Способ очистки масляных фракций нефти

 

Для очистки масляных фракций нефти путем экстракции в качестве селективного растворителя используют N-метилморфолон-3. 5 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧ Е СКИХ

РЕспуБлик (sl)s С 10 G 21/20

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ CCCP) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

В I ,spщЯ

М"

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4883107/04 (22) 16.11,90 (46) 07.01,93, Бюл. ¹ 1 (71) Ленинградский технологический институт им. Ленсовета (72) Л,Л.Колдобская, А,А.Гайле, Л.В.Семенов, А.В.Вишневский и ГЛ.Поташников (56) Биттрих Г.И. и др. Разделение углеводородов с использованием селективных растворителей. Л.: Химия, 1987, с. 130 — 133, Патент США № 3472757, кл. 208-36, 1969, Авторское свидетельство СССР № 732362, кл. С 10 6 21/20, 1980.

Изобретение относится к нефтеперерабатывающей промышленности и может быть использовано для очистки масляных фракций нефти от полициклических ароматических углеводородов, смолистых веществ и гетероатомных соединений, которые ухудшают эксплуатационные качества масел — снижают индекс вязкости, термическую и термоокислительную стабильность смазочных масел; ухудшают диэлектрические свойства трансформаторных масел и т.д.

Известны способы очистки масел от нежелательных примесей жидкостной экстракцией с использованием в качестве селективных растворителей диметилсульфоксида, диметилформамида, триметилфосфата. морфолина, фенола, фурфурола, й-формилморфолина, N-ацетилоксазолидина, 2,5-диметил-1,3,4-оксадиазола. Однако эти способы недостаточно эффективны в связи с низкими экстракционными свойствами используемых растворителей — низкая селективность или низкая растворяющая

„„5U„„1786059 А1 (54) СПОСОБ ОЧИСТКИ МАСЛЯНЫХ ФРАКЦИЙ НЕФТИ (57) Для очистки масляных фракций нефти путем экстракции в качестве селективного растворителя используют N-метилморфолон-3. 5 табл.

ЪФ способность по отношению к извлекаемым компонентам, недостаточная термическая стабильность, высокая токсичность.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению v наиболее эффективным из известных способов является способ очистки дистиллятных масляных фракций, 3 заключающийся в обработке масляной СО фракции селективным растворителем — Й- О метилпирролидоном при температуре выше (10 С и соотношении экстрагент . масляная у фракция (0,5 — 4,5):1. Индекс вязкости смазочного масла после депарафинизации рафината повышается на 10 единиц по сравнению с исходной фракцией. Недостатком этого способа является низкий выход очищенного масла (62% на фракцию 420—

500 С) в связи со сравнительно невысокой селективностью И-метилпирролидона по отношению к полициклическим аренам, что приводит к потерям ценных компонентов масел с экстрактом. Повышение селективности N-метилпирролидона путем использования его в смеси с водой приводит к

1786059 снижению качества рафината и увеличению энергетических затрат вследствие необходимости повышения кратности экстрагента к сырью, Цель изобретения — увеличение выхода 5 и улучшение качества очищенного масла.

Цель достигается тем, что в качестве экстрагента используют N-метилморфалан-3, N-Метилморфолон-3

О (о

N сн (НОСН2СН2) 20 — — э

О О

pi p pRg pp 40 " З 1

N-Метилморфолон-3 проявляет хорошее сочетание экстракционных и эксплуатационных свойств; 45

1) селективность N-метилморфолона-3 по отношению к стандартной системе гексан - бензал. оцениваемая как отношение коэффициентов активности гексана и бен- . зола при бесконечном разбавлении в рас- 50 творителе, составляет при 25 C 16,5, в то время как селективность N-метилпирролидона в тех же условиях 13,1, 2) N-метилморфолон-3 проявляет высокую термическую и гидролитическую ста- 55 бильность, что является необходимым свойством селективного растворителя, Кипячение N-метилморфолона-3 при 230 С на воздухе в течение 100 ч, как безводного, так и в присутствии 5% воды, практически не представляет собой бесцветную жидкость 15 са слабым характерным запахом, хорошо растворимую в воде, т.кип. 103 С при 13 мм рт.ст„плотность при 20 С 1,14 г/см, пока-. затель преломления при 20 С 1,4780.

Ранее N-метилмарфолон-3 был предло- 20 жен для выделения низших ароматических углеводородов из их смесей с неароматиче-" скими углеводородами.

К-Метилмарфолан-3 относится к классу циклических амидов(лактамов), в отличие от 25

N-метилпирралидона имеет в своей структуре дополнительный гетероатом - кислород, что и обеспечивает более высокую селективность его no отношению к ароматическим углеводородам и гетероатомным соедине- 30 ниям различнаго строения, B промышленности N-метилморфолан-3 может быть получен из доступного сырья — диэтиленгликоля и метиламина в две стадии по схеме вызывает изменения его вязкости, что свидетельствует об отсутствии процесса смолообразования,. Хроматографический анализ показывает отсутствие как,низкокипящих, так и высокакипящих продуктов разложения. Высокая гидролитическая и термическая стабильность позволяет регенерировать растворитель из экстрактной фазы ректификацией, а из рафинатной фазы отмывкой водой с последующей ее отгонкой;

Экстракционные свойства N-метилморфолона-3 оценивали как на искусственных смесях, моделирующих состав масляных фракций нефти, так и на промышленных фракциях.

Пример 1. В делительную воронку загружают 6,66 г смеси, содержащей 35 мас. дифенилсульфида и 65 мас,% тетрадекана, и 13,32 г N-метилморфолона-3. После перемешивания в течение 10 мин и отстаивания в течение 20 мин образуются два слоя, которые разделяют и взвешивают.

Вес нижнего (экстрактного) слоя 15,28 г, Вес верхнего(рафинатного) слоя 4,70 г. Экстрактная и рафинатная фазы анализируют хроматографически. Состав рафинатной фазы, мас. : тетрадекан 90,5; дифенилсульфид

6,4; растворитель 3,1. Состав экстрактной фазы, мас.%: тетрадекан 2,1; дифенилсульфид 11,7; растворитель 86,7. Степень извлечения дифенилсульфида 76,7,. Выход рафината 68,3 мас,%, Пример 2, В делительную воронку загружают 8,28 г смеси, содержащей 34 4% гексилбензола и 65,6 мас. тетрадекана, и

16,08 г N-метилморфолона-3. После перемешивания в течение 10 мин и отстаивания в течение 20 мин образуются два слоя, которые разделяют и взвешивают. Вес экстрактной фазы 17,13 г, вес рафинатной фазы

7,22 г, Обе фазы анализируют хроматографически. Состав рафинатной фазы, мас.%: тетрадекан 71,0; гексилбензол 25,1; растворитель 3,9. Состав экстрактной фазы, мас, : тетрадекан 1,7; гексилбензол 5,6; растворитель 92,7. Степень извлечения гексилбензола 33,7 мас.%, Выход рафината

83,9 мас.%.

Пример 3. В делительную воронку загружают 6,78 г смеси, содержащей 35,2 мас. диметилнафталина и 64,8 мас.% тетрадекана, и 13,56 r растворителя (N-метилморфолона-3). После перемешивания в течение 10 мин и отстаивания в течение

20 мин образуются два слоя, которые разделяют и взвешивают. Вес экстрактной фазы

15,66 r, вес рафинатной фазы 4,68 г; Обе фазы анализируют хроматографически, Состав экстрактной фазы, мас, %: тетрадекан

1786059

10

40

55

3,0; 1,3-диметилнафталин 11,4; растворитель 85,6, Состав рафинатной фазы, (мас.%): тетрадекан 80,0; 1,3-диметилнафталин 15,0; растворитель 5,0, Степень извлечения 1,3диметилнафталина 74,8% от потенциала.

Выход рафината 66,7 мас.%, Пример 4. В делительную воронку загружают 6,93 r масляной фракции 300—

400 С и 19,03 г N-метилморфолона-3. После перемешивания в течение 15 мин и отстаивания в течение 20 мин образуются два слоя, которые разделяют и взвешивают, Вес рафинатной фазы 5,736 г, вес экстрактной фазы

20,22 г, Растворитель из рафинатной фазы отмывают водой, Вес полученного рафината

5,39 г. Исходное масло и полученный рафинат анализируют на спектрофотометре. Ссстав экстрактной фазы и экстракта определяют flo разности масс компонентов исходной загрузки и рафинатной фазы. Состав сырья, (мас,%): бензольные 40,1; нафталиновые 4,6; парафиновые 55,3. Состав рафината, мас.%: бензольные 28,4; нафталиновые 2,6; парафиновые

68,1. Состав экстракта, мас.%: бензольные

81,6; нафталиновые 11,8; парафиновые 6,6.

Степень извлечения бензольных углеводородов составляет 44,9 мас. %, нафталиновых

57,5 мас.%. Выход рафината 77.8 мас.%.

Пример 5. Трехступенчатая противсточная экстракция проводится в системе делительных воронок, Температура на выходе рафинатной фазы 90 С, на выходе экстрактной фазы — 70 С. Соотношение растворитель, сырье 2:1 масс (1,5:1 об.). Количество сырья, пропущенное в течение опыта, составляет 1 кг, После выхода на режим количество полученной рафинатной фазы составляет 820 г. После отмывки рафинатной фазы от растворителя водой и осушки количество рафината составляет 730 г.

Сырье и рафинат анализируют на спектрофотометре. Состав сырья, мас.%: бензольные 40; нафталиновые 4,6; парафиновые

55,3, Состав рафината, (мас.%): бензольные

23; нафталиновые 1,7; парафиновые 75,3, Показатель преломления при 50 С 1,4595.

Плотность при 20 С 0,835 кгlм, Выход рафината составляет 73 мас.%. Индекс вязкости рафината 142. В аналогичных условиях при использовании N-метил пирролидона выход рафината 69,7 мас,%, а индекс вязкости 124,5., В табл.1 приведены результаты одно-. ступенчатого экстрагирования ароматических углеводородов и гетероатомных соединений из смеси с тетрадеканом N-ме.тилмофолоном-3, Как следует из данных, представленных в табл.1, N-метилмофолон3 проявляет высокую селективность к компонентам, подлежащим удалению из масляной фракции — бициклическим аренам (1,3-диметилнафталин) и гетероатомным соединениям — дифенилсульфиду и хинолину, Степень извлечения этих соединений за одну ступень экстракции составляет 69,7-81,6 мас.%. В то же время моноциклические арены с длинными алкильными заместителями, не снижаю цие эксплуатационные свойства масел, слабо увлекаются N-метилморфолоном в экстракт, Так, 66,3% гексилбензола остается в рафинатной фазе. Таким образом, N-метилморфолон-3 проявляет не только высокую групповую селективность, но и достаточно высокую селективность к аренам с раъ ичным числом конденсированных ароматических колец.

Высоцкая селективность N- ìåòèëìîðôoлона-3 по отношению к бициклическим аренам подтверждается результатами одноступенчатой экстракцион ной очистки дистиллятной масляной фракции 300—

400 С, содержащей 4,6 мас. нафталиновых углеводородов. Как следует из данных, представленных в табл,2, при практически одинаковом выходе рафината, содержание в нем нафталиновых углеводородов существенно ниже при использовании в качестве селективного растворителя N-метилморфолона-3 (2 5 и 3,5%) по сравнению с N-метилпирролидоном (3,6 и 4,3%), Трехступенчатая очистка дистиллятной масляной фракции 300 — 400 С (характери- . стика фракции приведена в табл.З) N-метилморфолоном-3 позволяет получить выход рафината на 3,3 мас,% выше, чем при использовании N-метилпирролидона (табл,4).

Содержание серы при этом снижается с 0,97 до 0,2 мас.%, Индекс вязкости полученного масла на 17,5 единиц выше индекса вязкости рафината, полученного при очистке этой же фракции N-метилпирролидоном.

Результаты трехступенчатой противоточной экстракции масляной фракции 300400 С селективными растворителями приведены в табл.4, В табл.5 приведены данные по сравнению результатов очистки дистиллятных мас.ляных фракций N-метилморфолоном-3 и

N-ацетилоксазол иди н ом (а вт.св. СССР ¹

732362).

Поскольку трехступенчатая противоточная очистка с использованием N-ацетилоксазолидина и N-метилморфолона-3 проводилась на фракциях с различными пределами кипения, сравнение эффективности экстрагентов осуществлялось по относительному уменьшению отношения о о

5о с, "00 с Как следует из данных табл.5, при очистке масляной фракции N1786059

Таблица 1

Результаты одноступенчатой экстракции аренов и гетероатомных соединений из смеси с тетрадеканом N-Метилморфолоном-3, Соотношение растворитель: сырье (массовое) 2:1. температура 50 С

Содержание экстрагируемого компонента, мас.

Экстрагируемый компонент

Степень извлечения, мас. h

Выход рафината после экст ак ии экстракт

N-метил N-метил морфоло пирроли ном-3 оном рафинат сырье

Гексилбензол

1,3 — Диметилнафталин

Дифенилсульфид

26,1

15,8

6,6

1,3

1;0

76,7

79,2

84,8

75,0

74,3

33,7

74,8

76,7

68;7

81,6

34,4

35,2

35,0

5,1

5,1

83,9

66,7

68,3

93,2

94,1

79,7

64,4

62,5

89,8

905

Хинолин

Таблица 2

Результаты одноступенчатой очистки фракции 300 — 400 С

Таблица 3

Характеристика дистиллятной масляной фракции 300-400 С ацетилоксазолидином уменьшение отношения 50 C /м100 с исходной фракции и рафината составляет 1,04, а для

N-метилморфолона-3 — 1,12, что свидетельствует о большей эффективности N-метилморфолона-3.

Таким образом, использование изобретения позволит увеличить выход очищенной масляной фракции с одновременным повышением ее качества за счет более селективного извлечения би- и полициклических аранов, а также N- u S-содержащих гетероатомных соединений.

Формула изобретения

5 Способ очистки масляных фракций нефтй путем зкстракции селективным растворителем, отличающийся тем, что, с целью улучшения качества масла, в качестве селективного растворителя используют N-метил10 морфолон-3.

1786059

Продолжение табл.З

Таблица 4

Таблица 5

Результаты очистки. масляных фракций нефти полярными растворителями

Составитель Л. Колдобская

Техред M,Ìoðãåíòàë Корректор M. Петрова

Редактор

Заказ 227 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Способ очистки масляных фракций нефти Способ очистки масляных фракций нефти Способ очистки масляных фракций нефти Способ очистки масляных фракций нефти Способ очистки масляных фракций нефти 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к нефтехимии, в частности к очистке остаточных масляных фракций

Изобретение относится к способам очистки нефтяного остаточного сырья и может быть использовано в нефтеперерабатывающей промышленности

Изобретение относится к области .нефтепереработки и нефтехимии, и может быть использовано на нефтегазоперэрабатывающих и нефтехимических заводах и касается способа получения углеводородных растворителей

Изобретение относится к нефтеперерабатьшающей и нефтехимической промышленностям и касается способа селективной очистки масляных фракций нефти от нежелательных компонентов

Изобретение относится к области переработки нефти, в частности очистки масляных фракций нефти

Изобретение относится к нефтеперерабатывающей промышленности и может быть использовано для выделения ароматических углеводородов из дизельной фракции

Изобретение относится к выделению аренов C8 из ксилольной фракции катализата риформинга

Изобретение относится к выделению ароматических углеводородов C8 из ксилольной фракции катализата риформинга путем азеотропной ректификации

Изобретение относится к способам очистки нефтепродуктов от сульфидов и может быть использовано в нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности

Изобретение относится к очистке масляных фракций нефти и может быть использовано в нефтеперерабатывающей промышленности

Изобретение относится к нефтеперерабатывающей промышленности и может быть использовано для удаления ароматических углеводородов из гидроочищенной керосиновой фракции с целью получения высококачественного реактивного топлива с одновременным получением ароматического растворителя

Изобретение относится к нефтеперерабатывающей промышленности и может быть использовано для одновременного получения из гидроочищенной дизельной фракции экологически чистого дизельного топлива, удовлетворяющего требованиям по содержанию ароматических углеводородов, и ароматических растворителей "типа Нефрас АР" и "Сольвент нефтяной" с содержанием ароматических углеводородов не менее 98 мас.%

Изобретение относится к нефтеперерабатывающей промышленности и может быть использовано при очистке сырья для гидрокрекинга и каталитического крекинга от полициклических ароматических углеводородов, гетероатомных соединений и соединений тяжелых металлов

Изобретение относится к способу извлечения органических кислот из исходного нефтяного сырья
Наверх