船用残渣燃料油及其制备方法与流程

本发明涉及燃料油领域，尤其涉及一种船用残渣燃料油及其制备方法。

背景技术：

船用燃料油是指在内河、海洋等区域船舶用柴油机及锅炉用燃料油。国家强制性执行标准gb17411-2015“船用燃料油”中规定了rme、rmg和rmk等6种类型残渣燃料油，并根据50℃时运动粘度，将其划分为180sct、380sct、500cst、700cst等四个牌号，主要用在国际运输船舶，以及在沿海、沿江运输的较大船型上。

根据国际海事组织的规定，2020年1月1日起，全球船舶必须使用硫含量小于0.5％的低硫残渣船用燃料油(有尾气处理设施和排放达标的除外)，我国作为国际海事组织成员，也按照规定于2020年1月1日起正式实施。在此之前，全球船舶船用残渣燃料油硫含量为3.5％，在此水平上要下降86％，尤其是以渣油为主要组分的燃料油降硫，难度是显而易见的。国际海事组织新的“限硫令”的实施，不仅对船供油行业、航运业产生了重大影响，还会使全球的能源结构发生重大改变。

为了达到降硫的目的，技术人员从多种角度进行研究，并提供了不同的技术方案。

其中，一种现有技术将高硫重油原料减粘裂化、加入复合改性剂、连续沉降后加氢脱硫得到低硫船用油燃料的调和组分。该技术使用了改性剂进行船燃调和，增加了成本。

另一种现有技术采用催化裂化油浆脱固-加氢的工艺方法制备船用燃料油。该技术采用加氢技术生产船燃，增加了低硫船用残渣燃料油生产的技术难度，同时也增加了低硫船用残渣燃料油的生产成本。

有人提出采用重油、煤焦油等组分制备船舶残渣燃料油，添加降凝剂、降粘剂、抗氧化腐剂、清洁分散剂等一系列添加剂，使生产工艺变得复杂，成本增加。

还有一项专利技术采用常减压渣油、蜡油、柴油、油浆作为调和原料，仅能调和出rme180低硫船用残渣燃料油，其50℃运动粘度在180mm²/s以下，调和的低硫船用残渣燃料油粘度小，不适用于国际海运大型船舶，仅能作为低硫船用残渣燃料油二次调和的轻组分。

因此，需要提供一种船用残渣燃料油，解决现有技术中不能获得具有低硫含量和广泛粘度范围的船用残渣燃料油的技术问题。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种低硫、广泛粘度范围的船用残渣燃料油及其制备方法，以解决现有技术中不能获得具有低硫含量和广泛粘度范围的船用残渣燃料油的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，本发明提供了一种船用残渣燃料油，按重量百分比计，包括：15.0～75.0％的减压渣油、0～85.0％的蜡油、0～35.0％的柴油和0～5.5％的油浆，且该船用残渣燃料油包括减压渣油、蜡油、柴油和油浆中至少两种，减压渣油100℃运动粘度≥1400mm²/s，硫含量的重量百分比≤0.5％。

优选地，该船用残渣燃料油按重量百分比计，包括：15.0％～35.0％的减压渣油、65.0％～85.0％的蜡油。

优选地，该船用残渣燃料油按重量百分比计，包括：45.0～65.0％的减压渣油、9.0～30.0％的蜡油、22.1～28.0％的柴油。

优选地，该船用残渣燃料油按重量百分比计，包括：62.5～70.0％的减压渣油、25.0～33.0％的柴油、4.5～5.5％的油浆。

优选地，该船用残渣燃料油按重量百分比计，包括：50.3～60.5％的减压渣油、4.5～5.5％的油浆、10.5～17.5％的蜡油和20.0～28.6％的柴油。

优选地，该船用残渣燃料油按重量百分比计，包括：65.0～75.0％的减压渣油、25.0％～35.0％的柴油。

优选地，减压渣油20℃时的密度991.0～1018.8kg/m³，残炭的重量百分比≤18.0％，灰分的重量百分比≤0.10％，酸值3.4～8.0mgkoh/g，钒含量≤50mg/kg，钠含量≤10mg/kg。

优选地，蜡油硫含量的重量百分比≤0.4％，50℃运动粘度16.4～118.2mm²/s，优选地，蜡油20℃时的密度≤980.0kg/m³，水分的体积百分比≤0.5％，酸值≤1.0mgkoh/g。

优选地，柴油50℃时的运动粘度为2.3～9.3mm²/s，硫含量的重量百分比≤0.30％，优选地，柴油20℃时的密度≤900.0kg/m³，闪点≥55.0℃，酸度3.7～115.0mgkoh/100ml；优选地，柴油为催化裂化装置生产的轻柴油，50℃时的运动粘度为2.3～3.6mm²/s，20℃时的密度≤900.0kg/m³，硫含量的重量百分比≤0.20％，闪点≥55.0℃，酸度3.7～6.0mgkoh/100ml；优选地，柴油为延迟焦化装置生产的轻柴油，50℃时的运动粘度为3.4～4.8mm²/s，20℃时的密度≤900.0kg/m³，硫含量的重量百分比≤0.30％，闪点≥55.0℃，酸度13.7～28.0mgkoh/100ml；优选地，柴油为减压馏分油，50℃时的运动粘度为2.3～9.3mm²/s，20℃时的密度≤900.0kg/m³，硫含量的重量百分比≤0.30％，闪点≥55.0℃，酸度100.7～115.0mgkoh/100ml。

优选地，油浆50℃时的运动粘度≥2000.0mm²/s，硫含量的重量百分比≤0.4％，优选地，油浆20℃时的密度≤1040.0kg/m³，总沉淀物的重量百分比≤0.3％，残炭的重量百分比≤18.0％，水分的体积百分比≤0.50％，灰分的重量百分比≤0.3％，钒含量≤10mg/kg，钠含量≤10mg/kg，铝和硅总含量≤500mg/kg。

根据本发明的另一个方面，本发明提供了一种用于制备上述方面的船用残渣燃料油的方法，该方法包括将减压渣油、蜡油、柴油和油浆按比例混合。

本发明针对现有技术中无法获得具有低硫含量同时具有广泛粘度范围的船用残渣燃料油问题，通过采用减压渣油、蜡油、柴油和油浆按比例配制燃料油，最终得到了硫含量≤0.5％、粘度可满足rme180、rmg380、rmg500和rmg700等不同牌号要求的船用残渣燃料油产品。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将结合实施例来详细说明本发明。

为了获得低硫含量、广泛粘度范围的船用残渣燃料油，根据本发明的一个方面，提供了一种船用残渣燃料油，按重量百分比计，包括：15.0～75.0％的减压渣油、0～85.0％的蜡油、0～35.0％的柴油和0～5.5％的油浆，且船用残渣燃料油包括减压渣油、蜡油、柴油和油浆中至少两种，减压渣油100℃运动粘度≥1400mm²/s，硫含量的重量百分比≤0.5％。

在本发明的燃料油中，特别采用减压渣油作为大粘度重组分，通过调整其浓度范围，可获得大粘度的燃料油；蜡油和柴油，在本发明中作为轻组分使用，可用于调低燃料油的总体粘度范围；油浆属于重组分，可配合减压渣油调高燃料油的粘度。减压渣油、蜡油、柴油、以及油浆，可以根据燃料油的不同粘度需求，按比例调和，制成不同牌号的船用残渣燃料油。同时，减压渣油、蜡油、柴油、以及油浆分别具有低硫含量，它们之间按照上述比例混合在一起，能够获得硫含量不超过0.5％的燃料油。

在本发明中，特别地，减压渣油具有≥1400mm²/s的100℃运动粘度以及≤0.5％的硫含量重量百分比。通过采用具有特定粘度范围以及不超过0.5％的硫含量的减压渣油，搭配采用适当用量的蜡油、柴油和/或油浆，能够根据需要调配出不同牌号的低硫船用残渣燃料油产品。

本发明的上述船用残渣燃料油，通过按比例包含减压渣油、蜡油、柴油以及油浆，可最终制成粘度满足rme180、rmg380、rmg500和rmg700等不同牌号要求的船用残渣燃料油产品，同时，获得的船用残渣燃料油产品的硫含量满足国家低硫标准。在本发明中，所述低硫标准，是指硫的重量百分比满足国家强制性执行标准gb17411-2015“船用燃料油”中硫含量ii级的技术要求，即硫含量≤0.5％。

优选地，本发明的船用残渣燃料油按重量百分比计，包括：15.0％～35.0％的减压渣油、65.0％～85.0％的蜡油。通过将特定含量范围的减压渣油与蜡油调和在一起，能够获得满足牌号rmg380要求的船用残渣燃料油，该燃料油硫含量≤0.5％、50℃运动粘度在大于180且小于等于380mm²/s范围内。

优选地，本发明的船用残渣燃料油按重量百分比计，包括：45.0～65.0％的减压渣油、9.0～30.0％的蜡油、22.1～28.0％的柴油。通过将特定含量范围的减压渣油、蜡油以及柴油调和在一起，能够获得满足牌号rmg500要求的船用残渣燃料油，该燃料油硫含量≤0.5％、50℃运动粘度在大于380且小于等于500mm²/s范围内。

优选地，本发明的船用残渣燃料油按重量百分比计，包括：62.5～70.0％的减压渣油、25.0～33.0％的柴油、4.5～5.5％的油浆。通过将特定含量范围的减压渣油、柴油以及油浆调和在一起，能够获得满足牌号rmg700要求的船用残渣燃料油，该燃料油硫含量≤0.5％、50℃运动粘度在大于500且小于等于700mm²/s范围内。

优选地，本发明的船用残渣燃料油按重量百分比计，包括：50.3～60.5％的减压渣油、4.5～5.5％的油浆、10.5～17.5％的蜡油和20.0～28.6％的柴油。通过将特定含量范围的减压渣油、油浆、蜡油以及柴油调和在一起，能够获得满足牌号rme180要求的船用残渣燃料油，该燃料油硫含量≤0.5％、50℃运动粘度小于等于180mm²/s。

优选地，本发明的船用残渣燃料油按重量百分比计，包括：65.0～75.0％的减压渣油、25.0％～35.0％的柴油。通过将特定含量范围的减压渣油与柴油调和在一起，能够获得满足牌号rmg380要求的船用残渣燃料油，该燃料油硫含量≤0.5％、50℃运动粘度在大于180且小于等于380mm²/s范围内。

优选地，在本发明的船用残渣燃料油中，所述减压渣油20℃时的密度991.0～1018.8kg/m³，残炭的重量百分比≤18.0％，灰分的重量百分比≤0.10％，酸值3.4～8.0mgkoh/g，钒含量≤50mg/kg，钠含量≤10mg/kg。本发明采用的减压渣油具有上述品质，能够确保获得的燃料油产品在粘度、硫含量、密度、酸值等方面具有较好的性能。

优选地，在本发明的船用残渣燃料油中，蜡油硫含量的重量百分比≤0.4％，50℃运动粘度16.4～118.2mm²/s，优选地，蜡油20℃时的密度≤980.0kg/m³，水分的体积百分比≤0.5％，酸值≤1.0mgkoh/g。本发明采用的蜡油具有上述品质，能够确保获得的燃料油产品在硫含量、密度、酸值等方面具有较好的性能。

优选地，在本发明的船用残渣燃料油中，柴油50℃时的运动粘度为2.3～9.3mm²/s，硫含量的重量百分比≤0.30％，优选地，柴油20℃时的密度≤900.0kg/m³，闪点≥55.0℃，酸度3.7～115.0mgkoh/100ml；优选地，柴油可为催化裂化装置生产的轻柴油，50℃时的运动粘度为2.3～3.6mm²/s，20℃时的密度≤900.0kg/m³，硫含量的重量百分比≤0.20％，闪点≥55.0℃，酸度3.7～6.0mgkoh/100ml；优选地，柴油可为延迟焦化装置生产的轻柴油，50℃时的运动粘度为3.4～4.8mm²/s，20℃时的密度≤900.0kg/m³，硫含量的重量百分比≤0.30％，闪点≥55.0℃，酸度13.7～28.0mgkoh/100ml；优选地，柴油可为减压馏分油，50℃时的运动粘度为2.3～9.3mm²/s，20℃时的密度≤900.0kg/m³，硫含量的重量百分比≤0.30％，闪点≥55.0℃，酸度100.7～115.0mgkoh/100ml。本发明采用的柴油具有上述品质，能够确保获得的燃料油产品在硫含量、密度、酸值等方面具有较好的性能。

优选地，在本发明的船用残渣燃料油中，油浆50℃时的运动粘度≥2000.0mm²/s，硫含量的重量百分比≤0.4％，优选地，油浆20℃时的密度≤1040.0kg/m³，总沉淀物的重量百分比≤0.3％，残炭的重量百分比≤18.0％，水分的体积百分比≤0.50％，灰分的重量百分比≤0.3％，钒含量≤10mg/kg，钠含量≤10mg/kg，铝和硅总含量≤500mg/kg。该油浆优选为催化油浆，即减压蜡油和减压渣油经过催化裂化反应后进入分馏塔，再经蒸馏分离所得的塔底重质组分油。本发明采用的油浆具有上述品质，能够确保获得的燃料油产品在硫含量、密度、酸值等方面具有较好的性能。

根据本发明的另一个方面，提供了一种制备上述方面的船用残渣燃料油的方法，该方法包括将减压渣油、所述蜡油、柴油和油浆按比例搅拌混合。优选地，在40-60℃的条件下进行搅拌，搅拌速率200～400r/min，搅拌时间15～30min。按照本发明的方法能够调和制出硫含量满足国家低硫标准(≤0.50％)且粘度可满足rme180、rmg380、rmg500和rmg700等不同牌号要求的船用残渣燃料油产品。

本领域的已有技术要么无法获得满足国家低硫标准的船用残渣燃料油，要么虽然获得的燃料油的硫含量符合国家标准、但其粘度较低，不能满足大粘度船用残渣燃料油的市场需求，相比于现有技术，本发明所提供的船用残渣燃料油及其制备方法，通过将减压渣油、蜡油、柴油和油浆按照特定的含量配比，经调和配制，最终获得了硫含量满足国家低硫标准、且粘度可满足各个牌号粘度要求的船用残渣燃料油，本发明获得的燃料油产品其产品质量甚至优于国际标准iso8217︰2017和国家强制性执行标准gb17411-2015“船用燃料油”的技术要求，满足了低硫、大粘度船用残渣燃料油的市场需求。

同时，本发明不必要求添加诸如改性剂、降凝剂等添加剂，仅通过将减压渣油等油类成分搅拌混合，即获得符合要求的船用残渣燃料油，从而以低成本生产技术填补了国内外空白。

下面将结合实施例进一步说明本发明的有益效果。

实施例1a

在该实施例中，船用残渣燃料油的生产，采用原料为减压渣油1#与蜡油1#，二者的性质如表1所示；

实验室样品制备：按重量百分比计，称取25.0％的减压渣油和75.0％的蜡油，在50℃的条件下进行搅拌混合，搅拌速率200r/min，搅拌时间30min，待各组分混合均匀，低硫船用残渣燃料油实验室样品制备完成；

对上述制备样品的性能分析研究，考察其各项指标是否满足国际国内标准技术要求；

工业产品生产：按照实验室样品制备方案，调和生产低硫船用残渣燃料油产品(rmg380)共计4500吨。

试验室和工业产品的分析结果如表2所示，产品质量满足国际标准iso8217︰2017和国家强制性执行标准gb17411-2015“船用燃料油”的技术要求。

实施例1b

在该实施例中，船用残渣燃料油的生产，采用原料为减压渣油2#与蜡油2#，二者的性质如表1所示；

实验室样品制备：按重量百分比计，称取35.0％的减压渣油和65.0％的蜡油，在50℃的条件下进行搅拌混合，搅拌速率400r/min，搅拌时间10min，待各组分混合均匀，低硫船用残渣燃料油实验室样品制备完成；

对上述制备样品的性能分析研究，考察其各项指标是否满足国际国内标准技术要求；

工业产品生产：按照实验室样品制备方案，调和生产低硫船用残渣燃料油产品(rmg380)共计4500吨。

试验室和工业产品的分析结果如表2所示，产品质量满足国际标准iso8217︰2017和国家强制性执行标准gb17411-2015“船用燃料油”的技术要求。

表1原料的主要性质

表2rmg380低硫船用残渣燃料油指标检测结果

实施例2a

在该实施例中，船用残渣燃料油的生产，采用原料为减压渣油2#、蜡油2#与柴油1#，性质如表1所示；

实验室样品制备：按重量百分比计，称取65.0％的减压渣油，10.0％的蜡油及25.0％的柴油，在50℃的条件下进行搅拌，搅拌速率200r/min，搅拌时间30min，待各组分混合均匀，低硫船用残渣燃料油样品制备完成；

对上述制备样品的性能分析研究，考察其各项指标是否满足国际国内标准技术要求；

工业产品生产：按照实验室确定的技术调和方案，调和生产低硫船用残渣燃料油产品(rmg500)共计8000吨。

试验室和工业产品的分析结果如表3所示，产品质量满足国际标准iso8217︰2017和国家强制性执行标准gb17411-2015“船用燃料油”的技术要求。

实施例2b

在该实施例中，船用残渣燃料油的生产，采用原料为减压渣油1#、蜡油1#与柴油2#，性质如表1所示；

实验室样品制备：按重量百分比计，称取65.0％的减压渣油，9.0％的蜡油及26.0％的柴油，在50℃的条件下进行搅拌，搅拌速率400r/min，搅拌时间10min，待各组分混合均匀，低硫船用残渣燃料油样品制备完成；

对上述制备样品的性能分析研究，考察其各项指标是否满足国际国内标准技术要求；

工业产品生产：按照实验室确定的技术调和方案，调和生产低硫船用残渣燃料油产品(rmg500)共计8000吨。

试验室和工业产品的分析结果如表3所示，产品质量满足国际标准iso8217︰2017和国家强制性执行标准gb17411-2015“船用燃料油”的技术要求。

表3rmg500低硫船用残渣燃料油指标检测结果

实施例3a

在该实施例中，船用残渣燃料油的生产，采用原料为减压渣油2#、油浆与柴油1#，性质如表1所示；

实验室样品制备：按重量百分比计，称取64.5％的减压渣油，5.5％催化油浆及30.0％的柴油，在50℃的条件下进行搅拌，搅拌速率200r/min，搅拌时间30min，待各组分混合均匀，低硫船用残渣燃料油样品制备完成；

对上述制备样品的性能分析研究，考察其各项指标是否满足国际国内标准技术要求；

工业产品生产：按照实验室确定的技术调和方案，调和生产低硫船用残渣燃料油产品(rmg700)共计5000吨。

试验室和工业调和的分析结果如表4所示，产品质量满足国际标准iso8217︰2017和国家强制性执行标准gb17411-2015“船用燃料油”的技术要求。

实施例3b

在该实施例中，船用残渣燃料油的生产，采用原料为减压渣油1#、油浆与柴油2#，性质如表1所示；

实验室样品制备：按重量百分比计，称取68.5％的减压渣油，4.5％催化油浆及27％的柴油，在50℃的条件下进行搅拌，搅拌速率400r/min，搅拌时间10min，待各组分混合均匀，低硫船用残渣燃料油样品制备完成；

对上述制备样品的性能分析研究，考察其各项指标是否满足国际国内标准技术要求；

工业产品生产：按照实验室确定的技术调和方案，调和生产低硫船用残渣燃料油产品(rmg700)共计5000吨。

试验室和工业调和的分析结果如表4所示，产品质量满足国际标准iso8217︰2017和国家强制性执行标准gb17411-2015“船用燃料油”的技术要求。

表4rmg700低硫船用残渣燃料油指标检测结果

实施例4a

在该实施例中，船用残渣燃料油的生产，采用原料为减压渣油2#、油浆、蜡油2#与柴油2#，性质如表1所示；

实验室样品制备：按重量百分比计，称取60.5％的减压渣油，4.5％催化油浆，15％的蜡油及20.0％的柴油，在50℃的条件下进行搅拌，搅拌速率200r/min，搅拌时间30min，待各组分混合均匀，低硫船用残渣燃料油样品制备完成；

对上述制备样品的性能分析研究，考察其各项指标是否满足国际国内标准技术要求；

工业产品生产：按照实验室确定的技术调和方案，调和生产低硫船用残渣燃料油产品(rme180)共计1000吨。

试验室和工业调和的分析结果如表5所示，产品质量满足国际标准iso8217︰2017和国家强制性执行标准gb17411-2015“船用燃料油”的技术要求。

实施例4b

在该实施例中，船用残渣燃料油的生产，采用原料为减压渣油1#、油浆、蜡油1#与柴油1#，性质如表1所示；

实验室样品制备：按重量百分比计，称取55％的减压渣油，5％催化油浆，15％的蜡油及25％的柴油，在50℃的条件下进行搅拌，搅拌速率400r/min，搅拌时间15min，待各组分混合均匀，低硫船用残渣燃料油样品制备完成；

对上述制备样品的性能分析研究，考察其各项指标是否满足国际国内标准技术要求；

工业产品生产：按照实验室确定的技术调和方案，调和生产低硫船用残渣燃料油产品(rme180)共计1000吨。

试验室和工业调和的分析结果如表5所示，产品质量满足国际标准iso8217︰2017和国家强制性执行标准gb17411-2015“船用燃料油”的技术要求。

表5rme180低硫船用残渣燃料油性能的检测结果

实施例5a

在该实施例中，船用残渣燃料油的生产，采用原料为减压渣油2#与柴油1#，二者的性质如表1所示；

实验室样品制备：按重量百分比计，称取70.0％的减压渣油和30.0％的柴油，在50℃的条件下进行搅拌混合，搅拌速率200r/min，搅拌时间30min，待各组分混合均匀，低硫船用残渣燃料油实验室样品制备完成；

对上述制备样品的性能分析研究，考察其各项指标是否满足国际国内标准技术要求；

工业产品生产：按照实验室样品制备方案，调和生产低硫船用残渣燃料油产品(rmg380)共计1500吨。

试验室和工业产品的分析结果如表2所示，产品质量满足国际标准iso8217︰2017和国家强制性执行标准gb17411-2015“船用燃料油”的技术要求。

实施例5b

在该实施例中，船用残渣燃料油的生产，采用原料为减压渣油1#与柴油2#，二者的性质如表1所示；

实验室样品制备：按重量百分比计，称取75.0％的减压渣油和25.0％的柴油，在50℃的条件下进行搅拌混合，搅拌速率400r/min，搅拌时间10min，待各组分混合均匀，低硫船用残渣燃料油实验室样品制备完成；

对上述制备样品的性能分析研究，考察其各项指标是否满足国际国内标准技术要求；

工业产品生产：按照实验室样品制备方案，调和生产低硫船用残渣燃料油产品(rmg380)共计2500吨。

表6rmg380低硫船用残渣燃料油指标检测结果

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。