PL191382B1

PL191382B1 - Olej opałowy

Info

Publication number: PL191382B1
Application number: PL337410A
Authority: PL
Inventors: Andrzej Maria Zalewski; Józef Folcik; Andrzej Kiełtyka; Ryszard Stygar; Piotr Kałyniak; Andrzej Kulczycki; Elżbieta Szczawnicka; Jadwiga Głąb; Marina Kardasz-Zielińska; Joanna Czarnocka; Robert Bialik
Original assignee: Agrob Eko Sp Z Oo; Rafineria Jaslo Sa; Ts Lab Naftowe
Priority date: 1999-12-23
Filing date: 1999-12-23
Publication date: 2006-05-31
Also published as: PL337410A1

Abstract

1. Olej opałowy lekki zawierający frakcje węglowodorowe ewentualnie pochodzące z przerobu ropy naftowej oraz ewentualnie dodatki poprawiające spalanie w ilości do 500 ppm, znamienny tym, że zawiera od 10 do 100% masowych frakcji węglowodorowych pochodzących z rozkładu odpadowych tworzyw poliolefinowych o wartości opałowej nie mniejszej niż 41,5 MJ/kg, zawartości siarki do 0,2% masowych, zawartości węglowodorów aromatycznych do 15% masowych i o składzie frakcyjnym takim, że do temperatury 250°C destyluje nie więcej niż 60% masowych, a do temperatury 350°C destyluje nie mniej niż 80% masowych.

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest olej opałowy lekki i ciężki o obniżonej zawartości składników szkodliwych dla środowiska. Olej jest przeznaczony dla przemysłowych i domowych instalacji grzewczych.

Znane oleje opałowe składają się z paliwa bazowego i zestawu dodatków uszlachetniających. Jako paliwo bazowe wykorzystuje się różne frakcje węglowodorowe otrzymywane z przeróbki ropy naftowej. Dodatki mają na celu poprawienie właściwości eksploatacyjnych olejów.

Z polskiego opisu patentowego nr 169142 znany jest lekki olej opałowy, w którym frakcję węglowodorową stanowią frakcje wrzące w zakresie od 200 do 400°C, uzyskane przy destylacji zachowawczej ropy naftowej oraz przy przeróbce wtórnej w procesie krakingu katalitycznego i zastosowaniu jako procesu uszlachetniającego hydroodsiarczania. Paliwo zawiera dodatki w ilości 0,05-0,1% mieszaniny takich związków, jak alkenylosulfonian wapnia, poliolefinoamid alkilenoamidu, pochodne karbonylku manganu lub żelaza i alkiloamina. Paliwo jest przeznaczone do instalacji grzewczych.

Cechami charakterystycznymi olejów opałowych są: wartość opałowa, temperatura zapłonu, zdolność do tworzenia koksu, zawartość siarki. Szczególnie istotny jest skład emitowanych do otoczenia spalin. Przedostawanie się ze spalinami do atmosfery tlenków siarki i nie spalonych węglowodorów aromatycznych jest jednym z istotnych czynników skażenia środowiska naturalnego. Ograniczenie emisji tych związków jest szczególnie ważne w odniesieniu do lekkiego oleju opałowego, ze względu na powszechność jego stosowania. Siarka ma niekorzystny wpływ nie tylko na poziom emisji szkodliwych składników spalania, ale także na trwałość urządzeń grzewczych. Ponadto ciężkie oleje opałowe zawierają związki wanadu wywołujące tzw. korozję wanadową.

Dyrektywa Europejska 84/360/EWG nakazuje systematyczne ograniczanie emisji nie tylko związków siarki, ale także tlenku węgla, sadzy, a także benzenu i innych węglowodorów aromatycznych. Stosownie do tych wymagań wprowadzane są aktualnie w Polsce nowe przepisy.

Niekorzystny wpływ na środowisko naturalne ma także stale rosnąca ilość odpadów z tworzyw sztucznych. Szczególnie ważne wydaje się poszukiwanie możliwości zagospodarowania odpadów z tworzyw poliolefinowych, zwłaszcza polietylenu i polipropylenu, których udział w odpadach komunalnych ocenia się obecnie na ponad 50%.

Znana jest możliwość otrzymania grupy produktów węglowodorowych stosowanych do komponowania paliw płynnych w wyniku procesu termicznej degradacji odpadów z tworzyw sztucznych. Przykładowo piroliza poliolefin polega na rozłożeniu cząstek tych tworzyw na frakcje o mniejszym ciężarze cząsteczkowym, które można użyć ponownie jako surowce petrochemiczne, monomery lub paliwa. Jedna z metod otrzymywania paliw płynnych z odpadów poliolefinowych, polegająca na katalitycznej termodegradacji olefin, jest znana z opisu zgłoszeniowego WO 9601298. W opisie tym wskazuje się na możliwość wykorzystania produktów pirolizy tworzyw jako surowych komponentów paliw.

Celem wynalazku było opracowanie paliwa przeznaczonego do celów grzewczych o zmniejszonej zawartości siarki w paliwie i jednocześnie spełniającego wymagania Dyrektywy Europejskiej w zakresie emisji pozostałych szkodliwych składników spalin. Celem wynalazku było także zagospodarowanie odpadowych tworzyw sztucznych.

Olej opałowy lekki według wynalazku zawierający frakcje węglowodorowe ewentualnie pochodzące z przerobu ropy naftowej oraz ewentualnie dodatki poprawiające spalanie w ilości do 500 ppm charakteryzuje się tym, że zawiera od 10 do 100% masowych frakcji węglowodorowych pochodzących z rozkładu odpadowych tworzyw poliolefinowych o wartości opałowej nie mniejszej niż 41,5 MJ/kg, zawartości siarki do 0,2% masowych, zawartości węglowodorów aromatycznych do 15% masowych i o składzie frakcyjnym takim, że do temperatury 250°C destyluje nie więcej niż 60% masowych, a do temperatury 350°C destyluje nie mniej niż 80% masowych.

Olej opałowy ciężki według wynalazku zawierający ewentualnie frakcje węglowodorowe pochodzące z przerobu ropy naftowej oraz ewentualnie dodatki poprawiające spalanie w ilości do 500 ppm charakteryzuje się tym, że zawiera od 10 do 100% masowych pozostałości po destylacji frakcji węglowodorowych otrzymanych w wyniku rozkładu odpadowych tworzyw poliolefinowych, o wartości opałowej nie mniejszej niż 40,0 MJ/kg, zawartości siarki do 0,3% masowych i o lepkości w temperaturze 50°C nie większej niż 80 mm²/s.

Olej opałowy lekki i ciężki według wynalazku korzystnie zawiera frakcje węglowodorowe lub pozostałość po destylacji otrzymane w wyniku procesu katalitycznej degradacji poliolefin przeprowadzonego z użyciem katalizatora z grupy glinokrzemianów.

PL 191 382 B1

Olej według wynalazku ma wyraźnie poprawiony skład spalin w zakresie emisji sadzy, SO2, NO2 i CO oraz benzenu i innych węglowodorów aromatycznych. Z drugiej strony, rozwiązanie według wynalazku pozwala na racjonalne zagospodarowanie odpadów z tworzyw sztucznych, w tym zwłaszcza polietylenu i polipropylenu. Dzięki rozwiązaniu według wynalazku osiąga się więc podwójną korzyść z punktu widzenia ochrony środowiska naturalnego.

Przedmiot wynalazku został bliżej przedstawiony w przykładach wykonania.

P r z y k ł a d 1. Olej opałowy lekki stanowią frakcje węglowodorowe otrzymane z przerobu odpadowych tworzyw poliolefinowych, charakteryzujące się następującymi właściwościami:

- wartość opałowa: 46 MJ/kg

- skład frakcyjny: do 250°C destyluje 32% V/V do 350°C destyluje 87% V/V

- zawartość siarki: 0,08% masowych

- zawartość węglowodorów aromatycznych: 8% masowych

Paliwo o wymienionych wyżej własnościach poddano testowi na spalanie w kotle olejowym MAWI typ 73 analizując skład spalin.

Otrzymano następujące wyniki:

	Emisja [kg/h]
SO2	0,0008
NO2	0,006
CO	0,002
Benzen	0,0000000
Toluen	0,0000000
Ksylen	0,0000000

Przykła d 2. Olej opałowy lekki skomponowano z paliwa bazowego i zestawu dodatków poprawiających spalanie w ilości 250 ppm. Paliwo bazowe przygotowano, mieszając 25% masowych frakcji węglowodorowych otrzymanych z przerobu odpadowych tworzyw poliolefinowych jak w przykładzie 1 i 75% masowych paliwa bazowego z przerobu ropy naftowej do produkcji lekkiego oleju opałowego o następujących właściwościach:

- wartość opałowa: 44 MJ/kg ₂

- lepkość kinematyczna w temperaturze 20°C: 4,5 mm²/s

- skład frakcyjny: do 250°C destyluje 34% V/V do 350°C destyluje 85% V/V

- zawartość siarki 0,2% m/m

- zawartość węglowodorów aromatycznych: 37% m/m

Uzyskany olej opałowy lekki charakteryzował się następującymi własnościami:

- Wartość opałowa: 45 MJ/kg ₂

- Lepkość kinematyczna w temperaturze 20°C: 4,3 mm²/s

- Skład frakcyjny: do 250°C destyluje 36% V/V do 350°C destyluje 86% V/V

- zawartość siarki: 0,17% m/m

- zawartość węglowodorów aromatycznych: 20% m/m

Otrzymano następujące wyniki:

PL 191 382B1

	Emisja [kg/h]
SO2	0,001
NO2	0,011
CO	0,004
Benzen	0,0000010
Toluen	0,0000000
Ksylen	0,0000000

Poziom sadzy w/g skali Bacharacha: 2

P r z y k ł a d 3, porównawczy. Znany olej opałowy lekki zawierający paliwo bazowe pochodzące z przerobu ropy naftowej i dodatki poprawiające spalanie w ilości 250 ppm charakteryzuje się następującymi właściwościami:

- wartość opałowa: 44 MJ/kg ₂

- lepkość kinematyczna w temperaturze 20°C: 4,5 mm²/s

- skład frakcyjny: do 250°C destyluje 34% V/V do 350°C destyluje 85% V/V

- zawartość siarki 0,2% m/m

- zawartość węglowodorów aromatycznych 37% m/m

Paliwo o wymienionych wyżej własnościach poddano testowi spalania w kotle olejowym MAWI typ 73 analizując w trakcie testu skład spalin. Uzyskano następujące wyniki:

	Emisja [kg/h]
SO2	0,002
NO2	0,012
CO	0,005
Benzen	0,0000081
Toluen	0,0000033
Ksylen	0,0000013

Poziom sadzy w/g skali Bacharacha: 3

P r z y k ł a d 4. Znany olej opałowy ciężki przygotowany z destylatów i frakcji pozostałościowej z przerobu ropy naftowej charakteryzował się następującymi własnościami:

₂

- lepkość kinematyczna w temperaturze 50°C: 73 mm²/s

- zawartość siarki: 0,9% masowych

- wartość opałowa: 43 MJ/kg

- zawartość wanadu: 110 ppm

70% masowych scharakteryzowanego wyżej ciężkiego oleju opałowego zmieszano z 30% masowych, komponentu z przerobu odpadowych tworzyw poliolefinowych, którym była frakcja stanowiąca pozostałość po destylacji frakcji węglowodorowych otrzymanych z rozkładu odpadów tworzyw poliolefinowych, o następujących właściwościach:

- lepkość kinematyczna w 50°C: 79 mm²/s

- zawartość siarki: 0,3% masowych

- wartość opałowa: 43 MJ/kg

- zawartość wanadu: nie zawiera

Otrzymany olej opałowy ciężki charakteryzował się następującymi właściwościami:

- lepkość kinematyczna w temperaturze 50°C: 67 mm²/s

- zawartość siarki: 0,65% m/m

- wartość opałowa: 42 MJ/kg

- zawartość wanadu: 77 ppm

Claims

2. Olej według zastrz. 1, znamienny tym, że zawiera frakcje węglowodorowe otrzymane w wyniku procesu katalitycznej degradacji poliolefin przeprowadzonego z użyciem katalizatora z grupy glinokrzemianów.

3. Olej opałowy ciężki zawierający ewentualnie frakcje węglowodorowe pochodzące z przerobu ropy naftowej oraz ewentualnie dodatki poprawiające spalanie w ilości do 500 ppm, znamienny tym, że zawiera od 10 do 100% masowych pozostałości po destylacji frakcji węglowodorowych otrzymanych w wyniku rozkładu odpadowych tworzyw poliolefinowych, o wartości opałowej nie mniejszej niż 40,0 MJ/kg, zawartości siarki do 0,3% masowych i o lepkości w temperaturze 50°C nie większej niż 80 mm²/s.

4. Olej według zastrz. 3, znamienny tym, że zawiera pozostałość po destylacji frakcji węglowodorowych otrzymanych w wyniku procesu katalitycznej degradacji poliolefin przeprowadzonego z użyciem katalizatora z grupy glinokrzemianów.