Способ депарафинизации парафинистых нефтяных фракций
Использование: в нефтеперерабатывающей промышленности. Сущность: парафинистую нефтяную фракцию смешивают с избирательным растворителем на основе метил-трет-бутилового эфира, дополнительно содержащего ионообразующую добавку. Смесь охлаждают, фильтруют и выделяют депарафинированное масло и гач (петролатум). Предпочтительно в качестве ионообразующей добавки используют соединение из группы, включающей NaCl, NaOH, Na2CO3, Na2SO4, KCl, KOH, FeCl3, FeSO4, CuSO4 или их смесь, в виде водного раствора в количестве 0,1-3 об. % на растворитель. Технический результат - увеличение выхода депарафинированного масла, улучшение его качества (индекса вязкости), увеличение скорости фильтрации. 5 з.п. ф-лы, 6 табл.
Изобретение относится к способу депарафинизации парафинистых углеводородных масел методом кристаллизации в растворе избирательных растворителей и может быть использовано в нефтеперерабатывающей промышленности.
При депарафинизации рафинатов и обезмасливании гачей в настоящее время широко применяется смешанный растворитель, представляющий собой смесь метилэтилкетона (МЭК) и толуола в соотношении 60:40 по объему [Казакова Л.П., Крейн С.Э. Физико-химические основы производства нефтяных масел. М.: Химия, 1978, с. 143]. Одним из недостатков этого растворителя являются высокие удельные энергетические затраты при регенерации растворителя. Существенное снижение удельных энергозатрат может быть достигнуто при замене толуола на растворитель с более низкой температурой застывания, в частности, метил-трет-бутиловый эфир (МТБЭ). Известен способ депарафинизации масляных рафинатов с использованием МТБЭ совместно с рядом полярных растворителей, в частности, с кетонами С3-С6 [патент США US 4444648 от 24.04.1984]. Один из таких составов МЭК-МТБЭ 60:40 по объему обеспечивает более высокую скорость фильтрации, более высокий выход депмасла и меньший градиент депарафинизации по сравнению с традиционным растворителем МЭК-толуол 60:40 (по объему). В таблице 1 представлены основные показатели качества применяемых и предлагаемого растворителей. Анализ основных показателей качества представленных растворителей показывает, что предпочтительным является растворитель ацетон-МТБЭ. Ингредиенты данного растворителя обладают наименьшей вязкостью, что обеспечит наименьшие энергетические затраты на его регенерацию. Недостатком растворителей на основе смеси МТБЭ и осадителя и, в частности, ацетон-МТБЭ является то, что они не обеспечивают высокий выход депмасла и высокие скорости фильтрации. Задача - увеличение выхода депарафинированного масла, улучшение его качества (индекса вязкости), увеличение скорости фильтрации. Поставленная задача решается тем, что при подаче к растворителю на основе смеси метил-трет-бутилового эфира с осадителем ионообразующей добавки, показатели процесса депарафинизации масляных рафинатов улучшаются. Предпочтительным является использование в качестве осадителя кетона С3-С6 или метанола или толуола или N-метил-пирролидона или их смеси. Более предпочтительным является использование в качестве растворителя смеси ацетона и метил-трет-бутилового эфира в соотношении 40:60 по объему. Предпочтительным является использование в качестве ионообразующей добавки соединения из группы, включающей NaCl, NaOH, Na2CO3, Na2SO4, KCl, КОН, FеСl3, FeSO4, CuSO4 или их смеси. Более предпочтительным является использование ионообразующей добавки в виде водного раствора в количестве от 0,1 до 5% по объему на растворитель. Наиболее предпочтительным является использование в качестве растворителя смеси ацетона и метил-трет-бутилового эфира в соотношении 40:60 по объему с добавлением к нему 25%-ного водного раствора NaOH в количестве 0,8% по объему на растворитель. Водорастворимые соли и щелочи, создавая ионные поля, способствуют разобщению кристаллов твердых углеводородов, что приводит к заметному повышению скорости фильтрации и выхода депмасла. Кроме этого, наблюдается увеличение адсорбции смолистых веществ на поверхности растущих кристаллов твердых углеводородов, в результате чего получаемое масло обладает более высоким индексом вязкости. В качестве исходного сырья были использованы все масляные рафинаты, качества которых представлены в таблице 2. Пример 1 (применяемый способ) В колбу, снабженную механической мешалкой, заливают 100 мл рафината. Рафинат нагревается до +70oС, а затем при постоянном перемешивании рафинат охлаждается до температуры +50oС. К охлажденному до +50oС рафинату приливают растворитель МЭК: толуол в соотношении 60:40 (по объему) в следующих количествах: 1) для рафинатов III фракции (350-420oС) и IV фракции (420-500oС) - 300 мл; 2) для рафината II фракции (300-400oС) и остаточного рафината - 400 мл. Полученный раствор охлаждают при постоянном перемешивании со скоростью 60oС/час до температуры минус 20oС. Полученную при температуре минус 20oС суспензию выливают в охлажденную до минус 20oС воронку с фильтром. После фильтрации осадок кристаллов твердых углеводородов на фильтре промывают 100 мл растворителя, охлажденного до минус 20oС. Из полученного фильтрата (раствор депарафинированного масла) и осадка (лепешка гача или петролатума) отгоняют растворитель и определяют выход депарафинированного масла и гача (петролатума). Для рафината II масляной фракции 300-400oС температура конечного охлаждения раствора сырья (суспензии), температура фильтровальной воронки и промывки составляет минус 52oС. Пример 2 (известный способ, прототип) Депарафинизация проводится в условиях примера 1 с использованием растворителя по известному способу [3] следующего состава, об.%: Метилэтилкетон - 60 Метил-трет-бутиловый эфир - 40. Пример 3 (предлагаемый способ) Депарафинизация проводится в условиях примера 1 с использованием растворителя следующего состава, об.%: Ацетон - 40 Метил-трет-бутиловый эфир - 60. Растворитель ацетон: МТБЭ=40:60 (по объему) дополнительно содержит 0,8% (по объему) водного раствора NaOH с концентрацией 25%. Пример 4Депарафинизация проводится в условиях примера 1 с использованием растворителя следующего состава, об.%:
Ацетон - 40
Метил-трет-бутиловый эфир - 60. Пример 5
Депарафинизация проводится в условиях примера 1 с использованием растворителя следующего состава, об.%:
Ацетон - 40
Метил-трет-бутиловый эфир - 60. Растворитель дополнительно содержит 0,8% (по объему) воды. Результаты депарафинизации представлены в таблицах 3, 4, 5 и 6. Из приведенных данных видно, что предлагаемый способ (пример 3 по каждому рафинату) по сравнению с известным способом позволяет получать депарафинированное масло с равной температурой застывания, обеспечивает большую скорость фильтрации, больший выход депарафинированного масла с более высоким индексом вязкости.
Формула изобретения
РИСУНКИ
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6