Патент ссср 333753

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

Сова Советских

Социалистических

Республик

Зависимый от патента №

М. Кл. С 07b 21/00

С 10О 43/18

Заявлено 19.Х1.1968 (№ 1282681/23-4) Приоритет 21.XI.1967, № 52931/67, Великобритания

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

УДК 665.663.4 (088.8) Опубликовано 21.111.1972. Бюллетень ¹ 11

Дата опубликования описания 16Х.1972

Авторы изобретения

Иностранцы

Рудольф Якоб Маас (Федеративная Республика Германии), Йоган Георг Альберт Биттер и Корнелис Вильгельмус

Кристианус Ван Паассен (Нидерланды) Иностранная фирма

«Шелл Интернешенел Рисерч Маатхапей Н. В.» (Нидерланды) Заявитель

СПОСОБ ДЕПАРАФИНИЗАЦИИ НЕФТЕПРОДУКТОВ

Изобретение относится к области нефтепереработки и касается процесса выделения парафиновых углеводородов из нефтяных фракций.

Известен способ депарафинизации нефтепродуктов путем обработки их мочевиной или тиомочевиной в смеси с аммиаком.

Однако, известный "пособ недостаточно эффективен. При определенном минимальном и сверх него давлении аммиака мочевина может реагировать согласно равенству

СО ()Н,),+1 )Н,=СО (1 тН,) NHa с образованием кристаллического комплекса.

Карбамид может легко распадаться на твердую мочевину и аммиак, например, при уменьшении давления аммиака или при увеличении температуры. Тиомочевина может вступать в реакцию с аммиаком подобным образом.

С целью повышения скорости процесса и выхода пара финовых углеводородов предлагают процесс осуществлять при относительном давлении не менее 0,2 от равновесного давления твердого комплекса и/или раствора жидкого аммиака. Процесс желательно проводить при относительном давлении 0,45 — 0,8 от равновесного давления аммиака и при темп ер а тур е 50 — 70 С.

На фиг. 1 представлена зависимость между давлением и температурой системы мочевины — аммиак; на фиг. 2 представлена непрерывная схема осуществления процесса.

Под давлением равновесия раствора жидкого аммиака понимают давление аммиака B

10 насыщенном растворе мочевины или тиомочевины в жидком аммиаке; для мочевины оно представлено кривой 1, включая точку Л на фиг. 1. Давлением равновесия твердого комплекса мочевины с аммиаком является давле15 ние аммиака в комплексе, для мочевины оно представлено кривой 2 на фиг. 1. Давления выражены в абсолютных атмосферах.

Высокая скорость образования аддуктов до20 стигается при использовании избытка раствора мочевины или тиомочевины в жидком аммиаке. Коэффициент избытка не превышает

1,5. Время контакта, необходимое для полного аддуктообразования зависит от условий

25 процесса, таких как температура, степень взаи333753 модействия между фазамп, природа исходного сырья, и не превышает 30 мин.

Твердый комплекс мочевины с аммиаком можно вводить в зону реакции в виде суспензии из мелких диспергированных частиц в маловязкой жидкости. Такие маловязкпе жидкости состоят, предпочтительно, из одного или более низкомолекулярных углеводородов, которые не образуют аддукты с мочевиной или тиомочевиной, предпочтительна жидкость, содер>кащая циклогексан или толуол.

Твердый комплекс можно также ввести в зону реакции в виде раствора комплекса и/или мочевины в жидком аммиаке. Этот раствор комплекса и/или мочевины имеет температуру и давление такие, что система лежит на или .выше кривых.

Образовавшиеся в процессе твердые аддукты могут быть отделены от депарафинизата любым из способов сепарации, например, фильтрацией, .центрифугированием, с помощью гидроциклонов и т. п. Это разделение значительно облегчается, если сначала твердые аддукты, суспензированные в жидкой фазе, подвергнуть процессу окомкования. Согласно этому процессу, связующая жидкость образуется благодаря вспомогательному соединению (например, небольшому количеству воды), которое присутствует или может быть введено в систему, и благодаря сжатому газу (например, аммиаку), которое надо ввести в систему.

Депарафинизат может быть подвергнут дальнейшей обработке, например, в ректификационной колонне.

Аддукты после отделения от депарафиниза а подвергают разложению на парафины и мочевину. Распад твердых аддуктов может быть осуществлен, например, при простом нагревании или под действием горячего растворителя.

Например, разложение в жидком аммиаке может быть осуществлено при давлении в пределах 20 — 30 ата. Температура разложения приемле»а в пределах от 70 до 100 С и предпочтительна в пределах 80 †1 С.

Сырьем для данного процесса служат парафинистые нефтяные фракции, такие как бензин, керосин, газойли, дистиллятные смазочные масла и фракции, содержащие остаточные компоненты. Можно также использовать фракции, полученные в процессе крекинга, например тяжелые масла с установки каталитического крекинга, а также рафинаты селективной очистки. Для керосина и газойля процесс осуществляют при температуре не выше 45 С, а для смазочных масел — при температуре выше 45 С.

К исходному сырью можно добавить растворитель для снижения его вязкости. Растворителями могут быть низкомолекулярные углеводороды, например пентан, гексан, гептан, октан, изооктан, или смеси, содержащие такие углеводороды, например бензиновые фракции.

В качестве растворителей могут применяться

65 также ароматические углеводороды, особенно предпочтителен толуол.

Исходное сырье, например содер>кащее парафин смазочное масло, постоянно подается по трубопроводу 1 в реактор 2, снабженный перемешивающим устройством. В этот реактор подается по линии 3 раствор мочевины в жидком аммиаке, а по длине 4 — растворитель для снижения вязкости исходной смеси.

В реакторе жидкий аммиак испаряется, газообразный аммиак откачивается по линии 5.

Рабочее давление в реакторе таково, что относительное давление не меньше 0,2. При этих условиях в реакторе 2 образуются аддукты парафинов с мочевиной или тиомочевиной.

Реакционная смесь из реактора 2 по линии

6 непрерывно поступает в реактор 7, где завершается образование аддукта; газообразный аммиак откачивается через линию 8.

Из реактора 7 полученная суспензия твердых аддуктов в растворе депарафинизата поступает по линии 9 в аппарат 10 для окомкования. Газообразный аммиак вводится в аппарат по линии 11. Аппарат 10 снабжен вращающейся поверхностью 12 и мешалкой 13. Мешалка служит для создания сильной турбулентности в концевой секции 14. Из аппарата

10 суспензия из комков аддуктов в растворе депарафинизата пропускается по линии 15 в камеру 16, где давление аммиака снижено до атмосферного, так что суспензия, удаляемая по линии 17, может быть отфильтрована при атмосферном давлении на фильтре 18. Температура в камере 16 настолько ниже температуры, поддерживаемой в реакторах 2 и 7. Комки могут быть также отделены и под давлением, в этом случае камера 16 не требуется.

Газообразный аммиак отсасывается из камеры 16 по линии 19. Комки аддуктов, оставшиеся на фильтре 18, могут быть затем смыты растворителем, циркулирующим в процессе.

Отфильтрованные аддукты подаются в аппарат 20 для разложения с помощью аммиака, подаваемого по линии 21, на парафин и однородный раствор мочевины в аммиаке.

Смесь парафинов и раствор мочевины откачивается по линии 22 и разделяется в отстойнике 23. Фаза, включающая в себя парафины, :по линии 24 подается в ректи фикационную колонну 25 для удаления растворителя, который возвращается в цикл процесса по линии

26. Парафины выводятся по линии 27. Из отстойника 23 отделенный раствор мочевины возвращается в процесс по линии 3.

Раствор депарафинизата в растворителе, стекающий с фильтра 18, часть которого можно подать по линии 4 в реактор 2, подается по линии 28 в ректи фикационную колонну 29, где от депарафинизата отгоняется растворитель и возвращается в процесс по линии 30.

По линии 31 выводится депарафинизат.

Пример. В качестве исходного сырья взят нефтяной дистиллят, полученный путем вакуумной перегонки остаточной фракции парафпнистой сырой нефти, Этот не фтяной дистил333753

Таблица

Выход парафина в процентном отношении из равновесия

Давление Относительравновесия, ное атп давление

Температура, С

72,4

71,1

94,7

66,3

85,0

81,5

78,1

61,4

91,5

93,4

64,0

46,6

36,3

0,51

0,31

1,00

0,21

0,56

0,55

0,57

0,20

0,66

0,69

0,21

0,09

0,08

5,3

7,1

7,7

8,65

8,65

8,8

8,65

9,4

9,4

10,2

9,4

10,85

12,3

24

31

52

16

-20

0 < 20 Ф0 60 60 ° 100

Фиг 1 лят с пределом кипения 350 — 480 С, содержащий 43 вес. % парафина, разделен при помощи раствора мочевины в жидком аммиаке на установке непрерывного действия, как описано выше, на фракцию парафинов и депарафинированную нефть. Нефтяной дистиллят, разоавленный 7,7 об. ч. толуола и 65%-ный раствор мочевины в жидком аммиаке, покомпопснтllо введен в первый 0ç вух снабженных мешалками реакторов, Материал выдержан в течение 3,3 мин в каждом реакторе.

Аддукты, удаленные из второго реактора, окомкованы и затем подвергнуты распаду па парафины и мочевину B жидком аммиаке прп температуре около 85 С и давлении аммиака около 25 ата.

Проведено 13 опытов при температурах в пределах от 10 до 70 С. Для каждого из этих опытов, температура, соответствующее давление равновесия, относительное давление и выход приведены в таблице.

Предмет изобретен и я

1. Способ депарафинизации нефтепродуктов путем обработки их мочевиной или тиомочевиной в виде раствора в жидком аммиаке и/или в виде твердого комплекса с аммиаком и/илп

20 в виде раствора комплекса в аммиаке, отличающийся тем, что, с целью повышения скорости процесса и выхода парафиновых углеводоров, процес" осуществляют при относительном давлении не менее 0,2 от равновесного

25 давления твердого комплекса и(или раствора жидкого аммиака.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что процесс осуществляют при относительном давлении 0,45 — 0,8 от равновесного давления ам30 миака.

3. Способ по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что процесс осуществляют при 50 — 70 С.

333753

Составитель Л. Иванова

Техред Л. Богданова

Корректор Л. Царькова

Редактор Л. Новожилова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 1025, 4 Изд. М 397 Тираж 448 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, 5К-35, Раушская иаб., д. 4/5