Котельне паливо

Винахід відноситься до паливних композицій, що містять присадки, і може бути використане для спалення в топках котлів те хнологічного і енергетичного устаткування. Відома паливна композиція на основі дистилятного нафтопродукту з добавленням магнієвих солей кубового залишку жирних кислот (присадка В-701) для зниження температури загуснення [1]. Проте, наявність в паливі великої кількості (2-4%) високозольної присадки призводить до небажаного збільшення складу золи в нафтопродукті, а також до низької її ефективності (температура застигання понижується на 3-14°С). Також відома паливна композиція на основі топкових мазутів з добавленням нафтових фусів і води [2]. Недоліком даної композиції являється невисока теплоутворююча здатність, при низьких температурах її е фективність понижується, володіє недостатньою текучістю, композиція нестабільна. Найбільш близькою за технічною суттю і результатом, який досягається, являється паливна композиція на основі топкового мазуту з добавлення вуглеводеньвмістного компонента, в якості останнього містить відхід виробництва нафтополімерної смоли 30-90 мас. % і топкового мазуту-до 100 мас. % [3]. Недоліком відомої композиції є низька в'язкість, що призводить до загуснення при понижених температурах, забруднення навколишнього середовища, оскільки містить шкідливі домішки в продуктах згорання палива. В основу винаходу поставлена задача створення котельного палива, в якому шля хом введення присадки (дофена) підвищується ефективність при низьких температурах, зменшується в'язкість палива, підвищується теплоутворююча здатність, знижується зольність, економія енергоресурсів, захист навколишнього середовища. Поставлена задача вирішується тим, що в котельному паливі на основі мазуту з добавленням вуглеводеньмісного компонента згідно винаходу, в якості вуглеводеньмісного компонента використовують відходи нафто хімічного виробництва і коксохімічні продукти, а також додатково „містить паливо дизельне, індустріальне масло і присадку, в якості якої використовують дофен, при наступних співвідношеннях компонентів, ваг.,%: Відходи нафто хімічного виробництва 30-40 Коксохімічні продукти 40-50 Індустріальне масло 10-15 Присадка дофен 1 –5 Дизельне паливо 5-10 Мазут до 100 Відходами нафтохімічного виробництва являються насичені і ароматичні вуглеводи: метанол технічний марки А (ГОСТ 2222), фракція метилнафталінова вузька (ТУ 14-6-124-75), смола тяжка піроліза марки "К", смола піроліза (фракція С5+С9), фракція С6+С8, смола тяжка піроліза дизельної фракції, нафтопродукти, одержані в результаті збору проливань стандартних нафтопродуктів на ґрунт і відділення їх від твердих включень (30-40%). До теперішнього часу відходи коксохімічного виробництва не находили застосування і вивозили в відвал, що забруднювало навколишнє середовище. Всі компоненти, що використовуються для виготовлення котельного палива, /являються відпрацьованими продуктами. Мазут використовують, що випускається по ДСТУ 4058, дизельне паливо ДСТУ 3868, індустріальне масло ГОСТ 20799. В якості присадки використовують дофен (ТУ В: 27 -02494868-001.98) (1-5%). Дофен представляє собою темну рідину, яка складається з 50% сульфідів і 50% води. В склад коксохімічних продуктів входять ароматичні вуглеводи: сольвент кам'яновугільний (ГОСТ 1928), масло кам'яновугільне для просочення деревини (ГОСТ 2770), антраценова фракція, антраценове масло і пекові дистиляти (ГОСТ 11126), масло поглинальне для уловлювання бензольних-вуглеводнів (ТУ 14-7-132-91), масло легке кам'яновугільне (ТУ У 322-001900443-012-97), сольвент-нафта чорна (ТУ У 32200190443-019-98), компонент моторних палив ароматичний (ТУ У 322-00190443-034-99), смола тяжка окислена (ТУ У 322-00190443-047-96), залишки кубові ректифікації сирого бензолу (ТУ У 322-00190443051-97), смола тяжка для дорожнього будівництва - СТУР (ТУ У 322-00190443-052-2000), полімери бензольних відділень (ТУ У 322-00190443-093-2000), смола кам'яновугільна марок "А", "Б", "В", "Г" (ТУ У 322-00190443-100-97), масло кам'яновугільне поглинальне (ТУ У 322-00190443-017-97), фракція інденкумаронова (ТУ У 322-00190443-022-98), масло фенольне кам'яновугільне поглинальне (ТУ У" 32200190443-027-96), смола тяжка із кислої смолки уловлювання для дорожнього будівництва (ТУ У 32200190443-131-98), масло кам'яновугільне нафталінове (ТУ У 322-00190443-134-99), масло кам'яновугільне легкосереднє необесфенолене марок "А" і "Б" (ТУ У 322-00190443-Г35-97), масло кам'яновугільне для енергетичних цілей і обмаслювання вугільної шихти (ТУ У 322-00190443-197-97), осади фенольних відстійників, попутні продукти (50%). Приклади конкретного виконання. Приклад 1 Виготовлення котельного палива робиться шляхом змішуваннякомпонентів згідно рецептурі з наступною обробкою одержаного складу на колоїдному млині і коректуванням в'язкості за рахунок добавки присадки-дофена. Для одержання котельного палива (ТК 1) беруть сировині компоненти: дизельне паливо 5 ваг. %, індустріальне масло 10 ваг. %, відходи нафтохімічного виробництва 30 ваг. %, продукти коксохімічного виробництва 40 ваг. % і мазут 4 ваг. % із витратних сховищ відцентровим насосом перемішуються для змішування в сховищі. Завантаження в схови ще здійснюється по заміру рівня мірною штангою. Змішування компонентів здійснюється при температурі 70-80°С. Температура в схови щі підтримується за рахунок роботи котельні. Змішування робиться протягом 12 годин відцентровим насосом. По закінченню циклу змішування в сховищі паливо подається на колоїдний млин для забезпечення однорідності суміші. Тривалість змішування з використанням колоїдного млина складає 3 год. Протягом цього часу роблять добавку дофена (1 ваг. %), в якості присадки, що дозволяє досягти температури загуснення до 10-20°С. Добавка дофена регулює в'язкість палива, збільшує текучість, забезпечує не загуснення палива в схови щах, де не передбачено його обігріву, а також з метою економії енергоресурсів. Приклад 2 Котельне паливо ТК-2 готується аналогічно прикладу 1. Беруться наступні сировині компоненти: відходи нафто хімічного виробництва - 35 ваг. %,- коксохімічні продукти - 45 ваг. %, дизельне паливо - 8 ваг. %, масло індустріальне - 12 ваг. % і присадка дофен - 3 ваг. %. Приклад 3 Котельне паливо ТК-3 готується аналогічно прикладу 1. Беруться наступні сировині компоненти: відходи нафтохімічного виробництва - 40ваг. %, коксохімічні продукти - 50 ваг. %, дизельне паливо - 10 ваг. %, масло, індустріальне - 15 ваг. % і присадка дофен - 5 ваг. %.Інші приклади зведені в таблиці 2, 3, 4, 5, 6, 7. В таблиці 1 представлений компонентний склад котельного палива. Таблиця 1 Компонентний склад зразків котельного палива Найменування компонентів Зміст компонента, ваг. %, за прикладом 2 3 4 30 35 40 40 45 50 5 8 10 10 12 15 1 3 5 14 1 29 39 4 9 0,5 Нафтохімічні відходи Коксохімічні продукти Дизельне паливо Індустріальне масло Присадка-дофен Мазут 5 41 51 11 •1.6 5.5 Таблиця 2 Компонентний склад зразків котельного палива Найменування компонентів 1 29 45 8 12 3 3 Нафтохімічні відходи Коксохімічні продукти Дизельне паливо Індустріальне масло Присадка-дофен Мазут Зміст компонента, ваг. %, за прикладом 2 3 30 40 45 40 8 5 12 10 3 1 2 4 4 41 40 5 10 1 3 Таблиця 2 характеризує теплоутворюючу здатність. Таблиця 3 Компонентний склад зразків котельного палива Найменування компонентів Нафтохімічні відходи Коксохімічні продукти Дизельне паливо Індустріальне масло Присадка-дофен Мазут 1 35 39 8 12 3 3 Зміст компонента, ваг. %, за прикладом 2 3 4 35 30 30 40 50 51 8 5 5 12 10 10 3 1 1 2 4 3 Таблиця 3 характеризує теплоутворюючу здатність. Таблиця 4 Компонентний склад зразків котельного палива Найменування компонентів. Нафтохімічні відходи Коксохімічні продукти Дизельне паливо Індустріальне масло 1 35 40 4 12 Зміст компонента, ваг. %, за прикладом 2 3 4 35 35 35 40 40 40 5 10 11 12 10 10 Присадка-дофен Мазут 3 6 3 5 3 2 3 1 Таблиця 4 характеризує в'язкість. Таблиця 5 Компонентний склад зразків котельного палива Найменування компонентів Нафтохімічні відходи Коксохімічні продукти Дизельне паливо Індустріальне масло Присадка-дофен Мазут 1 35 40 8 9 3 5 Зміст компонента, ваг. %, за прикладом 2 3 4 35 35 35 40 40 40 8 5 5 10 15 16 • 3 3 3 4 2 1 Таблиця 5 характеризує теплоутворюючу здатність і в'язкість Таблиця 6 Компонентний склад зразків котельного палива Найменування компонентів Нафтохімічні відходи Коксохімічні продукти Дизельне паливо Індустріальне масло Присадка-дофен Мазут 1 35 40 8 12 0,5 4,5 Зміст компонента, ваг. %, за прикладом 2 3 4 35 35 35 40 40 40 8 8 8 12 10 10 1 5 5,5 4 2 1,5 Таблиця 6 характеризує температуру заморожування. Таблиця 7 Компонентний склад зразків котельного палива в порівнянні із прототипом Найменування компонентів Нафтохімічні відходи Коксохімічні продукти Дизельне паливо Індустріальне масло Присадка-дофен Мазут 1 прототип 40 60 Зміст компонента, ваг. % 2 40 4 40 5 10 1 3 30 10 40 10 10 5 Вказані в прикладах 1-3 компоненти мають добру в'язкість, розчинність, легко змішуються і одержується однорідне паливо, яке має високі експлуатаційні характеристики. Дані по якості запропонованого котельного палива приведені в таблиці 8. Таблиця 8 Дані по якості запропонованого котельного палива Показники якості ТК-1 Приклад 1 Масова частка сірки, % не більш 2,0 В'язкість умовна при 50°С, не більш 3,0 Температура застигання, °С, не більш 10 Температура спалаху в відкритому тиглі не 70 сушеного палива, °С, не менш Масова частка механічних домішок, %, не 1,0 більш Зольність, %, не більш 0,5 Масова частка води, %, не більш 5,0 Температура випадання осаду, °С, не менш 0 Норма за мірками ТК-2 ТК-3 Приклад 2 Приклад З 3,0 3,5 5,0 8,0 15 15 80 85 Метод контролю По ГОСТ 6263 По ГОСТ 6258 По ГОСТ 20287 По ГОСТ 43 33 1,5 2,0 По ГОСТ 6370 0,8 8,0 5 1,0 10,0 10 По ГОСТ 1461 По ГОСТ 2477 По ГОСТ 2770 Теплота згорання нижча в перерахунку на сухе паливо, ккал/кг, не менш 7500 7500 7500 По ГОСТ 21261 Як видно із таблиці введення до складу котельного палива присадки дофена менше 1 % збільшується в'язкість, більше 5% - немає необхідності добавляти. Якщо змінювати процентний вміст компонентів в більшу чи меншу сторону, то можливе протікання непередбачених реакцій в котельному .паливі, що небажано, а також знижується теплоутворююча здатність і в'язкість палива. Тому експериментальним шляхом підібраний склад компонентів, який дає позитивний ефект при його експлуатації. Запропоноване котельне паливо, що заявляється, відповідає вимогам ТУ24.1-20324162-001-2003. Таким чином, запропоноване котельне паливо має високі експлуатаційні характеристики, і наступні переваги: - одержується методом компаундування (простого змішування) запропонованих компонентів в заданому співвідношенні, не потребує складної технології, високих тисків, температур і т.п.; - вихід цільового продукту складає 100% від сировинного завантаження; - одержаний продукт не містить токсичних добавок; - всі компоненти, які використовуються, являються відходами виробництва, що припускає їх доступність і не високу вартість кінцевого продукту. Запропонована композиція дозволяє виключити забруднення навколишнього середовища відходами коксохімічних і нафто хімічних виробництв, раціонально використовувати природні паливні ресурси. Джерела інформації, використані при складанні заявки: 1. А.С. СССР №391158, МПК C10L 1/16, 1/18, Опубл. 25.07.1973. Бюл. №31 2. А.С. СССР №345186, МПК C10L 1/04, 1970. 3. А.С. СССР №1159944, МПК C10L 1/04, Опубл. 07.06.85. Бюл. №21 (прототип).