Способ получения н-парафинов

 

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ Н-ПАРАФИНОВ путем обработки i нефтепродукта водным раствором карбамида в присутствии растворителя при охлаждении . с образованием мелкозернистого комплекса , отделения, промывки и разложения комплекса с выделением и-парафинов , отличающийся тем, что, с целью увеличения выхода и-парафинов, .водный раствор карбамида подают в два приема, в первый из которых используют 60-90 мае.% карбамида в виде 70-90%-ного раствора и во второй подают остальные 110-40 мас.% карбамида в виде 20 |60%-ного раствора.

„.SU,:„1011674 А

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ

Н АВТОРСНОЬйГ,СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССГР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3328940/23-04 (22} 31.07.81 (46) 15.04.83. Вюл. Р 14 (72) Ю.И Липерт, В.П. Прокофьев, A.Н. Переверзев, Ю.Н. Рощин, Г.И. Ви-. ноградова, Л.В. Галдина, А.И. Моисеев и A.M. Чернер (53) 665.663.4(088.8) (5á) 1. Патент СМА И- 2700664, кл. 260-96,5, опублик. 1955.

2. Патент .ФРГ 9 1109299, кл. 23b, 2/01, опублик. 1963.

3. Авторское свидетельство СССР

9 178436, кл. С 10 G - 73/24, 1966.

4. Патент ФРГ У 1000951, кл. 23Ь, 2/01, опублик. 1957 (прототип). (54) (57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ н-ПAРAФH

НОВ путем обработки нефтепродукта водным раствором карбамида в присутствии растворителя при охлаждении „ с образованием мелкозернистого комплекса, отделения, промывки и разложения комплекса с выделением м-парафинов, отличающийся тем, что, с целью увеличения выхода

H-парафинов,,водный раствор карбамида подают в два приема, в первый из которых используют 60-90 мас.% карбамида в виде 70-90%-ного раствора и во второй подают остальные

19-40 мас.% карбамида в виде 20 ,60%-ного раствора.

Ф е

1011674 ют упариванием и возвращают в процесс 14 .

Известный способ имеет следующие недостатки. При подаче всего раство" ра карбамида.в один, прием процесс комплексообразования совпадает во. времени с процессом формирования зерен комплекса. При этом в процессе формирования зерен комплекса часть раствора карбамида захватывается частицами комплекса и остается -внут- .

:ри зерен, не принимая участия в реакции с Н-парафинами сырья. В результате этого выход Н -парафинов снижается.

Цель изобретения - разработка способа, позволяющего повысить эффективность использования раствора кар» бамида и увеличить выход н -парафинов.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения. н-парафинов путем обработки нефтепродукта водным раствором карбамида в присутствии растворителя при ох" лаждении с образованием мелкозернистого комплекса, отделения, проМНВКН и разложения комплекса с выделением н-парафинов, водный раствор карбами. да подают в два приема, в первый из которых используют 60-90 мас.% карбамида в виде 70-90%-ного раствора и во второй подают остальные 10-40 мас.% карбамида в виде 20-60%-ного раствора.

При использовании карбамида на 1-ом приеме в количестве менее 60% снижается эффект увеличения выхода и-парафинов. При подаче карбамида на 1-ый прием.в количестве более 90% нарушается однородность .зерен в процессе их формирования на 2-ом приеме.

Нефтепродукт разбавляют органическим растворителем, например дихлор.метаном, или смесью .пентановой фракции с метилизобутилкетоном, и обрабатывают водным раствором карбамида, нагретым до 60-80Р С. Обработку ведут .в два приема. Сначала в реактор, подают 60-90% от .расчетного количества карбамида в виде 70-90%-ного раствора и охлаждают до требуемой температуры (20,-40 С) путем испаре-. ния части растворителя. Смесь интен- сивно перемешивают в течейие.времени, пропорционального поданному ко-. личеству карбамида. В результате получают порошкообраэный комплекс— н-парафинов с карбамидом, суспензированный в растворе. нефтепродукта.

К полученной суспензии добавляют остальное количество карбамида в виде 20-60%-ного раствора и процолжают интенсивное перемешивание до

- завершения комплексообраэования. В результате получают комплекс м-парафинов с карбамидом в виде мелких однородных зерен, которые легко отИзобретение относится к производству н-парафинов из нефтяного сырья путем комплексообразования с карбамидом и Может быть использовано в нефтеперерабатывающей промышлен-. ности. 5

Известны способы получения парафинов путем обработки нефтепродукта карбамидом в присутствии органических растворителей с образованием твердого комплекса — н -парафинов с ка- 10 бамидом, отделение комплекса, промывки его растворителем и выделения .Н-парафинов разложением комплекса при нагревании. Ф

Для обработки нефтепродукта используют кристаллический карбамид f11 концентрированный водный раствор карбамида (,2) или водно-спиртной раствор карбамида f 3)

Одним из недостатков известных способов- является трудность достижения необходимой чистоты н-парафинов, что требует соблюдения определенных условий образования и промывки комплекса (температуры, количества растворителя и др.).

Наиболее близким по технической сущности и достиг аемому эффекту к изОбретению является способ получения И-парафинов путем обработки нефтепродукта водным концентрированным раствором карбамида. Согласно этому способу, нефтепродукт (сырье) разбавляют растворителем, температура кипения которого. близка к оптимальной температуре комплексооб-. разования (преимущественно, дихлорметаном), и обрабатывают концентрированным водным раствором-карбамида, нагретым до 60-80оС. Концентрацию карбамида в растворе выбирают в пре- 40 делах 60-90%, раствор карбамида подают в один прием. Смесь интенсивно перемешивают в течение времени, дос- таточного для завершения комплексообразования (около 30 мин) и охлаж- 45 дают до требуемой температуры (20

40 С) путем испарения части растворителя. Условия комплексообразования (температуру, концентрацию и количество карбамидного раствора) под50 бирают таким образом, чтобы получить комплекс в виде зерен с целью упрощения стадий отделения и промывки комплекса. Зерна комплекса отделяют от раствора депарафинированного нефтепродукта с помощью отстоя или фильтрации и промывают растворителем.

Промытый комплекс разлагают нагреванием при 80-85ОС с добавлением воды.

В результате получают раствор и-парафинов в растворителе и разбавлен- 60 ный водный раствор карбамида.. Раствор н-парафинов в растворителе промывают от карбамида водой, отгоняют растворитель и получают н -парафины. Разбавленный раствор карбамида концентриру-65

1011674

60 деляются фильтрованием или отстоем.

Зерна комплекса промывают растворителем. Промытый комплекс разлагают нагреванием при 80-85 С с добав- . ,лением воды и получают раствор н-парафинов в растворителе и разбавлен . ный.водный раствбр карбамида. Раствор м -парафинов в растворителе про-. мывают от, карбамида водой, отгоняют растворитель и получают н -парафины.

Разбавленный раствор карбамнда КоН. центрируют упариванием и возвращают в процесс.

Пример 1 (известный способ), 100 мас.ч..-нефтяной фракции, выки- . пающей в пределах 180-345О, раство." 15 ряют в 630 мас.ч. дихлорметана.

К полученному раствору при переме-. шивании добавляют .70,3%-ный раствор карбамида (126,7 мас.ч. карбамида и 53,5 мас.ч. воды), нагретый до 2()

65 С. Смесь охлаждают до 35 С, испаряя часть дихлорметана, и перемешивают мешалкой со скоростью 1500 об/мин, в течение 30 мин. Получают 228 мас.ч. комплекса в виде зерен, которые от-.фильтровывают и промывают тремя порциями дихлорметана по 520 мас.ч.

Промытый комплекс нагревают при

S0-85 С с добавлением 80 мас.ч. воды, выделившийся парафин промывают от карбамида водой, отгоняют остатки растворителя и получают 14,0-мас.ч. н-парафинов чистотой 97%. В примерах 2-4.описан способ согласно изобретению.

П.р и м е р 2. 100 мас.ч. нефтяной. фракции, аналогичной взятойв примере 1, растворяют в 380 мас.ч. дихлорметана. К полученному раство% ру при перемешивании добавляют 40 нагретый до 60 С 70%-ный раствор карбамида, содержащий 32,6 мас.ч. водй +75,9 мас.ч. карбамида, что .составляет 60% от расчетного количества карбамида, необходимого для 45 комплексообразования. Смесь охлаж- дают до 35 С, испаряя часть дихлор-. метана и перемешивают в течение

18 мин. При э том получают комплекс н-парафинов с карбамидом в виде по- 50 рошка. Добавляют. 250 мас.ч. дихлорметана и остальное количество карбамида в виде раствора с концентрацией 72% (50, 7 мас.ч. карбамида+

+19,9 мас.ч. воды) и продолжают 55 перемешивание в течение 12 мин.

;Получают 239 мас.ч. комплекса в виде мелких зерен. Комплекс промы,,вают тремя порциями дихлорметана по 520 мас.ч. и разлагают нагре- .. ванием при 80-85ОС с добавлением

80 .мас. ч. воды. Выделившийся парафин промывают от карбамида водой, отгоняют остатки растворителя и полу:чают 14,7 мас.ч. н-гарафинов чистотой

97,4%. 65

Пример 3. 100 мас.ч. нефтяной фракции, .аналогичной взятой р примере 1, .растворяют в 500 мас.ч. дихлорметана, к полученному раство-, ру ири перемешивании добавляют 76%-ный раствор карбамида, содержащий

101, 3 йас. ч. карбамида и 31, 9 мас. ч. воды, что составляет 804 от количества карбамида, необходимого для комплексообразования. Смесь охлаждают до 35 С и перемешивают при этой температуре в течение 24 мин. К полученному порошкообразному комплексу добавляют 130 мас.ч. дихлорметана и остальное количество карбамида в виде раствора с концентрацией 543 (25,3 мас.ч. карбамида +21,6 мас.ч. воды) и продолжают перемешивание в течение 6 мин. Получают 246 мас.ч. мелкозернистого комплекса. Комплекс промывают в 3 приема дихлорметаиом по 520 мас.ч. растворителя на каждую промывку и разлагают нагреванием при 80-85ОС с добавлением 80 мас.ч. воды. Выделившийся парафин промыва- . ют от .карбамида водой, отгоняют остатки растворителя и получают

16,2 мас.ч. н-парафинов чистотой

97,8%.

Пример 4. 100 мас.ч. нефтяной фракции, аналогичной взя-. той в примере 1, растворяют в

560 мас.ч..смеси пентановой фракции с 20% метилизобутилкетона и .обрабатывают при перемешивании

90%-ным раствором карбамида, содержащим 114 мас.ч. карбамида и

12,7 мас.ч. воды. Количество карбамида на 1-й ступени обработки таким образом составляет 90% от требуемого для комплексообразования. Смесь охлаждают до 35 С, испаряя часть растворителя, и интенсивно перемешивают в течение 27.мин. К полученному порошкообразному комплексу:добавляют 70 мас.ч.. пентановой фракции с метилизобутилкетоном и осталь-, ное количество карбамида в виде .

23%-ного раствора (12,6 мас.ч. карбамида и 40,8 мас.ч. воды) и продолжают перемешивание еще в течение 3ìèí. Получают 248 мас.ч, мелкозернистого комплекса, который промывают тремя- порциями (по 520 мас.ч.), смеси пентановой фракции с метилизобутилкетоном и разлагают нагреванием при 80-85 С с добавлением

80 мас.ч. воды. После промывки от. карбамида водой и отганки остатков растворителя получают 17, 8 мас.ч.

Н-парафинов чистотой 97,8Ъ.

В таблице приводятся данные по технико-экономическому сопоставлению известного и согласно изобретению способов.

Из приведенного сопоставления видно, что в способе согласно изоб-, ретению при подаче карбамида в два

1011674

Способ

Показатели

По примеру 3

Прототип

Температура комплексообраэования, С

Расход карбамида на комплексообразование, т/т сырья в т.ч. на 1-ый прием

1,26

1,26

В от общего количества карбамида .т/т сырья

1i0

1,26 на 2-ой прием

Ъ от общего количества карбамида

0,26 т/т сырья

Расход воды, подаваемой с карбамидным раствором на комплексообразование„ т/т сырья

0,53

0,53

0,53 в т.ч. на 1-ый прием! на 2-ой прием

0,32

0 21

Концентрация карбамидного раствора, мас.В на 1-ом приеме комплексообраэования

70,3

Зерна после 1-ro приема комплексообраэования

Порошок (менее 0,1 мм) (0,4-1, О мм) Зерна (0,4-1,0 мм) 16,2

14,0

50 0

58,0

97,8

104,1 34,16

97,0

36,5

ВНИИПИ Заказ 2685 31 Тираж 501 Подписное

Филиал ППП "Патент", r.Óæãîðoä, ул.Проектная, приема суммарное количество и кар- бамида, и воды остается таким же, как и при подаче в один прием по и звестному способу, перераспределяется лишь концентрация карбамида по ступеням подачи.

Для внедрения способа требуются незначительные дополнительные энЕргоэатраты на получение более концейтрина 2-ом приеме комплексообразования

Форма частиц комплекса после 2-го приема комплексообразования

Выход н -парафинов, мас.% от сырья от потенциального содержания й-парафинов в сырье

Чистота н-парафинов, Ъ н-алканов

Годовая выработка й-парафинов, тыс. т

Себестоимость 1 т парафина, руб.

6, рованного раствора карбамида для подачи на 1-ый прием комплексообразования. Для подачи на 2-ой прием комплек, сообразования могут быть использованы технологические потоки карбамидного, 5 раствора с промежуточных стадий упаривания разбавленного раствора кар-: бамида, получаемого.при разложении комплекса.