Способ выделения ароматических углеводородов из депарафинированной фракции 200 - 320oc

 

Описывается способ выделения ароматических углеводородов из депарафинированной фракции 200 - 320oC путем жидкостной экстракции. В качестве экстрагента используют метилцеллозольв, содержащий 0,3-10,0 мас.% воды, и в качестве второго, не смешивающегося с экстрагентом растворителя - н-пентан. Технический результат - повышение селективности процесса, повышение степени извлечения и концентрации ароматических углеводородов в экстракте. 2 табл.

Изобретение относится к нефтеперерабатывающей промышленности и может быть использовано для выделения ароматических углеводородов из депарафинированной фракции 200 - 320oC - денормализатов установок "Парекс". Денормализаты, полученные в результате адсорбции на цеолитах жидких н-парафинов, используются в качестве компонента дизельных топлив. Однако концентрация ароматических углеводородов в денормализатах составляет 25-30 мас.%, и по этому показателю они не удовлетворяют экологическим требованиям к дизельным топливам.

В соответствии с ТУ 38.1011348-90, изм.1 содержание ароматических углеводородов в экологически чистом летнем дизельном топливе ДЛЭЧ-В ограничивается не более 20 мас.%, в большинстве зарубежных стран - не более 10 мас.%, а в Швеции - 5 мас.%. С повышением содержания ароматических углеводородов в дизельном топливе быстро возрастает эмиссия твердых частиц в выхлопных газах и их дымность, снижается цетановое число. В соответствии с российскими требованиями цетановое число дизельного топлива должно быть не менее 45, а в ряде стран Европы - не менее 58.3.

Снижение содержания ароматических углеводородов в дизельном топливе возможно гидрогенизационными методами, однако при этом вместо традиционных установок гидроочистки, работающих при давлении 3.5-4 МПа, требуется создание новых установок, рассчитанных на давление 7- 10 МПа, при этом капитальные вложения удваиваются, а энергетические затраты увеличиваются на 65-77%. Снижение же содержания аренов до 10 мас.% возможно при давлении водорода около 30 МПа.

С целью снижения энергозатрат и капиталовложений предлагается использовать экстракционный метод для снижения содержания ароматических углеводородов в денормализатах до уровня, удовлетворяющего экологическим требованиям к дизельным топливам.

Экстракция ароматических углеводородов из денормализатов - более сложная задача, чем из прямогонных среднедистиллятных фракций или из н-алканов. В денормализатах насыщенные углеводороды представлены циклоалканами и алканами изостроения, лучше растворимыми в полярных экстрагентах по сравнению с н-алканами. Например, критическая температура растворения метилцеллозольва (2- метоксиэтанола) с метил-циклогексаном 25oC, а с н-гептаном 48oC, с изооктаном 46oC, а с н-октаном 67.5oC. Поэтому селективность растворителей по отношению к аренам при экстракции их из денормализатов ниже, чем при экстракции из фракций, обогащенных н- алканами.

Патенты на экстракционные способы выделения углеводородов из депарафинированной фракции 200-320oC (денормализатов установок "Парекс") не обнаружены.

Известен способ деароматизации тяжелого бензина и керосина с использованием в качестве экстрагента ацетона с 1 - 15 мас.% воды [Пат. 153738 Польша, 1991] . Недостаток данного способа - низкая селективность водного ацетона, в связи с чем концентрация аренов в экстракте составляет всего 38 - 50 мас.% и в результате выход рафината снижается.

Наиболее близок по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому изобретению способ выделения аренов из нефтяных фракций 120-380oC путем жидкостной экстракции метилцеллозольвом с добавкой до 30% воды на экстрагент [SU 349674. 11.09.72]. Недостатком этого способа является невозможность получения высококонцентрированных экстрактов с высокой степенью извлечения аренов из-за недостаточной селективности и растворяющей способности водного метилцеллозольва.

С целью повышения селективности и эффективности процесса выделения ароматических углеводородов из денормализатов в качестве экстрагента предлагается использовать гетерогенную смесь растворителей метилцеллозольв-вода-пентан. В этой смеси водный метилцеллозольв селективен по отношению к аренам, а пентан - к насыщенным углеводородам денормализата, в результате селективность процесса разделения увеличивается.

В качестве сырья использовали фракцию денормализата 200 - 320oC с показателем преломления n2D0 1.4656, плотностью 240 0.839, содержащую 27.5 мас.% аренов.

В связи с тем, что сопоставление эффективности различных экстрагентов должно проводиться при использовании одного и того же сырья и при одинаковом числе теоретических ступеней экстракции, в табл. 1 (в конце описания) представлены результаты одноступенчатой экстракции аренов из денормализата метилцеллозольвом с различным содержанием воды (в присутствии пентана и без него) и ацетоном с 11 мас.% воды (такое содержание воды в ацетоне рекомендовано как предпочтительное в патенте [Пат. 153738 Польша, 1991]). Как следует из результатов, представленных в табл. 1, метилцеллозольв с оптимальным содержанием воды 5 мас.% по всем показателям превосходит водный ацетон: выходу рафината, концентрации аренов в экстракте и степени их извлечения. Применение экстракционной системы метилцеллозольв-вода-пентан позволяет улучшить все показатели экстракции по сравнению с экстракцией водным метилцеллозольвом.

Для дальнейшего повышения концентрации аренов в экстракте и снижения их содержания в рафинате была исследована пятиступенчатая противоточная экстракция метилцеллозольвом с 5 мас.% воды при объемном соотношении к денормализату 5:1 в присутствии пентана (объемное соотношение к денормализату 1:1) (табл. 2 в конце описания). Для сравнения приведены результаты пятиступенчатой экстракции метилцеллозольвом с 5 мас.% воды при объемном соотношении к денормализату 5:1.

Как следует из данных табл. 2, предложенная смесь растворителей на основе метилцеллозольва и пентана значительно эффективнее водного метилцеллозольва. Отношение концентраций аренов в экстракте и рафинате при использовании предлагаемого способа равно 28, а для водного метилцеллозольва - 5.7, что свидетельствует о значительно более высокой селективности предлагаемого способа экстракции.

Преимуществом предлагаемого способа является также значительно более высокая разность плотностей экстрактной и рафинатной фаз и быстрое их расслаивание. Продолжительность расслаивания равновесных фаз при использовании водного метилцеллозольва - около 1 мин, а для предлагаемой смеси растворителей - 10 секунд, что позволяет использовать экстракторы меньшего объема.

Регенерация метилцеллозольва и пентана может быть осуществлена ректификацией, т.к. метилцеллозольв (т.кип. 124.5oC) не образует азеотропных смесей с углеводородами денормализата и с пентаном.

Пример 1.

В герметичную емкость с магнитной мешалкой загружают 50 см3 денормализата (41.95 г) и 150 см3 (145 г) смеси метилцеллозольва и воды (137.75 г метилцеллозольва и 7.25 г воды). Смесь термостатируют в течение 30 мин при 40oC при интенсивном перемешивании. После отстаивания рафинатную и экстрактную фазу разделяют, отгоняют на ректификационной колонке эффективностью 20 теоретических тарелок воду и метилцеллозольв. Получают 33.06 г рафината, содержащего 18.8 мас. % аренов и 8.89 г экстракта, содержащего 59.9 мас.% аренов.

Пример 2.

В герметичную емкость с магнитной мешалкой загружают 120 см3 (100 г) денормализата, 360 см3 (348.5 г) смеси метилцеллозольва и воды состава 95:5 мас. % соответственно и 120 см3 пентана. Смесь термостатируют в течение 30 мин при 40oC и интенсивном перемешивании. После отстаивания рафинатную и экстрактную фазу разделяют, отгоняют на ректификационной колонке пентан, воду и метилцеллозольв. Получают 84.4 г рафината, содержащего 19.0 мас.% аренов и 15.6 г экстракта, содержащего 73.6 мас.% аренов.

Пример 3.

В нижнюю часть насадочной экстракционной колонны эффективностью 5 теоретических ступеней подают при температуре 40oC денормализат (расход 100 см3/ч) и пентан (100 см3/ч), а в верхнюю часть - метилцеллозольв с 5 мас.% воды (расход 500 см3/ч). В результате противоточной экстракции после выхода на стабильный режим отбирается одновременно рафинатная и экстрактная фаза. Из равновесных фаз отгоняют на ректификационной колонке эффективностью 20 теоретических тарелок пентан, воду и метилцеллозольв и полученные экстракт и рафинат анализируют. Содержание аренов в рафинате 3.2 мас.%, в экстракте - 89.6 мас. %. Выход рафината и экстракта 72.3 и 27.7 мас.% соответственно на пропущенный денормализат.

Формула изобретения

Способ выделения ароматических углеводородов из депарафинированной фракции 200 - 320oC путем жидкостной экстракции с использованием экстрагента - метилцеллозольва, воды и второго растворителя, отличающийся тем, что в качестве экстрагента используют метилцеллозольв, содержащий 0,3 - 10,0 мас.% воды, и в качестве второго, не смешивающегося с экстрагентом растворителя,- н-пентан.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к химической технологии и может быть использовано в процессах жидкостной экстракции, в частности в нефтепереработке на установках селективной очистки масляных фракций различными растворителями, такими как фенол, фурфурол, N-метилпирролидон и др

Изобретение относится к области химической технологии и может быть использовано в процессах жидкостной экстракции, в частности в нефтепереработке на установках селективной очистки масляных фракций различными растворителями, такими, как фенол, фурфурол, N-метилпирролидон и др

Изобретение относится к химической технологии и может быть использовано в процессах жидкостной экстракции, в частности в нефтепереработке на установках селективной очистки масляных фракций

Изобретение относится к химической технологии и может быть использовано в процессах жидкостной экстракции, в частности в нефтепереработке на установках селективной очистки масляных фракций

Изобретение относится к производству нефтяных смазочных масел и может найти применение в нефтеперерабатывающей промышленности при очистке масел селективными растворителями N-метилпирролидоном и фурфуролом
Изобретение относится к нефтепереработке, в частности к очистке нефтяного сырья селективными растворителями

Изобретение относится к области химической технологии и может быть использовано в процессах жидкостной экстракции, в частности, в нефтепереработке на установках селективной очистки масляных фракций различными растворителями, такими как фенол, фурфурол, N-диметилпирролидон и др., заключается в том, что селективная очистка осуществляется путем противоточного контактирования сырья, вводимого в среднюю часть экстрактора, с растворителем, вводимым в верхнюю часть экстрактора, в присутствии антирастворителя, подаваемого в нижнюю часть экстрактора, с отбором из экстрактора между местом ввода сырья и местом ввода антирастворителя промежуточного экстрактного раствора и его подачей вместе с частью рафинатного раствора, отводимого с верха экстрактора, в теплообменный аппарат для смешения, взаимодействия и охлаждения и вводом охлажденного объединенного потока, поступающего из теплообменного аппарата, в экстрактор ниже места отбора промежуточного экстрактного раствора и с последующей регенерацией растворителя из образующихся рафинатного раствора, отводимого с верха экстрактора, и экстрактного раствора, отводимого с низа экстрактора, с получением рафината и экстракта

Изобретение относится к области химической технологии и может быть использовано в процессах жидкостной экстракции, в частности, в нефтепереработке на установках селективной очистки масляных фракций различными растворителями, такими как фенол, фурфурол, N-диметилпирролидон и др., заключается в том, что селективная очистка осуществляется путем противоточного контактирования сырья, вводимого в среднюю часть экстрактора, с растворителем, вводимым в верхнюю часть экстрактора, в присутствии антирастворителя, подаваемого в нижнюю часть экстрактора, с отбором из экстрактора между местом ввода сырья и местом ввода антирастворителя промежуточного экстрактного раствора и его подачей вместе с частью рафината, охлажденного до температуры, не превышающей температуру рафинатного раствора, отводимого с верха экстрактора, в теплообменный аппарат для смешения, взаимодействия и охлаждения и вводом охлажденного объединенного потока, поступающего из теплообменного аппарата, в экстрактор ниже места отбора промежуточного экстрактного раствора, с последующей регенерацией растворителя из образующихся рафинатного раствора, отводимого с верха экстрактора, и экстрактного раствора, отводимого с низа экстрактора, с получением рафината и экстракта

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

Изобретение относится к нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности, а именно к способам получения экстракционного деароматизированного компонента из риформата бензиновой фракции, и может быть использовано для производства нефтяных растворителей, например гексановых

Изобретение относится к области химической технологии и может быть использовано в процессах жидкостной экстракции, например, в нефтепереработке на установках селективной очистки нефтяных масляных фракций такими избирательными растворителями, как фенол, фурфурол, N-метилпирролидон и другие

Настоящее изобретение относится к нефтехимической и нефтеперерабатывающей промышленности. Изобретение касается способа получения неканцерогенного ароматического технологического масла, содержащего менее 3,0% экстракта полициклических ароматических углеводородов (ПЦА) по методу IP-346, включающего очистку масляных фракций нефти селективными растворителями и выделение экстракта селективной очистки масел, дополнительную обработку экстракта полярным растворителем и получение рафината в качестве целевого продукта. В качестве полярного растворителя используют пропиленкарбонат, которым обрабатывают сырье, при этом сырье представляет собой смесь экстракта селективной очистки масел, полученного на стадии очистки масляных фракций, и рециклового рафинатного раствора, полученного на стадии дополнительной обработки, полученный в результате дополнительной обработки рафинатный раствор частично направляют на смешение с экстрактом селективной очистки масел, балансовое количество рафинатного раствора направляют на стадию регенерации растворителя из рафинатного раствора, а полученный на стадии дополнительной обработки экстрактный раствор направляют на стадию регенерации растворителя из экстрактного раствора. Соотношение сырья и полярного растворителя на стадии дополнительной обработки находится в диапазоне (0,67-0,2):1 и температура верха экстрактора находится в пределах 100-210°С, температура низа экстрактора в пределах 85-200°С. Технический результат - получение неканцерогенного ароматического технологического масла с высокой селективностью, повышение эффективности способа и упрощение регенерации экстрагента из рафинатного раствора. 1 ил., 2 табл., 11 пр.
Изобретение относится к химической и нефтеперерабатывающей промышленности Изобретение касается способа получения нефтяного пластификатора, включающего очистку масляных фракций селективными растворителями. Экстракт предварительно разбавляют кетон-ароматическим растворителем или кетон-ароматическим растворителем в смеси с н-метилпирролидоном или диметилсульфоксидом при массовом соотношении экстракт:растворитель 1:0,1-0,5. Экстракцию проводят при температуре 25-55°C кетон-ароматическим растворителем или смесью полярных растворителей: ацетоном, содержащим 5-30% н-метилпирролидона или диметилсульфоксида при массовом соотношении экстракт:смесь полярных растворителей 1:3,5-4,0 в присутствии антирастворителя, снижающего растворяющую способность и повышающего избирательность растворителя, и в качестве которого используют водный раствор 10-25%-ной концентрации гидроксида натрия или сернокислого железа в количестве 10-50% к сырью, полученный рафинат используют в качестве целевого продукта. Технический результат - получение экологически безопасного пластификатора с низким содержанием полициклических аренов (ПЦА) и общей серы. 1 з.п. ф-лы,1 табл., 7 пр.

Изобретение относится к удалению кальция из сырой нефти или ее смесей. Изобретение касается способа удаления кальция из сырой нефти или ее смесей, содержащих нафтенат кальция, включающего контактирование сырой нефти или ее смесей с промывочной водой, используемой в системах переработки сырой нефти, и добавкой, где промывочная вода имеет значение pH от около 3 до около 11 и добавка состоит из глиоксаля. Изобретение также касается применения глиоксаля для удаления кальция из сырой нефти или ее смесей. Технический результат - эффективное удаление кальция из сырой нефти или ее смесей при низких и высоких значениях pH. 2 н. и 15 з.п. ф-лы, 17 табл., 66пр.
Наверх