Способ очистки масляных фракций нефти
) Авторы. изобретения
И. M. Прокопец, И. И. Бабяк и П. И. Топи ьейцкйй
/
Львовский ордена Ленина политехнический институт (73) Заявитель (54) СПОСО6 ОЧИСТКИ МАСЛЯНЫХ ФРАКЦИЙ
НЕФТИ Изобретение относится к области ! нефтепереработки и нефтехимии и может быть использовано на нефтепере-. ,рабатывающих и нефтехимических заводах.
В современных способах выделение ароматических углеводородов из угле. водородных смесей проводят отдельно от селективной очистки масел, различными селективными растворителями, хотя сущность этих процессов одинакова (11.
Недостатком этих способов является невозможность вести процесс экстракции ароматических- углеводородов из углеводородных смесей совместно с селективной очисткой масляных фракций нефти из-за неподходящих технологических условий (температура, .давление, природа и кратность растворителя и т..п.).
Наиболее близким к предложенному по технической сущности и достигаемо му результату является способ очист:2 . ки масляных фракций нефти путем экстракции селе кти вным раст ворителем при повыщенной температуре с получе. нием экстрактного раствора и масляной фракции в виде рафинатного раствора. Экстракцию проводят при 90-100 С с селекти вным раст ворителем.
Недост ат ками этого с пособа я вляются высокая температура экстракции, 1Е что снижает выход рафината - масла и селективност.ь извлечения нежелательных в масле компонентов, невозможность при этих условиях проведения одновременного выделения ароматических. углеводородов из низкомоле15 кулярных углеводородных смесей, а также невозможность применения для селективной очистки высоковязких масел эффективных экстракционных аппаратов (например, роторно-дисковых контакторов). Проведение процес.са селективной очистки масел фурфуролом при высокой температуре снижает стабильность фурфурола.
0730
Цель изобретения — упрощение тех. нологии процесса.
Поставленная цель достигается тем, что согласно способу очистки масляных фракций нефти путем экстракции селе кти вным раст ворит еле м при повышенной температуре с получением экстрактного раствора и масляной фракции в виде рафинатного раствора процесс проводят в- присутствии углео водородной фракции 62-122 С при массовом соотношении ее и исходного сырья 1; 9-1.
Процесс проводят при 30-60 С, Углеводородную фракцию 65-122 С смешивают с исходным сырьем.
Способ осуществляется следующим, образом.
Сырье для экстракции ароматических углеводородов — углеводородная смесь (получаемая из нефти или продуктов переработки нефти ), выкипающая в температурном интервале 65-122 С, смешивается перед или во время про цесса экстракции в самом экстракторе, с масляным. сырьем — фракцией о нефти, выкипающей при 300 С и выше, в массовых соотношениях от 1:9 до
1:1, предпочтительно от 1:9 до 1:4.
Экстракция - селективная очисткаосуществляется при температурах от
30 до 60" С с диметилформамидом (безводным или с содержанием воды до 67, ) или фурфуролом (безводным или с со" держанием воды до 3/). Массовое соотношение растворителя и смешанного сырья до 4: 1.
Растворитель регенерируется отгонкой из экстрактного и рафинатного растворов последовательно низкомолекулярных углеводородов и растворителя.
Пример 1 . Проводят выделение толуола из модельной смеси толуола н-гексана, взятых в соотношении 1: 1 (по массе), и совместную селективную очистку масляной фракции нефти, выкипающей B пределах температур 300-420 С (с коэффициено
go том лучепреломления n = 1,4985 и
О 1 содержанием серы 1,58 мас. ) экстракцией диметилформамидом при 30 С в одну ступень контакта в термостатированной делительной воронке. Весовое соотношение модельной смеси и масляной фракции нефти варьируется от
1:9 до 1:1. Количество диметилформамида 200 и 3001 на смешанное сырье.
Качество рафината - масла (очищен1 ное масло) оценивает по коэффициенту о лучепреломления п косвенно харакд) Ф теризующему нали чие полициклических углеводородов, смол и по содержанию серы. Полученные э кст р акт ные и р афинатные растворы подвергают разгонке из колбы Вюрца с дефлегматором в три шарика и последовательно отбира>О ют легкие углеводороды и растворитель от масла.
Результаты выделения толуола и селективной очистки масла диметилформамидом при ведены в т абл. 1.
lS Как видно из табл, 1, при 2003 диметилформамида степень извлечения толуола зависит от массового соотношения модельной смеси и масляной фракции нефти и увеличивается с умень20 шением этого соотношения от 79,2 до
89, 3 мас. 3. Одновременно у вели чи ваются концентрация толуола в экстракте от 56 до 723 и селективность от
5,4 до 8,6.
2s Аналогичная закономерность имеется и при 3003 диметилформамида на сырье, но степень извлечения толуола на 2 -33 выше, а концентрация толуола и селективность составляют 56-703 щ и 5,2-8,2 соответственно.
При 2001 диметилформамида на сырье выход рафината — масла увеличивается при снижении соотношения модельной смеси и масляной фракции
3S от 75 до 85 24.. Количество серы в рафи° ° нате - масле снижается при увеличении соотношения модельной смеси и масляной фракции от 1,58 до 0,919i, эо а коэффициент лучепреломления и фв уменьшается от 1,4985 до 1,4790, Аналогичная закономерность наблюдается при 3003 диметилформамида на сырье, но выход рафината — масла на
3-54 меньше, а коэффициент лучепреломления п составляет 1,4816-1,4760, "1) содержание серы - 1,01,-0,9143.(что несколько лучше, чем при 2003 диме-, тилформамида на сырье) .
Для сравнейия проводят опыты селективной очистки масла без его смешения с углеводородной смесью при тех же условиях..Получают выход рафината — масла на 2-М меньше (72 5 и 753) и чистоту его хуже (коэффиз циент лучепреломления и сост авляе только 1,4760 и 1,4790, содержание серы 1,020 и 1,067 ).
910 730
Пример 2 . Проводят совмещенную селе кти вную очи ст ку масляной фракции нефти с выделением толуола из модельной смеси экстракцией фурфуролом. Состав и качество исходного сырья, условия и методика экстракции аналогичны примеру 1.
Результаты выделе ия толуола и селективной очистки масла фурфуролом
10 представлены в табл. 2.
Сопост авлени е резул ьт атов, полученных в примере 1, с полученными
s примере 2 показало, что при экстракции фурфуролом степень извлечео !5 ния толуола на 1-4 меньше, а концентрация толуола в экстракте на
2-33 больше и селективность извлечения толуола на 1-2 единицы выше.
Выход рафината — масла на 2-3/ больше, но чистота его несколько ху- 40 же, чем при селективной очистке диметилформамидом (выход рашинатамасла составляет 78-842 с п >
1, 4790-1, 4830, содержание серы
0,96-1,0823).
При раздельной селективной очистке той же масляной фракции фурфуролом при тех же условиях выход рафината - масла 74 и 78/ с г. = 1,4812 и 1,4845, содержание серы 1,023 и
ЗО
1,092 соответственно, что хуже, чем при совместной селективной очистке масляной фракции нефти с экстракцией толуола из модельной смеси.
Фурфурол с точки зрения результатов экстракции в целом почти равноценен диметилформамиду, но регене1 рация его труднее.
Пример 3 . Проводят совместно выделение ароматических углеводородов из фракции продуктов каталитического риформинга (сырье
1 — бензин плат форминга), выкипаюо 45 щий в пределах температур 65-122 С, содержащий 7,4l бензола, 22/ толуола, 20, суммарно этилбензола, ксилолов и высших ароматических углеводородов и 52,5i неароматических углево50 дородов (парафины, нафтены) и селективную очистку масляной фракции ,О 3О (сырье 2) нейти 300-400 С (n
1,4985, содержание серы 1,5R ;) обводненным (6i воды) диметилформа55 мидом на роторно-дисковом экстракторе диаметром 5 см, высотой активной зоны 60 см без температурного граУ о диента при температурах 30-60 С.
Сырье 1 и сырье 2 (фракция продук тов катапитического риформинга
65-122 С и масляная фракция нефти) смешивают в экстракторе путем подачи сырья 1 на 20 см ниже места ввода растворителя, а сырья 2 в низ экстрактора. Растворитель подают в верх экстрактора (на уровне верха активной зоны). Зкстрактные и рафинатные растворы обрабатывают, как в примере 1, а состав фракции 65-122 С и продуктов экстракции из нее определяют хроматографией на хроматографе.
Цвет-4.
Соотношение сырья 1 к сырью 2 поддерживают от 1:9 до 1:2. Количество растворителя 300 об.3 на сырье
1и 2.
Результаты представлены в табл. 3.
Как видно из табл. 3 процесс выделения аромати ческих у гле водородов из углеводородных смесей можно объед .нить с селективной очисткой масляных фракций нефтей.
Лучшие результаты получены при температуре 30 С и соотношениях бензина и .масляной фракции нефти
1:9 и 1:4.
Для сравнения проведено (табл. 3 опыт 2) при тех же условиях выделение ароматических углеводородов из того же бензина платформинга без масляной фракции нефти. Результаты получены значительно хуже, чем при совместной экстракции - селективной очистке.
Проводят также (табл 3 опыт 4 ) селективную очистку масляной фракции нефти без разбавления бензином платформинга при тех же условиях.
Выход рафината — масла 67":: (ко О эффициент лучепреломления И-т1
1,4730 содержание серы 0,6221, что не скол ь ко хуже, чем при совместной экстракции — селективной очистке.
Пример 4 . Проводят совмест но выделение аромати чески х у глеводородов и селективную очистку масляной фракции фурфуролом с содержанием воды 3 при 60 С при соотношении бензина платформинга и масляной фракции, равном .1:4. Количество растворителя — фурфурола брали 4004 на смешанное сырье. Качество сырья, аппаратура и методика экстракции были такими же, как в примере 3. Как видно из табл 3 (опыт 6), выход экстракта (в расчете на бензин платформинга) составил 5 17!, содержание бензола 13,91, толуола 41,23, этилбензола, ксилолов и высших ароматических углеводородов в сумме 35,43.
Выход рафината — масла (в расче. те на масляную фракцию) сост авил
910730 8
713 с содержанием серы 0,65? и коэф. фициентом лучепреломления 1,4732.
Как видно из табл 3, диметилформамид и фурфурол с точки зрения результатов экстракции — селективной очистки почти равноценные экстрагенты.
910730
Ф
Щ бС аж а Ф
Ф и v
0(ц л
» К)
О е
» » о м м о
Ю м е в
О. an
СО Ф
О О! о е О м о
« о .Ф
Ж сл м о
С
« о о
tp
1- Q
taI x з и х
t0 !О а а
-в о
Фса
I-eZ
t0Or
10С Р
Ф а> С
Y У с
c c е о
0О ф е о
О л
«
» О
0О
D CV
О м
Ф с
«
Щ Я с, и
II с
t0 Щ х !
» и
У
C) 1
1 !
I !
1 !
1 ! ! !
1 о
L ф
ttO IOZ0I
ХбС т. лс*
05 И ф а
X
Ю
t0 а бv
Ф
С!
» м л
О о
00 an л л
СЮ Ф
« «
3 м
5Л
CO сХ и
t0
Л О л л о
I
Ф
1- IY V э о с
0! !
) ! бГ
« сО В ъО
00 м л
Сб а о б01
Р Я и z
Ф а х
t0
Ф а св о
> Д с ъ о = б- 2 с
CC 0!
Z СГ
z c
aI
t0
3 = и з !
»
t0 бD с
О
1
1
I.
1
z
Ф
t0 а б- Ф
z c
Ф о
Ъс
X о о
1х
t0 !
» И х щ v а t0
I и
Y () о о
» О О и
an
an сО о ц
t0 х
aI м сО
О an О и\ о
L.
Ю о
CC т0 х*с эуо
4) 4 о и м
М
О О1 о о
« « о 0O
Ф 0О
»
О! О
« » м D
0О 0О м
О\ 1 л! л
01
М о
М и
t0 т о о о о м м
D о м о о м
D
СЧ
1 1! I
С! о
I б !
С б
1 !
1 !
3 и
I .
» а
В
tj!
3» о х
C с о
t0
Y
t0 а в о о о о о а о о л an о
00 о
01 о о
D
0О о о о о о
М ббб о м о а
М и!
I !
1
X ! с
1
I б- ! !
I
1 !
1 !
1 ! ! ! ! !
I !
I ! ! ! ! ! ! ! !
1 ! !
I ! !
1
1
I
I !
1
1
I
1
1
1
I
1 !!
Ф Й о э
«ZZt0 и аaI
eo aФ
; i iФЗ* - сvсс а оФФ*Ф Л
«v a I- 1- tX v о о о м Ф
CV О 0О М
Ю
0О Л И1 иЪ
I .1
1
I
1
I
1 б
I .1
1 б
1
1, 1
1 б
1 б
1
1.
1
1
I
1
1 !
1
I
1
1
1
910730
12!
Ч 1
10 1
=! I
Z 1
Сб
IO 1
10 I
» 1
I б 1
I. б
I! б! б!
CaI
z !
0 а !1,Р !! 3 ° а а и ц о 2 о о а о с бч О
Ю о о о я) о О»
« о бч о
01 О ъ
CV бч о! ч бл ! ч а о с
D с х
Я 2 х е о а с= с
4>
Р о
I0 Q а s
» х
-C0 С0 с а о е
Q л !
0 Z
Y б- с
v v
S e
У X
Ю о ! ч
OO 0ф
4 в о
Y
I0 а
vl
Ъ6 б!б о
L I5
czo б-а»
O Z C0
ICaZV
Ф сч
OO 00 о в
00 Л д сну
2 а э о
z
В
Il
I о
4,Э бч
° \ о
Ol бЧ а ъО МЪ о
СГ\ о а
OO ъ бCP с л
C!Ir
Ф
О. а о
10 б,б о 2 л v х о а л ъ бб О
s c
Z 0l
0I
s o
e z с
e Q
I С 1
C0OY а л 10
Ф. с о
eI-u ф М
K C!! о ъ
hC и Ю о л
О! ч с О ъО
1 «»
1«
1
1
1
1
I !
«б
z
D 0I °
01 01 10
C Я X
1- б б Э ф
Ф\ О ю
aa an 1 Cj OO ! 1 ОЪ 00
ЕЧ CO
OO 00
00 аА ф I
C) о
1Ч о
Ф 1 бvаб0
Лаь-В о о о о бч с \
1 С!
CO! 1
С! о о
° ф о бб\ 1 о о о
° - бч бл о
00 бЧ «0 .б б
Ф в
„О а о о. о
° f4 ФбЪ Ф с с !ч о сл
Ю б, О
- Т
OO ln «Ф
r- л
C) о о о
I an!
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
l
1
1
1
1
1
l
1
1
1
1
1
1
I
1
I
1
I
1
1
1
1 !
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
I
I ! !
1
1
1
1
1
1
I
1
14 м !
1!
1 с!
«о
1! .!!
1 в о о
М\ ъ C
Ю O O
° ° ° an
1 l
0! и
4Л
«п
1 1 е о с! т о
Z с и
I0 т ч!
«ч
1 1!
0 х
X з
С!
С
С!
«Ч
1 м
С1
«ч
«ч
1 1
I ! 1 1
A
1
I
1
1
1
l и
0!
М о
r и !
Ъ С1 сО
«ч
Сч
0I
Ю а
IQ
1ф 15
Z Cl
Ф
Х
IP а
Ю р %«
С>
3 с 1! и о 1Т
l
1.
I
I
1 ! !
1
1 ! ! !
1
1
1 !
1
1 !
1
1 ! !
1 !
1
1
1
I
I
1 ! ! !.
1
1 (. о о о v м
«Т
«0
Y е а а о
I- В и с г>
С! !
0 а z л
°Q.
Ф к в а о
0!
0!
1о о и
Ю
0! а ъ и
Z Р
IO о
С!
CI м а
3 а
СЭ .э
«» Ъ сэ
00
«ч м! ч «4
Ф о
° ч «а
Ф о Э ф «Э ео
«ч ао а «ч
0! С- алло ъ ао с! м с@
ln C! в
3 In
Ю Ф е °
00 «Ч л «ч
910730
4 с
О о! 1! I О ф O
a °
° ° Ю
Ф б»
I ! I
It
I!
1! ! ф
I ф
1 41 ф
° Щ
Ю
14 ,1 Cl
1 ,Я б
1
1
I !
О с
7!
1 б
Уль 1 а
° р О е
I Ф» о Зе
g. Callo
O. CC
1Ч бч
1
В бч
1 б !! I 1
Ф ю бч
Ф Ф о бч о
an е бч
Ю С7
o I
o - o сч сО
С7 caf в бО а бЧ бб бч cv 3е в
Ю
3 8
Ю
Ю м
Ю
Ыоа
mug
В 5 б- и М к
Еб-З б»
В
И
I I б
1ф с! м
Ю в бч an ю. о о в
o ю бч м м о сО ! ч . i io
CV: ° .Ф ч!
«ббг ф °
° с м б» . С! ° с! л сб
° Ф 1А
CCI б!О в м
Ю Ф Ф о -т в а;
° Î 1Ч O
В б» an .а -- an
I I
1 I !! I !
Ю о бч «О е 1» CV
17 м
I с
Ю
I4 1
I1
Ф
41
М.б
8.!
IK
О
Cl
C !
I
1
1 !
1
1
1 !
1 б
1 .I
1
1
1 !
1 !
1 !
1
1 се бч в О an
» в о м
Щ
l0 ! и
Э
Р
14
3 о б 1 в в в в»
Щ
z т
Ф бО
Э .Ф а
b и
Ф т
Э
С0
О м
t б,,б Я
I 1 ъО в
1Ч
I 1
1 1
1.б
1
1
1.!
1 ф м о
C) 1
Щ
4I II Ю
i z ббб 1 а" б- о а
У 3 бе! б.! а * б.б с.
::ь1 бб О с! Р
1O C х э
С с с
У
E3 v м о
О сО м
* о у и
III X а э
u z
У IO
A 36 с
Э Э а It
o O б- о
Щ а о
4! с
z ю
Э Ct !
Щ
z с
Ь
О
Ю
I
-У х@
I !. !
1 !
C tJ
ЩО
Ч ZCI
1 Cna
Ф Ф а ео то о о бч м ° ф . л .т м в в
° Ч бч
1»
У ббб 14
z а
О. ббб, o а О b ъО ф
z z у хм
ЭОСЧ ао ° °
0 о
У»»
I!I b Э б и
Еои а В !
4 сО
Э о с X
41 IO
1- сС
2 у
2
IZ
И
Ф
K й
1 I !!
О ф в» в O в
1Ч O л Сп о 1Ч бч ъО
IO бч
° ч сч
° СЧ в в л о о сО а» ф
I ф
O в,б в
° g$, Ф
an в.л э
an.1 I 1
1 i 1
I 1 1
У
3 бч а о «.,М
910730
19
lIÎ
ФФЪ
Ф в Ф о в
X х в
М с: о: сГ о а с=
Вб о
v з з
Ck е
Ф о
ФЧ
ФЛ
1 1
Ф
Ю
°
Ю an
ФЧ ФФ \
t4 бо
Ю
Вч е
ФЧ ФЧ сп,ф фф в
hh л о и
Й
CL
Я
У
Ф
4 б
1
I
1
I
I !
1
3 !
1.
Cl е ф ФФ\ а
Э
Я Фюб аgo ф б %Г ФРФ
В!
1
1 б
1 !
В
В
Фбб
В
Ф °
59 й
Ф.б ЙХ
,ох
D Ю IO о
ВР 41 з å
X о в х з
1II C; Z бб обло еео а v л
1Ф OI В а эха с а з том бб Вб
1 I Ф
v z
Фб. д
Фо о
И х
3м е- в
tn -е б !
Ф Фч
CC ФФ
ФВ . Л
I .1
1
1 I 1
1 ! !
1
1
I !
1
1
I ! 1
1
1
I
1 !
1
1
1 ! 1 1.
1
1 ! ! б
1 !
1
1
1 ! о» фЪ
Ф» Фб
1
1
1
1
Ф
I
I4
Фч
1 1
ВЬ Е Ф а
0» ФФФ
I
21
Формула изобретения
910730
Составитель Л. Боброва
Редактор Л. Веселовская Техред М.Гергель
Корректор В. Синицкая
Заказ 1027/1 . Тираж 524
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, N-35, Раушская наб., д. 4/5
Подписное
Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4
1. Способ очистки масляных фракций нефти путем экстракции селективным растворителем при повышенной температуре с получением экстрактного раствора и масляной фракции в виде рафинатного раствора, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью упрощения технологии процесса, последний проводят в присутствии углеводородной фракции 62-122 С при массовом соотношении ее и исходного сырья 1:9-1.
22
2. Способ по и. 1, о т л ич а ю шийся тем, что процесс проводят при 30-60 С.
3. Способ по п. 1, о т л.и " ч à ю шийся . тем, что углеводо" родную фракцию 60-122 C смешивают с исходным сырьем.
Источники информации, принятые во внимание-при экспертизе
1. Черножуков Н. И. Технология переработки нефти и газа, ч, 3, И., "Химия", 1978, с. 148.
2. Там же, с. 215(прототип).
