СПОСОБ ОЧИСТКИ МАСЛЯНЫХ ФРАКЦИЙ НЕФТИ Российский патент 1994 года по МПК C10G21/16 C10G21/20 

Изобретение относится к области производства нефтяных смазочных масел и может найти применение в нефтеперерабатывающей промышленности при очистке масел селективными растворителями: фенолом, фурфуролом, N-метилпирролидоном, а также может быть использовано при очистке масел парными растворителями (дуосолпроцессе) и очистке масел от металлов.

Известен способ очистки нефтяных масел селективными растворителями, согласно которому удаление из них многокольчатых ароматических углеводородов, смол и асфальто-смолистых веществ проводят фенолом, фурфуролом, N-метилпирролидоном. Однако он характеризуется рядом недостатков (пониженный выход целевой фракции, недостаточно высокий индекс вязкости). [1]
Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности и по достигаемому результату является способ очистки масляных фракций селективным растворителем - фенолом в присутствии поверхностно-активных веществ (ПАВ) - полиметилсилоксан (ПМС-200). [2,3] .

Однако данный способ характеризуется недостаточной степенью воздействия добавки на селективность растворителя по отношению к многокольчатым ароматическим углеводородам, смолам, асфальто-смолистым веществам, что выражается в незначительном повышении выхода рафината без улучшения его качества.

Изобретение направлено на решение задачи - повышение степени воздействия добавок на селективность растворителей по отношению к многокольчатым ароматическим углеводородам, смолам, асфальто-смолистым веществам, содержащимся в масляных фракциях.

В соответствии с изобретением очистка масляных фракций проводится селективными растворителями - фенолом, фурфуролом, N-метилпирролидоном путем экстракции из них нежелательных компонентов, а именно: многокольчатых ароматических углеводородов, смол и асфальто-смолистых веществ в присутствии ПАВ путем добавления или в исходном сырье, или в растворитель, или в сырье и растворитель поверхностно-активных веществ или алкилдиоксиэтиленметилметилдиэтиламмонийбензолсульфоната или алкилбензилдиметиламмонийхлорида в количестве 0,001-0,02 мас. % на сырье.

Алкилбензилдиметиламмонийхлорид представляет собой бесцветную или желтую жидкость с числом углеродных атомов в молекуле радикале от 10 до 18. Применяется как гербицид, дезинфицирующее средство, деодорант, гидрофобизатор, антисептик, диспергатор, эмульгатор, деэмульгатор, мягчитель в текстильной промышленности.

Алкилдиоксиэтиленметилметилдиэтил- аммонийбензолсульфонат представляет собой густую вязкую массу желтого или желто-коричневого цвета, хорошо растворимую в дистиллированной воде, умеренно в уайт-спирите и четыреххлористом углероде, с числом углеродных атомов в молекуле радикала от 16 до 18. Применяется как аппретирующее средство, мягчитель тканей, антисептик. [4] .

Согласно изобретению селективную очистку нефтяных дистиллятных и остаточных фракций проводят в реакторе, снабженным мешалкой. Необходимую температуру в реакторе поддерживают на 15^оС ниже критической температуры растворения сырья в каждом из растворителей. Перед началом экстракции или в исходное сырье, или в растворитель, или в сырье и растворитель вводят ПАВ или алкилдиоксиэтиленметилметилдиэтиламмонийбензолсульфонат или алкилбензилдиметиламмонийхлорид в количестве 0,001-0,02 мас. % на сырье. После проведения процесса эмульсию отстаивают, отделяют экстракционную часть от рафинатной с последующим отгоном растворителя и возвращением его в цикл. Качество рафината оценивают по индексу вязкости, содержанию азота и тяжелой ароматики и асфальто-смолистых веществ.

П р и м е р 1. Очистку масляного вязкого дистиллята фенолом проводили в три ступени в стеклянном реакторе, снабженном мешалкой. Массовой соотношение фенол: сырье составляло 2: 1, продолжительность перемешивания системы масло-фенол на каждой ступени составляло 30 мин с последующим отстоем в течение 45 мин при той же температуре. Критическая температура растворения сырья в феноле 78^оС, температура по ступеням очистки составляла 65, 70 и 75^оС. Экстрактный раствор после каждой ступени сливали, а рафинатный вновь смешивался с порцией (1/3) фенола. После трехступенчатой экстракции от полученного рафинатного раствора отгоняли фенол под вакуумом в среде инертного газа.

Результаты экстракции по примерам приведены в таблице.

П р и м е р 2. В условиях примера 1 очистку вязкого масляного дистиллята проводили фенолом в присутствии подаваемого в сырье ПАВ алкилбензилдиметиламмонийхлорид в количестве: 0,0008; 0,001; 0,005; 0,01; 0,02; 0,05 мас. % на сырье.

П р и м е р 3. В условиях примера 1 очистку вязкого масляного дистиллята фенолом проводили в присутствии подаваемого в сырье ПАВ алкилдиоксиэтиленметилметилдиэтиламмонийбензолсульфонат в количестве 0,0008; 0,001; 0,005; 0,01; 0,02; 0,05 мас. % на сырье.

П р и м е р 4. Очистку деасфальтизата проводили фенолом в условиях примера 1. Массовое соотношение фенол: сырье составляло 3: 1, критическая температура растворения сырья в феноле 92^оС, температура по ступеням очистки составляла 60, 70, 80^оС.

П р и м е р 5. В условиях примера 4 очистку деасфальтизата фенолом проводили в присутствии подаваемого в сырье ПАВ алкилбензилдиметиламмонийхлорид в количестве 0,0008; 0,001; 0,005; 0,01; 0,02; 0,05 мас. % на сырье.

П р и м е р 6. В условиях примера 4 очистку деасфальтизата фенолом проводили в присутствии подаваемого в сырье ПАВ алкилдиоксиэтиленметилметилдиэтиламмо- нийбензолсульфонат в количестве 0,0008; 0,001; 0,005; 0,01; 0,02; 0,05 мас. % на сырье.

П р и м е р 7. Очистку вязкого масляного дистиллята фурфуролом проводили в условиях примера 1, массовое соотношение фурфурол: сырье составляло 3: 1, критическая температура растворения сырья в фурфуроле 126^оС, температура по ступеням очистки составляла 85, 100, 115^оС.

П р и м е р 8. В условиях примера 7 очистку вязкого масляного дистиллята проводили в присутствии подаваемого в сырье ПАВ алкилбензилдиметиламмонийхлорид в количестве 0,0008; 0,001; 0,005; 0,01; 0,02; 0,05 мас. % на сырье.

П р и м е р 9. В условиях примера 7 очистку вязкого масляного дистиллята фурфуролом проводили в присутствии подаваемого в ПАВ алкилдиоксиэтиленметилметилдиэтиламмонийбензолсульфонат в количестве 0,0008; 0,001; 0,005; 0,01; 0,02; 0,05 мас. % на сырье.

П р и м е р 10. Очистку деасфальтизата фурфуролом проводили в условиях примера 7, массовое соотношение фурфурол: сырье составляло 3,5: 1, критическая температура растворения сырья в фурфуроле - 150^оС, температура по ступеням очистки составляла 90, 100, 110^оС.

П р и м е р 11. В условиях примера 10 очистку деасфальтизата фурфуролом проводили в присутствии подаваемого сырье ПАВ алкилбензилдиметиламмонийхлорид в количестве 0,0008; 0,001; 0,005; 0,01; 0,02; 0,05 мас. % на сырье.

П р и м е р 12. В условиях примера 10 очистку деасфальтизата фурфуролом проводили в присутствии подаваемого в сырье ПАВ алкилдиоксиэтиленметилметилдиэтиламмонийбензолсульфонат в количестве 0,0008; 0,001; 0,005; 0,01; 0,02; 0,05 мас. % на сырье.

П р и м е р 13. Очистку вязкого масляного дистиллята N-метилпирролидоном проводили в условиях примера 1, массовой соотношение N-метилпирролидон: сырье составляло 2: 1, критическая температура растворения сырья в N-метилпирролидоне - 74^оС, температура по ступеням очистки составляла 60, 65, 72^оС.

П р и м е р 14. В условиях примера 13 очистку вязкого масляного дистиллята N-метилпирролидоном проводили в присутствии подаваемого в сырье ПАВ алкилбензилдиметиламмонийхлорид в количестве 0,0008; 0,001; 0,005; 0,01; 0,02; 0,05 мас. % на сырье.

П р и м е р 15. В условиях примера 13 очистку вязкого масляного дистиллята N-метилпирролидоном проводили в присутствии подаваемого в сырье ПАВ алкилдиоксиэтиленметилметилдиэтиламмонийбензолсуль- фонат в количестве 0,0008; 0,001; 0,005; 0,01; 0,02; 0,05 мас. % на сырье.

П р и м е р 16. Очистку деасфальтизата N-метилпирролидоном проводили в условиях примера 13. Массовое соотношение N-метилпирролидон: сырье составляло 3: 1, критическая температура растворения сырья в N-метилпирролидоне 90^оС, температура по ступеням очистки составляла 76, 80, 85^оС.

П р и м е р 17. В условиях примера 16 очистку деасфальтизата N-метилпирролидоном проводили в присутствии подаваемого в сырье ПАВ алкилбензилдиметил- аммонийхлорид в количестве 0,0008; 0,001; 0,005; 0,01; 0,02; 0,05 мас. % на сырье.

П р и м е р 18. В условиях примера 16 очистку деасфальтизата N-метилпирролидоном проводили в присутствии подаваемого в сырье ПАВ алкилдиоксиэтиленметил- метилдиэтиламмонийбензолсульфонат в количестве 0,0008; 0,001; 0,005; 0,01; 0,02; 0,05 мас. % на сырье.

П р и м е р 19. Очистку вязкого масляного дистиллята проводили в условиях примеров 1, 7, 13. В качестве растворителя использовали или фенол, или фурфурол, или N-метилпирролидон. ПАВ алкилбензилдиметиламмонийхлорид подавали в растворители в количестве 0,01 мас. % на сырье.

П р и м е р 20. В условиях примера 19 очистку вязкого масляного дистиллята проводили или фенолом, или фурфуролом, или N-метилпирролидоном. ПАВ алкилдиокси-этиленметилметилдиэтиламмонийбензол- сульфонат подавали в растворители в количестве 0,01 мас. % на сырье.

П р и м е р 21. Очистку деасфальтизата проводили в условиях примеров 1, 4, 10, 16. В качестве растворителя использовали или фенол, или фурфурол, или N-метилпирролидон. ПАВ алкилбензилдиметиламмонийхлорид подавали в растворители в количестве 0,01 мас. % на сырье.

П р и м е р 22. В условиях примера 21 очистку деасфальтизата проводили или фенолом, или фурфуролом, или N-метилпирролидоном. ПАВ алкилдиоксиэтиленметил- метилдиэтиламмонийбензолсульфонат подавали в растворители в количестве 0,01 мас. % на сырье.

П р и м е р 23. Очистку вязкого масляного дистиллята проводили в условиях примеров 1, 7, 13. В качестве растворителя использовали или фенол, или фурфурол, или N-метилпирролидон. ПАВ алкилбензилдиметиламмонийхлорид подавали в сырье и растворители в количестве 0,01 мас. % на сырье.

П р и м е р 24. В условиях примера 23 очистку вязкого масляного дистиллята проводили или фенолом, или фурфуролом, или N-метилпирролидоном. ПАВ алкилдиокси-этиленметилметилдиэтиламмонийбензол-сульфонат подавали в сырье и растворители в количестве 0,01 мас. % на сырье.

П р и м е р 25. Очистку деасфальтизата проводили в условиях примеров 1, 4, 10, 16. В качестве растворителей использовали или фенол, или фурфурол, или N-метилпирролидон, ПАВ алкилбензилдиметиламмонийхлорид подавали в сырье и растворители в количестве 0,01 мас. % на сырье.

П р и м е р 26. В условиях примера 25 очистку деасфальтизата проводили или фенолом, или фурфуролом, или N-метилпирролидоном. ПАВ алкилдиоксиэтиленметил- метилдиэтиламмонийбензолсульфонат подавали в сырье и растворители в количестве 0,01 мас. % на сырье.

П р и м е р 27 (по прототипу). В условиях примеров 1, 7, 13 очистку вязкого масляного дистиллята проводили или фенолом, или фурфуролом, или N-метилпирролидоном в присутствии ПАВ полиметилсилоксана (ПМС- 200) в количестве 0,005 мас. % на сырье.

П р и м е р 28 (по прототипу). В условиях примеров 1, 4, 10, 16 очистку деасфальтизата проводили или фенолом, или фурфуролом, или N-метилпирролидоном в присутствии ПАВ полиметилсилоксана (ПМС-200) в количестве 0,005 мас. % на сырье.

Как видно из таблицы выход рафината выше, индекс вязкости его больше, а содержание в нем азота и многокольчатых ароматических углеводородов, смол и асфальто- смолистых веществ ниже по сравнению с прототипом.

Примеры N 2,3,5,6,8,15,17,18, 19, 20,21, 22,23,24,25,26 подтверждают неизменность количества и качества рафината независимо от места подачи ПАВ: или в сырье, или в растворитель, или в сырье и растворитель.

Количественные пределы использования ПАВ или алкилдиоксиэтиленметилметилдиэтиламмонийбензолсульфоната, или алкилбензилдиметиламмонийхлорида определяются тем, что при добавлении их или в сырье, или в растворитель, или в сырье и растворитель в количествах не менее 0,001 мас. % на сырье, они практически не оказывают воздействия на свойства селективных растворителей, а в количествах более 0,02 мас. % на сырье не дают дополнительного положительного эффекта по выходу и качеству получаемого рафината, кроме того, это экономически не выгодно из-за высокой стоимости ПАВ.

Таким образом, использование предлагаемого способа очистки масляных фракций нефти селективными растворителями: или фенолом, или фурфуролом, или N-метилпирролидоном с добавлением ПАВ или алкилдиоксиэтиленметилметилдиэтиламмоний-бензолсульфоната, или алкилбензилдиметиламмонийхлорида в количестве 0,001-0,02 мас. % на сырье обеспечивает следующие технико-экономические преимущества по сравнению с прототипом (при оптимальном количестве ПАВ): увеличение выхода рафината на 1,5 мас. % на дистиллятном и на 5,2 мас. % на остаточное сырье; повышение индекса вязкости рафината на 5 на дистиллятном и на 12 на остаточном сырье при неизменности свойств; снижение содержания азота в рафинате на 47,5 мас. % на дистиллятном и на 39 мас. % на остаточном сырье при неизменности свойств; снижение содержания многокольчатых ароматических углеводородов, смол и асфальто-смолистых веществ на 45 мас. % на дистиллятном сырье и на 54 мас. % на остаточном сырье при неизменности свойств. (56) 1. Казакова Л. П. и др. Физико-химические основы производства нефтяных масел, М. , Химия, 1967, с. 320.

2. Усманов Р. М. и др. Селективная очистка масляных фракций фенолом в присутствии ПАВ, ХТТМ, 1990, N 2, с. 22.

3. Авторское свидетельство СССР N 1377283, кл. С 10 G 21/16, 1988.

4. Абрамзон А. А. и др. Поверхностно-активные вещества, Л. , Химия, 1979, с. 293-294.

Использование: в нефтехимии, в частности в процессах очистки масляных фракций нефти. Сущность изобретения: способ очистки предусматривает обработку масляной фракции фенолом в присутствии 0,001 - 0,02 мас. % (в расчете на сырье) бензолсульфоната [ (C₁₆-C₁₈) алкилдиоксиэтилен] метилметилдиэтиламмония или хлорида (C₁₀-C₁₈) -алкилбензилдиметиламмония. Добавки вводят в сырье, в растворителе или в смесь сырья с растворителем. 1 табл.

СПОСОБ ОЧИСТКИ МАСЛЯНЫХ ФРАКЦИЙ НЕФТИ путем экстракции фенолом, фурфуролом или N-метилпирролидоном в присутствии поверхностно-активного вещества, отличающийся тем, что в качестве поверхностно-активного вещества используют бензолсульфонат [(С₁₆ - С₁₈)алкилдиоксиэтилен] метилметилдиэтиламмония или хлорид (С₁₀ - С₁₈) алкилбензилдиметиламмония в количестве 0,001 - 0,02 мас. % в расчете на сырье, которые вводят в сырье, в растворитель или в смесь сырья с растворителем.