Способ селективной очистки масляного дистиллята под воздействием магнитного поля
Владельцы патента RU 2427609:
Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Астраханский государственный технический университет" ФГОУ ВПО АГТУ (RU)
Изобретение относится к области нефтепереработки. Изобретение касается способа селективной очистки масляного дистиллята под воздействием магнитного поля, включающего очистку масляного дистиллята N-метилпирролидоном, при этом масляный дистиллят подвергают воздействию постоянным магнитным полем с индукцией 0,05-0,25 Тл, причем линии напряженности постоянного магнитного поля направлены перпендикулярно вектору потока масляного дистиллята, а линейная скорость потока в активном зазоре магнетизатора составляет 0,01-0,3 м/с, после чего масляный дистиллят смешивают с N-метилпирролидоном. Технический результат - улучшение количественных и качественных показателей конечного продукта, снижение критической температуры растворения масляного дистиллята в N-метилпирролидоне, и тем самым уменьшение температуры экстракции. 1 з.п. ф-лы, 2 табл.
Изобретение относится к области нефтепереработки, в частности к селективной очистке масляных дистиллятов от полициклических ароматических углеводородов, смолистых соединений, серо-, кислород-, азот и металлоорганических соединений.
Известен способ очистки масляных фракций нефти путем экстракции фенолом, фурфуролом или N-метилпирролидоном в присутствии поверхностно-активного вещества, отличающийся тем, что в качестве поверхностно-активного вещества используют бензолсульфонат [(C16-С18)алкилдиоксиэтилен] метилдиэтиламмония или хлорид (С10-C18) алкилбензилдиметиламмония в количестве 0,001-0,02 мас.% в расчете на сырье, которые вводят в сырье, в растворитель или в смесь сырья с растворителем (См. патент РФ №2007436,1994 г.).
Недостатком указанного способа является низкая глубина очистки, использование различного рода добавок, недостаточная степень воздействия добавки на селективность растворителя по отношению к ароматическим углеводородам, смолам, асфальто-смолистым веществам, что выражается в незначительном повышении выхода рафината без улучшения его качества.
Известен способ селективной очистки масляных фракций путем противоточного контактирования сырья с избирательным растворителем в многоступенчатом экстракторе с получением рафинатного и экстрактного растворов с последующей регенерацией растворителя из этих растворов с получением рафината и экстракта и вводом части экстракта в нижнюю часть многоступенчатого экстрактора (См. патент РФ №99117566, 2004 г.).
Недостатком указанного способа является сложность в аппаратурном оформлении, увеличение капитальных и эксплуатационных затрат.
Наиболее близким по совокупности признаков к заявляемому способу является способ селективной очистки фракции масляных дистиллятов в присутствии фенола и N-метилпирролидона, осуществляемый при высоких температурах и кратности растворителя к сырью - (1,5-2,0):1, (См.кн. Мановян А.К. «Технология переработки природных энергоносителей». Учебное пособие для вузов. М.: Химия, КолосС, 2004. С.297-300).
Недостатком указанного способа является избыточная растворяющая способность фенола, использование антирастворителя, довольно высокая температура кристаллизации растворителя, сужающая диапазон рабочих температур в экстракционных колоннах, высокая вязкость, ухудшающая процесс массопередачи и снижающая скорость образования равновесных фаз при контактировании промежуточных потоков, высокая токсичность, склонность к эмульгированию в аппаратах колонного типа, ограничивающая его применение в условиях тесного контакта взаимодействующих фаз.
Техническая задача - создание способа селективной очистки, позволяющего увеличить выход рафинатного раствора, снизить критическую температуру растворения масляного дистиллята в N-метилпирролидоне и таким образом уменьшить температуру экстракции.
Технический результат - улучшение количественных и качественных показателей конечного продукта (рафината), снижение энергозатрат.
Он достигается тем, что масляный дистиллят перед воздействием магнитным полем нагревают до 40-150°С, а затем подвергают воздействию постоянным магнитным полем с индукцией 0,05-0,25 Тл, причем линии напряженности постоянного магнитного поля направлены перпендикулярно вектору потока масляного дистиллята, а линейная скорость потока в активном зазоре магнетизатора составляет 0,01-0,3 м/с, после чего масляный дистиллят смешивают с N - метилпирролидоном.
Способ осуществляется следующим образом.
Пример 1.
Исходный масляный дистиллят нагревают до 50°С после чего подвергают воздействию магнитным полем с индукцией 0,067 Тл при линейной скорости потока в активном зазоре магнетизатора 0,03 м/с, при этом вязкость обработанного масляного дистиллята при 50 и 100°С составила 23 и 7 мм2/с, а температура застывания +26°С. Критическая температура растворения масляного дистиллята в N-метилпирролидоне, при соотношении сырья к растворителю 1:1,5, составила 116°С, температура экстракции 96°С, а выход рафинатного раствора составил 36 об.%.
Пример 2.
Исходную фракцию нагревают и подвергают воздействию магнитным полем по примеру 1 при линейной скорости потока в активном зазоре магнетизатора 0,013 м/с, при этом вязкость обработанного масляного дистиллята при 50 и 100°С составила 23 и 7 мм2/с, а температура застывания +25°С. Критическая температура растворения масляного дистиллята в N-метилпирролидоне, при соотношении сырья к растворителю 1:1,5, составила 114°С, температура экстракции 94°С, а выход рафинатного раствора составил 37 об.%.
Пример 3.
Исходную фракцию нагревают по примеру 1, затем подвергают воздействию магнитным полем с индукцией 0,077 Тл при линейной скорости потока по примеру 2. при этом вязкость обработанного масляного дистиллята при 50 и 100°С составила 21 и 5 мм2/с, а температура застывания +21°С. Критическая температура растворения масляного дистиллята в N-метилпирролидоне, при соотношении сырья к растворителю 1:1,5, составила 112°С, температура экстракции 92°С, а выход рафинатного раствора составил 40 об.%.
Пример 4 сравнительный (без магнитной обработки).
Исходный масляный дистиллят нагревают до 40°С после чего проводят процесс селективной очистки масляного дистиллята N-метилпирролидоном при этом вязкость масляного дистиллята без обработки магнитным полем при 50 и 100°С составила 23 и 7 мм2/с, а температура застывания +26°С. Критическая температура растворения масляного дистиллята в N-метилпирролидоне, при соотношении сырья к растворителю 1:1,5, составила 118°С, температура экстракции 98°С, а выход рафинатного раствора составил 36% об.
Характеристики масляного дистиллята (320-500°С) и методы определения показателей приведены в таблице 1.
Результаты процесса селективной очистки с предварительной обработкой магнитным полем масляного дистиллята представлены в таблице 2. Из таблицы видно, что предварительная обработка магнитным полем по примеру 3 позволяет снизить вязкость дистиллята при 50 и 100°С на 2 мм2/с, на 5°С температуру застывания, на 4 об.% увеличить выход рафинатного раствора, на 6°С снизить критическую температуру растворения масляного дистиллята в данном растворителе и таким образом снизить температуру экстракции на 6°С.
Таким образом, обработка масляного дистиллята постоянным магнитным полем позволяет заметно повысить эффективность процесса селективной очистки, увеличить выход рафинатного раствора.
| Таблица 1 | ||
| Характеристики масляного дистиллята (320-500°С) | ||
| Показатели | Значения | Методы |
| Плотность при 20°С, кг/м | 0,927 | ГОСТ 3900-85 |
| Вязкость при 50°С, мм2/с | 23 | ГОСТ 33-2000 |
| Вязкость при 100°С, мм2/с | 7 | ГОСТ 33-2000 |
| Температура застывания, °С | 26 | ГОСТ 20287-91 |
| Таблица 2 | ||||
| Изменения основных показателей масляной фракций в процессе селективной очистки с предварительной магнитной обработкой | ||||
| Показатели | Пример 1 | Пример 2 | Пример 3 | Пример 4 (без магнитной обработки) |
| Вязкость при 50°С, мм2/с | 23 | 23 | 21 | 23 |
| Вязкость при 100°C, мм2/c | 7 | 7 | 5 | 7 |
| Температура застывания, °С | 26 | 25 | 21 | 26 |
| Соотношение сырья к растворителю | 1:1,5 | 1:1,5 | 1:1,5 | 1:1,5 |
| КТР, °С | 116 | 114 | 112 | 118 |
| Температура экстракции, °С | 96 | 94 | 92 | 98 |
| Выход рафинатного раствора, об.% | 36 | 37 | 40 | 36 |
1. Способ селективной очистки масляного дистиллята под воздействием магнитного поля, включающий очистку масляного дистиллята N-метилпирролидоном, отличающийся тем, что масляный дистиллят подвергают воздействию постоянным магнитным полем с индукцией 0,05-0,25 Тл, причем линии напряженности постоянного магнитного поля направлены перпендикулярно вектору потока масляного дистиллята, а линейная скорость потока в активном зазоре магнетизатора составляет 0,01-0,3 м/с, после чего масляный дистиллят смешивают с N-метилпирролидоном.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что масляный дистиллят перед воздействием магнитным полем нагревают до 40-150°С.
