VOC)及其对空气污染的危害。2008年10月通过了修订后的附则VI，其包括严格的排放限制，自2010年7月1日起生效(以下简称附则VI(修订版)或简称附则VI)。MARPOL附则VI(修订版)对指定的排放控制区域(ECA)的船舶运营制定了一套严格的排放限制。MARPOL附则VI(修订版)下的ECA是：i)波罗的海区域-如MARPOL附则I中所限定的-仅SOx；ii)北海区域-如MARPOL附则V中所限定的-仅SOx；iii)北美-如MARPOL附则VI附录VII中所限定的-SOx、NOx和PM；和iv)美国加勒比海区域-如MARPOL附则VI附录VII所限定的-SOx、NOx和PM。附则VI(修订版)根据美国船舶污染防治法令(APPS)编纂。在APPS的授权下，美国环境保护署(EPA)与美国海岸警卫队(USCG)协商颁布了一些法规，其通过引用并入了MARPOL附则VI(修订版)的全文。参见40C.F.R.§1043.100(a)(1)。2012年8月1日，在美国水域/ECA运行的船舶上使用的所有船用燃料油的最大硫含量不得超过1.00％wt(10,000ppm)，并且在2015年1月1日，北美ECA中使用的所有船用燃料油的最大硫含量降至0.10％wt(1,000ppm)。在实施时，美国政府表示船舶经营者必须大力为0.10％wt(1,000ppm)USECA船用燃料油硫标准做准备。为了鼓励符合标准，EPA和USCG拒绝将符合标准的低硫燃料油的成本视为声称无法购买符合标准的燃料油的有效基础。在过去五年中，为满足海洋行业对低硫HMFO的要求，有着非常强大的经济刺激，但技术上可行的方案尚未实现。对制造符合MARPOL附则VI排放要求的低硫HMFO的工艺和方法存在持续和迫切的需求。由于ECA，在这些ECA外部和内部运行的所有远洋船舶必须以不同的船用燃料油运行，以符合各自的限制并实现最大的经济效益。在这种情况下，在进入ECA之前，船舶必须完全转换为使用符合ECA标准的船用燃料油，并具有在船上实施的书面程序来说明如何进行。类似地，直到离开ECA之后才进行从使用符合ECA标准的燃油回到HMFO的转换。每次转换时，都要求记录船上符合ECA标准的燃油的量，以及船舶在进入这些区域之前完成转换或在离开之后开始转换的日期、时间和位置。这些记录应在船旗国规定的日志中，在没有任何具体要求的情况下记录被做出，例如在船舶附件I油类记录簿中。附则VI(修订版)还对船舶废气和颗粒物的硫氧化物和氮氧化物的排放设定了全球限制，并禁止故意排放臭氧消耗物质，例如氢氯氟烃(hydro-chlorofluorocarbon)。根据经修订的MARPOL附则VI，HMFO的全球硫含量降至3.50％wt，自2012年1月1日生效；然后进一步降低至0.50％wt，自2020年1月1日生效。这项规定一直是海运业和船用仓储燃料业讨论的主题。在全球限制下，所有船舶必须使用硫含量不大于0.50％wt的HMFO。IMO多次向海运业表示，无论符合标准的燃料的可用性或符合标准的燃料的价格如何，符合的HMFO的0.50％wt的硫限制将在2020年1月1日生效，并且IMO希望燃料油市场解决这个要求。为满足国际海洋行业对低硫HMFO的需求，已有非常强大的经济刺激，但技术上可行的解决方案尚未实现。对制造符合MARPOL附则VI排放要求的低硫HMFO的工艺和方法存在持续和迫切的需求。IMO第14条规定了需要遵守的限值和手段。这些可以分为称为初级(其中避免形成污染物)或二级(其中形成污染物但在将废气流排出到大气之前除去)的方法。没有关于任何初级方法的指南(其可能包括例如船上共混液体燃料油或双燃料(气体/液体)的使用)。在二级控制方法中，已经对废气净化系统采用了指南(MEPC.184(59))；在使用这种安排时，除了系统认证之外，对仓储的燃料油的含硫量没有限制。由于众多技术和经济原因，二级控制已被大部分航运公司拒绝，并且并未在海运业广泛采用。二级控制的使用不被海运业视为实用的方案。初级控制方案：符合MARPOL要求的初级控制方案的重点是基于用替代燃料代替HMFO来降低燃烧前船用燃料组分中的硫含量。然而，从HMFO到替代燃料的切换给船舶经营者带来了一系列问题，其中许多仍然不为航运业或炼油业所理解。由于当船舶切换燃料时船舶推进系统(即燃料系统，发动机等)的潜本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种低硫重质船用燃料油，基本上由100％加氢处理的高硫重质船用燃料油组成，其中在加氢处理之前，所述高硫重质船用燃料油符合ISO 8217:2017标准且具有作为残渣船用燃料油的适售品质但是具有大于0.5％wt的硫含量(ISO 14596或ISO 8754)，并且其中所述低硫重质船用燃料油符合ISO 8217:2017标准且具有作为残渣船用燃料油的适售品质并且具有小于0.5wt％的硫含量(ISO 14596或ISO 8754)。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170212 US 62/458,002;20171121 US 62/589,4791.一种低硫重质船用燃料油，基本上由100％加氢处理的高硫重质船用燃料油组成，其中在加氢处理之前，所述高硫重质船用燃料油符合ISO8217:2017标准且具有作为残渣船用燃料油的适售品质但是具有大于0.5％wt的硫含量(ISO14596或ISO8754)，并且其中所述低硫重质船用燃料油符合ISO8217:2017标准且具有作为残渣船用燃料油的适售品质并且具有小于0.5wt％的硫含量(ISO14596或ISO8754)。


2.根据权利要求1所述的组合物，其中所述高硫重质船用燃料油的硫含量(ISO14596或ISO8754)在1.0％wt至5.0％wt的范围内，并且所述低硫重质船用燃料油的硫含量(ISO14596或ISO8754)在0.5％wt至0.05％wt的范围内。


3.根据权利要求1所述的组合物，其中所述低硫重质船用燃料油的硫含量(ISO14596或ISO8754)小于0.1wt％。


4.根据权利要求1所述的组合物，其中低硫重质船用燃料油具有180mm2/s至700mm2/s的范围内的50C下的最大运动粘度(ISO3104)；991.0kg/m3至1010.0kg/m3的范围内的15℃下的最大密度(ISO3675)；780至870的范围内的CCAI；不低于60.0℃的闪点(ISO2719)；0.10％wt的最大总沉积物-老化(ISO10307-2)；18.00％wt至20.00％wt的范围内的最大碳残留-微量法(ISO10370)，和60mg/kg的最大铝和硅(ISO10478)含量。


5.一种低硫烃燃料组合物，基本上由大部分体积的100％加氢处理的高硫残渣船用燃料油和小部分体积的稀释剂材料组成，其中在加氢处理之前，所述高硫重质船用燃料油符合ISO8217:2017标准但硫含量(ISO14596或ISO8754)大于0.5wt％；并且其中所述低硫重质船用燃料组合物符合ISO8217:2017标准并且硫含量(ISO14596或ISO8754)小于0.5wt％；并且其中所述稀释剂材料选自由烃材料；非烃材料；和固体材料和它们的组合组成的组。


6.根据权利要求5所述的组合物，其中所述100％加氢处理的高硫残渣船用燃料油占所述组合物的至少75体积％，并且所述稀释剂材料占所述组合物的不大于25体积％。


7.根据权利要求5所述的组合物，其中所述100％加氢处理的高硫残渣船用燃料油占所述组合物的至少90体积％，并且所述稀释剂材料占所述组合物的不大于10体积％。


8.根据权利要求5所述的组合物，其中所述烃材料选自由以下组成的组：硫含量(ISO14596或ISO8754)大于0.5wt的重质船用燃料油；基于馏分油的燃料；柴油；瓦斯油；船用瓦斯油；船用柴油；切削油；生物柴油；甲醇、乙醇；基于气液技术的合成烃和油；Fischer-Tropsch衍生油；基于聚乙烯、聚丙烯、二聚物、三聚物和聚丁烯的合成油；常压渣油；减压渣油；流体床催化裂化器(FCC)淤浆油；FCC循环油；裂解瓦斯油；裂化轻瓦斯油(CLGO)；裂化重瓦斯油(CHGO)；轻循环油(LCO)；重循环油(HCO)；热裂化渣油；焦化重馏分油；沥青；脱沥青重油；减粘裂化渣油；废油；沥青质油；使用过的或回收的机油；润滑油芳香提取物；原油；重质原油；劣质原油；和它们的组合；并且其中所述非烃材料选自由以下组成的组：残留水；洗涤剂；粘度调节剂；倾点抑制剂；润滑性调节剂；除雾剂；消泡剂；点火改进剂；防锈剂；腐蚀抑制剂；抗磨损添加剂、抗氧化剂(例如酚类化合物和衍生物)、涂层剂和表面改性剂、金属钝化剂、静电消散剂、离子和非离子表面活性剂、稳定剂、化妆着色剂和添味剂和它们的组合；并且，其中所述固体材料选自由以下组成的组：碳或烃固体；焦炭；石墨固体；微团聚沥青质，铁锈；氧化腐蚀固体；块状金属颗粒；油漆颗粒；表面涂层颗粒；塑料颗粒或聚合物颗粒或弹性体颗粒橡胶颗粒；催化剂细料；陶瓷颗粒；矿物颗粒；砂；粘土；土制颗粒；细菌；生物产生的固体；和它们的组合。


9.根据权利要求4所述的组合物，其中低硫重质船用燃料油具有180mm2/s至700mm2/s的范围内的50C下的最大运动粘度(ISO3104)；991.0kg/m3至1010.0kg/m3的范围内的15℃下的最大密度(ISO3675)；780至870的范围内的CCAI；不低于60.0℃的闪点(IS...

【专利技术属性】
技术研发人员：伯特兰·R·克鲁斯曼，迈克尔·J·摩尔，
申请(专利权)人：麦格玛科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US