Способ депарафинизации минеральных масел

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН И Я

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

<Ц887622

=Фза

It е (61) Дополнительное к авт. овид-ву— (22) Заявлено 28.11.79 (21) 2851012i23-04 с присоединением заявки— (23) Приоритет— (43) Опубликовано 07.12.81. Бюллетень ¹ 45 (45) Дата опубликования описания 07.12.81 (51) M.Êë. С 10 G 73/04

Хосударствеииый комитет ио делам изобретений и открытий (53) УДК 665.637.73 (088.8) (72) Авторы изобретения

C

Н. М.-И. Сеидов, P Ш. Кулиев, А. И. Абасов, В. А. Байрамов, Ф. P. Ширинов, И. К. Велиев:, и А. М. Мустафаев (71) Заявитель (54) СПОСОБ ДЕПАРАФИНИЗАЦИИ МИНЕРАЛЬНЫХ

МАСЕЛ

1 2

Изобретение относится к области,нефтепереработки, в частности к способу депарафинизации минеральных масел.

Увеличение объема производства низкозастывающих (зимних и всесезонных) ми- 3 неральных масел и доли вовлекаемых в переработку парафинистых нефтей привело к тому, что процесс депарафинизации в общей схеме производства смазочных масел неуклонно возрастает.

Депарафинизацию масел осуществляют с помощью различных растворителей (1).

Одним,из основных параметров, лимитирующих производительность депарафинизации растворителями, является скорость 15 фильтрации, которая зависит от размеров, формы и структуры кристаллов парафина, образующихся при охлаждении раствора депарафинируемого масла.

Мелкие кристаллы очень быстро забивают фильтровальную ткань, что требует частой остановки и промывки фильтров.

Крупные кристаллы способствуют образованию плохо промываемой массы с высоким содержанием масла. 25

Одним из способов повышения эффективности процесса депарафинизации, не требующим больших капитальных затрат, является применение депарафинирующих добавок, повышающих скорость фильтрации и увеличивающих выход масла, вследствие изменения размеров, формы и структуры кристаллов парафинов.

Известны способы депарафинизации ма сел растворителями с использованием различных депарафинирующих добавок, представляющих собой продукты конденсации хлорпарафина с нафталином (парафлоу), сополимеры этилена, олефинов, полиметакрилаты (2).

Наиболее близким к описываемому по технической сущносии и достигаемым результатам является способ депарафинизации минеральных масел путем смешения сырья с растворителем с последующей термообработкой, охлаждением смеси и фильтрацией с выделением депарафинированных масел и парафинов. Процесс проводят с ,испольэовали:нем в ка чеславе депарафинирующей добавки смеси маслорастворимых полимерных продуктов А и В (3).

Продукт А представляет собой сополимер не менее двух олефинов или смесь полимера и сополимера среднего молекулярного веса 2000 — 60000. Получают продукт А полимеризацией или сополимеризацией а-моноолефинов С14 — С 4 в пр иоутствии катализаторов Ц иглера-Натта в углеводородном растворителе в атмосфере азота.

887622

Таблица 1

Депарафпннруемый продукт в способе согласно изобретению

Остаточный рафинат по прототипу

Показатели дистиллятный остаточный рафпнат рафинат

0,9036

26,7

0,8963

17,64

282

0,8790 ,5,47

216

36

Продукт В представляет собой полимеры или сополимеры и-алкилмета p::ëàòoâ с алкильной цепью Сгв — С„сред,его ..:олекулярного веса 15000 †2000.

Продукты А и В вводят в масло раздельно или в виде концентрата с содержанием 5 — 60

Введение 0,05 — 0,1 мас. % смеси А и В (50/50) в остаточное масло улучшает относительную скорость фильтрации в 2 раза и повышает выход депарафинированного масла на 0,2 — 0,6 мас. .

Недостатками этого способа депарафинизации являются недостаточно высокая скорость фильтрации и незначительное увеличение выхода,депарафинированного масла. Кроме того, используемая в этом способе добавка получается по многостадийной и сложной технологии, а в качестве исходного сырья применяются трудноступные и дорогие высшие а-олефины, которые в настоящее время производятся в промышленности в небольших количествах, а находят применение во многих важных об.ластях, где являются незаменимым сырьем.

Целью изобретения является увеличение скорости фильтрации и выхода масла.

Поставленная цель достигается тем, что в способе депарафинизации минеральных масел путем смешения сырья с растворителем в присутствии депарафинирующей добавки с последующей термообработкой, охлаждением смеси и фильтрацией с выделением депарафинированных масел и паП чотпость р4

Вязкость при 100 С, сст

Температуры вспышки, С

Температура застывания, С

Содер>ка1 ие парафинов, мас. о/о

Депараф ин изащию масляных рафинатов проводят следующим образом. Рафинат смешивают с депарафинирующей добавкой с растворителем, затем после термической обработки смесь охлаждают до температуры фильтрации и фильтруют под вакуумом, получая парафины (на фильтре) и раствор депарафинированного масла, которое затем отделяют от растворителя.

Депарафинизацию дистиллятного рафината проводят в смеси селективных расгворителей ацетон: толуол = 40: 60, взягой в количестве 350% по отношению к рафинату при — 25 С, а остаточного — в смеси селективных растворителей ацетон: рафинов, в качестве депарафинирующей добавки используют продукт термическсй деструкции этилен-пропиленового сополимера (СКЭП-P), имеющий молекулярную

5 массу 2000 — 7000, в количестве 0,05 — 0,5 мас. %. При этом продукт термической деструкции сополимера имеет следующий состав, мол. : пропилена 36 — 50, этилена

64 — 50.

10 Добавку получают следующим образом.

Этилен сополимеризуют с пропилсном среде жидкого пропилена на катализаторах Циглера-Натта при температз ре от

+ 10 до — 10 С, содержании этилена в

15 жидкой фазе 4 — 7 мол. /в и соотношении компонентов каталитической системы АИ

3: 1 — 10: 1, получая сополимер с мо 7. массой от 100000 до 1000000. Затем высокомолекулярный сополимер подвергают терми20 ческой деструкции при 340 — 380 С и остаточном давлении 20 — 80 мм рт. ст. в течение 5 — 30 мин. В результате получают продукт с молекулярной массой 2000-7000, содержащий 36 — 50 мол. % пропи25 лена и 64 — 50 мол. /о этилена, который используют в качестве депарафинирующсй добавки, вводя в масло в количестве 0,05—

0,5 мас. ю/о.

Депарафинизации подвергают дистп .лятпый и остаточный рафинаты парафинистых нефтей с характеристиками (для сравнения присоединены свойства депарафинируемого масла по прототипу), приведенными в табл. 1.

85: толуол = 30 . 70, взятой в количестве

400% при — 25 С. Эти режимы обеспечивают получение масел с температурой за стывания — 15 С и высоким выходом.

Изобретение иллюстрируется следующими

40 примерами.

Пример 1. Необходимое количество деструктированного сополимера этилена с пропиленом с содержанием 42 мол. O пропилена с молекулярной массой 2000 добав45 ляют при 60 С в дистиллятный рафинат, затем после разбавления растворителем, термической обработки и охлаждения до — 25 С фильтруют,под вакуумом. Концентрация деструктированного этиленпропиле887622 лимер с ММ 7000. Концентрация сополимера 0,05; 0,15; 0,5 мас. % от сырья.

Пример 5. Депарафинизацию проводят аналогично примеру 1, но берут де5 структированный этиленпропиленовый сополимер с ММ 6000 и содержанием пропилена 36 мол. %. Концентрация сополимера составляет 0,05; 0,15; 0,5 мас. % от сырья.

l0 Пример 6. Депарафинизацию проводят аналогично примеру 1, но берут деструктированный этиленпропиленовый сополимер с ММ 6000, содержащий 50 мол. пропилена. Концентрация сополимера со15 ставляет 0,05; 0,15; 0,5 мас. 0, от сырья.

Результаты депарафинизации дистиллятного рафината по примерам 1 — 6 представлены в табл. 2.

Таблица 2 (Тс ) пература

Отиосительная ( скорость фильтрации

Скорость (1!! Ibl р )цпи, ма/м ч

) !

Состав добавки Кол. :ество (содсрккаиие доопвки, пропилсиа), мол.

0)„!

При- ) меры !!В)код масла, мас. % застываиия депарафииировапного м: ела, С

1!а)) меиовапи) е доо: вки — 15

).)е доо )вки

80,8

81,2

81,6

)8l,8

82,1

82,1

81,8 — 15 — 15 — 15 — 15 — 15 — 15 — !5

СКЭП-P

ЛЫ-2000

2 СКЭП-P

ММ-4300

СКЭП-Р

) (. )!.Ч-6000

12.!2

82,0

82,2

82,2

81,9

82,2

81,7 — 15 — 15 — 15 — 19 — 15 —.15

4, СКЭП-! .),! Ч-7000

0,799 1,906

0,986, 2,353

1,048 I 2,501 !

0,838, ".О 0

1.082 j ) 2.582 .1,156 2,759

A 05

0,50

81,О

81,5 — 15 — 15 — 15

5 СКЭП-P

М. )4-6000! б, СКЭП-Р

МЧ-6000

)81,7

82,4

) 0.05

35 1 0,15 ! ,3,50

0,05

50 0,15

) 0,50 — !5 — 15 — 15

0.818 952

1,082 2,532

1,118, 2,668

81,5

82.3

P) 9 — 15 — l5 — 15 нового сополимера составляет 0,05; 0,15; 0,5 мас. от сырья.

Пример 2. Депарафинизацию проводят аналогично примеру 1, но берут деструктированный этиленпропиленовый сополимер с ММ 4300. Концентрация сополимера составляет 0,05; 0,15; 0,5 мас. % от сырья.

Пример 3. Депарафинизацию проводят аналогично примеру 1, но берут деструктированный этиленпропиленовый сополимер с ММ 6000. Концентрация сополи мера составляет 0,05; 0,1; 0,15; 0,20; 0,25;

0,30; 0,50 мас. %.

Пример 4. Депарафинизацию проводят аналогично примеру 1, но берут сопо0,05

0,10 0,50

0,05

0,15

О;50

0,05

0,10

G,15

0,20

0,30

0,25

0,50

Пример 7. Необходимое количество

:деструктированного сополимера этилена с проп)иленом )c содержанием )пропилена

36 мол. % и ММ 2000 добавляют при 60 С в остаточный рафинат, затем после разба)аления растворителем, термической обработки и охлаждения до — 25 С фильтруют под вакуумом, Концентрация сополимера составляет 0,05; 0,10; 0,15; 0,5 мас. от сырья.

Пример 8. Депарафннизацию проводят анало,:нчно примеру 7, но берут );еструктированный сополимер с ММ 4300.

Концентрация сополнмера состав"".ÿåò 0,05;

0,10; 0,15; 0,5 мас. % от сырья.

30 ;.419 1 . 79,6

0599 1 430

0,671 1,601

0,762 1.819

О 798 ) 1904

1,156 2 75 -!

1,197 2,857

0,838 2,00

1,048 2,501

1.118 К668

1,156 . )2.759

1,197 2.857

1,197, 2 8.=7

1,197 2.8, Пример 9. Депарафинизацию прово дят аналогично примеру 7, но берут деструктированный сополимер с ММ 6000. Концентрация сополимера составляет 0,05; 0,10;

0,15; 0,20; 0,25; 0,30; 0,50 мас. % от сырья.

Пример 10, Депарафинизацию проводят аналогично примеру 7, но берут деструктированный сополимер с ММ 7000.

Коннснтрацня сополнмера составляет 0.05;

О,!О; 0,15, 0.5 мыс. ", ; от сьгья.

П р н м е р 11. Депарафнннзацию проводят аналогично примеру 7, но берут деструктпрованный этиленпропиленовый сополимер с MM 6000, содержащий 42 мол. %

887622 пилена 50 мол. %, Концентрация сополи-мера составляет 0,05; 0,10; 0,15 и 0,5 мас. % от сырья.

Результаты депарафинизации остаточного рафината по примерам 7 — 12 приведены в табл. 3.

Таблица 3

Состав добавки (содер ьк а пи е пропилеи а), мол. %

Относительная скорость фильтрации, (1

Количество добавки, мас. %

Скорость фильтрации, мз! г,ч

Выход масла, мас. %

Примеры

11аименование добавки — 12 — 12 0,109

0,257

2,358

82,9

83,1

Про- Без добавки тотип С добавкой

0,10

0,069

Без добавки — 15 66,2

Способ согласно изобретению

0,06

0.,10

0,15

0,50

l,4970

2,391

2,507

2,797

68 5

69,3

70,1 ,72,4 — 15 — !5 — 15 — 15

0,123

О !65

0,173

0,193

7 СКЭП-P

ММ-2000

36

0,10

9 СКЭП-P

ММ-6000

8 С.КЭ(П-P

ММ-4300

О,125

i0,173

0,185

0,198 — 15 — -15 — 15 — 15

1,503

2,507

2,681

2,869

69,7

7! .5

7 з O о (,o

0,06

О,IО

0,15

0,50

10 СКЭП-.Р

ММ-7000

1 548

2,580

2,710

2,710

3,246

0,132

0,178

0,187

0,187

0.224

0,06

О, IО

0,15

О,15 0,50

69,!

69,6

70,0

70,0

72,0 — 15 — 15 — !5 — 15 — 15

11 СКЭП-P

ММ-6000

l,565

2,609

2,754

3,348

0,135

0,180

0,190

0,231

0,06

0,10

О.15

0,50

68,7

Г28,9 ,70,1

74,0 — 15 — 15 — 15 — 15

12 СКЭП-P

ММ-6000

1,532

2,536

2,681 3,290

О.О6

0,10 0,15

0,50

0,131

О,175

0,185

0,227 — 15 — 15 — 15 — 15

68,6 69,7

70,8

74,5 нирующая добавка получается на основе дешевых и легкодоступных мономеров по простой технологии, позволяющей легко

10 регулировать параметры процесса.

Получаемая добавка однородна по составу и хорошо растворяется в масле.

Формула изобретения

Способ депарафиниэации минеральных масел путем смсшения сырья с растворитепропилена. Концентрация сополимера со ставляет 0,05; 0,010; 0;15; 0,5 мас. %.

Пример 12. Депарафинизацию про: водят аналогично примеру 7, но берут де. структированный этиленпропиленовый сополимер с ММ 6000 и содержанием про0,06

0,10

0,15

0,20 0,25

0,30

l0,5O

Способ депарафи!н!изации масла согласно изобретению позволяет благодаря используемой добавке увеличить относительную скорость фильтрации в 2,5 — 3,5 раза (в прототипе в 2 раза), выход депарафпнированного масла при этом увеличивается от 3,9 до 8,1 мас. % (в прототипе на

0,2 мас. %).

Преимущества способа депарафпниза ции согласно изобретению заключаются также в том, что применяемая депарафп0,1.35

0,182

0,198

О,204

0,213

0 231

j0,248

1,583

2,638

2,869

2,957

3,087

8,348

8,595

70,0

70,4

71,4

71,8

72,0

72,4

74,0

Температура застывания депарафпни-роваиного масла, ОС вЂ” 15 — 15 — 15 — 15 — 15 — — 15 — 15

887622,10

Составитель Л. Иванова

Тскрсд А. Камышникова Корректор И. Ссиновская

Редактор П. Горькова

Заказ 1762/1288 Изд. № 633 Тираж 553 Подписное

НПО «Поиск» Гос, дарствснново комитета СССР по делам изобретений и открытий

11.:035, .Чоскв1, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Тип. Харьк. фил. пред. «Патент» лем в присутствии депарафинирующей добавки с последующей термообработкой, охлаждением смеси и фильтрацией с выделением депарафинированных масел и парафинов, отличающийся тем, что, с целью увеличения скорости фильтрации и выхода масел, в качестве депарафинирующей добавки используют продукт термической деструкции этиленпропиленового сополимера, имеющий молекулярную массу ..2000 — 7000, в количестве 0,05 — 0,5 мас. о о, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Гольдберг Д. О. и др. «Смазочные масла из нефтей восточных месторождений». М., «Химия», 1972, с. 112 — 113.

2. «Исследование полимерных добавок для повышения эффективности процесса депарафинизации масел», «Химия и технология топлив и масел», 1978, № 1, 21 — 24.

3. Патент США ¹ 3806442, кл. 208-33, опублик. 1974 (прототип).