Экстрагирование полициклических ароматических соединений из нефтяного сырья с использованием ионных жидкостей



Экстрагирование полициклических ароматических соединений из нефтяного сырья с использованием ионных жидкостей
Экстрагирование полициклических ароматических соединений из нефтяного сырья с использованием ионных жидкостей
Экстрагирование полициклических ароматических соединений из нефтяного сырья с использованием ионных жидкостей
Экстрагирование полициклических ароматических соединений из нефтяного сырья с использованием ионных жидкостей
Экстрагирование полициклических ароматических соединений из нефтяного сырья с использованием ионных жидкостей
Экстрагирование полициклических ароматических соединений из нефтяного сырья с использованием ионных жидкостей
Экстрагирование полициклических ароматических соединений из нефтяного сырья с использованием ионных жидкостей
Экстрагирование полициклических ароматических соединений из нефтяного сырья с использованием ионных жидкостей

 


Владельцы патента RU 2598383:

ЮОП ЛЛК (US)

Изобретение относиться к способу удаления соединения полициклического ароматического углеводорода из вакуумного газойля, включающий: (a) контактирование вакуумного газойля, содержащего соединение полициклического ароматического углеводорода, с фосфониевой ионной жидкостью, несмешиваемой с вакуумным газойлем, с получением смеси, содержащей вакуумный газойль и фосфониевую ионную жидкость, несмешиваемую с вакуумным газойлем; и (b) разделение смеси, чтобы получить выходящий поток вакуумного газойля и выходящий поток фосфониевой ионной жидкости, несмешиваемой с вакуумным газойлем, выходящий поток фосфониевой ионной жидкости, несмешиваемой с вакуумным газойлем, содержащий соединение полициклического ароматического углеводорода. Причем фосфониевая ионная жидкость, несмешиваемая с вакуумным газойлем, содержит по меньшей мере одну ионную жидкость из по меньшей мере одной из диалкилфосфатов тетраалкилфосфония, диалкилфосфинатов тетраалкилфосфония, фосфатов тетраалкилфосфония, тозилатов тетраалкилфосфония, сульфатов тетраалкилфосфония, сульфонатов тетраалкилфосфония, карбонатов тетраалкилфосфония, металатов тетраалкилфосфония, оксометалатов, смешанных металатов тетраалкилфосфония, полиоксометалатов тетраалкилфосфония, галогенидов тетраалкилфосфония, тригексил(тетрадецил)фосфония хлорида, тригексил(тетрадецил)фосфония бромида, трибутил(метил)фосфония бромида, трибутил(метил)фосфония хлорида, трибутил(гексил)фосфония бромида, трибутил(гексил)фосфония хлорида, трибутил(октил)фосфония бромида, трибутил(октил)фосфония хлорида, трибутил(децил)фосфония бромида, трибутил(децил)фосфония хлорида, тетрабутилфосфония бромида, хлорида тетрабутилфосфония, триизобутил(метил)фосфония тозилата, трибутил(метил)фосфония метилсульфата, трибутил(этил)фосфония диэтилфосфата и тетрабутилфосфония метансульфоната; где более чем 40% содержания по массе ПАУ с более чем или равным 2 непересекающимся ароматическим π - секстетам удаляется. Технический результат - повышение эффективности извлечения ПАУ. 4 з.п. ф-лы, 4 табл., 4 пр.

 

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к способу удаления одного или более полициклических ароматических углеводородов из вакуумного газойля.

Уровень техники

Традиционно нефтепереработчики фракционируют сырую нефть в зоне первичной переработки сырой нефти, чтобы получить более желательные продукты углеводородных фракций, такие как вакуумный газойль (VGO). В общем, дальнейшая переработка или дополнительные обработки необходимы перед тем, как углеводородные фракции будут соответствовать необходимым техническим характеристикам продукта. Часто это полезно для селективного удаления соединений полициклических ароматических углеводородов (ПАУ), так как эти соединения, как полагают, по крайней мере, частично обуславливают выброс сажи из обычных дизельных двигателей и, как полагают, являются прекурсорами кокса. Соединения ПАУ представляют собой углеводороды, содержащие два или более конденсированных кольца, где, по меньшей мере, одно кольцо является ароматическим. Конкретные примеры включают, но не ограничиваются ими, нафтален, аценафтен, пирен, гексагидропирен, инден, флуорантен и алкилированные производные, такие как 7,12-диметилбензантрацен.

VGO является типичным сырьем для каталитического крекинга с псевдоожиженным катализатором (FCC) на основе процессов модернизации. Примеси в ВГО, такие как сера, азот, металлы и полициклические ароматические соединения, вызывают дезактивацию катализатора FCC, тем самым уменьшая выходы бензина и дистиллятов для каждого прохода. Значительная часть примесей присутствует в виде высоко ароматических соединений. Иногда содержание примесей исходных потоков VGO снижают за счет гидроочистки исходного потока для удаления азота, металлов, серы и ПАУов. Примером снижения ПАУ посредством гидроочистки является США 7794588. Однако этот процесс использует водород, процесс с дорогостоящей стадией. Кроме того, гидрообработка исходных потоков с пониженным содержанием примесей значительно проще, чем обработка сильно загрязненных исходных потоков.

Настоящее изобретение относится к способу для улучшения исходных потоков VGO путем селективного извлечения ароматических соединений из них путем обработки определенными ионными жидкостями на основе фосфония. Удаление ароматических соединений из углеводородных фракций, таких как ВГО, окажет благотворное влияние на последующие технологические условия. Можно предположить, что подобные ароматические соединения также могут быть извлечены из других углеводородных потоков.

Раскрытие изобретения

Настоящее изобретение селективно извлекает полициклические ароматические углеводороды (ПАУ) из VGO потока до начала FCC или стадии конверсии гидрокрекинга с помощью селективной экстракции, с использованием конкретных ионных жидкостей, которые предназначаются для соединений ПАУ. Затем настоящее изобретение регенерирует ионную жидкость с помощью растворителя регенерации, такого как вода, с помощью которого соединения ПАУ отделяют из фазы ионной жидкости.

В одном варианте осуществления изобретение представляет собой способ удаления ПАУ из VGO, включающий контактирование VGO с фосфониевой ионной жидкостью, не смешиваемой с VGO, для получения смеси VGO и фосфониевой ионной жидкости, несмешиваемой с VGO, и разделение смеси, чтобы получить выходящий поток VGO и выходящий поток фосфониевой ионной жидкости, несмешиваемой с VGO, содержащей ПАУ.

В другом варианте осуществления изобретения смесь содержит воду в количестве менее чем 10% по отношению к количеству фосфониевой ионной жидкости, несмешиваемой с VGO в смеси исходя из массы; смесь может быть свободна от воды.

В одном варианте осуществления изобретение представляет собой способ удаления ПАУ со структурой по правилу Клара больше чем или равному одному непересекающемуся ароматическому π-секстету из исходного потока VGO. В дополнительном варианте осуществления, ПАУ с больше чем или равному одному непересекающемуся ароматическому π-секстету уменьшается по меньшей мере на 25%.

В одном варианте осуществления фосфониевая ионная жидкость, несмешиваемая с VGO, содержит по меньшей мере одну ионную жидкость из по меньшей мере одной из диалкилфосфатов тетраалкилфосфония, диалкилфосфинатов тетраалкилфосфония, фосфатов тетраалкилфосфония, тозилатов тетраалкилфосфония, сульфатов тетраалкилфосфония, сульфонатов тетраалкилфосфония, карбонатов тетраалкилфосфония, металатов тетраалкилфосфония, оксометалатов, смешанных металатов тетраалкилфосфония, полиоксометалатов тетраалкилфосфония и галогенидов тетраалкилфосфония. В другом варианте осуществления, фосфониевая ионная жидкость, несмешиваемая с VGO, содержит по меньшей мере одну из хлорида тригексил(тетрадецил)фосфония, бромида тригексил(тетрадецил)фосфония, бромида трибутил(метил)фосфония, хлорида трибутил(метил)фосфония, бромида трибутил(гексил)фосфония, хлорида трибутил(гексил)фосфония, бромида трибутил(октил)фосфония, хлорида трибутил(октил)фосфония, бромида трибутил(децил)фосфония, хлорида трибутил(децил)фосфония, бромида тетрабутилфосфония, хлорида тетрабутилфосфония, тозилата триизобутил(метил)фосфония, метилсульфата трибутил(метил)фосфония, трибутил(этил)фосфония диэтилфосфата и тетрабутилфосфония метансульфоната.

Осуществление изобретения

В целом, изобретение может быть использовано для удаления по крайней мере одного полициклического ароматического углеводорода (ПАУ) из углеводородной фракции вакуумного газойля (VGO) путем использования фосфониевой ионной жидкости, несмешиваемой с VGO. ПАУ соединения представляют собой углеводороды, содержащие два или более конденсированных кольца, где по меньшей мере одно кольцо является ароматическим. Конкретные примеры включают, но не ограничиваются ими, нафтален, аценафтен, пирен, гексагидропирен, инден, флуорантен и алкилированные производные, такие как 7,12-диметилбензантрацен.

Термины «вакуумный газойль», «VGO», «фаза VGO» и аналогичные термины, относящиеся к вакуумному газойлю, используемые в настоящем описании, должны толковаться в широком смысле, чтобы получить не только свои обычные значения, используемые специалистами в данной области техники производства и преобразования таких углеводородных фракций, но и в широком смысле, чтобы учесть применение наших процессов для углеводородных фракций, проявляющих VGO-подобные характеристики. Таким образом, термины охватывают прямогонный ВГО, который может быть получен в секции фракционирования сырой нефти нефтеперерабатывающего завода, а также продуктовые погоны VGO, фракций или потоки, которые могут быть получены, например, коксованием, деасфальтизацией и обработкой на установке висбрекинга или которые могут быть получены путем смешивания различных углеводородов.

В общем, VGO включает в себя нефтяные углеводородные компоненты, кипящие в интервале от 100 до 720°C. В одном варианте осуществления изобретения VGO кипит от 250° до 650°C и имеет плотность в диапазоне от 0,87 до 0,95 г/см3. В другом варианте осуществления изобретения VGO кипит от 95° до 580°C; и в еще одном варианте осуществления изобретения VGO кипит от 300° до 720°C. В одном варианте осуществления изобретения содержание ПАУ в VGO находится в диапазоне от 100 частей на миллион (ppm) по массе - до 5 масс. %. В еще одном варианте осуществления содержание ПАУ в VGO находится в диапазоне от 1000 до 600000 частей на миллион (ppm) по массе. Содержание ПАУ может быть определено с использованием комплексной двумерной газовой хроматографии или ASTM D2425 или ASTM D3239 или методом масс-спектрометрии с высоким разрешением или с помощью комбинации любых из этих методов.

Способы в соответствии с изобретением удаляют ПАУ из VGO. То есть, данное изобретение удаляет, по меньшей мере, один ПАУ. Понятно, что VGO обычно включает в себя множество ПАУ различных типов в различных количествах. Таким образом, изобретение удаляет, по меньшей мере, часть по меньшей мере одного типа ПАУ из VGO. Изобретение может удалить одинаковые или разные количества каждого типа ПАУ и некоторые виды ПАУ не могут быть удалены. В одном варианте осуществления содержание ПАУ из VGO уменьшается по меньшей мере на 10 масс %. В другом варианте, содержание ПАУ из VGO уменьшается по меньшей мере на 25 масс %.

Метод классификации ПАУ заключается в использовании Правила Клара. Эрих Клар разработал правило (The Aromatic Sextet, John Wiley and Sons, 1972; см. также обсуждение Milan Randic Chem. Rev. 2003, 103, 3449-605), которое гласит, что резонансная структура Кекуле молекулы ПАУ с наибольшим числом непересекающихся ароматических π-секстетов (или бензол-подобных групп) является структурой наиболее важной для свойств ПАУ. Непересекающийся ароматический π-секстет определяют как 6 π-электроны, содержащиеся внутри бензол-подобного кольца, которое отделено от соседних колец на за счет C-C одинарных связей. Формула I дает структуру по правилу Клара для нескольких ПАУ. В качестве примера, применение правила Клара к фенантрену дает структуру, содержащую 2 непересекающихся ароматических π-секстета в качестве наибольшего количества бензол-подобных групп, как показано в Формуле II. Чем больше количество непересекающихся ароматических π-секстетов, тем более "ароматической" является молекула. ПАУ могут иметь более чем одну структуру по правилу Клара, как показано в формуле I, однако число непересекающихся ароматических π-секстетов является тем же самым в этих структурах. В одном варианте осуществления изобретение представляет собой способ удаления ПАУ со структурой по правилу Клара более чем или равной одному непересекающемуся ароматическому π-секстету из исходного сырья VGO путем использования фосфониевой ионной жидкости. В дополнительном варианте осуществления ПАУ с более чем или равным одному непересекающемуся ароматическому π-секстету уменьшаются по меньшей мере на 25%. В дополнительном варианте осуществления ПАУ с более чем или равным 2 непересекающимся ароматическим π-секстетам уменьшаются по меньшей мере на 40%. В еще одном дополнительном варианте осуществления, ПАУ с более чем или равным 3 непересекающимся ароматическим π-секстетам уменьшаются по меньшей мере на 50%.

Формула 1

нафталин аценафтен пирен фенантран

флуорантен 7,12-диметилбензантрацен

Формула II

Структура Кекуле Изображение по Клару

Одна или несколько ионных жидкостей используются для извлечения одного или нескольких соединений ПАУ из VGO. Как правило, ионные жидкости представляют собой неводные органические соли, состоящие из ионов, где положительный ион является зарядом уравновешенным отрицательным ионом. Эти вещества имеют низкие точки плавления, часто ниже 100°C, неопределяемое давление паров и хорошую химическую и термическую стабильность. Катионный заряд соли локализован на гетероатомах, таких как азот, фосфор, сера, мышьяк, бор, сурьма и алюминий, а анионами могут быть любые неорганические, органические или металлоорганические виды.

Ионные жидкости, пригодные для использования в настоящем изобретении, представляют собой фосфониевые ионные жидкости, несмешиваемые с VGO. Используемый здесь термин "фосфониевая ионная жидкость, несмешиваемая с VGO" означает ионную жидкость, имеющую катион, содержащий по меньшей мере один атом фосфора, и которая способна образовывать отдельную фазу от VGO при рабочих условиях процесса. Ионные жидкости, которые смешиваются с VGO в условиях процесса, будут полностью растворимы с VGO; поэтому разделение фаз будет не возможным. Таким образом, фосфониевые ионные жидкости, несмешиваемые с VGO, могут быть нерастворимыми или с частично растворимы с VGO в условиях эксплуатации. Фосфониевую ионную жидкость, способную образовывать отдельную фазу от VGO в рабочих условиях, рассматривают как несмешиваемую с VGO. Ионные жидкости в соответствии с изобретением могут быть нерастворимыми, частично растворимыми или полностью растворимыми (смешиваемыми) с водой.

В одном варианте осуществления фосфониевая ионная жидкость, несмешиваемая с VGO, содержит по меньшей мере одну ионную жидкость из по меньшей мере одной из следующих групп ионных жидкостей: диалкилфосфаты тетраалкилфосфония, диалкилфосфинаты тетраалкилфосфония, фосфаты тетраалкилфосфония, тозилаты тетраалкилфосфония, сульфаты тетраалкилфосфония, сульфонаты тетраалкилфосфония, карбонаты тетраалкилфосфония, металаты тетраалкилфосфония, оксометалаты, смешанные металаты тетраалкилфосфония, полиоксометалаты тетраалкилфосфония и галогениды тетраалкилфосфония. В другом варианте осуществления фосфониевая ионная жидкость, несмешиваемая с VGO, содержит по меньшей мере одну из хлорида тригексил(тетрадецил)фосфония, бромида тригексил(тетрадецил)фосфония, бромида трибутил(метил)фосфония, хлорида трибутил(метил)фосфония, бромида трибутил(гексил)фосфония, хлорида трибутил(гексил)фосфония, бромида трибутил(октил)фосфония, хлорида трибутил(октил)фосфония, бромида трибутил(децил)фосфония, хлорида трибутил(децил)фосфония, бромида тетрабутилфосфония, хлорида тетрабутилфосфония, тозилата триизобутил(метил)фосфония, метилсульфата трибутил(метил)фосфония, диэтилфосфата трибутил(этил)фосфония и тетрабутилфосфония метансульфоната. В дополнительном варианте осуществления фосфониевая ионная жидкость, несмешиваемая с VGO, выбрана из группы, состоящей из хлорида тригексил(тетрадецил)фосфония, бромида тригексил(тетрадецил)фосфония, бромида трибутил(метил)фосфония, хлорида трибутил(метил)фосфония, бромида трибутил(гексил)фосфония, хлорида трибутил(гексил)фосфония, бромида трибутил(октил)фосфония, хлорида трибутил(октил)фосфония, бромида трибутил(децил)фосфония, хлорида трибутил(децил)фосфония, бромида тетрабутилфосфония, хлорида тетрабутилфосфония, триизобутил(метил)фосфония тозилата, трибутил(метил)фосфония метилсульфата, трибутил(этил)фосфония диэтилфосфата, тетрабутилфосфония метансульфоната и их комбинаций. Фосфониевая ионная жидкость, несмешиваемая с VGO, может быть выбрана из группы, состоящей из галогенидов тригексил(тетрадецил)фосфония, диалкилфосфатов тетраалкилфосфония, тозилатов тетраалкилфосфония, сульфонатов тетраалкилфосфония, галогенангидридов тетраалкилфосфония и их комбинации. Фосфониевая ионная жидкость несмешиваемая с VGO может содержать по меньшей мере одну ионную жидкость из по меньшей мере одной из следующих групп ионных жидкостей галогенидов тригексил(тетрадецил)фосфония, диалкилфосфатов тетраалкилфосфония, тозилатов тетраалкилфосфония, сульфонатов тетраалкилфосфония и галогенидов тетраалкилфосфония.

В одном варианте осуществления изобретение представляет собой способ удаления соединений полициклических ароматических углеводородов (ПАУ) из вакуумного газойля (VGO), включающий стадию контактирования и стадию разделения. На стадии контактирования, VGO, содержащий ПАУ, и фосфониевая ионная жидкость, несмешиваемая с VGO, приводят во взаимодействие или смешивают. Контактирование может облегчить передачу или извлечение одного или более ПАУ из VGO к ионной жидкости. Хотя фосфониевая ионная жидкость, несмешиваемая с VGO, которая частично растворима в VGO, может облегчить передачу ПАУ от VGO к ионной жидкости, частичная растворимость не является необходимой. Нерастворимые смеси VGO/ионной жидкости могут иметь достаточную площадь поверхности раздела между VGO и ионной жидкостью, чтобы быть полезными. На стадии разделения смесь VGO и ионной жидкости оседает или образует две фазы, фазу VGO и фазу ионной жидкости, которые разделяют для получения выходящего потока фосфониевой ионной жидкости, несмешиваемой с VGO, и выходящего потока VGO.

Способ может быть проведен с использованием различного оборудования, которое хорошо известно в данной области и пригодно для периодического или непрерывного режима работы. Например, в маломасштабной форме осуществления изобретения, VGO и фосфониевые ионные жидкости, несмешиваемые с VGO, могут быть смешаны в лабораторном стакане, колбе или другой емкости, например, путем перемешивания, встряхивания, использования смесителя или магнитной мешалки. Смешивание или перемешивание прекращают, и смесь образует фазу VGO и фазу ионной жидкости, которые могут быть разделены, например, путем декантации, центрифугирования или использование пипетки для получения выходящего потока VGO, имеющего более низкое содержание высокоароматических соединений по отношению к VGO. Этот процесс также приводит к выходящему потоку фосфониевой ионной жидкости, несмешиваемой с VGO, включающий одно или несколько соединений ПАУ.

Стадии контактирования и разделения может быть повторены, например, когда содержание ПАУ в выходящем потоке VGO должно быть уменьшено дополнительно, чтобы получить желаемый уровень ПАУ в конечном потоке продукта VGO из способа. Каждый набор, группа или пара стадий контактирования и разделения могут быть отнесены к стадии удаления ПАУ. Таким образом, изобретение охватывает одну или нескольких стадий удаления ПАУ. Зона удаления ПАУ может быть использована для выполнения стадии удаления ПАУ. Как используется здесь, термин «зона» может относиться к одному или более количеству единиц оборудования или одной или большему числу подзон. Единицы оборудования могут включать в себя, например, один или несколько сосудов, нагревателей, сепараторов, теплообменников, трубопроводов, насосов, компрессоров и регуляторов. Кроме того, единицы оборудования могут дополнительно включать в себя одну или несколько зон или подзон. Способ удаления ПАУ или стадия могут быть проведены подобным образом и с подобным оборудованием, которые используются для проведения других операций промывания и экстрагирования в системе «жидкость-жидкость». Соответствующее оборудование включает в себя, например, колонны, снабженные контактными тарелками, насадкой, вращающимися дисками или тарелками и статическими смесителями. Могут быть также использованы колонны с пульсирующим потоком и смесительные или осадительные емкости.

Стадия удаления соединения ПАУ может быть проведена в условиях удаления ПАУ, включая температуры и давления, достаточные для поддержания потоков фосфониевой ионной жидкости, несмешиваемой с VGO, и исходных потоков VGO, и выходящих потоков в качестве жидкостей. Например, температура на стадии удаления ПАУ может находиться в интервале между 10°C и ниже, чем температура разложения фосфониевой ионной жидкости; и давление может находиться в интервале между атмосферным давлением и 700 кПа (изб.). Когда ионная жидкость, несмешиваемая с VGO, содержит более чем одного компонента ионной жидкости, температура разложения ионной жидкости является самой низкой температурой, при которой любой из компонентов ионной жидкости разлагается. Стадия удаления ПАУ может быть проведена при постоянных температуре и давлении или стадии контактирования и разделения удаления ПАУ могут быть проведены при различных температурах и/или давлении. В одном варианте осуществления стадию контактирования проводят при первой температуре, а стадия разделения проводят при температуре по меньшей мере на 5°C ниже, чем первая температура. В неограничивающем примере первая температура составляет 80°C. Такие перепады температур могут облегчить разделение фаз VGO и ионной жидкости.

Вышеуказанные и другие условия стадии удаления ПАУ, такие как время контактирования или смешивания, время разделения или время оседания и отношение исходящего потока VGO к фосфониевой ионной жидкости, несмешиваемой с VGO (обедненная ионную жидкость), могут значительно изменяться исходя, например, из используемых конкретной ионной жидкости или жидкостей, природы исходного потока VGO (прямогонного или предварительно обработанного), содержания ПАУ в исходном потоке VGO, степени и типе удаления требуемого ПАУ, количества используемых стадий удаления ПАУ, и используемого специфического оборудования. В общем, следует ожидать, что время контактирование может находиться в диапазоне от менее чем одной минуты до двух часов; время оседания может быть в диапазоне от одной минуты до 8 часов; и весовое отношение исходного потока VGO к обеденной ионной жидкости, вводимой на стадию удаления ПАУ, может находиться в интервале от 1:10000 до 10000:1. В одном варианте осуществления, массовое отношение исходного потока VGO к обедненной ионной жидкости может быть в диапазоне от 1:1000 до 1000:1; и массовое отношение исходного потока VGO к обедненной ионной жидкости может быть в диапазоне от 1:100 до 100:1. В одном варианте осуществления масса исходного потока VGO составляет больше чем масса ионной жидкости, вводимой на стадию удаления ПАУ.

В одном варианте осуществления стадия удаления ПАУ снижает содержание ПАУ в VGO более чем на 10 масс. %. В другом варианте осуществления, более 25% от содержания ПАУ по массе извлекают или удаляют из исходного потока VGO в одну стадию удаления ПАУ. В одном варианте осуществления соединения ПАУ с более чем или равным одному непересекающемуся ароматическому π-секстету удаляют из исходного потока VGO на стадии удаления ПАУ и в более конкретном варианте осуществления, более чем 25% ПАУ по массе, с более чем или равным одному непересекающемуся ароматическому π-секстету может быть извлечено или удалено из исходного потока VGO в одну стадию удаления ПАУ. В конкретном варианте осуществления более чем 40% ПАУ по массе с более или равным двум непересекающимся ароматическим π-секстетам может быть извлечено или удалено из исходного потока VGO в одну стадии удаления ПАУ. В еще одном конкретном варианте осуществления более чем 50% ПАУ по массе с более чем или равным трем непересекающимся ароматическим π-секстетам может быть извлечено или удалено из исходного потока VGO в одну стадию удаления ПАУ. Как обсуждалось в данном документе, изобретение охватывает несколько этапов удаления ПАУ, чтобы обеспечить желаемое количество удаления ПАУ. Степень разделения фаз между фазами VGO и ионной жидкости является еще одним фактором, чтобы рассмотреть, как она влияет на восстановление ионной жидкости и VGO. Степень удаленного ПАУ и восстановление VGO и ионных жидкостей могут быть по-разному влиять за счет природы исходного потока VGO, конкретной ионной жидкости или жидкостей, оборудования и условий удаления ПАУ, таких как условия, которые обсуждались выше.

Количество воды, присутствующей в смеси VGO/фосфониевой ионной жидкости, несмешиваемой с VGO, в течение стадии удаления ПАУ может также влиять на количество удаляемых ПАУ и/или степень разделения фаз, т.е. восстановление VGO и ионной жидкости. В одном варианте осуществления, смесь VGO/фосфониевая ионная жидкость не смешиваемая с VGO имеет содержание воды менее, чем 10% по отношению к массе ионной жидкости. В другом варианте осуществления содержание воды в смеси VGO/фосфониевая ионная жидкость, несмешиваемая с VGO, составляет менее чем 5% по отношению к массе ионной жидкости; и содержание воды в смеси VGO/фосфониевая ионная жидкость, несмешиваемая с VGO, может быть меньше чем 2% по отношению к массе ионной жидкости. В дополнительном варианте осуществления смесь VGO/фосфониевая ионная жидкость, несмешиваемая с VGO, является свободной от воды, т.е. смесь не содержит воду.

Настоящее изобретение может быть применено к полному VGO, который не был подвергнут гидроочистке, или к частично гидрообработанному VGO или другим исходным потокам, содержащим ПАУ. Эксперименты показали, что ионные жидкости могут извлекать ПАУ, такие как фенантрен, флуорантен и пирен из VGO.

В частности, примеры показывают, что были обнаружены ионные жидкости тозилат триизобутил(метил)фосфония (Cyphos 106) и диэтилфосфат трибутилцитрат(этил)фосфония (Cyphos 169) для извлечения ПАУ из VGO при 80°C и соотношении 1:0,5 для VGO: ионной жидкости.

Пример 1

Был получен образец VGO с очень низкими уровнями примесей, который имел API 33,7 и отношение Н/С 1,90. Из VGO, 10,3% кипели между 204° и 343°C и 89,1% кипели между 344° и 524°C. Данный VGO затем вводили шприцем с набором различных углеводородных соединений VGO, некоторые из которых являются соединения ПАУ. Введенный шприцем исходный поток затем экстрагировали ионной жидкостью либо Cyphos 106 или Cyphos 169 и характеризовали полной двумерной газовой хроматографией. Уровни извлечения различных углеводородов и молекул ПАУ показаны в таблице 1. ПАУ, содержащие более чем или равное 2 непересекающиеся ароматические π-секстеты извлекаются с наивысшей эффективностью.

Пример 2

Три ПАУ (а именно, нафталин, фенантрен и бензо[b]флуорантен) были введены шприцом в другой VGO с низким уровнем примесей. Данный VGO имел API 26,8 и соотношение Н/С 1,72. Из указанного VGO 12,5% кипели между 204° и 343°C и 82,7%, кипели между 344° и 524°C. Введенный шприцем исходный поток был затем экстрагирован ионной жидкостью или Cyphos 106 или Cyphos 169 и характеризован комплексной двумерной газовой хроматографией. Эффективность извлечения для указанных трех соединений показана в таблице 2. Бензо[b]флуорантен, который обладает 3 непересекающимися ароматическими π-секстетами, извлечен с самой высокой эффективностью для обеих ионных жидкостей.

Пример 3

Был приобретен VGO, у которого были API 20,9 и отношение Н/С 1,69. Из указанного VGO 3,97% кипели между 204° и 343°C, и 88,4%, кипели между 344° и 524°C. Состав содержал 2,35% S и 1300 частей на миллион (ppm) N. VGO был затем извлечен ионной жидкостью Cyphos 106 и характеризован комплексной двумерной газовой хроматографией вначале и после извлечения. Эффективность извлечения для нескольких соединений ПАУ показана в таблице 3.

Степень разветвленности ПАУ воздействует на эффективность извлечения во время стадии удаления ПАУ. ПАУ с меньшим замещением удалены с более высокой эффективностью, чем незамещенные ПАУ.

Пример 4

Был приобретен VGO, у которого был API 26,9 и соотношение Н/С 1,73. Из указанного VGO 7,32% кипели между 204° и 343°C и 75,95% кипели между 344° и 524°C. Состав содержал 0,58% S и 1125 частей на миллион (ppm) N. VGO затем экстрагировали ионной жидкостью Cyphos 106 и характеризовали комплексной двумерной газовой хроматографией в начале и после завершения экстракции. Эффективность экстракции для нескольких соединений ПАУ показана в таблице 4.

Снова можно увидеть, что степень разветвленности ПАУ влияет на эффективность экстракции во время стадии удаления ПАУ. ПАУ с меньшим замещением удаляются с большей эффективностью, чем незамещенные ПАУ.

1. Способ удаления соединения полициклического ароматического углеводорода из вакуумного газойля, включающий:
(a) контактирование вакуумного газойля, содержащего соединение полициклического ароматического углеводорода, с фосфониевой ионной жидкостью, несмешиваемой с вакуумным газойлем, с получением смеси, содержащей вакуумный газойль и фосфониевую ионную жидкость, несмешиваемую с вакуумным газойлем; и
(b) разделение смеси, чтобы получить выходящий поток вакуумного газойля и выходящий поток фосфониевой ионной жидкости, несмешиваемой с вакуумным газойлем, выходящий поток фосфониевой ионной жидкости, несмешиваемой с вакуумным газойлем, содержащий соединение полициклического ароматического углеводорода;
где фосфониевая ионная жидкость, несмешиваемая с вакуумным газойлем, содержит по меньшей мере одну ионную жидкость из по меньшей мере одной из диалкилфосфатов тетраалкилфосфония, диалкилфосфинатов тетраалкилфосфония, фосфатов тетраалкилфосфония, тозилатов тетраалкилфосфония, сульфатов тетраалкилфосфония, сульфонатов тетраалкилфосфония, карбонатов тетраалкилфосфония, металатов тетраалкилфосфония, оксометалатов, смешанных металатов тетраалкилфосфония, полиоксометалатов тетраалкилфосфония, галогенидов тетраалкилфосфония, тригексил(тетрадецил)фосфония хлорида, тригексил(тетрадецил)фосфония бромида, трибутил(метил)фосфония бромида, трибутил(метил)фосфония хлорида, трибутил(гексил)фосфония бромида, трибутил(гексил)фосфония хлорида, трибутил(октил)фосфония бромида, трибутил(октил)фосфония хлорида, трибутил(децил)фосфония бромида, трибутил(децил)фосфония хлорида, тетрабутилфосфония бромида, хлорида тетрабутилфосфония, триизобутил(метил)фосфония тозилата, трибутил(метил)фосфония метилсульфата, трибутил(этил)фосфония диэтилфосфата и тетрабутилфосфония метансульфоната;
где более чем 40% содержания по массе ПАУ с более чем или равным 2 непересекающимся ароматическим π - секстетам удаляется.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что смесь свободна от воды.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что смесь дополнительно содержит воду в количестве менее чем 10% по отношению к количеству фосфониевой ионной жидкости, несмешиваемой с вакуумным газойлем, в смеси исходя из массы.

4. Способ по п. 1, дополнительно включающий пропускание по крайней мере части выходящего потока вакуумного газойля в процессе конверсии углеводородов.

5. Способ по п. 1, дополнительно включающий промывание по меньшей мере части выходящего потока вакуумного газойля водой для получения промытого потока вакуумного газойля и отработанного потока воды.



 

Похожие патенты:

Настоящее изобретение относится к способу удаления устойчивых азотистых соединений из вакуумного газойля (ВГО), включающему: (a) гидрогенизационную обработку вакуумного газойля; (b) контактирование вакуумного газойля, содержащего устойчивые азотистые соединения, с фосфониевой ионной жидкостью, не смешивающейся с ВГО, чтобы получить смесь, содержащую вакуумный газойль и фосфониевую ионную жидкость, не смешивающуюся с ВГО; и (c) разделение указанной смеси, чтобы получить отходящий поток вакуумного газойля и отходящий поток фосфониевой ионной жидкости, не смешивающейся с ВГО, содержащий устойчивые азотистые соединения, причем указанные устойчивые азотистые соединения содержат по меньшей мере одно соединение, выбранное из группы, состоящей из индолов и нафтеновых индолов, хинолинов и нафтеновых хинолинов, карбазолов и нафтеновых карбазолов, акридинов и нафтеновых акридинов, бензокарбазолов и нафтеновых бензокарбазолов, бензакридинов и нафтеновых бензакридинов, и дибензокарбазолов и нафтеновых дибензокарбазолов, и содержание устойчивых азотистых соединений в вакуумном газойле снижается больше чем на 40 мас.

Изобретение относится к способу снижения кислотности углеводородного сырья, включающему: (a) контактирование углеводородного сырья, содержащего органическую кислоту, с фосфониевой ионной жидкостью, несмешиваемой с углеводородным сырьем, включающей тетрабутилфосфоний метансульфонат, с получением смеси, содержащей углеводород и данную жидкость; (b) разделение смеси с получением эффлюента, содержащего углеводород, и эффлюента, содержащего фосфониевую ионную жидкость, содержащую органическую кислоту.

Изобретение относится к вариантам способа получения CX-CY-олефинов, где X составляет по меньшей мере 14 и Y составляет больше, чем X, и меньше или равен 36. Один из вариантов содержит стадии: реагирования сырья, содержащего нормальные С5- и С6-олефины, в условиях димеризации или олигомеризации с образованием продукта димеризации или олигомеризации; при этом содержание С5- и С6-олефинов в сырье составляет по меньшей мере 1 массовый процент; разделения продукта димеризации или олигомеризации на поток, содержащий непрореагировавшие С5- и С6-парафины, поток, содержащий С10-CX-1-олефины, и поток, содержащий CX-CY-олефины; и реагирования по меньшей мере части потока, содержащего С10-CX-1-олефины, в условиях роста цепи с образованием потока, содержащего CX-CY-олефины, при этом условия роста цепи включают димеризацию или олигомеризацию.

Изобретение относится к способу производства, по существу, линейных парафинов из сырья, содержащего нормальные углеводороды, слабо разветвленные углеводороды, сильно разветвленные углеводороды и загрязняющие компоненты.

Изобретение относится к способу удаления соединения азота из вакуумного газойля (VGO), включающий контактирование исходного вакуумного газойля, с фосфониевой ионной жидкостью, несмешиваемой с VGO, с получением смеси, содержащей вакуумный газойль и фосфониевую ионную жидкость, несмешиваемую с VGO; и разделение указанной смеси с получением эффлюента, содержащего вакуумный газойль, имеющего пониженное содержание азота по сравнению с исходным вакуумным газойлем.

Изобретение относится к способу ингибирования полимеризации стирола во время экстракционной дистилляции. Способ ингибирования полимеризации винилароматических соединений в процессе экстракционной дистилляции включает следующие стадии: a) приготовление смеси, которая содержит стирол; b) введение в смесь одного ингибитора 2-втор-бутил-4,6-динитрофенола (ДНБФ) и c) проведение экстракционной дистилляции смеси после стадии b) для отделения стирола; d) образование менее чем 200 масс.

Изобретение относится к способу снижения кислотности углеводородного сырья, включающему: (a) контактирование углеводородного сырья, содержащего органическую кислоту, с фосфониевой ионной жидкостью, несмешиваемой с углеводородным сырьем, включающей тетрабутилфосфоний метансульфонат, с получением смеси, содержащей углеводород и данную жидкость; (b) разделение смеси с получением эффлюента, содержащего углеводород, и эффлюента, содержащего фосфониевую ионную жидкость, содержащую органическую кислоту.

Изобретение относится к двум вариантам способа использования продуктов синтеза диметилового эфира (DME) для конверсии оксигенатов в олефины. Один из вариантов включает стадии: извлечения из реактора DME исходящего из реактора DME потока, который включает DME, воду и метанол; отделения в сепараторе жидкость-газ углекислого газа от исходящего из реактора DME потока для получения дегазированного исходящего потока; подачи дегазированного исходящего потока в колонну DME для получения сырьевого материала DME и потока растворителя, который включает метанол и воду; подачи сырьевого материала DME в реактор конверсии оксигенатов в олефины для получения содержащего олефины исходящего потока, который, кроме того, включает оксигенаты; разделения содержащего олефины исходящего потока для получения фракции, содержащей легкие олефины, и фракции, содержащей тяжелые олефины, причем содержащая легкие олефины фракция включает этилен, а фракция, содержащая тяжелые олефины, включает С4+; приведения в контакт фракции, содержащей легкие олефины, с первой частью потока растворителя в первой зоне взаимодействия с растворителем для получения первого содержащего олефины очищенного потока и первого содержащего оксигенат экстракта; приведения в контакт фракции, содержащей тяжелые олефины, со второй частью потока растворителя во второй зоне взаимодействия с растворителем для получения второго содержащего олефины очищенного потока и второго содержащего оксигенат экстракта.

Изобретение относится к способу экстракции ароматических углеводородов из катализата риформинга, включающему смешение исходного сырья с селективным растворителем, разделение рафинатной и экстрактной фаз с последующей регенерацией растворителя, получение экстракта - концентрата ароматических углеводородов.

Изобретение относится к технике получения сжиженных углеводородных газов и их очистки от метанола и может быть использовано в газовой, нефтяной, нефтеперерабатывающей, нефтехимической и химической отраслях промышленности.

Изобретение относится к способу получения изопрена жидкофазным взаимодействием формальдегида и изобутилена и/или веществ, являющихся их источниками, например 4,4-диметил-1,3-диоксана и триметилкарбинола, в присутствии водного раствора кислотного катализатора при повышенной температуре и давлении с отбором из реакционной зоны парожидкостного потока продуктов реакции и воды.

Изобретение относится к способу извлечения одного или нескольких мономеров из потока (1) газа, включающему следующие стадии: в одной и той же первой экстракционной колонне С1: а) стадию экстрагирования путем приведения потока (1) газа в экстракционной колонне (С1) в контакт с органическим экстракционным растворителем (2), при этом указанный экстракционный растворитель (2) абсорбирует указанный мономер или мономеры, и b) стадию отгонки или десорбции инертными газом в экстракционной колонне (С1) путем подачи в нижней части колонны (С1) ниже точки подачи потока (1), содержащего мономеры газа, потока инертного газа(12), при этом поток (3) жидкости, содержащий экстракционный растворитель и мономер или мономеры, отводят снизу колонны (С1), а поток (4) отходящего газа отводят сверху колонны (С1), после чего во второй регенерационной колонне С2: с) стадию извлечения указанного мономера или мономеров, на которой указанный мономер или мономеры отделяют от экстракционного растворителя путем перегонки в регенерационной колонне (С2), в которую подают поток (3) жидкости, отведенный снизу колонны (С1), при этом поток, содержащий концентрированный мономер или мономеры (5), отводят сверху колонны (С2), а поток (2) жидкости, содержащий экстракционный растворитель, отводят снизу колонны (С2), после чего рециркулируют в верхнюю часть колонны (С1); причем мономер или мономеры выбраны из диенов, винилароматических соединений и изобутена. Использование настоящего изобретения позволяет свести к минимуму содержание примесей на стадии извлечения мономера. 9 з.п. ф-лы, 5 ил., 6 табл., 1 пр.
Наверх