Способ получения пластичных парафинов Советский патент 1984 года по МПК C10G73/36 

Изобретение относится к способу получения парафинов с повышенной пластичностью, применяемых в производстве упаковочных материалов и защитных покрытий, в частности для пищевых продуктов, и может быть использовано в нефтеперерабатывающей промьипленности. Известен способ получения высокого и низкоплавкого парафинов путем трехступенчатой противоточной фильтрации рафинатов селективной очистки масляных фракций нефти (1 . Известен способ получения твердых парафинов и нефтяного масла, заключающийся в том, что дистиллятные нефтяные Фракции, выкипающие в преде лах (420-440)-(500-510)°С, после соответствующей очистки разбавляют раст ворителем и фильтратами, полученными на 0. и V ступенях фильтрации, охлаж дают до температуры, при которой выкристаллизовывается основная часть высокоплавких парафинов, и подают на фильтры I ступени фильтрации. Промытый растворителем и высушенный осадок парафина с I ступени фильтрации разбавляют растворителем и подают на фильтры Б ступени фильтрации. Со . ступени фильтрации получают высокоплавкий обезмасленный парафин. Фильт рат I ступени дополнительно охлаждаю до температуры, необходимой для полу чения депарафинированного масла, и подают на фильтры § ступени, фильтрат с которой направляют на регенерацию растворителя и вьщеление депарафин«ро ванного масла, а осадок после промывки и просушки разбавляют растворителем и подают HaW ступень фильтрации. Фильтрат с iy ступени отводят на регенерацию растворителя, а осадок парафина после промывки разбавляют растворителем и дополнительно обезмасливают на ступени фильтрации.Промытый осадок л парафина с этой ступени поступает на регенерацию растворителя и вьщеление нефтяного воска L2 1 Наиболее близким к предлагаемому является промьшленный способ получения парафинов. Согласно этому способ сырье - рафинаты масляных фракций нефти смешивают с избирательным раст ворителем или раствором фильтрата и подают в холодильник и далее - на блок кристаллизации. Суспензию, образующуюся в результате кристалли84зации парафина, по мере ее охлажде.ния разбавляют порциями растворителя или раствора фильтрата и при температуре 10 - (-10)°С подают на фильтры ступени. Разделение суспензии осуществляют в две или три ступени. Осадок твердого парафина Г ступени подают на фильтры ll ступени, а осадок парафина В ступени - на фильтры ® ступени. Промывку осадка парафина на каждой ступени осуществляют растворителем. Осадок парафина Щ ступени направляют в систему регенерации растворителя, освобожденный от растворителя твердый парафин отводят в парк. Растворы фильтратов и -и ш ступеней объединяют и.направляют на разбавление сырьевой суспензий, а раствор фильтрата I ступени подают на дополнительное охлаждение в кристаллизаторы и далее на фильтры |V ступени, на которых при (-24)-(-28)С депарафинизацией получают осадок низкоплавкого гача и раствор депарафинированного масла, которые направляют в соответствующие системы регенерации растворителя.. В качестве избирательного растворителя применяют смесь метилэтилкетона или ацетона с толуолом с содержанием кетона 30-60%. Целевыми продуктами процесса являются твердый парафин С или Т с температурой плавления ЗО-ЗЗ С и содержанием масла 0,3-2,3% (ГОСТ 23683-79) и депапафинированное масло с температурой з.астывания -13 С. Низкоплавкий гач является отходом производства и направляется в мазут L3J. Недостатком известного способа является то, что вырабатываемый в нем твердый парафин не обладает в достаточной степени требуемыми пластическими свойствами, а концентрат ценных пластичных парафинов - низкоплавкий гач - не находит квалифицированного применения ввиду высокого содержания в нем масла (30% и выше). Цель изобретйнйя - улучшение пластических свойств твердого парафина, увеличение общего выхода парафинов и улучшение технико-экономических показателей производства. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения парафинов путем обезмасливания нефтяных фракций, выкипающих при 2803, в присутствии избирательного растворителя при охлаждении и ступенчатой фильтрации с выделением твердого парафина с температурой плавления 50-55 С и содержением масла 0,5-2,3% с последующей депарафинизацией раствора фильтрата первой ступени с получением депврафинированного масла и низкоплавкого гача, низкоплавкий гач дополнительно обезмасливают избирательными раствори.телями в условиях получения низкоплавкого пластичного парафина с температурой плавления 37-45с и содержением кристаллизующихся углеводородов изомерного и циклического строени 20-35 мае. X и полученный пластичный па рафин смешивают с твердым парафином в массовом соотношении 10:90-90:10. На чертеже приведена принципиальная технологическая схема, поясняющая предлагаемый способ. Исходное сырье, поступаюп1ее по линии 1, смешивают с избирательным растворителем, поступающим по линии 2, или раствором фильтрата, поступающим по линии 3, и подают на охлажжение в холодильник 4 и далее на блок 5 кристаллизаторов. Суспензию, образующуюся в результате кристаллизации парафина, по мере ее охлаждения разбавляют порциями растворител или раствора фильтрата и при температуре 10 - (-10) (. по линии 6 подают на фильтры Т ступени. С этой ступени раствор фильтрата по линии подают на W ступень фильтрации. Осадок твердого парафина 1 ступени после репульпирования в растворител по линии 9 подают на фильтры М ступени 10, а осадок парафина и ступен по линии 11 на фильтры-Ш ступени 12. Промывку осадка парафина на каждой ступени осуществляют растворителем из линии 2. Осадок парафина Щ ступе ни по линии 13 направляют в систему 14 регенерации растворителя. Раство фильтратов н и ш ступени, поступающ по линиям 15 и 16, объединяют и по линии 3 направляют на разбавление сырьевой суспензии, а раствор фильт рата I ступени по линии 8 подают на дополнительное охлаждение на блок 1 кристаллизаторов и далее по линии 1 на фильтры JV ступени 19. На этих фильтратах при температуре (-24) - (-28) С осуществляют депарафинизацию раствора фильтрата ступени. Осадок низкопланкого гача, 844 полученный на фильтрах IV ступени У, по линии 20 направляют в систему 21 регенерации растворителя. Раствор депарафинированного масла по линии 22 направляют в систему 23 регенерации растворителя; депарафинированное масло, не содержащее растворителя, по линии 24 подают в парк. Низкоплавкий гач после регенерации растворителя по линии 25 направляют в холодильник 26 и далее по линии 27 на блок 28 кристаллизаторов. В процессе охлаждения суспензии низкоплавкого гача ее разбавляют порциями раствора фильтрата Ц ступени по линии 29 (при необходимости возможно разбавление растворителем по линии 30) . Охлажденную до (-5) - (-25) С суспензию гача в растворителе по линии 31 направляют на фильтры I ступени 32. Обезмасливание низкоплавкого гача осуществляют в две или, предпочтительно в три ступени фильтрации. Осадок низкоплавкого парафина I ступени после репульпирования в растворе фильтрата Ш ступени, поступающем по линии 33, направляют по линии 34 на фильтры U ступени 35, осадок низкоплавкого парафина Н ступени репульпируют в растворителе, поступающем по линии 30, и по линии 36 направляют на фильтры ш ступени 37. Промывку осадка низкоплавкого парафина на фильтрах I ступени ведут, предпочтительно, раствором фильтрата ///ступени, поступающим по линии 33, а на фильтрах и и ш ступени - растворителем из линии 30. Осадок низкоплавкого парафина iTi ступени по ли-НИИ 38 направляют в систему 39 регенерации растворителя. Освобожденный от растворителя низкоплавкий пластичный парафин направляют по линии 40 не смешение с твердым парафином, поступающим по линии 41 ,и полученную смесь по линии 42 направляют в парк.При необходимости часть низкоплавкого пластич-. ного парафина может быть направлена непосредственно в парк по линии 43. Раствор фильтрата I ступени по линии 44 направляют в систему 45 регенерации растворителя, освобожденный от растворителя продукт по линии 46 отводят в парк и используют как побочный продукт. Раствор фильтрата О ступени по линии 29 направляют на разбавление суспензии низкоплавкого гача, а раствор фильтрата § ступени подают по линии 33 на промывку осад5ка низкоплавкого парафина I ступени частично на разбавление осадка низкоплавкого парафина 1 ступени перед И ступенью фильтраций. Описанный вариант получения пластичного парафина предусматривает полную перекристаллизацию низкоплавкого гача перед обезмасливанием. Однако возможны варианты работы, при которых перекристаллизация гача проводится лишь частично или не проводится вообще. При работе с частичной перекристаллизацией низкоплавкий гач поступающий по линии 20, направляют через подогреватель 47 и далее по линии 48 на блок 28 кристаллизаторов При работе без перекристаллизации гача его направляют по линии 49 на фильтры I ступени 32, при этом подогреватель 47 выключают из работы. При работе по данным вариантам растворитель, поступающий вместе с суспензией низкоплавкого гача, возвращают в процесс, работающий по схеме известного способа, по линии 50. Использование вариантов работы без перекристаллизации гача или с частичной его перекристаллизацией лает возможность полностью или частично исключить энергетические затраты, связанные с нагревом и охлаждением суспензии гача, однако при этом растворители, применяемые в известном и предлагаемом способах, должны быть одного и того же состава В качестве растворителей при обезмасливании низкоплавкого гача могут быть использованы кетоны . ,, их смеси, смеси кетонрв с ароматическими углеводородами, при меняемые в известном способе, и раст ворители других классов, используемы в процессах депарафинизации и обезмасливания нефтепродуктов. Получаемый в результате обезмасли вания гача низкоплавкий парафин имеет температуру плавления в пределах 37-45 С, содержащие масла, предпочтительно, не более 3%, содержание кристаллизующихся углеводородов изомерного и циклического строения 20-35 мас.% и обладает повьш1енными пластическими свойствами вследствие повышенного содержания кристаллизующихся углеводородов изомерного и цик лического строения, которые имеют более низкую, чем н-алканы, температуру перехода из пластической в твер дую кристаллическую модификацию и 84 поэтому являются носителями пластических свойств. Смешивая твердый парафин, получаемый известным способом, с низкоплавким пластичным парафином, получаемым предлагаемым способом, можно получить смеси с требуемыми пластическими свойствами. Рациональное соотнощение твердого и низкоплавкого пластического парафина может изменяться в поепелах от (90:10)-(10:90) в зависимости от свойств компонентов и требований к пластичности смеси. При взаимных побавках компонентов в количествах меньших 10% влияние побавки становится незначительным и свойства состава приближаются к свойствам компонента, преобладающего в смеси. Пример 1. В качестве сырья берут образец низкоплавкого гача промышленной выработки следующих свойств: Температура плавления, С28,5 Содержание масла, % 41,1 Плотность при 0,8026 Вязкость, сСт, при С 508,70 1003,18 Показатель преломления при 70°С 1,4452 .Низкоплавкий гач подвергают обезмасливанию в три ступени фильтрации в соответствии со схемой, показанной на чертеже. В первом эксперименте на разбавление суспензий и на промывку осадков парафинов подают растворитель в следующих количествах: разбавление сырьевой суспензии при 60, 15, - по 100% на сырье, при конечной температуре процесса () - 200% на сырье; разбавление осадка низкоплавкого парафина I ступени - 360% на сырье; разбавление осадка низкоплавкого парафина jj ступени - 360% на сырье; промывка осадков низкоплавкого парафина I, Ij и ш ступеней - 190, 150 и 110% на сырье соответственно. В последующих экспериментах часть растворителя заменяют соответствующими растворами фильтратов согласно схеме, показанной на чертеже. В качестве растворителя используют смесь МЭК-толуол в соотношении компонентов 60:40 (об.доли). Условия получения твердого парафина в известном способе (принятом 7 за прототип): сырье - рафинат фурфу рольной очистки фракции 280-А40 С Ставропольской нефти, растворитель смесь МЭК-толуол 60:40 об.%, расход растворителя и раствора фильтрата и ступени на разбавление суспензии перед I ступенью фильтрации - Л0% на сырье, расход растворителя на разбавление суспензии перед ступенью фильтрации - 160% на сырье, на промывку осадков парафина I и П ступени - соответственно 160 и 140% на сырье, температура фильтрации -5 С. П р.и м е р 2. Тот же образец низкоплавкого гача обезмасливают в три ступени фильтрации при 10 Остальные условия обезмасливания аналогичны указанным в приПример 3. Тот же образец низкоплавкого гача обезмасливают в три ступени фильтрации при -15 Остальные условия обезмасливания аналогичны указанным в примере 1. ре 1. Пример 4. Тот же образец низкоплавкого гача обезмасливают в 4 три ступени фильтрации при -20 С, Остальные условия обезмасливания аналогичны указанным в примере 1 .. Пример 5, Тот же образец низкоплавкого гача обезмасливают в три ступени фильтрации при -25 С. Остальные условия обезмасливания аналогичны указанным в примере 1 . Примере. Тот же образец низкоплавкого гача обезмасливают в три ступени фильтрации при -10 С. В качестве растворителя используют ЮК. Остальные условия обезмасливания аналогичны указанным в примере 1. Пример 7. Тот же образец низкоплавкого гача обезмасливают в три ступени фильтрации при -15 С. В качестве растворителя исполь- i зуют МЭК. Остальные условия обезмасливания аналогичны указанным в примере 1. Свойства низкоплавкого пластичного парафина по примерам 1-7 и твердого парафина приведены в табл. 1. Таблица 1

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПЛАСТИЧНЫХ ПАРАФИНОВ путем обезмасливания нефтяных фракций, выкипающих при 280470 0, в присутствии избирательного растворителя при охлаждении. и ступенчатой фильтрации с .выделением твердого парафина с температурой плавления 50-55 0 и содержанием масла 6,5-2,3% с последующей депарафинизацией раствора фильтрата первой ступени с получением депарзФинированного масла и низкоплавкого гача, отличающийся тем, что, с целью улучшения пластических свойств парафина и увеличения его вькода, низкоплавкий гач дополнительно обезмасливают избирательными растворителями в условиях получения низкоплавкого пластичного парафина с температурой плавления 37-45 С и содержанием кристаллизующихся углеводородов изомерного и циклического строения 20-35 мас.% и полученный пластичный парафин смешивают с твердым парафином в массовом соотношении 10:90-90:10.

Показатели

Температура плавления, С

Содержание масла, % Содержание н-алканов, мае. % Содержание кристаллизующихся углеводородов изомерного и циклического строения, мас.% Плотность при 70°С Вязкость, сСт, при С 22,0 27,16 0,7703 0,7705 4,58 4,56 2,83 2.83 29,53 32,08 0,7709 0,7711 4,53 4,51 2,82 2,81

Показатель преломления при

Панетрация конусом, дмм, при с

Температура плавления, OG

Содержание масла, Z

Содержание н алканов, мас.%

Содержание кристаллизующихся углеводородов изомерного и циклического строения, viac.Z

Плотность при

сСт,

4,49 2,80

112128А

10 Продолжение табл. 1

1,4297 1,4300 1,4302 1,4304

Продолжение табл. I

51,8

38,8 1,65 2,25

94,2

64,8

32,954,15

0,77120,7732

4,47

2,79 .3,28

1,4306 1,4302

,

19 16

9 35 108 95 .

А8,8 44,3 Как видно из приведенньпс примеров в твердом парафине, получаемом известным способом, содержание н-алканов составляет 94,2%, а в низкоплавком пластичном парафине, получаемом по предлагаемому способу, 64,8-77,0% Содержание кристаллизующихся углеводородов изомерного и циклического строения в твердом парафине составляет лишь 4,15%, а в низкоплавком пластичном парафине, получаемом по предлагаемому способу, 22 - 32,95%. Вследствие столь значительного различия химической природы этих веществ весьма существенно различаются и их пластические свойства. Так если пенетрадия конусом для твердого парафина при 20°С составляет лишь 8 дмм, то для низкоплавкого пластичного парафина - 19 - 49 дмм при той же температуре. Выход низкоплавкого, пластичного парафина от гача в предлагаемом способе высок и может составлять 27,4-49,1% в зависимости от режима обезмасливания, а выход твердого парафина в известном способе.

Продолжение табл. 1

1,4303 1,4312

18 44 103

6 8 17

49,1 по данным промьшшенного процесса, составляет лишь 27-30% от сьфья. В последующих примерах показана возможность изменения пластических свойств твердого парафина путем добавки к нему различных количеств низкоплавкого пластичного парафина, получаемого по предлагаемому способу Пример 8. Берут твердый парафин, полученный известным способом, и смешивают с ниэкоплавким пластичным парафином, полученным в примеое 7. в соотношении 90510. П п и м е о 9. RenvT твердый парафин, полученный известньм способом, и смешивают с низкоплавким пластичным парафином, полученным в примере 4 в соотношении 50:50. Пример 10. Берут твердый парафин, полученный известным способом, и смешивают с низкоплавким пластичным парафином, полученным в примере 1, в соотношении 10;90. Свойства смеси по примерам 8-10 приведены в табл. 2.

13

Темпер атур а плавлен ия

Содержание масла, % Содержание н-алканов,

Содержание кристап- лизующихся углеводородов изомерного и циклического строения

%

Плотность при

Вязкость, сСт, при

Показатель преломлени при

Пенетрация конусом, дмм, при с

10

20 30

Некоторое улучшение пластических свойств твердого парафина может быть достигнуто путем частичного, вовлечения низкоплавкого гача в сырье, перерабатываемое в известном способе-. Однако по сравнению с пред1121284

14 Та блица 2

45,6

44,8 2,00 1,07 80,0 78,7

18,0

20,23 0,7720 0,7717 2.96 2,87 1,4308 1,4300

14 26 60

9

18

68

лагаемым способом данный прием малоэффективен, поскольку он не позволяет извлечь низкоплавкий парафин из гача с достаточной глубиной, и не обладает должной технологической гибкостью.