СПОСОБ ОЧИСТКИ МАСЛЯНЫХ ФРАКЦИЙ Российский патент 1995 года по МПК C10G21/16 C10G21/20 

Изобретение относится к производству нефтяных смазочных масел и может найти применение в нефтеперерабатывающей промышленности при очистке масел селективными растворителями N-метилпирролидоном и фурфуролом.

Известен способ очистки масляных фракций нефти селективными растворителями, согласно которому удаление из них многокольчатых ароматических углеводородов, смол и асфальто-смолистых веществ проводят или фенолом, или N-метилпирролидоном, или фурфуролом.

Известен способ очистки масляных фракций нефти селективным pастворителем N-метилпирроллидоном с использованием промежуточного растворителя легкого масла парафинового основания, выкипающим в интервале температур 190-210^оС.

Однако эти способы характеризуются рядом недостатков, как то пониженный выход целевой фракции, недостаточно высокий индекс вязкости получаемых рафинатов.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ очистки масляных фракций селективным растворителем фенолом в присутствии поверхностно-активных веществ (ПАВ) полиметилсилоксан (ПМС-200). Количество добавляемого ПАВ составляет от 0,002 до 0,02 мас. на сырье. При этом выход рафината возрастает максимально на 3,6% Индекс вязкости не изменяется.

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

Изобретение направлено на решение задачи увеличение выхода и повышение индекса вязкости рафината, снижение содержания азота и многокольчатых ароматических углеводородов, смол и асфальто-смолистых веществ в рафинате. Технический результат заключается в повышении степени воздействия добавок (ПАВ) на селективность растворителей.

Существенные признаки заявляемого технического решения: растворителями или N-метилпирролидоном, или фурфуролом в присутствии ПАВ путем экстракции из них нежелательных компонентов, а именно, многокольчатых ароматических углеводородов, смол и асфальто-смолистых веществ.

Отличительные признаки. В cырье, в растворитель, или в сырье и растворитель добавляют поверхностно-активные вещества алкилимидазолины в количестве 0,0002-0,002 мас. в качестве которых используют или имидостат ЭС-17 (N,N'-бис(2-гидроксиэтил)-2-алкилимидазолиний дихлорид), или пеназолин 7-9 (смесь имидазолинов с примесью амино-амидов с алкильным радикалом С₇-С₉), или пеназолин 10-16 (смесь имидазолинов с примесью аминоамидов с алкильным радикалом С₁₀-С₁₆), или пеназолин 17-20 (смесь имидазолинов с примесью аминоамидов с алкильным радикалом С₁₇-С₂₀), или пеназолин К (смесь имидазолинов с примесью аминоамидов с алкильным радикалом С_2l+), или ингибиторы ИКБ (смесь оксиэтилалкилимидазолинов на основе кубовых остатков СЖК фракции С₂₀ и выше).

Имидостат ЭС-17 (N,N' -бис(2-гидроксиэтил)-2-алкилимидазолиний дихлорид) представляет собой вязкую жидкость или пасту от желтого до светло-коричневого цвета. Хорошо растворим в воде, спиртах, ацетоне, маслах, бензоле. Применяется как антистатик, смачиватель, эмульгатор, гербицид, ингибитор коррозии: мягчитель в текстильной и кожевенной промышленности, диспергатор.

Пеназолин 17-20 (смесь имидазолинов с примесью аминоамидов с алкильным радикалом С₁₇-С₂₀) представляет собой воскообразный продукт от светло-желтого до светло-коричневого цвета. Растворим в углеводородах, маслах, воде. Применяется как эмульгатор, пенообразователь, ингибитор коррозии, гидрофобизатор, антистатик в текстильной промышленности, мягчитель тканей, гербицид, деэмульгатор.

Пеназолин 7-9 (смесь имидазолинов с примесью аминоамидов с алкильным радикалом С₇-С₉) представляет собой вязкую жидкость от светло-желтого до светло-коричневого цвета. Растворим в маслах, спиртах, ацетоне, бензоле, диэтиловом эфире, кислых водных растворах. Область применения аналогична пеназолину 17-20.

Пеназолин 10-16 (смесь имидазолинов с примесью аминоамидов с алкильным радикалом С₁₀-С₁₆) представляет собой светло-желтый продукт. Растворим в маслах, углеводородах, этаноле, ацетоне, диэтиловом эфире, кислых водных растворах. Область применения аналогична пеназолину 17-20.

Пеназолин К (смесь имидазолинов с примесью аминоамидов с алкильным радикалом С_2l+) представляет собой вязкую массу. Растворим в маслах, углеводородах, этаноле, ацетоне. Область применения аналогична пеназолину 17-20.

Ингибиторы ИКБ (смесь оксиэтилалкилимидазолинов на основе кубовых остатков СЖК фракции С₂₀ и выше) представляет собой коричневую мазеобразную пасту. Применяется как ингибиторы сероводородной коррозии, эмульгаторы, гидрофобизаторы, текстильно-вспомогательные вещества, антистатики.

Согласно предлагаемому способу селективную очистку дистиллятных и остаточных масляных фракций нефти проводят в реакторе, снабженном мешалкой. Необходимую температуру в реакторе поддерживают ниже критической температуры растворения сырья в каждом из растворителей. Перед началом экстракции в исходное сырье, в растворитель, или в сырье и растворитель в различных пропорциях вводят ПАВ-алкилимидазолины в количестве 0,0002-0,002 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, тяжелой ароматики и асфальто-смолистых веществ.

Сущность предлагаемого способа очистки масляных фракций нефти иллюстрируется примерами:
П р и м е р 1 (сравн.). Очистку масляного вязкого дистиллята N-метилпирролидоном проводят в три ступени в стеклянном реакторе, снабженном мешалкой. Массовое соотношение N-метилпирролидон: сырье составляло 2:1, продолжительность перемешивания системы масляная фракция N-метилпирролдон на каждой ступени оставляло 30 мин с последующим отстоем в течение 45 мин при той же температуре. Критическая температура растворения сырья в N-метилпирролидоне 79^оС, температура по ступеням очистки 60, 65 и 75^оС. После каждой ступени очистки экстрактный раствор сливают, а рафинатный вновь смешивают со свежим (регенерированным) растворителем (1/3 частью). После трехступенчатой экстракции от полученного рафинатного раствора отгоняют N-метилпирролидон под вакуумом в среде инертного газа.

Результаты экстракции по примерам приведены в табл. 1.

П р и м е р 2. В условиях примера 1 очистку вязкого масляного дистиллята проводят N-метилпирролидоном в присутствии подаваемого в сырье ПАВ N,N' -бис(2-гидроксиэтил)-2-алкилимидазолиний дихлорид в количестве: 0,0001;00002; 0,0005; 0,001; 0,002; 0,005 мас. на сырье.

П р и м е р 3 (сравн.). Очистку деасфальтизата проводят N-метилпирролидоном в условиях примера 1. Массовое соотношение N-метилпирролидон: сырье составляло 3:1, критическая температура растворения сырья в N-метилпирролидоне 90^оС, температура по ступеням очистки составляла 75, 80, 85^оС.

П р и м е р 4. В условиях примера 3 очистку деасфальтизата проводят N-метилпирролидоном в присутствии подаваемого в сырье ПАВ N,N' -бис(2-гидроксиэтил)-2-алкилимидазолиний дихлорид в количестве: 0,0001; 0,0002; 0,0005; 0,001; 0,002; 0,005 мас. на сырье.

П р и м е р 5 (сравн.). Очистку вязкого масляного дистиллята проводят фурфуролом 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 6. В условиях примера 5 очистку вязкого масляного дистиллята проводят фурфуролом в присутствии подаваемого в сырье ПАВ N,N' -бис(2-гидроксиэтил)-2-алкилимидазолиний дихлорид в количестве 0,0001; 0,0002; 0,0005; 0,001; 0,002; 0,005 мас. на сырье.

П р и м е р 7 (сравн.). Очистку деасфальтизата проводят фурфуролом в условиях примера 1, 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 8. В условиях примера 7 очистку деасфальтизата проводят фурфуролом в присутствии подаваемого в сырье ПАВ N,N'-бис(2-гидроксиэтил)-2-алкилимидазолиний дихлорид в количестве 0,0001; 0,0002; 0,0005; 0,001; 0,002; 0,005 мас. на сырье.

П р и м е р 9. Очистку вязкого масляного дистиллята проводят в условиях примеров 1,5. В качестве растворителей используют N-метилпирролидон или фурфурол. ПАВ N,N' -бис(2-гидроксиэтил)-2- алкилимидазолиний дихлорид подают в растворители в количестве 0,001 мас. на сырье.

П р и м е р 10. Очистку деасфальтизата проводят в условиях примеров 1, 3, 7. В качестве растворителей используют N-метилпирролидон или фурфурол. ПАВ N, N' -бис(2-гидроксиэтил)-2-алкилимидазолиний дихлорид подают в растворители в количестве 0,001 мас. на сырье.

П р и м е р 11. Очистку вязкого масляного дистиллята проводят в условиях примеров 1,5. В качестве растворителей используют N-метилпирролидон или фурфурол. ПАВ N,N -бис(2-гидроксиэтил)-2-алкилимидазолиний дихлорид подают в сырье и растворители в количестве 0,001 мас. на сырье в пропорциях, указанных в таблице.

П р и м е р 12. Очистку деасфальтизата проводят в условиях примеров 1, 3, 7. В качестве растворителей используют N-метилпирролидон или фурфурол. ПАВ N, N -бис(2-гидроксиэтил)-2-алкилимидазолиний дихлорид подают в сырье и растворители в количестве 0,001 мас. на сырье в пропорциях, указанных в таблице.

П р и м е р 13 (сравн.). В условиях примеров 1, 5 очистку вязкого масляного дистиллята проводят N-метилпирролидоном или фурфуролом в присутствии ПАВ полиметилсилоксан (ПМС-200) в количестве 0,005 мас. на сырье.

П р и м е р 14 (сравн.). В условиях примера 1, 3, 7 очистку деасфальтизата проводят N-метилпирролидоном или фурфуролом в присутствии ПАВ полиметилсилоксан (ПМС-200) в количестве 0,005 мас. на сырье.

П р и м е р 15 (сравн.). Очистку вязкого масляного дистиллята проводят фенолом в условиях примера 1, массовое соотношение фенол сырье составляло 2: 1, критическая температура растворения сырья в феноле 78^оС, температура по ступеням очистки составляла 65, 70, 75^оС.

П р и м е р 16. В условиях примера 15 очистку вязкого масляного дистиллята проводят фенолом в присутствии подаваемого в сырье ПАВ N,N' -бис(2-гидроксиэтил)-2-алкилимидазолиний дихлорид в количестве 0,001 мас. на сырье.

П р и м е р 17 (сравн.). Очистку деасфальтизата проводят 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 18. В условиях примера 17 очистку деасфальтизата проводят фенолом в присутствии подаваемого в сырье ПАВ N,N'-бис(2-гидроксиэтил)-2-алкилимидазо-линий дихлорид в количестве 0,001 мас. на сырье.

П р и м е р 19. В условиях примера 1 очистку вязкого масляного дистиллята проводят N-метилпирролидоном в присутствии подаваемого в сырье ПАВ пеназолин 7-9 в количестве 0,001 мас. на сырье.

П р и м е р 20. В условиях примера 1 очистку вязкого масляного дистиллята проводят N-метилпирролидоном в присутствии подаваемого в сырье ПАВ пеназолин 10-16 в количестве 0,001 мас. на сырье.

П р и м е р 21. В условиях примера 1 очистку вязкого масляного дистиллята проводят N-метилпирролидоном в присутствии подаваемого в сырье ПАВ пеназолин 17-20 в количестве 0,001 мас. на сырье.

П р и м е р 22. В условиях примера 1 очистку вязкого масляного дистиллята проводят N-метилпирролидоном в присутствии подаваемого в сырье ПАВ пеназолин К в количестве 0,001 мас. на сырье.

П р и м е р 23. В условиях примера 1 очистку вязкого масляного дистиллята проводят N-метилпирролидоном в присутствии подаваемого в сырье ПАВ ингибиторы ИКБ в количестве 0,001 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.

П р и м е ры N 2, 4, 6, 8, 9, 10, 11, 12 подтверждают неизменность количества и качества рафината независимо от места подачи ПАВ, в сырье, в растворитель, или в сырье и растворитель в различных пропорциях.

Количественные пределы использования ПАВ-алкилимидазолинов определяются тем, что при добавлении их в сырье, в растворитель или в сырье и растворитель в количествах менее 0,002 мас. на сырье, они практически не оказывают воздействия на свойства селективных растворителей, а в количествах более 0,002 мас. на сырье не дают положительного эффекта, кроме того, это экономически невыгодно из-за высокой стоимости ПАВ.

Таким образом, использование предлагаемого способа очистки масляных фракций нефти селективными растворителям, или N-метилпирролидоном, или фурфуролом с добавлением ПАВ-алкилимидазолинов в количестве 0,0002-0,002 мас. на сырье обеспечивает следующие технико-экономические преимущества по сравнению с прототипом (при оптимальных количествах ПАВ и условиях очистки): увеличение выхода рафината на 6,5 мас. на дистиллятном и на 7,5% на остаточном сырье; повышение индекса вязкости рафината на 6 единиц на дистиллятном и на 6 единиц на остаточном сырье при неизменности свойства в прототипе; снижение содержания азота в рафинате на 58,8 мас. на дистиллятном и на 48,8 мас. на остаточном сырье при неизменности свойств в прототипе; снижение содержания многокольчатых ароматических углеводородов, смол и асфальто-смолистых веществ на 51,5 мас. на дистиллятном сырье и на 45 мас. на остаточном сырье; снижение расхода ПАВ (оптимальное) в 5 раз.

Сущность изобретения: масляную фракцию очищают путем экстракции селективным растворителем в присутствии 0,0002 - 0,002 мас.% алкилимидазолинов, которые вводят в сырье, или в растворитель, или в их смесь. В качестве имидазолинов предпочтительно использовать N,N′ дихлорид, или смесь имидазолинов с примесью аминоамидов с С 7-С 9-или С 10-С 16-, или С 17-С 20-алкилом, или более С 20-алкилом, или смесь оксиэтилалкилимидазолинов на основе кубового остатка производства синтетических жирных кислот фракции - С 20 и выше. 1 з. п. ф-лы, 1 табл.

1. СПОСОБ ОЧИСТКИ МАСЛЯНЫХ ФРАКЦИЙ путем их экстракции селективным растворителем в присутствии поверхностно-активного вещества, отличающийся тем, что в качестве поверхностно-активного вещества используют алкилимидазолины, которые вводят в сырье, или в растворитель, или в их смесь в количестве 0,0002 0,002 мас. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве алкилимидазолинов используют N,N'-бис(2-гидроксиэтил)-2-алкилимидазолиний- дихлорид, или смесь имидазолинов с примесью аминоамидов с алкильным радикалом С₇-С₉, или С₁₀-С₁₆, или С₁₇-С₂₀ или более С₂₀, или смесь оксиэтилалкилимидазолинов на основе кубового остатка производства синтетических жирных кислот фракции С₂₀ и выше.