Способ очистки масляных фракций


 


Владельцы патента RU 2400526:

Общество с ограниченной ответственностью "Инпрогресс" (RU)

Изобретение относится к усовершенствованию способа очистки масляных фракций и может быть использовано в нефтеперерабатывающей промышленности. Описан способ очистки масляных фракций путем обработки их избирательным растворителем - N-метилпирролидоном, фенолом, фурфуролом или ацетоном. Способ включает предварительное окисление пероксидом водорода в присутствии в качестве катализатора растительного масла - рапсового или касторового. Технический результат - уменьшение токсичности, улучшение стабильности, антикоррозионных и противоизносных свойств масел. 1 з.п. ф-лы, 3 табл.

 

Изобретение относится к усовершенствованию способа очистки масляных фракций и может быть использовано в нефтеперерабатывающей промышленности.

В настоящее время масляные фракции в основном очищают путем смешения их с избирательными растворителями (N-метилпирролидон, фенол, фурфурол, ацетон) с последующим разделением полученной смеси на рафинат и экстракт. Способ позволяет освободиться от нежелательной ароматики, асфальтенов и смолистых соединений. Однако при этом значительное количество нежелательных компонентов остается в рафинате. В промышленной и исследовательской практике гидрогенизационные методы очистки масел конкурируют с процессами очистки масел растворителями. Однако при этом происходит нежелательное гидрирование полициклических ароматических соединений, расщепление углеводородов и удаление из масел естественных ингибиторов окисления. Кроме того, эти процессы дорогостоящие и с большими потерями сырья.

Известен способ очистки масляных фракций путем обработки их избирательными растворителями отличающийся тем, что масляные фракции предварительно окисляют пероксидом водорода в присутствии катализаторов (прототип. Патент РФ 2243986. Б.И. №1 2005 г.). Недостатком способа является использование в качестве катализаторов окисления кислот с высокой коррозионной агрессивностью (муравьиной, уксусной) и недостаточная эффективность очистки.

Целью изобретения является исключение из технологии очистки кислот и улучшение качества получаемых масел. Поставленная задача решается тем, что в качестве катализаторов окисления (активирующих добавок) используют растительные масла (рапсовое, касторовое, подсолнечное, соевое, горчичное). При этом уменьшается токсичность, улучшаются стабильность, антикоррозионные и противоизносные свойства масел. Изобретение иллюстрируется следующим примером.

Пример 1. В четырехгорлую колбу, снабженную механической мешалкой, обратным холодильником, термометром и капельной воронкой, загружают 100 мл дистиллята маловязкой масляной фракции с температурными пределами выкипания 300-400°С, полученной из западно-сибирской нефти, содержащей 1,5% общей серы. К дистилляту добавляют 1 г рапсового масла (катализатор). Затем вводят в предварительно нагретую до 60°С реакционную массу по каплям 2 г 30% водного раствора пероксида водорода при интенсивном перемешивании. После введения всего количества пероксида водорода выдерживают реакционную массу при заданной температуре и перемешивают в течение 30 минут. Момент начала реакции отсчитывают со времени добавления к реакционной термостатируемой массе рассчитанного количества пероксида водорода. По завершении реакции содержимое колбы охлаждают и отделяют органический слой (оксидат) от водного. Далее проводят селективную очистку N-метилпирролидоном для получения трансформаторного масла селективной очистки ГОСТ 1021-76. Для этого в экстрактор загружают 100 мл сырья и 300 мл растворителя. Смесь нагревают до 56°С и выдерживают в экстракторе в течение 10 минут, для того, что бы загруженное сырье и растворитель приняли заданную температуру эксперимента. Затем включают мешалку для перемешивания, которое осуществляют интенсивно в течение 5 минут. После окончания перемешивания выключают мешалку и содержимому экстрактора дают отстояться в течение 10 минут. За это время происходит разделение системы на два слоя: верхний слой - раствор рафината и нижний слой -раствор экстракта. Экстрактный раствор отделяют с низа эктрактора. Далее процесс ведут в пять рядов по ступеням экстракции в соответствии со схемой Нэша и Хантера (Нигматуллин Р.Г., Золотарев П.А., Сайфуллин Н.Р. и др. Селективная очистка масляного сырья. Нефть и газ. 1998. 208 с).

Полученные с рядов рафинатный и экстрактный растворы многократно промывают горячей (50-79°С) водой для удаления следов растворителя. Одноразовая порция горячей воды составляет не менее трех объемов рафината. Рафинат фильтруют через бумажный фильтр для удаления следов воды. Результаты опытов приведены в табл.1. Для сравнения приведены также данные масла, очищенного по известному способу (патент 2243986).

Результаты опытов по очистке дистиллята маловязкой масляной фракции для получения трансформаторного масла селективной очистки ГОСТ 10121-76

Таблица 1
Показатели Сырье дистиллят Очистка по известному способу патент 2243986 Очистка окисленного сырья в присутствии 1% растительного масла
рапсовое касторовое
Кратность сырья к растворителю 1:3 1:3 1:3
Выход рафината, % 41,5 49,2 44,2
Вязкость кинетическая, мм2/с, при 50°С 6,91 7,1 6,5 6,7
Кислотное число, мг КОН на 1 г масла 0,007 0,06 0,05 0,05
Стабильность против окисления: летучих низкомолекулярных кислот, мг КОН на 1 г масла 0,005 0,006 0,004 0,004
Температура вспышки, определяемая в закрытом тигле, °С 167 172 174 174
Цвет на колориметре ЦНТ, ед. ЦНТ 0,8 0,8 0,6 0,7
Тангенс угла диэлектрических потерь при 90°С, % 1,6 1,5 1,5
Массовая доля серы 1,38 0,12 0,09 0,1

Как видно из таблицы 1, применение рапсового масла улучшает показатели, характеризующие электрические свойства трансформаторного масла: тангенс угла диэлектрических потерь снижается на 7-8%, количество летучих низкомолекулярных кислот - с 0,005 до 0,004 мг КОН на 1 г масла. Уменьшается кислотное число на 10-15% и, следовательно, улучшается коррозионная стойкость и уменьшается токсичность масла.

Пример 2. В четырехгорлую колбу, снабженную механической мешалкой, обратным холодильником, термометром и капельной воронкой, загружают 100г дистиллята средневязкой масляной фракции с температурными пределами выкипания 350-420°С, содержащего 1,8% (масс) общей серы. К дистилляту добавляют 3% касторового масла (катализатор). Затем вводят в предварительно нагретую до 70°С реакционную массу по каплям 3 г 30% водного раствора пероксида водорода при интенсивном перемешивании. После введения всего количества пероксида водорода выдерживают реакционную массу при заданной температуре и перемешивают в течение 30 минут. По завершении реакции содержимое колбы охлаждают и отделяют органический слой (оксидат) от водного. Далее проводят селективную очистку оксидата N-метилпирролидоном для получения рафината компонента турбинного масла ТП-22Б ТУ 38.401-58-48-92. Анализ качества рафината приведен в табл.2. Для сравнения приведены такие данные масла, очищенного по известному способу (патент РФ 2243986). Результаты опытов по очистке дистиллята средневязкой масляной фракции для получения масла турбинного Тп-22Б ТУ 38. 401-58-48-92.

Таблица 2
Показатели Сырье дистиллят Очистка по известному способу, патент 2243986 Очистка окисленного сырья в присутствии 3% растительного масла
рапсовое касторовое
Кратность сырья к раствороителю - 1:4 1:4 1:4
Выход рафината, % - 38,2 42,2 41,5
Вязкость кинематическая при 40°С, мм2 30,5 27,6 29,2 29,4
Индекс вязкости 90 95 98 98
Кислотное число, мг КОН +1 г масла 0,04 0,07 0,02 0,03
Стабильность против окисления: в течение 24 ч и расхода кислорода 5 дм3/л при 130°С 0,01 0,008 0,007 0,007
-массовая доля осадка после окисления
- кислотное число после окисления, мг КОН на 1 г масла 0,08 0,12 0,05 0,04
- содержание летучих низкомолекулярных кислот, мг КОН на 1 г масла 0,08 0,14 0,03 0,04
Время деимульсации, с 175 178 169 170
Температура вспышки, определяемая в открытом тигле, °С 180 192 191 191
Цвет базового масла на калориметре ЦНТ, ед. ЦНТ 1,8 1,9 0,8 0,9
Массовая доля серы, % 1,82 0,18 0,11 0,11

Как видно из таблицы 2, применение касторового масла повышает стабильность масла против окисления: массовая доля осадка (по ГОСТ 981-95) уменьшается с 9,08 до 0,07%, кислотное число с 0,07 до 0,3 мг КОН на 1 г масла. Повышается скорость деэмульсации на 10%.

Пример 3. Окисление проводят в реакторе колонного типа в пенно-эмульсионном репсиме. Вспенивание реакционной смеси создают продуванием воздуха со скоростью в полном сечении реактора 0,05 м/с через перфорированную тарелку, вмонтированную в нижнюю часть реактора. 100 г деасфальтизата остаточной фракции, содержащего 1,92% общей серы и 3г рапсового масла, загружают в реактор при подаче воздуха. Реактор нагревают и при достижении температуры 60°С вводят 4 г 30% водного раствора пероксида водорода. После окисления в указанном режиме в течение 30 минут подачу воздуха прекращают. Момент начала реакции отсчитывают со времени добавления к реакционной термостатируемой массе рассчитанного количества пероксида водорода. По завершении опыта содержимое реактора охлаждают, сливают в колбу и проводят селективную очистку продукта N-метилпирролидоном для получения компрессорного масла КС-19 по методике, описанной в примере 1. Анализ качества полученного масла приведен в таблице 3. Для сравнения приведены также данные масла, очищенного по известному методу. Основными требованиями, предъявляемыми к этим маслам, является высокая стабильность их против окисления кислородом воздуха и малая испаряемость, т.е. высокая температура вспышки. Как видно из полученных данных, при окислении в присутствии рапсового масла осадок после окисления уменьшается на 7%, температура вспышки повышается с 268 до 278°С.

Результаты опытов по очистке деасфальтизата остаточной масляной фракции для получения масла компрессорного КС-19

Таблица 3
Показатели Сырье - деасфальтизат Очистка по известному способу, патент 2243986 Очистка окисленного сырья в присутствии 3% растительного масла
рапсовое касторное
Кратность сырья к растворителю 1:4 1:4 1:4
Выход рафината, % - 30,9 37,2 37,1
Вязкость кинематическая при 100°С мм2 20,3 21,1 20,2 20,1
Индекс вязкости 81 88 92 93
Температура вспышки, определяемая в открытом тигле, °С 260 268 278 279
Температура застывания, °С -13 -13 -16 -16
Коксуемость, % 0,5 0,4 0,3 0,3
Осадок после окисления, % 0,06 0,04 0,03 0,03
Массовая доля серы, % 1,92 0,6 0,5 0,6

1. Способ очистки масляных фракций путем обработки их избирательным растворителем, включающий предварительное окисление пероксидом водорода, отличающийся тем, что окисление проводят в присутствии в качестве катализатора растительного масла.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве катализатора используют рапсовое или касторовое масло.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к области нефтепереработки и может быть использовано для селективной очистки масляных фракций избирательными органическими растворителями.

Изобретение относится к нефтяной и нефтеперерабатывающей промышленности и может быть использовано при переработке нефтяных шламов и ловушечных нефтей на товарную нефть и сырье для производства асфальта.
Изобретение относится к области нефтепереработки и касается способа получения электроизоляционного масла, предназначенного для использования в качестве теплоотводящей и электроизолирующей среды в маслонаполненном оборудовании: трансформаторах, конденсаторах, кабелях и т.д.

Изобретение относится к нефтеперерабатывающей промышленности и может быть использовано для выделения ароматических углеводородов С6-С9 из риформата бензиновой фракции с одновременным получением реформулированного экологически чистого компонента автомобильного бензина.
Изобретение относится к области нефтепереработки и может быть использовано для селективной очистки масляных фракций избирательными органическими растворителями.

Изобретение относится к нефтеперерабатывающей промышленности и может быть использовано в производстве маловязких высокоиндексных масел и мягкого парафина. .
Изобретение относится к химической переработке нефтепродуктов, а именно к процессу получения товарных автобензинов с О.Ч.76-81ПММ и экологически чистых бензинов с О.Ч.92- 96ПИМ, а также бензола высшей очистки из катализатов риформинга широких бензиновых фракций.

Изобретение относится к нефтепереработке, к процессу получения масел. .

Изобретение относится к способу производства, по существу, линейных парафинов из сырья, содержащего нормальные углеводороды, слабо разветвленные углеводороды, сильно разветвленные углеводороды и загрязняющие компоненты. Способ включает: приведение в контакт указанного сырья с потоком ионной жидкости и экстрагирование загрязняющих компонентов с получением очищенного потока углеводородов; очистку очищенного потока углеводородов с помощью потока растворителя для извлечения любой ионной жидкости из очищенного потока углеводородов; обработку очищенного потока углеводородов в мягких условиях гидроочистки для удаления из него оставшейся части загрязняющих компонентов; избирательное адсорбирование нормальных углеводородов и слабо разветвленных углеводородов из очищенного потока углеводородов с помощью молекулярного сита для отделения нормальных углеводородов и слабо разветвленных углеводородов от сильно разветвленных углеводородов; извлечение нормальных углеводородов и слабо разветвленных углеводородов из молекулярного сита с помощью десорбента, при этом адсорбцию/десорбцию осуществляют в системе, представляющей собой систему с псевдодвижущимся слоем; и отделение нормальных углеводородов и слабо разветвленных углеводородов от десорбента с получением, по существу, линейных парафинов. Использование настоящего способа позволяет избежать гидроочистки в жестких условиях. 7 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к способу очистки некондиционного топлива от асфальтенов и сернистых соединений путем смешивания исходной топливной фракции с экстрагентом, в качестве которого используют концентрированную серную кислоту, с последующим отделением образовавшейся рафинатной фракции, обработкой ее нейтрализующим реагентом и водой. Способ характеризуется тем, что перед смешиванием исходную топливную фракцию подвергают окислению озоном, а очистку топлива проводят однопоточно в один цикл, при этом экстрагент используют в каждом цикле один раз, при этом в качестве нейтрализующего реагента используют кальцинированную соду, а после обработки водой рафинатную фракцию подвергают фильтрации и обезвоживанию. Также изобретение относится к устройству. Настоящее изобретение представляет собой простой и эффективный способ и устройство для очистки темного, некондиционного дизельного и печного топлива от нежелательных примесей за один цикл обработки исходной топливной фракции и позволяет получить единый поток очищенного топлива, а также снизить количество используемого экстрагента - серной кислоты и уменьшить количество образующегося после экстрации трудно утилизируемого остатка (кислого гудрона). 2 н.п. ф-лы, 2 ил.
Изобретение относится к области химических технологий и может быть использовано для очистки щелочных растворов от сульфидов и меркаптидов на предприятиях нефтяной, нефтеперабатывающей, химической, целлюлозно-бумажной и кожевенной промышленности. Способ обезвреживания сульфидно-щелочных стоков включает каталитическое окисление сульфидов пероксидом водорода. Сульфидно-щелочные стоки смешивают с водой и/или охлаждают. Процесс окисления осуществляют в две стадии: окисление сульфидов при температуре 10-90°С и доокисление остаточных сульфидов с введением пероксида водорода на обе стадии. Изобретение позволяет повысить производительность и безопасность технологического процесса. 2 з.п. ф-лы, 5 пр.

Изобретение относится к способу очистки некондиционного топлива от асфальтенов и сернистых соединений путем смешивания исходной топливной фракции с экстрагентом, в качестве которого используют концентрированную серную кислоту, с последующим отделением образовавшейся рафинатной фракции, обработкой ее нейтрализующим реагентом и водой. Способ характеризуется тем, что перед смешиванием исходную топливную фракцию подвергают окислению озоном, а очистку топлива проводят однопоточно в один цикл, при этом экстрагент используют в каждом цикле один раз, при этом в качестве нейтрализующего реагента используют кальцинированную соду, а после обработки водой рафинатную фракцию подвергают фильтрации и обезвоживанию. Также изобретение относится к устройству. Настоящее изобретение представляет собой простой и эффективный способ и устройство для очистки темного, некондиционного дизельного и печного топлива от нежелательных примесей за один цикл обработки исходной топливной фракции и позволяет получить единый поток очищенного топлива, а также снизить количество используемого экстрагента - серной кислоты и уменьшить количество образующегося после экстрации трудно утилизируемого остатка (кислого гудрона). 2 н.п. ф-лы, 2 ил.
Наверх