Паливна композиція

Изобретение относится к топливным композициям на основе углеродсодержащих продуктов коксования углей, в частности, к котельным топливам. В качестве прототипа взята топливная композиция, описанная в заявке № 94010001 на получение патента Украины на изобретение, поданной 17 июня 1993. Открытым Акционерным Обществом "Запорожкокс". В ее состав входят продукты коксования углей (в мас.%) · 20-50-пекового дистиллята, 15-40 полимеров бензольного отделения, 10-26-нафталинсодержащего масла, 5-20-кубовых остатков ректификации сырого бензина, 2-6 - пековой смолы, остальное до 100 - нафталиновую фракцию. Однако такая композиция характеризуется относительно высокой температурой застывания +6°С, что обусловлено, с одной стороны, преобладанием в ее составе фракций, индивидуальная температура застывания которых лежит выше 0°С, с другой -отсутствием компонентов, образующи х низкотемпературные эвтектические композиции". В основу изобретения поставлена задача обеспечить существенное снижение температуры застывания путем добавки нового компонента в топливную композицию, содержащую продукты коксования углей. Поставленная задача решается тем, что в состав топливной композиции, содержащей продукты коксования углей в виде смеси пековых дистиллятов, полимеров бензольного отделения, кубовых остатков, пековой смолы, нафталинсодержащего масла, нафталиновой фракции, дополнительно введен донный продукт переработки газового конденсата при следующих соотношениях компонентов (масс %): Введение в композицию донного продукта переработки газового конденсата, представляющего из себя смесь углеводородов метанового, нафтенового, ароматического ряда, приводит к образованию многокомпонентных эвтетик. Температура плавления (застывания) эвтетики всегда ниже соответствующей температуры самого "легкоплавкого" компонента на диаграмме плавкости. Ниже, в примерах будет показано, что именно составляющие донного продукта переработки газового конденсата понижают - в комбинации с продуктами коксохимической переработки углей - температуру застывания всей композиции. Топливную композицию, согласно изобретению, готовят следующим образом. В отдельных хранилищах подогревают пековые дистилляты до температуры 60-80°С, полимеры бензольного отделения - до температуры 80-100°С, пековую смолу - до температуры 65-75°С. Компоненты в выбранном процентном соотношении подают в последовательности: пековые дистилляты, полимеры бензольного отделения, пековая смола, кубовые остатки, нафталин-содержащее масло, донный продукт переработки газового конденсата, нафталиновая фракция. После каждого поступления очередного компонента смесь перемешивается в течении одного часа до гомогенного состояния. Окончательная смесь компонентов перемешивается в течении двух часов с помощью насосов после чего подается в хранилище готовой продукции или в цистерны. Погрузку осуществляют после восьмичасового отстоя и отжима воды. Пековый дистиллят получают как побочный продукт в процессе окисления мягкого пека в высокоплавкий пек. При ведении процесса окисления среднетемпературного пека в нескольких последовательно соединенных кубах-реакторах отбирают вначале легкие фракции и по ходу перемещения сырья - тяжелые. Физико-химические показатели пековых дистиллятов характеризуются следующими данными: плотность, 1100-1150, молекулярная масса - 200-220, зольность -0,02%, вязкость - не более 1,5 ОВУ (температура измерения - 60°С), температура вспышки - не менее 150°С (в открытом тигле). Химический состав пековых дистиллятов характеризуется наличием хроматографируемых компонентов (55-60 масс. %) и нехроматографируемых. Последние представлены в основном ароматическими углеводородами с числом колец более четырех (tкип. > 430°С). В состав пековых дистиллятов (который колеблется в зависимости от свойств исходного сырья-угля) входят нафталин, фло урантен, пирен, аценафтен, и ряд других. В подавляющем большинстве составов пековых дистиллятов имеются a-и b-метилнаф-талины, образующие с нафталином и некоторыми другими составляющими пековых дистиллятов бинарные эвтетики с температурой плавления от -41 до -34,8°С. Полимеры бензольного отделения являются остаточным продуктом регенерации каменноугольного поглотительного масла, Кубовые остатки образуются в процессе окончательной ректификации фракций сырого бензола после их сернокислотной очистки и щелочной нейтрализации и представляют собой продукты полимеризации непредельных соединений с бензольными углеводородами, тиофеном и ароматических углеводородов фракции с температурой возгонки выше 200°С. Пековая смола образуется в процессе коксования высокоплавкого пека в пекококсовых печах и является попутной продукцией процесса производства пекового кокса. Нафталинсодержащее масло является продуктом переработки нафталиновой фракции каменноугольной смолы. По физико-химическим показателям нафталинсодержащее масло должно соответствовать следующим требованиям и нормам ТУ 14-6-134-76: массовая доля воды -не более 1,5%, нафталина - не менее 30%, эмульгируемость, мм, не более: со щелочью 8, с кислотой 5, массовая доля фенолов - не менее 10%, при использовании для приготовления технических масел - не более 1 %, при отсутствии фенолсодержащих добавок - не менее 5%, температура вспышки - 78-83°С. Массовая доля компонентов (мас. %) в нафталинсодержащем масле составляет: низкокипящие -1,5; индан -0,4; инден -1,5; бензонитрил - 1,8; нафталин - 50,8; тионафтен - 4,1; монометилнафталины -13,5; фенолы - 6,7; дифенил - 7,4; основания - 8,7; диметилнафталины - 3,6. Нафталиновая фракция получается при переработке каменноугольной смолы. Качественные показатели должны соответствовать ТУ 14-6-9-92. В состав нафталиновой Фракции входят нафталин (75-85 масс.%), a-и - b-метилнафталины, которые, как было отмечено выше, образуют со многими углеводородами низкотемпературные бинарные эвтетики. Донный продукт переработки газового конденсата представляет собой смесь углеводородов метанового, нафтенового и ароматического ряда. Свойства его определяются ОСТ 5165-80. Результаты исследований по определению оптимальных соотношений компонентов и диапазона составов, при которых температура застывания остается ниже соответствующей температуры прототипа сведены в таблице 1. В нижней строке таблицы 1 представлены данные, относящиеся к прототипу. Температуру застывания определяли по ГОСТ 20-287-91, температуру вспышки - по ГОСТ 43-33-87. Как видно из представленных данных введение донного продукта переработки газового конденсата приводит к существенному снижению температуры застывания, увеличение его содержания сверх оптимального диапазона приводит к повышению температуры застывания, очевидно, в связи с избирательностью взаимодействия его составляющих с одним из компонентов композиции, с которым донный продукт переработки газового конденсата не образует низкотемпературных эвтетик. В таблице 2 представлены некоторые физико-химические и эксплуатационные свойства топливной композиции состава, характеризуемого в таблице 1 строчкой 6 при счете сверху.