СПОСОБ ДЕПАРАФИНИЗАЦИИ МАСЛЯНЫХ ФРАКЦИЙ НЕФТИ Российский патент 2000 года по МПК C10G73/04 

Изобретение относится к области производства нефтяных смазочных масел и может найти применение в нефтеперерабатывающей промышленности в процессе депарафинизации масляных фракций кристаллизацией с использованием растворителей.

Известен способ депарафинизации масляных фракций кристаллизацией, согласно которого удаление твердых углеводородов (парафинов) осуществляется с использованием в качестве растворителя смеси МЭКа и толуола (Казакова Л.П., Крейн С.Э.- М.,Химия, 1978, 116-150 с.).

Этот способ характеризуется рядом недостатков, а именно пониженной скоростью фильтрования суспензии твердых углеводородов в растворе масла, малым индексом вязкости получаемого депарафинированного масла.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ депарафинизации масляных фракций кристаллизацией путем смешения их с растворителем (МЭК + толуол) и модифицирующей присадкой (ПАВ), термообработки смеси, охлаждения ее до температуры фильтрования с последующим выделением твердых углеводородов из полученной суспензии на вакуумных фильтрах. В качестве модифицирующей присадки используют продукт конденсации пентаэритритовых эфиров жирных кислот C₁₆-C₃₀ с пирромеллитовым диангидридом в количестве 0,001 - 0,1 мас.% на исходное сырье (патент РФ N 2023002, МКИ C 10 G 73/04, 1991 г., бюл. N 21, 01.11.94).

Однако способ характеризуется невысоким выходом депарафинированного масла, его малым индексом вязкости и высокой температурой застывания, повышенным содержанием масла в гаче или петролатуме и низкой скоростью фильтрования суспензии твердых углеводородов.

Изобретение направлено на решение задачи повышения выхода депарафинированного масла и его индекса вязкости, снижения температуры застывания депарафинированного масла, уменьшения содержания масла в гаче или петролатуме и увеличения скорости фильтрования суспензии твердых углеводородов.

Решение данной задачи опосредовано новым техническим результатом. Данный технический результат заключается в повышении степени воздействия добавки (ПАВ) на избирательность растворителя.

Существенные признаки заявляемого технического решения: проведение депарафинизации масляных фракций нефти кристаллизацией путем смешения их с растворителем и поверхностно-активным веществом, термообработки с последующим охлаждением смеси до температуры фильтрования и разделения полученной суспензии на вакуумном фильтре.

Отличительные признаки: в сырье или растворитель добавляют поверхностно-активное вещество, в качестве которого используют оксиэтилированное основание Манниха в количестве 0,001-0,05 мас.% на сырье.

Оксиэтилированное основание Манниха на основе нонилфенола и тетраметилдипропилентриамина представляет собой темно-коричневую жидкость, содержащую 70% основного вещества в изопропиловом спирте. Применяется при разрушении эмульсий "нефть-вода" в процессе подготовки нефти; для разделения тяжелых остатков нефтешламов (ТУ 38-407-343-86).

Согласно предлагаемому способу депарафинизацию масляных фракций нефти проводят по методике, в соответствии с которой в круглодонную или коническую колбу отвешивают необходимое количество сырья и приливают требуемое количество растворителя (МЭК + толуол) в соответствии с выбранной кратностью. Колбу закрывают пробкой с отверстием, в которое вставляют обратный холодильник и, периодически взбалтывая, нагревают в водяной бане с температурой 50-60^oC содержимое колбы до полного его растворения.

Далее раствор охлаждают при непрерывном перемешивании со скоростью 2-3^oC в минуту сначала в той же бане со льдом, а затем сухим льдом в спирте. При достижении заданной температуры депарафинизации выделившиеся твердые углеводороды отделяют от раствора фильтрованием на воронке Бюхнера, вмонтированной в охлаждающую баню с температурой на 3-5^oC ниже температуры фильтрования. Воронку на пробке вставляют в градуированный приемник, соединенный с вакуумнасосом и начинают охлаждать одновременно с депарафинируемым раствором.

После достижения требуемых температур депарафинируемого раствора и воронки (бани) и установления необходимого вакуума приступают к фильтрованию, фиксируя его скорость.

Образующуюся при фильтровании лепешку промывают охлажденным до температуры фильтрования растворителем (МЭК + толуол) в количестве 150 мас.% от депарафинируемого сырья.

Далее лепешку высушивают под вакуумом, сообщают приемник с атмосферой и шпателем количественно переносят ее во взвешенный стакан. Из лепешки и фильтрата регенерируют растворитель в токе углекислого газа, взвешивают остатки и составляют материальный баланс процесса депарафинизации масляных фракций нефти.

Перед началом термообработки в исходное сырье или в растворитель вводят ПАВ оксиэтилированное основание Манниха в количестве 0,001-0,05 мас.% на сырье.

Качество депарафинированного масла оценивают по его кинематической вязкости при 50 и 100^oC, индексу вязкости, температуре застывания; гача или петролатума - по температуре плавления и содержанию в них масла.

Сущность предлагаемого способа депарафинизации масляных фракций нефти иллюстрируется примерами.

Пример 1 (сравнительный).

Депарафинизацию рафината селективной очистки средневязкого масляного дистиллята проводят по методике, представленной выше, в присутствии подаваемого в сырье ПАВ оксиэтилированного основания Манниха в количестве 0; 0,0005; 0,001; 0,002; 0,004; 0,005; 0,006; 0,008; 0,05; 0,06 мас.% на сырье. Кратность соотношения растворителя (МЭК + толуол) к сырью составила 3:1. Массовое соотношение МЭК: толуол в составе растворителя составляло 50:50. Температура конечного охлаждения и температура растворителя, используемого на холодную промывку, равнялась (-25^oC). Температура регенерации растворителя +120^oC. Остаточное давление при фильтрации равнялось 380 мм рт.ст. Результаты депарафинизации по примерам приведены в табл. 1.

Пример 2.

Депарафинизацию рафината селективной очистки вязкого масляного дистиллята проводят в условиях примера 1 в присутствии подаваемого в сырье ПАВ оксиэтилированного основания Манниха в количестве 0; 0,0005; 0,001; 0,002; 0,004; 0,006; 0,008; 0,02; 0,05; 0,06 мас.% на сырье. Кратность соотношения растворителя (МЭК + толуол) к сырью составила 3:1.

Пример 3.

Депарафинизацию рафината селективной очистки деасфальтизата проводят в условиях примера 1 в присутствии подаваемого в сырье ПАВ оксиэтилированного основания Манниха в количестве 0; 0,0005; 0,001; 0,002; 0,005; 0,007; 0,01; 0,02; 0,05; 0,06 мас.% на сырье. Кратность соотношения растворителя (МЭК + толуол) к сырью составила 4:1 (т.к. для деасфальтизата кратность берется больше).

Пример 4.

Депарафинизацию рафинатов селективной очистки средневязкого и вязкого масляных дистиллятов и деасфальтизата проводят в условиях примера 1 и примера 3 в присутствии подаваемого в растворитель ПАВ оксиэтилированного основания Манниха в количестве 0,004; 0,006; 0,01 мас.% на сырье соответственно.

Пример 5.

Депарафинизацию рафинатов селективной очистки средневязкого и вязкого масляных дистиллятов и деасфальтизата проводят в условиях примера 1 и примера 3 в присутствии подаваемого в сырье ПАВ, представляющего собой продукт конденсации пентаэритритовых эфиров жирных кислот C₁₆-С₃₀ с пирромелитовым диангидридом в количестве 0,01, 0,1 мас.% на сырье.

Как видно из табл. 1, в примерах по предлагаемому изобретению выход депарафинированного масла и его индекс вязкости, скорость фильтрования суспензии твердых углеводородов выше, температура застывания депарафинированного масла и содержание масла в гаче или петролатуме ниже по сравнению с прототипом.

Пример 4 подтверждает неизменность воздействия ПАВ на процесс депарафинизации дистиллятных и остаточного рафинатов селективной очистки независимо от места подачи поверхностно-активного вещества: в сырье или в растворитель.

Количественные пределы использования ПАВ оксиэтилированное основание Манниха определяются тем, что при добавлении его в сырье или растворитель в количестве менее 0,001 мас.% на сырье при депарафинизации рафинатов селективной очистки средневязкого и вязкого масляных дистиллятов и деасфальтизата соответственно оно практически не оказывает влияния на свойства растворителя (МЭК + толуол), а в количествах более 0,05 мас.% на сырье соответственно не дает дополнительного положительного эффекта.

Таким образом, использование предлагаемого способа депарафинизации масляных фракций нефти кристаллизацией, с применением растворителей (МЭК + толуол) и ПАВ оксиэтилированного основания Манниха в количестве 0,001 - 0,05 мас. % на сырье обеспечивает следующие технико-экономические преимущества по сравнению с прототипом (при оптимальном количестве вводимого ПАВ и условиях проведения процесса депарафинизации), при использовании сырья 1, сырья 2, сырья 3 соответственно:
- увеличение выхода депарафинированного масла на 1,0; 3,9; 3,4 мас.%;
- повышение его индекса вязкости на 6,0; 0,5; 2,4 единиц;
- снижение его температуры застывания на 2; 5; 7^oC;
- уменьшение содержания масла в гаче или петролатуме на 1,4; 16,4; 6,7 мас.%;
- увеличение скорости фильтрования суспензии твердых углеводородов на 55; 36; 34 мл/мин.

Использование: в производстве нефтяных смазочных масел и может найти применение в нефтеперерабатывающей промышленности в процессе депарафинизации масляных фракций. Масляные фракции нефти смешивают с растворителем, подвергают термообработке с последующим охлаждением смеси до температуры фильтрования и разделения полученной суспензии на вакуумном фильтре. Процесс ведут в присутствии ПАВ, в качестве которого используют оксиэтилированное основание Манниха в количестве 0,001 - 0,05 мас.% на сырье. Использование изобретения позволяет (при оптимальном количестве ПАВ и условиях очистки) увеличить выход депарафинированного масла на 1,0-3,9%, увеличить индекс вязкости депарафинированного масла на 0,5 - 6,0 единиц, увеличить скорость фильтрования суспензии твердых углеводородов на 34-55 мл/мин, снизить температуру застывания депарафинированного масла на 2-5°С, уменьшить содержание масла в гаче или петролатуме на 1,4-16,4 мас.%. 1 табл.

Способ депарафинизации масляных фракций нефти кристаллизацией путем смешения их с растворителем и поверхностно-активным веществом, термообработки с последующим охлаждением смеси до температуры фильтрования и разделением полученной суспензии на вакуумном фильтре, отличающийся тем, что в качестве поверхностно-активного вещества используют оксиэтилированное основание Манниха в количестве 0,001 - 0,05 мас.% на сырье.