Способ очистки масляных фракцийнефти

 

Союз Советских

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

>830754

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 15.11.78 (21) 2684582/23-4 с присоединением заявки— (23) Пр иоритет— (43) Опубликовано 07.03.81. Бюллетень № 9 (45) Дата опубликования описания 10.03.81 (51)М.Кл.з С 10 G 21/06

Государственный комитет по делам изобретений и открытий (53) УДК 665 66 (088.8) (72) Авторы изобретевия А. А. Гайле, В. А. Проскуряков, Л. В. Семенов, Н. И; Волкова и Л. М. Ульченкова (71) Заявитель Ленинградский ордена Трудового Красного Знамени технологический институт им. Ленсовета (54) СПОСОБ ОЧИСТКИ МАСЛЯНЫХ ФРАКЦИЙ НЕФТИ

Изобретение относится к области нефтепереработки и может быть использовано для удаления из масляных фракций нефти полициклических ароматических углеводородов, имеющих низкий индекс вязкости, а также смолистых веществ и соединений, содержащих серу, азот, кислород, которые ухудшают эксплуатационные свойства масел (термическую и термоокислительную стабильность) .

Известны способы очистки масел от нежелательных компонентов жидкостной экстракцией с использованием в качестве экстрагентов, например, N-метил-2-пирролидона в смеси с водой (1). 15

Недостатком этого способа является небольшая растворяющая способность экстрагента.

Более близким к предложенному способу по достигаемому результату является 20 способ очистки масляных фракций от полициклических ароматических углеводородов, асфальтосмолистых веществ и гетеро.циклических соединений путем экстракции селективным растворителем, в качестве которого используют фенол или фурфурол (21.

Фенол обладает низкой селективностью, для увеличения которой в него добавляется

5 — 10 воды. Однако использование водного фенола снижает выход рафината и лишь незначительно улучшает его качество. Сильная токсичность фенола, высокая температура застывания (42 С) также осложняют его использование в качестве избирательного растворителя.

Фурфурол обладает более высокой ce",åêTHâH0ñòüþ, меньшей токсичностью и лучшими физико-химическими свойствами, однако основным недостатком фурфурола является его малая растворяющая способность и, кроме того, низкая термоокислптельная стабильность, что вызывает большие потери фурфурола при проведении процесса экстракции.

Целью изобретения является повышение степени очистки масляных фракций и увеличение выхода очищенного масла.

Поставленная цель достигается тем, что в качестве селективного растворителя в известном способе используется цианметилацетат или его водный раствор.

Цианметилацетат СНзСООСНеСХ представляет собой бесцветную жидкость с вязкостью 1,3 сст при 30 С.

Температура кипения цианметилацетата составляет при атмосферном давлении плотность р," = 1,10 г/с,и, показатель преломлеHHH n 0 = 1 400

810754

I. Отгонку его от компонентов масляной фракции (ректификация или перегонка с паром).

2. Реэкстракцию извлеченных компонен5 тов из экстрактной фазы с помощью низкомолекулярных парафиновых углеводородов (пентан, гексан).

3. Отмывку растворителя водой.

Экстракционные свойства цианметилацетата исследуют как на искусственных смесях, моделирующих углеводородную часть масляных фракций нефти (тридекан-а-метилнафталин), так и на промышленных

l5 масляных фракциях. Содержание воды в цианметилацетате может быть от 0 до

10 масс. %. Меняя обводненность экстрагента, можно регулировать выход и качество очищенного масла.

20 Соотношение растворитель: сырье при использовании цианметилацетата или его смесей с водой целесообразно поддерживать в пределах от 0,5 до 3: 1.

25 Пример 1. В табл. 1 приведены результаты одноступенчатой экстракции а-метилнафталина из смеси с тридеканом при

20 С и весовом соотношении растворитель: сырье 1,5: 1.

Таблица 1

Содержание а-метилнафталина, вес. %

Степень извлече- Содержание три ппи а-метилнаф- декана в рафиталина, % i нате, вес. %

Степень извле- Выход чсция тридс- оафпната, кана, вес. %

Растворитель сырье, экстракт

35,0 79,0

1

35,0 93.0

79,3

Фурфурол

55,6

92.0

75,3

Цианметил ацетат

57,0

80,9

975

78,5

Как видно из представленных в табл. 1 данных, цианметилацетат превосходит фурфурол по всем показателям. В результате одноступенчатой экстракции а-метилнафталина цианметилацетатом достигнуты более высокая степень извлечения а-метилнафталина (57,0 FFo против 55,6% для фурфурола), .лучшее качество рафината (содержание . тр идекана в рафинате 80,9% против 79,3% ), большой выход рафината (78,5% против

75,3%) .

Экстракт

Раф инат

Растворитель пго

"0 го го о о ч

Выход, о

6,95 2,52

7,11 2,52

0,9316

0.9103

1,5453

1,5138

1,5580

2,76 87,0

2,82 82,0

2,899 92,4

0,8579

0,8579

0,8576

1,4718

1,4726

1,4722

Фурфурол

Фенол+6% Hzo

Цианметилацетат

0,9503

7,36 2,54

Цианметилацетат+

3% HzO

1,5586

2,79 96,1

0,9690

7,03 2,52

0,8598

1,4744

Цианметилацетат можно получить с помощью одностадийного синтеза из доступного сырья — ацетата калия (натрия) и хлора цетонитрил а.

Предлагаемый растворитель обладает сочетанием высокой селективности с достаточно высокой растворяющей способностью по отношению к нежелательным компонентам масляных фракций.

Термическую стабильность цианметилацетата определяют кипячением в течение

100 ч. После нагревания хроматографический анализ показывает отсутствие как легкокипящих, так и высококипящих продуктов разложения. Вязкость образца не изменяется, что свидетельствует об отсутствии процессов полимеризации и смолообразования.

Как известно, фурфурол уже при комнатной температуре осмоляется в присутствии

Воздуха, что обуславливает необходимость деаэрации масла, поступающего на установку очистки. Тем не менее потери фурфу1 ола за счет осмоления весьма значительны.

Термическая и термоокислительная стабильность цианметилацетата позволяет исключить стадию деаэрации сырья и значительно снизить потери растворителя.

Для регенерации цианметилацетата можно использовать известные методы:

В процессе многоступенчатой экстракции преимущества цианметилацетата будут еще более существенными.

П р и м ер 2. В табл. 2 приведены результаты одноступенчатой очистки промышленной масляной фракции, имеющей следующие физико-химические показатели: плотность р — — 0,8668, показатель преломления лго = 1,4810, вязкость v = 7,55 сст.

Экстракция проводилась при 50 С и соотношении растворитель: сырье 1,5: 1 (вес).

Таблица 2

810754

Формула изобретения

Составитель Н. Богданова

Редактор Л. Курасова Техред А. Камышиикова Корректор И. Осиновская

Заказ 223/219 Изд. Хе 222 Тираж 553 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Тип. Харьк. фил. пред. сПатентэ

Как видно, цианметилацетат позволяет получить рафинат несколько лучшего качества, чем фенол и фурфурол, но со значительно большим выходом.

Пример 3. Очистке подвергают мас- 5 ляную фракцию 280 — 430 С, имеющую следующие показатели: и- ðo — — 1,4806, o= 0,8566, t„, — 36 С.

Очистку проводят на роторно-дисковом экстракторе эффективностью 5 теоретических ступеней при соотношении растворитель: сырье 0,54: 1 (масс.). Температура на входе сырья 70 С, на входе растворителя— о

80 С.

В результате получен рафинат: и о 1 4725 р 0 8466

Выход — 96 8о/о.

В тех же условиях очистка фурфуролом дает рафинат с выходом 94%.

Использовать соотношение растворитель: сырье больше 3: 1, т. е. больше, чем на действующих установках для дистиллятных масел, экономически нецелесообразно.

Способ очистки масляных фракций нефти от полициклических ароматических углеводородов, асфальтосмолистых веществ и гетероциклических соединений путем экстракции селективным растворителем, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения степени очистки масляных фракций и увеличения их выхода, в качестве селективного растворителя используют цианметилацетат или его водный раствор.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Патент США № 3843515, кл. 208-326, опубли к. 1974.

2. Химия и технология топлива и масел, 1966, М 6, с. 31 — 33 (прототип).