Способ получения пластичных парафинов

 

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПЛАСТИЧНЫХ ПАРАФИНОВ путем обезмасливания нефтяных фракций, выкипающих при 280470 0 , в присутствии избирательного растворителя при охлаждении. и ступенчатой фильтрации с .выделением твердого парафина с температурой плавления 50-55 0 и содержанием масла 6,5-2,3% с последующей депарафинизацией раствора фильтрата первой ступени с получением депарзФинированного масла и низкоплавкого гача, отличающийся тем, что, с целью улучшения пластических свойств парафина и увеличения его вькода, низкоплавкий гач дополнительно обезмасливают избирательными растворителями в условиях получения низкоплавкого пластичного парафина с температурой плавления 37-45 С и содержанием кристаллизующихся углеводородов изомерного и циклического строения 20-35 мас.% и полученный пластичный парафин смешивают с твердым парафином в массовом соотношении 10:90-90:10.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК зов С 10 G 73/36

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССОР

fi0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЬГПФ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3495040/23-04 (22) 28.09.82 (46) 30.10.84. Бюл. Ф 40 (72) Ю.Н.Рощин, В.В.Иванова, А.Н.Леонидов, В.С.Фадеев, Г.П.Важнова и А.Н.Переверзев (53) 665.637 ° 76(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

У 145562, кл, С 10 С 73/06, 1962.

2. Авторское свидетельство СССР

В 513070, кл. С 1.0 G 73/06, 1976.

3. Переверзев А.Н. и др. Произ-.водство парафинов. И., 1 Химия", 1973, с. 129-130 (прототип). (54) (57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПЛАСТИЧНЫХ

ПАРАФИНОВ путем обезмасливания нефтяных фракций, выкипающих при 280470 С, в присутствии избирательного о растворителя при охлаждении . и ступенчатой фильтрации с выделением

„SU„. 1121284 А твердого парафина с температурой плавления 50-55 С и содержанием масла 0,5-2,3Х с последующей депарафинизацией раствора фильтрата первой ступени с получением депарафинированного масла и низкоплавкого гача, отличающийся тем, что, с целью улучшения пластических свойств парафина и увеличения его выхода, низкоплавкий гач дополнительно обеэмасливают избирательными растворителями в условиях получения низкоплавкого пластичного парафина с температурой плавления 37-45 С и о содержанием кристаллиэующихся углеводородов иэомерного н циклического строения 20-35 мас.X и полученный пластичный парафин смешивают с твердым парафином в массовом соотношении

10:90-90:10.

1121284

1

Изобретение относится к способу получения парафинов с повышенной пластичностью, применяемых в производстве упаковочных материалов и защитных покрытий, в частности для пищевых продуктов, и может быть использовано в нефтеперерабатывающей промышленности.

Известен способ получения высокого и низкоплавкого парафинов путем трехступенчатой противоточной фильтрации рафинатов селективной очистки масляных фракций нефти 1 1), Известен способ получения твердых парафинов и нефтяного масла, заклю- 15 чающийся в том, что дистиллятные нефтяные фракции, выкипающие в пределах (420-440)-(500-510) С, после соответствующей очистки разбавляют растворителем и фильтратами, полувоенными 20 на II u Y ступенях фильтрации, охлаждают до температуры, при которой выкристаллизовывается основная часть высокоплавких парафинов, и подают на фильтры I ступени фильтрации. Промы- 25 тый растворителем и высушенный осадок парафина с I ступени фильтрации разбавляют растворителем и подают на фильтры 9 ступени фильтрации. Со It . ступени фильтрации получают высоко- 30 плавкий обезмасленный парафин. Фильтрат ступени дополнительно охлаждают до температуры, необходимой для получения депарафинированного масла, и подают на фильтры 111 ступени, фильтрат с которой направляют на регенерацию растворителя и выделение депарафинированного масла, а осадок после промывки и просушки разбавляют растворителем и подают на 1% ступень фильтрации. Фильтрат с Itf ступени отводят на регенерацию растворителя, а осадок парафина после промывки разбавляют растворителем и дополнительно обезмасливают на V ступени фильтрации. Промытый осадок 45 парафина с этой ступени поступает на регенерацию растворителя и выделение нефтяного воска 1 2 ). зации парафина, по мере ее охлажде.ния разбавляют порциями растворителя или раствора 4ильтрата и при температуре 10 — (-10) С подают на фильтры ступени.

Разделение суспензии осуществляют в две или три ступени. Осадок твердого парафина I ступени подают на фильтры II ступени, а осадок парафина

gl ступени — на фильтры f) ступени.

Промывку осадка парафина на каждой ступени осуществляют растворителем.

Осадок парафина 10 ступени направляют в систему регенерации растворителя, освобожденный от растворителя твердый парафин отводят в парк.

Растворы фильтратов It .и ttt ступеней объединяют и.направляют на разбавление сырьевой суспензии, а раствор фильтрата I ступени подают на дополнительное охлаждение в кристаллизаторы и далее на фильтры IV ступени, на которых при (-24)-(-28)ОС депарафинизацией получают осадок низкоплавкого гача и раствор депарафинированного масла, которые направляют в соответствующие системы регенерации растворителя..

В качестве избирательного растворителя применяют смесь метилэтилкетона или ацетона с толуолом с содержанием кетона 50-60Х.

Целевыми продуктами процесса являются твердый парафин "С" или "Т" с температурой плавления 50-55 С и содержанием масла 0,5-.2,3Х (ГОСТ

23683-79) и депапафинированное масло с температурой застывания -15 С. Низо коплавкий гач является отходом производства и направляется в мазут (3 g.

Недостатком известного способа является то, что вырабатываемый в нем твердый парафин не обладает в достаточной степени требуемыми пластическими свойствами, а концентрат ценных пластичных парафинов — низкоплавкий гач — не находит квалифицированного применения ввиду высокого содержания в нем масла (ЗОЖ и выше).

Наиболее близким к предлагаемому 50 является промышленный способ получения парафинов. Согласно этому способу сырье — рафинаты масляных фракций нефти смешивают с избирательным растворителем или раствором фильтрата и 55 подают в холодильник и далее — на блок кристаллизации. Суспензию, образующуюся в результате кристаллиЦель изобретнния — улучшение пластических свойств твердого парафина, увеличение общего выхода парафинов и улучшение технико-экономических показателей производства.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения парафинов путем обезмасливания нефтяных фракций, выкипаюших при 280полученный на фильтрах 1Ч ступени 19, по линии 20 направляют в систему 21 регенерации растворителя. Раствор депарафинированного масла по линии

22 направляют в систему 23 регенерации растворителя; депарафинированное масло, не содержащее растворителя, по линии 24 подают в парк.

Низкоплавкий гач после регенерации растворителя по линии 25 направляют в холодильник 26 и далее по линии 27 на блок 28 кристаллизаторов.

В процессе охлаждения суспензии низкоплавкого гача ее разбавляют порциями раствора фильтрата П ступени по линии 29 (при необходимости возможно разбавление растворителем по линии 30) .

Охлажденную до (-5) — (-25) С суспензию гача в растворителе по линии 31 направляют на фильтры I ступени 32. Обезмасливание низкоплавкого гача осуществляют в две или, предпочтительно, в три ступени фильтрации. Осадок низкоплавкого парафина

I ступени после репульпирования в растворе фильтрата (((ступени, поступающем по линии 33, направляют по линии 34 на фильтры li ступени 35, осадок низкоплавкого парафина ((ступени репульпируют в растворителе, поступающем по линии 30, и по линии

36 направляют на фильтры (и ступени 37, Промывку осадка низкоплавкого парафина на фильтрах I ступени ведут, предпочтительно, раствором фильтрата (((ступени, поступающим по линии 33, а на фильтрах ((и и ступени — растворителем из линии 30. Осадок низкоплавкого парафина (((ступени по линии 38 направляют в систему 39 регенерации растворителя. Освобожденный от растворителя низкоплавкий пластичный парафин направляют по линии 40

I не смешение с твердым парафином, поступающим по линии 41, и полученную смесь по линии 42 направляют в парк.При необходимости часть низкоплавкого пластичного парафина может быть направлена непосредственно в парк по линии 43.

Раствор фильтрата 2 ступени по линии 44 направляют в систему 45 регенерации растворителя, освобожденный от растворителя продукт по линии

46 отводят в парк и используют как побочный продукт. Раствор фильтрата

II ступени по линии 29 направляют на разбавление суспензии низкоплавкого гача, а раствор фильтрата 1((ступени подают по линии 33 на промывку осад з 1121284 4

470 С, в присутствии избирательного . растворителя при охлаждении и ступенчатой фильтрации с выделением твердого парафина с температурой о плавления 50-55 С и содержением мас5 ла 0,5-2,37. с последующей депарафи-, низацией раствора фильтрата первой ступени с получением депарафинированного масла и низкоплавкого гача, низкоплавкий гач дополнительно обезмасливают избирательными растворителями в условиях получения низкоплавкого пластичного парафина с температурой плавления 37-45 С и содержением кристаллизующихся углеводородов изомерного и циклического строения

20-35 мас.7. и полученный пластичный парафин смешивают с твердым парафином в массовом соотношении 10:90-90:10.

На чертеже приведена принципи20 альная технологическая схема, поясняющая предлагаемый способ.

Исходное сырье, поступающее по линии 1, смешивают с избирательным растворителем, поступающим по линии

2, или раствором фильтрата, поступающим по линии 3, и подают на охлажжение в холодильник 4 и далее на блок 5 кристаллизаторов. Суспензию, образующуюся в результате кристаллизации парафина, по мере ее охлажде- Ю ния разбавляют порциями растворителя или раствора фильтрата и при температуре 10 — (-10) С по линии 6 подают на фильтры (. ступени. С этой ступени раствор фильтрата по линии 8 35 подают на IV ступень фильтрации.

Осадок твердого парафина I ступени после репульпирования в растворителе по линии 9 подают на фильтры ((сту-. пени 10, а осадок парафина и ступени-40 по линии 11 на фильтры (((ступени 12.

Промывку осадка парафина на каждой ступени осуществляют растворителем из линии 2. Осадок парафина (((ступени по линии 13 направляют в систему 45

14 регенерации растворителя. Растворы фильтратов ((и (((ступени, поступающие по линиям 15 и 16, объединяют и по линии 3 направляют на разбавление сырьевой суспензии, а раствор фильт- 50 рата I ступени по линии 8 подают на дополнительное охлаждение на блок 17 кристаллизаторов и далее по линии 18 на фильтры IV ступени 19. На этих фильтратах при температуре 55 (-24) — (-28) С осуществляют депарафинизацию раствора фильтрата ступени. Осадок низкопланкого гача, S 1121 ка низкоплавкого парафина 1 ступени, частично на разбавление осадка ниэкоплавкого парафина j ступени перед

Ц ступенью фйльтраций.

Описанный вариант получения плас.тичного парафина предусматривает полную перекристаллиэацию низкоплавкого гача перед обезмасливанием. Однако возможны варианты работы, при которых перекристаллизация гача про- 10 водится лишь частично или не проводится вообще. При работе с частичной перекристаллизацией низкоплавкий гач, поступающий по линии 20, направляют через подогреватель 47 и далее по 15 линии 48 на блок 28 кристаллизаторов..

При работе без перекристаллизации гача его направляют по линии 49 на фильтры ступени 32, при этом подогреватель 47 выключают из работы. 20

При работе по данным вариантам растворитель, поступающий вместе с суспензией низкоплавкого гача, возвращают в процесс, работающий по схеме известного способа, по линии 50. 2

Использование вариантов работы без перекристаллизации гача или с частичной его перекристаллизацией лает возможность полностью или частично исключить энергетические затраты, связанные с нагревом и охлаждением суспензии гача, однако при этом растворители, применяемые в известном и предлагаемом способах, должны быть одного и того же состава.

В качестве растворителей при обезмасливании низкоплавкого гача могут быть использованы кетоны

С,1-С, их смеси, смеси кетонов С>-С4 с ароматическими углеводородами, применяемые в известном способе, и раст40 ворители других классов, используемые в процессах депарафинизации и обез.масливаиия нефтепродуктов.

Получаемый в результате обезмасливания гача низкоплавкий парафин име45 ет температуру плавления в пределах

37-45 С, содержащие масла, предпочтительно, не более 3%, содержание кристаллизующихся углеводородов иэо50 мерного и циклического строения

20-35 мас.Х и обладает повышенными пластическими свойствами вследствие повышенного содержания кристаллизующихся углеводородов изомерного и цик" . лического строения, которые имеют

55 более низкую, чем н-алканы, температуру перехода из пластической в твердую кристаллическую модификацию и

284 поэтому являются носителями пластических свойств. Смешивая твердый парафин, получаемый известным способом, с низкоплавким пластичным парафином, получаемым предлагаемым способом, можно получить смеси с требуемыми пластическими свойствами. Ра-. циональное соотношение твердого и ниэкоплавкого пластического парафина может изменяться в препелах от (90:10)-(10:90) в зависимости от свойств компонентов и требований к пластичности смеси. При взаимных побавках компонентов в количествах меньших 10Х влияние побавки становится незначительным и свойства состава приближаются к свойствам компонента, преобладающего в смеси.

Пример 1. В качестве сырья берут образец низкоплавкого гача промьыленной выработки следующих свойств:

Температура плавления, оС 28,5

Содержание масла, Х 41,1

Плотность при 70 С 0,8026

Вязкость. сСт, С

8,70

3,18

Показатель преломления при 70 С 1,4452 .Низкоплавкий гач подвергают обеэмасливанию в три ступени фильтрации в соответствии со схемой, показанной на чертеже. В первом эксперименте на разбавление суспенэий и на промывку осадков парафинов подают растворитель в следующих количествах: разбавление сырьевой суспенэии при

60, 15, 5ОС вЂ” по 100% на сырье, при конечной температуре процесса (-5 C) — 200% на сырье; разбавление осадка ниэкоплавкого парафина ступени — 360% на сырье; разбавление осадка низкоплавкого парафина Ц с-.у пеки — 360% на сырье; промывка осадков низкоплавкого парафина, 1I и 1и ступеней — 190, 150 и 110% на сырье соответственно.

В последующих .экспериментах часть растворителя заменяют соответствующими растворами фильтратов согласно схеме, показанной на чертеже. В качестве растворителя используют смесь

МЭК-толуол в соотношении компонентов

60:40 (об.доли). условия получения твердого парафина в известном способе (принятом

1121284 за прототип): сырье — рафинат фурфу-. рольной очистки фракции 280-440 С

Ставропольской нефти, растворитель— смесь М3К-толуол 60:40 об.Х, расход растворителя и раствора фильтрата I< ступени на разбавление суспензии перед I ступенью фильтрации - 420X на сырье, расход растворителя на разбавление суспенэии перед Lt ступенью фильтрации — 160X на сырье, на про- 1О мывку осадков парафина и II ступе-. ни — соответственно 160 и 1407 на сырье, температура фильтрации -5 С.

Пример 2. Тот же образец низкоплавкого гача обезмасливают в три ступени фильтрации при 10 С.

Остальные условия обеэмасливания аналогичны укаэанным в при15

Пример 3. Тот же образец низкоплавкого гача обезмасливают в три ступени фильтрации при -15 С.

Остальные условия обезмасливания аналогичны указанным в примере 1. ре 1.

Пример 4. Тот же образец низкоплавкого гача обеэмасливают в

Показатели

Температура плавления, С 40,6

39,8

42,0

44,1

2,32

2,07

1,64

1,0

Содержание масла, Ж

65,6

68,2

71,2

77,0

22,0

0,7703 0,7705 0,7709 0,7711

Плотность при 70 С

Вязкость, сСт, при

4,51

4,53

4,56

4,58

2,83 2.83

100

2,82

2,81

Содержание н-алканов, мас.Ж

Соаержание кристаллизующихся углеводородов изомерного и циклического строения, мас.7 три ступени фильтрации при -20 С.

Остальные условия обезмасливания аналогичны укаэанным в примере 1., Пример 5. Тот же образец низкоплавкого гача обезмасливают в три ступени фильтрации при -25 С.

Остальные условия обеэмасливания аналогичны укаэанным в примере 1.

Пример 6. Тот же образец ниэкоплавкого гача обезмасливают в три ступени йильтрации при -10 С.

В качестве растворителя используют МЭК. Остальные условия обезмасливания аналогичны указанным в примере 1.

Пример 7. Тот же образец низкоплавкого гача обезмасливают в три ступени фильтрации при -15 С.

В качестве растворителя исполь- зуют МЭК. Остальные условия обезмасливания аналогичны указанным в примере 1.

Свойства низкоплавкого пластичного парафина по примерам 1-7 и твердого парафина приведены в табл.

Таблица 1

Пластичный парафин по примеру

2 ) 3 ) 4 ) 27, 16 29,53 32,08

1121284

Продолжение табл. 1

Показатели

Показатель преломления при

700С.

Панетрацня конусом, дмм, при С

14

10

30

24

97

79

30

27,4

45,4

36,6

Продолжение табл, 1

Пластичный парафин по примеру Твердый парафин

Показатели

5 6

7 Известный способ

Тем™ература плавления, e C 38,3

51,8

38,8

40,1

1,65

2,25

1,90

Содержание масла, Х

Содержание н-апканов, мас.Х 64,5

94,2

64,8

66,3

31,8

4, 15

32,95

32,5

Плотность при 70 С

0,7732

0,7712

О, 7710

0,7713

Вязкость, сСт, при С

4,47

4,49

4,49

100

2,79

2,80

2,80

3,28

Выход от гача депарафинизации, мас.X

Сопержание кристаллиэующихся углеводородов изомерного и циклического строения, час.X

Пластичный парафин по примеру

1 2 3 4

1,4297 1,4300 1,4302 1,4304

1121284

Продолжение табл. 1

Пластичньп» парафин по примеру

5 6 (7

Твердый парафин

Показатели I

Известный способ

Показатель преломяения при

70 6 1,4306

1,4302

1,4303

1, 4312

4анетрация конусом, npH oC

16

10

49

44

108

103

Выход от гача депарафинизации, мас.Х

48,8

44,3

49,1

Как видно из приведенных примеров, в твердом парафине, получаемом известным способом, содержание н-алканов составляет 94,2Х, а.в низкоплавком пластичном парафине, получаемом по предлагаемому способу, 64,8-77,0Х.

Содержание кристаллизующихся углево35 дородов изомерного и циклического строения в твердом парафине составляет лишь 4,15Х, а в низкоплавком пластичном парафине, получаемом по предлагаемому способу,. 22 — 32,95Х.

Вследствие столь значительного различия химической природы этих веществ весьма существенно различаются и их пластические свойства. Так, если пенетрация конусом для твердого о парафина при 20 С составляет лишь

8 дмм, то для низкоплавкого пластичного парафина — 19 — 49 дмм при той же температуре. Выход низкоплавкого.

50 пластичного парафина от гача в предлагаемом способе высок и может составлять 27,4-49,1Х в зависимости от режима обезмасливания, а выход твердого парафина в известном способе, по данныи промьш ленного процесса, составляет лишь 27-30Х от сырья.

В последующих примерах показана возможность изменения пластических свойств твердого парафина путем добавки к нему различных количеств низкоплавкого пластичного парафина, получаемого по предлагаемому способу

Пример 8. Берут твердый парафин, полученный известным способом, и смешивают с низкоплавкии пластичным парафином. полученным в приМепе 7. в соотношении 90. 10. .Пример 9. Берчт твердый парафин, полученный известныи способом, и смешивают с низкоплавким пластичным парафином, полученным в примере

4 в соотношении 50:50.

Пример 10. Берут твер ый парафин, полученный известным способом, и смешивают с низкоплавким пластичным парафином, полученным в примере 1, в соотношении 1О:90.

Свойства смеси по примерам 8-10 приведены в табл. 2.

1121284

Таблица 2

Смеси по примерам

Показатели

45,6

50,5

44,8

1,77

2,00

1,07

91,3

80,0

78,7

6,93

18,0

20, 23

Плотность при

70 С

0,7720

0,7729

0,7717

Вязкость, сСт, при 100 С

2.96

3,08

2,87

1,4308

1,4311

1,4300

Пенетрация конусом, дмм, при С

10

18

68

60

Температура плавления, ОС

Содержание масла, Ж

Содержание н-апканов, Ж

Содержание кристал-. лизующихся углеводородов изомерного и циклического строения, Ж

Показатель преломления при 70 С

Некоторое улучшение пластических свойств твердого парафина может быть достигнуто путем частичного. вовлечения низкоплавкого гача в сырье, перерабатываемое в известном способе; Однако по сравнению с преллагаемым способом данный прием

40 малоэффективен, поскольку он не позволяет извлечь низкоплавкий парафин из гача с достаточной глубиной, и не обладает должной технологической гибкостью.

1121284 рцццщ Заказ 7888/18 Тирал 488 ПСЧРФисмое ф,щад, ШШ "Harem" г. у@город ув.МРоаатиа э4