一种低硫重质船用燃料油及其制备方法，属于重质燃料油技术领域。
背景技术：
现行的船用燃料油标准gb17411-2015中规定，当船舶在海上一般区域航行时，重质船用燃料油硫含量不应超过3.5%，同时还应符合各港口具体要求标准；随着空气污染问题的日益严重，减少船舶污染物排放迫在眉睫，减少船舶污染物排放的措施包括改用低硫燃料油、增加船舶后处理装置、降低船舶航速、采用替代燃料以及建立排放控制区等，其中，使用低硫燃料油是减少污染物排放最有效且最简便易行的首选措施。
船用船用燃料油的发展和车用燃油一致，都是向低硫、低碳排放的方向发展。2020年1月1日及以后，船舶在海上一般区域航行时，重质船用燃料油硫含量不应超过0.50%。
目前市场上生产的重质船用燃料油，硫含量控制指标大都为3.5%，不仅污染环境，而且随着限硫政策的实施，自2020年起，禁止使用硫含量超过0.5%的重质船用燃料油，因此有必要提供一种低硫含量的重质船用燃料油。
技术实现要素：
本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种工艺简单、节约能源、操作便捷并且消耗低附加值产品催化油浆的低硫重质船用燃料油及其制备方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：该低硫重质船用燃料油，其特征在于，包括以下重量份数的原料：渣油40~65份，催化油浆5~15份，苯乙烯焦油5~20份，乙烯焦油5~20份，柴油5~20份，添加剂op-10（聚氧乙烯辛基苯酚醚-10）0.2~1份，添加剂aes（脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠）0.1~0.5份。
本发明旨在提供一种低硫重质船用燃料油，重质船用燃料油具有硫含量低的特点，符合日益严格的环保要求。本发明添加了适量的添加剂op-10和添加剂aes，解决了苯乙烯焦油与其他油品混合不匀，容易产生絮状物，在使用的过程中容易结焦的问题。添加剂的用量太低，苯乙烯焦油与其他油品仍然会混合不匀，容易产生絮状物，在使用的过程中容易结焦；添加剂的用量太高，则会增大燃料油的密度，影响燃料油的质量。
所述的渣油为加氢渣油，20℃时的密度为880kg/m3~980kg/m3，闪点大于130℃，铝硅含量小于30mg/kg。优选的渣油的物化性能能够与本发明中其他的组分更好的搭配，所得燃料油的燃油性能更好。
所述的催化油浆在20℃时的密度为1000kg/m3~1200kg/m3，闪点大于130℃，铝硅含量为200mg/kg~500mg/kg；所述的催化油浆的加入量为8~12重量份。优选的催化油浆的物化性能能够与本发明中其他的组分更好的搭配，所得燃料油的燃油性能更好。
所述的苯乙烯焦油在20℃时的密度为950kg/m3~1050kg/m3，闪点为20℃~80℃，铝硅含量小于20mg/kg。优选的苯乙烯焦油的物化性能能够与本发明中其他的组分更好的搭配，对添加剂的适应性更好，所得燃料油的燃油性能更好。
所述的乙烯焦油在20℃时的密度为980kg/m3~1080kg/m3，闪点为20℃~80℃，铝硅含量小于20mg/kg。优选的乙烯焦油的物化性能能够与本发明中其他的组分更好的搭配，所得燃料油的燃油性能更好。
所述的柴油为催化柴油、乙烯柴油、焦化柴油的一种或两种以上的混合物，20℃时的密度为920kg/m3~1020kg/m3，闪点大于45℃，铝硅含量小于30mg/kg。优选的柴油的物化性能能够与本发明中其他的组分更好的搭配，所得燃料油的燃油性能更好。
一种上述低硫重质船用燃料油的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
1）按重量份数称取苯乙烯焦油与柴油进行混合，中速搅拌20min~30min得到混合物a；
2）向步骤1）所述的混合物a中加入添加剂op-10、添加剂aes，继续中速搅拌20min~30min得到混合物b；
3）向步骤2）所述的混合物b中加入渣油，加热至30℃~40℃，继续中速搅拌20min~30min得到混合物c；
4）向步骤3）所述的混合物c中加入催化油浆，加热至50℃~60℃，继续中速搅拌20min~30min得到混合物d；
5）将步骤4）所述的混合物d降至室温后，加入乙烯焦油，高速搅拌30min~60min即得。
本发明的制备方法按特定的顺序将各物料进行混合，保证各物料能够充分的混合，得到燃烧性能优异的重质船用燃料油。
步骤1）~4）中所述的中速搅拌的搅拌速度为80rpm~150rpm。优选的搅拌速度能够确保混合效率和混合效果，避免出现絮凝。
步骤5）中所述的高速搅拌的搅拌速度为800rpm~1500rpm。优选的搅拌速度能够确保混合效率和混合效果，避免出现絮凝。
步骤3）中加热至34℃~36℃，步骤4）中加热至54℃~55℃。优选的混合温度能够确保混合效率和混合效果，避免出现絮凝，得到燃烧性能优异的重质船用燃料油。
在油料混合前分别测定加氢渣油、催化裂化油浆、苯乙烯焦油、乙烯焦油、柴油的性能指标，与船用燃料油标准进行对照，找出对油品质量影响较大的指标。将原料油进行调配试验，直至调配后的油品影响较大的指标都符合了船用燃料油标准，综合考虑经济效益，确定各个原料油的调和比例。
与现有技术相比，本发明的所具有的有益效果是：本发明的低硫重质船用燃料油在原料中引入较大比例的低附加值产品催化油浆，降低了船用燃料油的生产成本，乙烯焦油和苯乙烯焦油价格较低、硫含量较低，特别是苯乙烯焦油的低硫性能非常显著，降低了船用燃料油的硫含量，符合环保要求，并且在经济上也具有竞争性，加入柴油改善了重质船用燃料油的流动性，加入添加剂解决了苯乙烯焦油与其他油品混合不匀的问题。本发明制备首先是在满足船用燃料油技术指标和硫含量小于0.5%的前提下，最大限度的加入利用价值低、价格低廉的催化油浆，降低了生产成本。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步说明，其中实施例1为最佳实施。
实施例1
一种低硫重质船用燃料油，按重量份数计包括如下组分：加氢渣油47份，催化油浆10份，苯乙烯焦油13份，乙烯焦油12份，柴油13份，添加剂op-100.6份，添加剂aes0.2份；
制备方法如下：
1）分别测定加氢渣油、催化裂化油浆、苯乙烯焦油、乙烯焦油、柴油的性能指标，与船用燃料油标准进行对照，找出对油品质量影响较大的指标；
2）将原料油进行调配试验，直至调配后的油品影响较大的指标都符合了船用燃料油标准，综合考虑经济效益，确定各个原料油的调和比例；
3）按重量份数称取各组分，取苯乙烯焦油与柴油进行混合，中速搅拌25min；
4）向步骤3）的混合物中加入添加剂op-10，添加剂aes，中速搅拌25min；
5）向步骤4）的混合物中加入催加氢渣油，加热至35℃，中速搅拌25min；
6）向步骤5）的混合物中加入催化油浆，加热至55℃，中速搅拌25min；
7）将步骤6）的混合物降至室温后，加入乙烯焦油，高速搅拌45min即得。
实施例2
一种低硫重质船用燃料油，按重量份数计包括如下组分：加氢渣油60份，催化油浆8份，苯乙烯焦油15份，乙烯焦油9份，柴油16份，添加剂op-100.4份，添加剂aes0.3份；
制备方法如下：
1）分别测定加氢渣油、催化裂化油浆、苯乙烯焦油、乙烯焦油、柴油的性能指标，与船用燃料油标准进行对照，找出对油品质量影响较大的指标；
2）将原料油进行调配试验，直至调配后的油品影响较大的指标都符合了船用燃料油标准，综合考虑经济效益，确定各个原料油的调和比例；
3）按重量份数称取各组分，取苯乙烯焦油与柴油进行混合，中速搅拌28min；
4）向步骤3）的混合物中加入添加剂op-10，添加剂aes，中速搅拌22min；
5）向步骤4）的混合物中加入催加氢渣油，加热至37℃，中速搅拌27min；
6）向步骤5）的混合物中加入催化油浆，加热至52℃，中速搅拌23min；
7）将步骤6）的混合物降至室温后，加入乙烯焦油，高速搅拌50min即得。
实施例3
一种低硫重质船用燃料油，按重量份数计包括如下组分：加氢渣油55份，催化油浆13份，苯乙烯焦油15份，乙烯焦油5份，柴油12份，添加剂op-100.7份，添加剂aes0.3份；
制备方法如下：
1）分别测定加氢渣油、催化裂化油浆、苯乙烯焦油、乙烯焦油、柴油的性能指标，与船用燃料油标准进行对照，找出对油品质量影响较大的指标；
2）将原料油进行调配试验，直至调配后的油品影响较大的指标都符合了船用燃料油标准，综合考虑经济效益，确定各个原料油的调和比例；
3）按重量份数称取各组分，取苯乙烯焦油与柴油进行混合，中速搅拌22min；
4）向步骤3）的混合物中加入添加剂op-10，添加剂aes，中速搅拌28min；
5）向步骤4）的混合物中加入催加氢渣油，加热至30~40℃，中速搅拌23min；
6）向步骤5）的混合物中加入催化油浆，加热至50-60℃，中速搅拌27min；
7）将步骤6）的混合物降至室温后，加入乙烯焦油，高速搅拌40min即得。
实施例4
一种低硫重质船用燃料油，按重量份数计包括如下组分：渣油40份，催化油浆15份，苯乙烯焦油5份，乙烯焦油20份，柴油5份，添加剂op-100.2份，添加剂aes0.1份；
制备方法如下：
1）分别测定加氢渣油、催化裂化油浆、苯乙烯焦油、乙烯焦油、柴油的性能指标，与船用燃料油标准进行对照，找出对油品质量影响较大的指标；
2）将原料油进行调配试验，直至调配后的油品影响较大的指标都符合了船用燃料油标准，综合考虑经济效益，确定各个原料油的调和比例；
3）按重量份数称取各组分，取苯乙烯焦油与柴油进行混合，中速搅拌20min；
4）向步骤3）的混合物中加入添加剂op-10，添加剂aes，中速搅拌30min；
5）向步骤4）的混合物中加入催加氢渣油，加热至30℃，中速搅拌20min；
6）向步骤5）的混合物中加入催化油浆，加热至60℃，中速搅拌30min；
7）将步骤6）的混合物降至室温后，加入乙烯焦油，高速搅拌30min即得。
实施例5
一种低硫重质船用燃料油，按重量份数计包括如下组分：渣油65份，催化油浆5份，苯乙烯焦油20份，乙烯焦油5份，柴油20份，添加剂op-101份，添加剂aes0.5份；
制备方法如下：
1）分别测定加氢渣油、催化裂化油浆、苯乙烯焦油、乙烯焦油、柴油的性能指标，与船用燃料油标准进行对照，找出对油品质量影响较大的指标；
2）将原料油进行调配试验，直至调配后的油品影响较大的指标都符合了船用燃料油标准，综合考虑经济效益，确定各个原料油的调和比例；
3）按重量份数称取各组分，取苯乙烯焦油与柴油进行混合，中速搅拌30min；
4）向步骤3）的混合物中加入添加剂op-10，添加剂aes，中速搅拌20min；
5）向步骤4）的混合物中加入催加氢渣油，加热至40℃，中速搅拌30min；
6）向步骤5）的混合物中加入催化油浆，加热至50℃，中速搅拌20min；
7）将步骤6）的混合物降至室温后，加入乙烯焦油，高速搅拌60min即得。
对比例1
一种低硫重质船用燃料油，按重量份数计包括如下组分：加氢渣油30份，催化油浆20份，苯乙烯焦油5份，乙烯焦油10份，柴油35份，添加剂op-100.5份，添加剂aes0.2份；
制备方法同实施例1。
对比例2
一种低硫重质船用燃料油，按重量份数计包括如下组分：加氢渣油75份，催化油浆10份，苯乙烯焦油5份，乙烯焦油5份，柴油5份，添加剂op-100.3份，添加剂aes0.2份；
制备方法同实施例1。
对比例3
一种低硫重质船用燃料油，按重量份数计包括如下组分：加氢渣油47份，催化油浆10份，苯乙烯焦油13份，乙烯焦油12份，柴油13份；制备方法同实施例1，制备后发生严重的絮凝，无法应用。
实施例和对比例加氢渣油、油浆、苯乙烯焦油、乙烯焦油及柴油等原料油的主要性能检测结果，见表1。
表1原料油主要性能检测结果
依据船用燃料油现行国家标准gb/t17411—2015，对实施例和对比例所得船用残渣燃料油主要技术指标要求及实施例检测结果，见表2。
表2低硫重质船用燃料油检测结果
通过以上实施例及检测结果可以看出本发明制备的低硫重质船用燃料油运动黏度、密度、闪点、酸值、铝硅含量都达到了质量标准，特别是硫含量均小于0.4%，远低于现行标准3.5%，也满足2020年后船用燃料油硫含量小于0.5%的要求，符合日益严格的环保要求。在低硫重质船用燃料油的制备过程中，较大比例的加入低附加值产品—催化油浆，起到了消化催化油浆、降低成本的作用。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。