Способ получения компонента изоляционного масла

 

Использование: нефтехимия. Сущность изобретения: фракцию продукта каталитического крекинга 200 360°С подвергают гидроочистке, депарафинизации и гидродочистке. Гидроочистку и гидродоочистку проводят предварительно в присутствии катализатора, содержащего, оксид кобальта или никеля - 0,5 5,0: оксид молибдена 2,0 15,0: оксид алюминия остальное. В качестве катализатора депарафинизации используют катализатор состава оксид молибдена 6,0 15,0: оксид бора 2,0 15,0, оксид алюминия 10,0 40,0 высококремнеземный цеолит остальное. Процесс проводят при 300 380°С давлении 3,5 6,5 МПа. 2. з. п. ф-лы.

Изобретение относится к нефтепереработке, а именно, к способу получения продукта, который может быть использован в качестве газостойкого компонента изоляционного масла.

Изоляционное масло для кабелей, конденсаторов, вводов должно иметь хорошую термоокислительную стабильность, низкие диэлектрические потери и обладать стойкостью к воздействию ионизированных молекул газов в электрическом поле, т.е. иметь хорошие показатели по газостойкости.

Газостойкость масла определяется углеводородным составом масла: чем больше в масле ароматических углеводородов, тем лучше его газостойкость, но хуже термоокислительная стабильность.

Получение газостойкого электроизоляционного масла сопряжено со значительным трудностями, поэтому разработка газостойкого термостабильного масла идет по пути создания композиции масла, содержащей хорошо очищенное базовое масло, которое обеспечивает требуемую термоокислительную стабильность и добавление в композицию газостойкого компонента концентрата ароматических углеводородов, который улучшит газостойкость масла.

Получение концентрата ароматических углеводородов и посвящено изобретение.

Известен способ получения концентрата ароматических углеводородов из продуктов термического крекинга нефтяного сырья. Продукты термического крекинга подвергают гидрообработке на кобальтмолибденовом или никельмолибденовом катализаторах. Гидроочищенный продукт подвергают алкилированию этиленом или пропиленом с последующим выделением фракции, выкипающей в пределах 280-380^оС. Целевая фракция (280-380^оС) содержит 60-70,5% бициклических ароматических углеводородов, 26-35% трициклических и 2,7-4,5% ароматических углеводородов с 4 циклами /1/. Недостатком способа является наличие в концентрате углеводородов с 4 циклами, которые обладают очень низкой термоокислительной стабильности, образуя при старении липкие труднорастворимые осадки.

Наиболее близким к заявляемому способу по технической сущности является способ гидродепарафинизации углеводородных масел, согласно которому каталитическую депарафинизацию осуществляют с промежуточной гидроочисткой. Непрерывный способ предусматривает применение катализаторной системы, в которой чередуются слоями катализаторы гидроочистки и депарафинизации, что позволяет улучшить показатели процесса, однако не обеспечивает получение высокоароматизированных концентратов. На стадиях гидроочистки используют окисные катализаторы, а депарафинизацию осуществляют на катализаторе, содержащем кристаллический цеолит ZSM-5 /2/.

Изобретение направлено на разработку способа получения высокоароматизированного газостойкого компонента изоляционного масла.

Согласно заявляемому способу в качестве сырья для получения высокоароматизированного газостойкого компонента изоляционного масла предлагается использовать фракцию продукта каталитического крекинга, выкипающую в интервале температур 200-360^оС. Эта фракция содержит от 43 до 70% ароматических углеводородов, 7-12% непредельных соединений, 0,2-0,9% сернистых соединений, а также смолы и другие нестабильные соединения, которые имеют очень плохую термоокислительную стабильность. Для улучшения термоокислительной стабильности фракцию 200-360^оС продукта каталитического крекинга подвергают гидроочистке в мягких условиях под давлением водорода в присутствии окисного катализатора. Процесс гидроочистки осуществляют таким образом, чтобы избежать гидрирования ароматических углеводородов, так как при снижении концентрации ароматических углеводородов в компоненте снижается его газостойкость. Для повышения концентрации ароматических углеводородов парафиновые углеводороды, содержащиеся в сырье, дополнительно подвергают каталитической депарафинизации на катализаторе, содержащем высококремнеземный цеолит. Процесс осуществляют при тех же условиях давления и температуры, что и процесс гидроочистки. При каталитической депарафинизации парафиновые углеводороды расщепляются до бензиновых фракций и газа. Продукт после каталитической депарафинизации доочищают на том же катализаторе гидроочистки. В продукте уменьшается содержание парафиновых углеводородов, происходит перераспределение групп углеводородов и в компоненте увеличивается концентрация ароматических углеводородов. Для упрощения способа процесс гидроочистки, каталитической депарафинизации и последующей гидроочистки осуществляют в одной реакционной системе при давлении 3,5-6,5 МПа, температура 300-380^оС в присутствии катализаторов гидроочистки и каталитической депарафинизации.

В реакционную систему катализаторы загружают таким образом, чтобы поступающее на катализатор сырье подвергалось глубокой гидроочистке, затем каталитической депарафинизации и гидроочистке. Катализаторы в реакционную систему загружают при следующем соотношении, об. Катализатор гидроочистки 60-70 Катализатор катали- тической депарафи- низации 20-25 Катализатор гидроочистки До 100 В качестве катализатора гидроочистки и гидродоочистки используют катализатор состава, мас. Оксид кобальта или никеля 0,5-5,0 Оксид молибдена 2,0-15,0 Оксид алюминия До 100 Каталитическую депарафинизацию осуществляют на катализаторе, содержащем, мас. Оксид молибдена 6-15 Оксид бора 2-15 Оксид алюминия 10-40 Высококремнеземный цеолит До 100 Гидрогенизат, полученный при гидрообработке фракции 200-360^оС продукта каталитического крекинга, подвергают ректификации с выделением фракции, выкипающей выше 240^оС. Эта фракция является концентратом ароматических углеводородов, она содержит от 50 до 80% ароматических углеводородов (определенное методом сульфирования) и используется в качестве высокоароматизированного компонента изоляционного масла.

По данным масс-спектрометрии состав ароматических углеводородов в компоненте распределяется следующим образом. Метанонафтеновые углеводороды 50-20% Ароматические углеводороды 50-80% в том числе: моноциклические 4-6% бициклические 33,5-48,8% трициклические 17,5-25,2% Газостойкий концентрат ароматических углеводородов имеет следующие характеристики: Показатель преломления, n²⁰_D 1,5000-1,5400 Содержание арома- тических соединений, об. 50-80 Иодное число, г J₂/100 г масла 0,2-1,5 Фракционный состав, ^оС: Начало кипения 240 Конец кипения 360 П р и м е р 1. Фракцию газойля каталитического крекинга, выкипающую в пределах 200-346^оС со следующими характеристиками: Показатель преломления, n²⁰_D 1,5295 Иодное число 8,11 г J₂/100 г Содержание серы 0,59% Содержание ароматических углеводородов 42% об.

Фракционный состав Начало кипения 200 Конец кипения 346 подвергают гидроочистке, каталитической депарафинизации и гидродоочистке при давлении 4,5 МПа, температуре 300^оС в реакционной системе, в которую загружены следующие катализаторы (по ходу сырья): катализатор гидроочистки состава, мас. Оксид кобальта 3,0 Оксид молибдена 12,5 Оксид алюминия До 100
катализатор каталитической депарафинизации состава, об. Оксид молибдена 10,5 Оксид бора 2,0 Оксид алюминия 40,0 Высококремне- земный цеолит До 100
катализатор гидродоочистки состава, мас. Оксид кобальта 3,0 Оксид молибдена 12,5 Оксид алюминия До 100
Соотношение объемов загрузки катализаторов в реакционную систему составляет 65:23:12.

При гидрообработке получен гидрогенизат со следующими характеристиками:
Показатель преломле- ния, n²⁰_D 1,4880
Иодное число, мг J₂/100 г 1,2
Содержание серы, мас. 0,1
Содержание арома-
тических углеводо- родов, об. 48,8.

Гидрогенизат подвергают ректификации с получением фракции, выкипающей выше 240^оС.

Фракция имеет следующие характеристики: Показатель преломления, n²⁰_D 1,5000 Иодное число 1,5 г J₂/100 г
Содержание арома-
тических углеводо- родов 50 об. Фракционный состав, ^оС: Начало кипения 240 Конец кипения 352
Эту фракцию использую в качестве газостойкого компонента изоляционного масла.

П р и м е р 2. Фракцию газойля каталитического крекинга, описанную в примере 1, подвергают превращению в реакционной системе, в которой загружена следующая композиция катализаторов, мас. Гидроочистки, мас. Оксид кобальта 0,5 Оксид молибдена 15,0 Оксид алюминия До 100
Каталитической депарафинизации, мас. Оксид молибдена 6,0 Оксид бора 15,0 Оксид алюминия 10,0 Высококремне- земный цеолит До 100
Гидроочистки, мас. Оксид кобальта 0,5 Оксид молибдена 15,0 Оксид алюминия До 100
Соотношение объемов загрузки для стадий гидроочистки, каталитической депарафинизации и гидродоочистки составляет 60:25:15. Процесс осуществляют при давлении 3,5 МПа и температуре 380^оС. При гидрообработке получен гидрогенизат следующего качества: Показатель преломле- ния, n²⁰_D 1,5267 Иодное число 0,2 г J₂/100 г Содержание серы Отсутствие
Содержание арома- тических углеводородов 77,1%
После отгона фракций, выкипающих до 245^оС, газостойкий компонент имеет следующие характеристики: Показатель преломле- ния, n²⁰_D 1,5400 Иодное число 0,2 г J₂/100 г Содержание арома- тических углеводо- родов 80 об.

Фракционный состав, ^оС: Начало кипения 246 Конец кипения 360
П р и м е р 3. Фракцию газойля каталитического крекинга, выкипающую в пределах 215-360^оС со следующими характеристиками: Показатель преломле- ния, n²⁰_D 1,5301 Иодное число 13,1 г J₂/100 г Содержание серы 0,6% Содержание сульфи- рующихся углево- дородов 70,3 об.

Фракционный состав: Н.К. 215^оС Конец кипения 360^оС подвергают гидроочистке, каталитической депарафинизации и гидродоочистке при давлении 6,5 МПа, температура 360^оС в реакционной системе, загруженной катализаторами следующего состава, мас.

Гидроочистки: Оксид никеля 5,0 Оксид молибдена 2,0 Оксид алюминия До 100
Каталитической депарафинизации Оксид молибдена 15,0 Оксид бора 10,0 Оксид алюминия 25,0 Высококремне- земный цеолит До 100
Гидродоочистки Оксид никеля 5,0 Оксид молибдена 2,0 Оксид алюминия до 100
Соотношение объемов загрузки катализаторов гидроочистки, каталитической депарафинизации и гидродоочистки составляет 70:20:10.

При гидрообработке получен гидрогенизат со следующими характеристиками: Показатель прелом- ления, n²⁰_D 1,5160 Иодное число 0,3 г J₂/100 г Содержание серы Менее 0,05% Содержание арома- тических углеводородов 76%
После отгона фракции, выкипающей выше 245^оС, газостойкий компонент изоляционного масла имел следующие характеристики: Показатель преломле- ния, n²⁰_D 1,5280 Иодное число 0,8 г J₂/100 г Содержание аро- матических соеди- нений 78 об.

Фракционный состав, ^оС: Начало кипения 245 Конец кипения 360.

Таким образом, при использовании в качестве сырья для получения газостойкого компонента изоляционного масла фракции 200-360^оС продукта каталитического крекинга и процессов гидроочистки, каталитической депарафинизации и гидродоочистки получают концентрат ароматических углеводородов, содержащий от 50 до 80% ароматических углеводородов. Компонент содержит моно-, би- и трициклические ароматические углеводороды и с успехом может использоваться как добавка в композицию изоляционного масла для улучшения его газостойкости.

Формула изобретения

1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КОМПОНЕНТА ИЗОЛЯЦИОННОГО МАСЛА из нефтяного сырья, включающий стадию гидроочистки в присутствии окисного катализатора, стадию депарафинизации в присутствии катализатора, содержащего высококремнеземный цеолит, оксид алюминия и стадию гидродоочистки в присутствии окисного катализатора, проводимых при повышении температуре и давлении, отличающийся тем, что в качестве исходного сырья используют фракцию продукта каталитического крекинга, выкипающую в интервале температур 200-360^oС, используют катализатор депарафинизации, дополнительно содержащий оксид молибдена и оксид бора при следующем соотношении компонентов, мас.

Оксид молибдена 6-15
Оксид бора 2-15
Оксид алюминия 10-40
Высококремнеземный цеолит Остальное
и процесс проводят при следующем соотношении загрузок катализаторов, об.

Катализатор гидроочистки 60-70
Катализатор депарафинизации 20-25
Катализатор гидродоочистки Остальное
2. Способ по п. отличающийся тем, что на стадиях гидроочистки и гидродоочистки используют катализатор, содержащий мас.

Оксид кобальта или никеля 0,5-5,0
Оксид молибдена 2-15
Оксид алюминия Остальное.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что на стадии гидроочистки, каталитической депарафинизации и гидродоочистки проводят при 300-380^oС и 3,5-6,5 МПа.