本發(fā)明涉及一種燃料油及其生產(chǎn)方法和凈化裝置，特別涉及一種船用燃料油及其生產(chǎn)工藝和裝置。
背景技術(shù)：
：近年來，隨著全球貿(mào)易的興盛，沿海船運(yùn)業(yè)發(fā)展迅速，船用燃料油已經(jīng)連續(xù)多年成為我國(guó)最大的燃料油用戶，據(jù)船用燃料油供應(yīng)商估算，我國(guó)船用燃料油需求量正以每年5%的速度增加，船用燃料油市場(chǎng)日趨紅火。良好的市場(chǎng)行情使得競(jìng)爭(zhēng)更加激烈，各供應(yīng)商正通過不斷降低生產(chǎn)成本以求利潤(rùn)最大化。因此，制備一種質(zhì)優(yōu)價(jià)廉的船用調(diào)和油具有重要的現(xiàn)實(shí)意義和廣闊的市場(chǎng)前景。FCC油漿是從催化裂化裝置底層分離出的重組分，它具有發(fā)熱量大，腐蝕性小，性能穩(wěn)定等特點(diǎn)，比較適合作為燃料油調(diào)和組分使用，但因?yàn)楹羞^多的催化劑粉末致使其價(jià)格低廉。如果能使用FCC油漿作為調(diào)和船用燃料油的重組分，選擇適當(dāng)?shù)妮p質(zhì)組分進(jìn)行調(diào)和，就可以顯著降低調(diào)和油成本，但與此同時(shí)也會(huì)面臨固含量過高和灰分超標(biāo)的問題，如果不進(jìn)行后續(xù)處理，會(huì)嚴(yán)重?fù)p壞船用柴油機(jī)的油路系統(tǒng)。因此使用FCC油漿為原料進(jìn)行調(diào)和需要對(duì)調(diào)和油進(jìn)行凈化處理，使之達(dá)到相應(yīng)的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)于調(diào)和油凈化的方法主要有助劑沉降法，離心法，萃取法，過濾法，靜電分離法等方法，其中靜電分離法由于具有分離速度快、效率高、流體壓降小、設(shè)備緊湊、安裝方便等優(yōu)點(diǎn)在國(guó)外得到了廣泛應(yīng)用。靜電分離的基本原理是位于非勻稱電場(chǎng)的中性微粒由于介電極化的作用而產(chǎn)生一個(gè)宏觀的偶極矩，當(dāng)這個(gè)偶極矩位于不勻稱電場(chǎng)中時(shí)，在微粒兩邊由于局部電場(chǎng)強(qiáng)度的不同會(huì)產(chǎn)生一個(gè)凈力，這個(gè)凈力被稱作介電電泳力，由于懸浮于媒介中的微粒與媒介有著不同的介電能力（介電常數(shù)），微粒會(huì)移向電場(chǎng)強(qiáng)度更強(qiáng)或者更弱的方向，這種現(xiàn)象被稱為介電電泳（Dielectrophoresis—DEP）現(xiàn)象，在電場(chǎng)中加入玻璃珠等高介電填料會(huì)在其接觸點(diǎn)周圍產(chǎn)生較強(qiáng)的微型電場(chǎng)，促進(jìn)固體顆粒的“點(diǎn)吸附”，如圖4所示。在調(diào)和方法方面，中國(guó)專利CN102766489A公開了一種船用燃料油的制備方法，該方法采用FCC油漿與催化柴油進(jìn)行調(diào)和生產(chǎn)船用燃料油，為使固體顆粒充分沉降，調(diào)和過程中大量使用了催化柴油（加入量在質(zhì)量分?jǐn)?shù)33-66%之間），導(dǎo)致原料成本較高。中國(guó)專利CN103642539A對(duì)輕質(zhì)組分進(jìn)行了優(yōu)化，以FCC油漿為主要原料，輕質(zhì)組分使用了乙烯焦油，加氫尾油，表面活性劑及不同助劑，在一定程度上降低了原料成本，但在分離固體顆粒時(shí)采用自然沉降法，該方法分離效果不理想且分離時(shí)間較長(zhǎng)，需沉降10-24h，導(dǎo)致時(shí)間成本大幅增加。在分離裝置方面，美國(guó)專利US3928158提出了一種靜電液固分離裝置，該裝置采用了內(nèi)置柱狀電極為正極，外殼接地為負(fù)極的設(shè)計(jì)方式，通過柱狀電極產(chǎn)生的高壓電場(chǎng)使原料油中的固體顆粒吸附在填料中，該設(shè)計(jì)方法在較小尺寸的裝置中效果比較明顯，在放大裝置過程中會(huì)因?yàn)殡妶?chǎng)分布不均勻?qū)е滦Ч儾?。中?guó)專利CN203187632U對(duì)該裝置進(jìn)行了改進(jìn)，加入了加熱保溫系統(tǒng)，但依然采用了傳統(tǒng)的雙電極的設(shè)計(jì)方式，而且分離管道尺寸只有50mm，只適合小型靜態(tài)試驗(yàn)。由于柱狀電極體積較小，為保證分離效果電極間距通常設(shè)計(jì)較小，且電場(chǎng)分布不均勻，無法滿足工業(yè)規(guī)模的生產(chǎn)要求，通過提高外加電壓來放大裝置尺寸又會(huì)帶來能耗高，安全性差的問題。因此在實(shí)際生產(chǎn)過程中要選擇合適的調(diào)和組分，優(yōu)化調(diào)和配比，在保證質(zhì)量指標(biāo)的前提下，最大程度上降低成本，還需要對(duì)分離裝置進(jìn)行改進(jìn)，提高分離效率。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：基于以上技術(shù)背景，本發(fā)明的目的是提供一種原料成本低廉，且多組分可相互替代的船用燃料油及其生產(chǎn)工藝。本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種用于上述船用燃料油調(diào)和的生產(chǎn)裝置。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取如下技術(shù)方案：一種船用燃料油，其特征在于所述船用燃料油包含以下質(zhì)量份數(shù)組分：FCC油漿：55-85份；煤焦油：1-10份；頁(yè)巖油：2-10份；助燃劑：1-3份；助溶劑：1-3份。除上述組成之外，所述船用燃料油還包含以下質(zhì)量份數(shù)組成：催化柴油：1-15份；甲醇或乙醇：1-10份；焦化蠟油：1-20份；減壓渣油：1-20份。其中，所述FCC油漿50℃運(yùn)動(dòng)粘度為750-900mm2/s，灰分為0.3%-0.45%，作為船用燃料油的主要組分。所述煤焦油為低溫煤焦油，黑色液體，密度在0.9-1.0g/cm3之間。所述頁(yè)巖油密度在0.8-0.9g/cm3之間，50℃運(yùn)動(dòng)粘度為10-50mm2/s，作為燃料油調(diào)和組分，改善燃料油質(zhì)量指標(biāo)。所述助燃劑是二茂鐵，甲縮醛，聚甲氧基二甲醚，碳酸二甲酯中的一種或多種，用于改善燃料油發(fā)煙情況及燃燒情況，提高燃燒性能。。所述助溶劑為異丁醇，正十二醇，異戊醇，正十四醇中的一種或多種，用于提高各組分配伍性，提高燃料油穩(wěn)定性。一種用于上述船用燃料油的生產(chǎn)裝置，包括上部用于加熱混合調(diào)和燃料油的攪拌釜(1)，以及下部與所述攪拌釜連接的用于凈化調(diào)和燃料油的靜電分離單元（16），用于產(chǎn)生高壓靜電的高壓電源（2），所述攪拌釜與靜電分離單元通過放料底閥(14)連接，用于控制放料時(shí)間和調(diào)節(jié)流速，所述靜電分離單元由內(nèi)向外分別為中央電極（3）、圓筒電極（4）、不銹鋼金屬外殼（15），分離單元正極為圓筒電極（4），負(fù)極為中央電極（3）和不銹鋼金屬外殼（15），形成三電極分離體系，不銹鋼外殼表面包裹一層保溫加熱套(6)，分離單元內(nèi)部裝有填料（7），所述填料為玻璃珠或其它高介電填料，填料尺寸為1-10mm，分離單元上部設(shè)有填料入口(8)，進(jìn)料口(9)，反沖洗油出口(10)，側(cè)面設(shè)有填料出口(11)，下方為凈化后燃料油出口(12)，所述凈化油出口上方固定一個(gè)不銹鋼絲網(wǎng)(13)，用于攔阻填料。所述攪拌釜為夾套式加熱攪拌釜，加熱溫度為室溫至300℃。所述高壓電源為直流高壓靜電吸附電源，電壓可調(diào)節(jié)范圍為0-50kv。本發(fā)明所述船用燃料油的生產(chǎn)工藝如下所述：按照上述配比稱取原料油，首先將FCC油漿加入到加熱攪拌釜中，調(diào)節(jié)加熱溫度為60-90℃，攪拌槳轉(zhuǎn)速為400-2000r/min，待油漿粘度降低后依次加入輕質(zhì)油和助劑，加熱混合10-60min后，開啟高壓靜電電源，調(diào)節(jié)分離電壓為1-50kv，打開放料底閥，將混合充分的原料油放入分離器中，此時(shí)原料油沿玻璃珠之間的空隙流經(jīng)分離器，玻璃珠提供了吸附點(diǎn)并增加了調(diào)和油流動(dòng)距離，從而提高分離效率，將分離完成的調(diào)和油經(jīng)出油口放出,即得最終產(chǎn)品。本發(fā)明的有益之處是對(duì)生產(chǎn)裝置進(jìn)行了優(yōu)化，改進(jìn)了靜電分離裝置，提高了固體顆粒的脫除效率，進(jìn)而提高了價(jià)格相對(duì)低廉的FCC油漿加入量，節(jié)約原料成本；分離器與攪拌釜連接，可在進(jìn)行燃料油調(diào)和的同時(shí)立即進(jìn)行凈化處理，節(jié)約能耗；采用三電極的設(shè)計(jì)方式，提高了裝置內(nèi)部空間的利用率；優(yōu)選多種組分進(jìn)行船用燃料油的調(diào)和，設(shè)計(jì)出不同的配比方案，能夠減輕原料價(jià)格波動(dòng)帶來的不利影響。附圖說明圖1是本發(fā)明裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是分離器A-A剖視圖。圖3是外加電壓對(duì)原料油灰分的影響圖。圖4是靜電分離基本原理示意圖。其中，1.攪拌釜；2.高壓電源；3.中央電極；4.圓筒電極；5.絕緣陶瓷；6.保溫加熱套；7.填料；8.填料入口；9.進(jìn)料口；10.反沖洗油出口；11.填料出口；12.燃料油出口；13.不銹鋼絲網(wǎng)；14.放料底閥；15.不銹鋼金屬外殼；16.靜電分離單元。具體實(shí)施方式下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)作進(jìn)一步說明，但本發(fā)明并不局限于以下所列的實(shí)施例。如圖1所示，本發(fā)明的船用燃料油的生產(chǎn)裝置包括上部用于加熱混合調(diào)和燃料油的攪拌釜(1)，以及下部與所述攪拌釜連接的用于凈化調(diào)和燃料油的靜電分離單元（16），用于產(chǎn)生高壓靜電的高壓電源（2），所述攪拌釜與靜電分離單元通過放料底閥(14)連接，用于控制放料時(shí)間和調(diào)節(jié)流速。所述靜電分離單元（16）由內(nèi)向外分別為中央電極（3）、圓筒電極（4）、不銹鋼金屬外殼（15），分離單元正極為圓筒電極（4），負(fù)極為中央電極（3）和不銹鋼金屬外殼（15），形成三電極分離體系，不銹鋼外殼表面包裹一層保溫加熱套(6)，分離單元內(nèi)部裝有填料（7），所述填料為玻璃珠或其它高介電填料，填料尺寸為1-10mm，分離單元上部設(shè)有填料入口(8)，進(jìn)料口(9)，反沖洗油出口(10)，側(cè)面設(shè)有填料出口(11)，下方為凈化后燃料油出口(12)，所述凈化油出口上方固定一個(gè)不銹鋼絲網(wǎng)(13)，用于攔阻填料。實(shí)施例1：按照如下質(zhì)量配比稱取原料油：FCC油漿：70份；煤焦油：10份；甲醇或乙醇：8份；頁(yè)巖油：5份；減壓渣油：5份；助燃劑：1份；助溶劑：1份。首先將FCC油漿加入到加熱攪拌釜中，調(diào)節(jié)加熱溫度為65℃，攪拌槳轉(zhuǎn)速為2000r/min，待油漿粘度降低后依次加入輕質(zhì)油和助劑，加熱混合30min后,取分離前油樣20g用作分離效果的評(píng)價(jià)，同時(shí)開啟高壓靜電電源，打開放料底閥14，將混合充分的原料油放入分離器中，此時(shí)原料油沿玻璃珠之間的空隙流經(jīng)分離器，玻璃珠提供了吸附點(diǎn)并增加了調(diào)和油流動(dòng)距離，從而提高分離效率，將分離完成的調(diào)和油經(jīng)出油口12放出,即得本發(fā)明產(chǎn)品，取分離后的油樣20g評(píng)價(jià)分離效果。分離效果以灰分表示，灰分測(cè)量按照石油產(chǎn)品灰分測(cè)定法(GB508-1985)進(jìn)行測(cè)定，調(diào)和完成的船用油的主要質(zhì)量指標(biāo)參見表1，各質(zhì)量指標(biāo)均按照相應(yīng)的國(guó)標(biāo)方法進(jìn)行測(cè)定。實(shí)施例2：按照如下配比稱取原料油：FCC油漿：80份；煤焦油：2份；甲醇或乙醇：8份；頁(yè)巖油：3份；減壓渣油：5份；助燃劑：1份；助溶劑：1份。首先將FCC油漿加入到加熱攪拌釜中，調(diào)節(jié)加熱溫度為80℃，攪拌槳轉(zhuǎn)速為2000r/min，待油漿粘度降低后依次加入輕質(zhì)油和助劑，加熱混合10min后,取分離前油樣20g用作分離效果的評(píng)價(jià)，同時(shí)開啟高壓靜電電源，打開放料底閥14，將混合充分的原料油放入分離器中，此時(shí)原料油沿玻璃珠之間的空隙流經(jīng)分離器，玻璃珠提供了吸附點(diǎn)并增加了調(diào)和油流動(dòng)距離，從而提高分離效率，將分離完成的調(diào)和油經(jīng)出油口12放出,即得本發(fā)明產(chǎn)品，取分離后的油樣20g評(píng)價(jià)分離效果。分離效果以灰分表示，灰分測(cè)量按照石油產(chǎn)品灰分測(cè)定法(GB508-1985)進(jìn)行測(cè)定，調(diào)和完成的船用油的主要質(zhì)量指標(biāo)參見表1，各質(zhì)量指標(biāo)均按照相應(yīng)的國(guó)標(biāo)方法進(jìn)行測(cè)定。實(shí)施例3：按照如下質(zhì)量百分配比稱取原料油：FCC油漿：60份；煤焦油：5份；催化柴油：5份；甲醇或乙醇：7份；頁(yè)巖油：10份；焦化蠟油：5份；減壓渣油：5份；助燃劑：2份；助溶劑：1份。首先將FCC油漿加入到加熱攪拌釜中，調(diào)節(jié)加熱溫度為70℃，攪拌槳轉(zhuǎn)速為2000r/min，待油漿粘度降低后依次加入輕質(zhì)油和助劑，加熱混合60min后,取分離前油樣20g用作分離效果的評(píng)價(jià)，同時(shí)開啟高壓靜電電源，打開放料底閥14，將混合充分的原料油放入分離器中，此時(shí)原料油沿玻璃珠之間的空隙流經(jīng)分離器，玻璃珠提供了吸附點(diǎn)并增加了調(diào)和油流動(dòng)距離，從而提高分離效率，將分離完成的調(diào)和油經(jīng)出油口12放出,即得本發(fā)明產(chǎn)品，取分離后的油樣20g評(píng)價(jià)分離效果。分離效果以灰分表示，灰分測(cè)量按照石油產(chǎn)品灰分測(cè)定法(GB508-1985)進(jìn)行測(cè)定，調(diào)和完成的船用油的主要質(zhì)量指標(biāo)參見表1，各質(zhì)量指標(biāo)均按照相應(yīng)的國(guó)標(biāo)方法進(jìn)行測(cè)定。圖3為在不同分離電壓下調(diào)和油的分離效果圖，可以看出，在12kv分離電壓下，經(jīng)過3次分離，可將調(diào)和油灰分降低至0.08%，達(dá)到了船用殘?jiān)剂嫌蛧?guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T17411-2012中規(guī)定的灰分＜0.1%的要求。表1.按照實(shí)施例生產(chǎn)的船用調(diào)和油主要質(zhì)量指標(biāo)項(xiàng)目實(shí)施例1實(shí)施例2實(shí)施例320℃密度/kg/m3971.1977.6957.550℃運(yùn)動(dòng)粘度/mm2/s157171151灰分/%0.090.090.08閃點(diǎn)(閉口)/℃636866機(jī)械雜質(zhì)/%0.070.070.06從表1中數(shù)據(jù)可以看出，根據(jù)實(shí)施例生產(chǎn)的船用調(diào)和油各項(xiàng)主要指標(biāo)均符合180#船用燃料油國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（GB17411-2015），該船用調(diào)和油具有推廣和應(yīng)用價(jià)值。當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3