Способ получения основы гидравлического масла

 

(19)RU(11)1082001(13)C(51)  МПК ⁵    _C10G65/04Статус: по данным на 27.12.2012 - прекратил действиеПошлина:

(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ОСНОВЫ ГИДРАВЛИЧЕСКОГО МАСЛА

Изобретение относится к области нефтепереработки, в частности к способам получения маловязких основ из нефтяного сырья с применением процессов гидрогенизационной переработки. Маловязкие низкозастывающие основы применяют для приготовления товарных гидравлических жидкостей, которые используют в гидравлических системах авиационной и наземной техники. Гидравлические жидкости должны обеспечивать надежную работу гидросистемы в диапазоне температур в объеме масла от -60 до +100^оС. Поэтому маловязкие основы, применяемые для приготовления гидравлических жидкостей МГЕ-10А, МГЕ-4А, АМГ-10, ВМГ3, должны обладать пологой вязкостно-температурной кривой, низкой температурой застывания, стабильностью против окисления, обладать совместимостью с материалами уплотнения. Известен способ получения гидравлического масла, где в качестве маловязкой основы используют фракцию 220-312^оС анастасиевской нефти или смеси анастасиевской и балаханской нефтей, очищенные 30-65% моногидрата. Недостаток способа заключается в образовании больших количеств трудноутилизируемых отходов в виде кислого гудрона и в зависимости качества основы от химического состава перерабатываемой нефти. Известен способ получения низкозастывающего масла АМГ-10 с температурой застывания ниже -70^оС из зимнего дизельного топлива, который включает следующие стадии: гидроочистки, ректификации, адсорбционной очистки, карбамидной депарафинизации, сульфирования, нейтрализации, контактной очистки. Недостаток способа заключается в сложности технологической схемы и малом выходе основы на исходное сырье. Известен также способ получения основы АМГ-10, включающий следующие технологические стадии: гидроочистку петролатума и его последующую гидроизомеризацию, вакуумную разгонку с выделением целевой фракции, карбамидную депарафинизацию целевой фракции кристаллическим карбамидом и доочистку движущимся слоем адсорбента. Недостаток способа заключается в большой трудоемкости стадии карбамидной депарафинизации, которая осуществляется в 2 ступени при получении основы с температурой застывания -70^оС из высокопарафинистого сырья. Известен способ получения основы с температурой застывания ниже -72^оС из продуктов гидроизомеризации дизельной фракции мангышлакской нефти. Для приготовления низкозастывающей основы дизельную фракцию мангышлакской нефти подвергают гидроизомеризации и двустадийной гидрообработке и депарафинизации селективными растворителями при температуре -85^оС или карбамидом с выделением целевой фракции при разгонке. Недостаток способа заключается в необходимости использования при депарафинизации селективными растворителями этиленового холода, что связано с большими капитальными и эксплуатационными расходами. В случае карбамидной депарафинизации отмечены большие потери депмасла с карбамидом и старение карбамидного раствора во времени. Этот способ является наиболее близким к изобретению. Целью изобретения является снижение температуры застывания основы гидравлического масла и упрощение способа. Цель достигается тем, что в способе получения основы гидравлического масла путем двустадийной гидрообработки нефтяного сырья, депарафинизации и разгонки депарафинизата с получением целевой фракции основы, депарафинизацию проводят в присутствии водорода на катализаторе, содержащем, мас.%: 1-15 металла VI или VIII групп периодической системы или окислов, или сульфидов указанных металлов, 10-40 окиси алюминия, 2-15 окислов магния или кальция или бора, до 100 высококремнеземистого цеолита, при давлении 35-70 атм, температуре 240-380^оС. Указанный катализатор обладает высокой активностью и селективностью в реакции крекинга нормальных и слабоизомеризованных парафиновых углеводородов. Катализатор селективно расщепляет парафиновые углеводороды с недостаточно низкой температурой застывания, в результате чего понижается температура застывания основы. Указанный катализатор обладает высокой механической прочностью, длительным сроком службы. Технология депарафинизации над новым катализатором проста, может осуществляться на любой гидрогенизационной установке. Эксплуатационные расходы на гидрогенизационной установке в несколько раз меньше, чем на установке депарафинизации селективными растворителями при использовании хладагента - этилена, что значительно упрощает способ. Согласно изобретению сырье перед стадией каталитической депарафинизации подвергают двустадийной гидрообработке в условиях известного способа. На первой стадии сырье очищают от сернистых соединений, азотистых оснований и нафтеновых кислот при давлении 35-70 атм, температуре 360-400^оС, скорости подачи сырья 0,6-1,0 с^-1, циркуляции водородсодержащего газа 800-1000 нл/лс сырья в час. На второй стадии гидрообработки на гидрирующем катализаторе при давлении 40-70 атм гидроочищенное сырье гидрируют до оптимального содержания ароматических углеводородов, которое определяется маркой получаемой основы (маркой резины, которая входит в контакт с товарным гидравлическим маслом при работе гидросистемы). Основы, получаемые каталитической депарафинизацией гидрооблагороженного нефтяного сырья, имеют температуру застывания ниже -80^оС, характеризуются хорошими вязкостно-температурными свойствами, высокой термоокислительной стабильностью, совмещаются с материалами уплотнения. П р и м е р 1. Прямогонную нефтяную фракцию смеси волгоградской и шаимской нефтей, выкипающую в пределах 210-330^оС, со следующими характеристиками:
Плотность при 20^оС 829 кг/м³
Показатель прелом-
ления при 20^оС 1,4624
Температура засты-
вания минус 19^оС
Вязкость при 50^оС 2,41 мм²/с
Фракционный состав, ^оС:
начало кипения 216
10% выкипает при 227
50% выкипает при 320
30% выкипает при 328
конец кипения 328
Содержание сульфирую-
щихся соединений, % 19
Содержание серы, % 0,4
Содержание основного
азота, % 0,012 подвергают гидроочистке на никель-молибденовом катализаторе содержащем 7,5% NiO и 18,2% MoO₃, при давлении 40 атм, температуре 360^оС, скорости подачи сырья 0,7 ч^-1, циркуляции водородсодержащего газа 1000 нл/л сырья. Гидроочищенную фракцию со следующими характеристиками:
Плотность при 20^оС 820 кг/м³
Показатель прелом-
ления при 20^оС 1,4580
Вязкость при 50^оС 2,24 мм²/с
Содержание аромати-
ческих углеводородов, % 17,0
Температура застывания, ^оС минус 20
Содержание серы, % 0,01
Содержание азота, % Отсутствует подвергают гидрированию при давлении 40 атм, температуре 260^оС, скорости подачи сырья 0,7 ч^-1 на катализаторе, содержащем 0,5% платины на алюмосиликате. В результате гидрирования содержание ароматических углеводородов в гидрогенизате снижается до 2%. Гидрогенизат направляют на каталитичесую депарафинизацию, которую осуществляют на катализаторе, содержащем 15% окиси молибдена, 40% окиси алюминия, 2% окиси магния и 43% высококремнеземистого цеолита. Условия депарафинизации: давление 35 атм, температура 280^оС, скорость подачи сырья 0,5 ч^-1, циркуляция водородсодержащего газа 1000 нл/л сырья в час. Депарафинизат направляют на ректификацию для отгона фракций, выкипающих до 220^оС. Остаток выше 220^оС (см. табл. 1) представляет собой основу АМГ-10, основа имеет температуру застывания минус 83^оС, совмещается с резиной В-14-1, имеет хорошие низкотемпературные свойства. Термоокислительная стабильность основы, получаемой по описываемому способу, почти в 2 раза лучше, чем основы по известному методу и в 1,5 раза лучше, чем основы АМГ-10, получаемой в промышленных условиях из балаханской нефти. Основа, полученная по описываемому способу, отвечает требованиям ТУ 401264-79 на основу ГБМГ-2,5 (основа АМГ-10) и используется для приготовления гидравлического масла АМГ-10. П р и м е р 2. Дизельную фракцию, описанную в примере 1, подвергают гидроочистке на Al-Co-Mo-катализаторе при давлении 70 атм, температуре 400^оС, скорости подачи сырья 0,7 ч^-1, циркуляции водородсодержащего газа 800 нл/сырья в час. Гидроочищенную дизельную фракцию подвергают легкому гидрированию на катализаторе, содержащем 0,5% платины и 0,3% фтора, на окиси алюминия при давлении 40 атм, температуре 260^оС, скорости подачи сырья 1,2 ч^-1. В результате гидрирования содержание ароматических углеводородов в целевой фракции гидрогенизата снижается до 6%. Гидрогенизат направляют на каталитическую депарафинизацию, которую осуществляют при давлении 50 атм, температуре 315^оС, скорости подачи сырья 1 ч^-1 на катализаторе следующего состава, мас.%: 15 окиси молибдена, 10 окиси алюминия, 15 окиси магния и 60 высококремнеземистого цеолита. Депарафинизат направляют на ректификацию для отгона легких фракций, выкипающих до 220^оС. Остаток депарафинизата, выкипающий выше 220^оС, представляет собой низкозастывающую основу с температурой застывания -82^оС и с содержанием ароматических углеводородов 8,3%. Основа совмещается с резиной УИМ-1, имеет хорошие низкотемпературные свойства и отвечает требованиям ТУ 101572-75 на основу МГЕ-10А, получаемую из анастасиевской нефти. Характеристика основы приведена в табл. 2. Основа, полученная по описываемому способу, используется для получения товарного гидравлического масла МГЕ-10А. П р и м е р 3. Гидроочищенную дизельную фракцию, полученную в примере 2, гидрируют на катализаторе Ni на кизельгуре при давлении 35 атм, температуре 200^оС, скорости подачи сырья 1,2 ч^-1, циркуляции водородсодержащего газа 1000 нл/л сырья в час. Получают гидрогенизат с содержанием ароматических углеводородов 6,5%. Гидрогенизат направляют на каталитическую депарафинизацию, которую осуществляют при давлении 70 атм, температуре 360^оС, скорости подачи сырья 1,5 ч^-1 на катализаторе, содержащем, мас.%: 5,1 окиси молибдена, 20 окиси алюминия, 5,5 окиси кальция и 69% высококремнеземистого цеолита. Основа полученная после отгона легких фракций, имеет температуру застывания -82^оС и имеет хорошие низкотемпературные свойства (см. табл. 2). П р и м е р 4. Гидрогенизат, полученный в примере 3, направляют на каталитическую депарафинизацию, которую осуществляют при давлении 45 атм, температуре 300^оС, скорости подачи сырья 1,2 ч^-1, циркуляции водородсодержащего газа 1000 нл/л сырья в час на катализаторе, содержащем, мас.%: 1 платины, 30 окиси алюминия, 9,4 окиси бора и 59,6 высококремнеземистого цеолита. Низкозастывающая основа, полученная после отгона легких фракций, имеет температуру застывания ниже - 83^оС (см. табл. 2). П р и м е р 5. Гидроочищенную дизельную фракцию, описанную в примере 1, подвергают каталитической депарафинизации на катализаторе следующего состава, мас.%: 5,1 окиси молибдена, 20 окиси алюминия, 5,5 окиси кальция и 69,4 высококремнеземистого цеолита. Депарафинизацию проводят при давлении 45 атм, температуре 330^оС, скорости подачи гидроочищенной фракции 1,3 ч^-1, циркуляции водородсодержащего газа 1000 нл/л сырья. Депарафинизат с температурой застывания ниже -83^оС гидрируют на катализаторе, содержащем 0,5% платины, 0,3% фтора на окиси алюминия. Гидрирование осуществляют при давлении 50 атм, температуре 240^оС, скорости подачи депарафинизата 1,0 ч^-1. Полученная прогидрированная основа содержит 9,6% ароматических углеводородов и имеет температуру застывания -80^оС (см. табл. 2). П р и м е р 6. Депарафинизат, полученный в примере 4, направляют на ректификацию с выделением следующих фракций:
НК-220^оС - бензиновая фракция;
220-280^оС - основа масла МГЕ-44;
ост > 280^оС - основа масла ВМГ3. Фракция 220-280^оС по характеристикам отвечает требованиям ТУ 101573-75 на основу МГЕ-4А (см. табл. 3) и используется для приготовления товарного гидравлического масла МГЕ-4А. Фракция, выкипающая выше 280^оС, отвечает требованиям ТУ 101257-72 на основу гидравлического масла ВМГ3 и используется для приготовления товарного гидравлического масла ВМГ3 для наземной техники (см. табл. 3).. П р и м е р 7. Гидроочищенную дизельную фракцию, описанную в примере 1, подвергают каталитической депарафинизации на катализаторе следующего состава, мас.%: 7 сернистого молибдена; 3,7 окиси бора; 24 окиси алюминия и 65,3 высококремнеземистого цеолита. Депарафинизацию проводят при давлении 40 атм, температуре 290^оС, скорости подачи сырья 0,6 ч^-1, циркуляции водородсодержащего газа 1000 нл/л сырья в час. Депарафинизат с температурой застывания ниже -83^оС гидрируют на катализаторе, содержащем 0,5% платины, 0,3% фтора, осажденных на окиси алюминия. Гидрирование проводят при давлении 40 атм, температуре 260^оС, скорости подачи сырья 0,6 ч^-1. Прогидрированный депарафинизат подвергается ректификации с выделением основы АМГ-10 следующего качества:
Вязкость при 50^оС, мм²/c 2,28
при -50^оС 162
Температура застывания минус 80^оС
Температура вспышки 96^оС
Кислотное число 0,02 мг КОН/г
содержание ароматичес-
ких углеводородов 1,6 об.%
Совместимость с резиной В-14-1
(100^оС, 100 ч) 4,7%
Плотность при 20^оС 835,1
Содержание водораст-
воримых кислот и щелочей Отсутствует
Содержание воды Отсутствует
Содержание механи-
ческих примесей Отсутствует
П р и м е р 8.. Гидроочищенную дизельную фракцию, описанную в примере 1, подвергают каталитической депарафинизации на катализаторе, содержащем, мас.%: 10 сернистого никеля, 5,5 окиси магния, 12,5 окиси алюминия и 72% высококремнеземистого цеолита, при давлении 40 атм, температура 280^оС, скорости подачи сырья 0,6 ч^-1, циркуляции водородсодержащего газа 1000 нл/л сырья. Депарафинизат гидрируют на катализаторе, описанном в примере 5, при давлении 40 атм, температуре 235^оС, скорости подачи сырья 0,6 ч^-1. Продукт разгоняют и выделяют основу МГЕ-10А со следующими характеристиками:
Вязкость при 50^оС 2,31 мм²/с
Вязкость при минус 50^оС 195 мм²/с
Температура застывания ниже -80^оС
Температура вспышки 100^оС
Кислотное число 0,02 мг
КОН/г масла
Содержание сульфирую-
щихся соединений 10,2%
Содержание водораст-
воримых кислот и щелочей Отсутствует
Коррозия медной
пластины Выдерживает
Все основы, полученные в примерах 1-8 каталитической депарафинизацией нефтяного сырья по описываемому способу на новом катализаторе, имеют температуру застывания ниже -80^оС, они характеризуются хорошими вязкостно-температурными свойствами, совмещаются с материалами уплотнения, обладают высокой термоокислительной стабильностью. Использование стадии каталитической депарафинизации вместо депарафинизации селективными растворителями (при охлаждении этиленом) значительно упрощает технологию получения низкозастывающей основы, позволяет получать основы с более низкой температурой застывания. При этом в 3 раза снижаются капитальные и в 2 раза эксплуатационные затраты.

Формула изобретения

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ОСНОВЫ ГИДРАВЛИЧЕСКОГО МАСЛА путем двухстадийной гидрообработки нефтяного сырья, депарафинизации и разгонки депарафинизата с получением целевой фракции основы, отличающийся тем, что, с целью снижения температуры застывания масла и упрощения способа, депарафинизацию проводят в присутствии водорода на катализаторе, содержащем, мас.%: 1 - 15 металла YI или YIII групп Периодической системы или окислов, или сульфидов указанных металлов, 10 - 40 окиси алюминия, 2 -15 окислов магния или кальция; или бора, до 100 высококремнеземистого цеолита, при давлении 35 - 70 атм, температуре 240 - 380^oС.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3

MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Номер и год публикации бюллетеня: 29-2002

Извещение опубликовано: 20.10.2002        

---