Способ получения депрессорной присадки к нефтепродуктам Советский патент 1985 года по МПК C10M129/70 

Изобретение относится к химмотоло гии топлив и масел и может быть использовано для снижения температу ры застывания парафинистых нефтей и нефтепродуктов. Для снижения температуры застывания (повьпцения текучести при низких температурах) парафинистых нефтей и нефтепродуктов используют различные поверхностно-активные вещества (ПАВ), называемые модификаторами кристаллов парафина, депрессорами или депрессорными присадками. В качестве депрессоров находят применение многие низкомолекулярные и полимерные органические соединения. Наибольшее распрост ранение имеют промьшшенные алкиларо матические депрессорные присадки (депрессатор АзНИИ, АФК, парафлоу, сантопур), полиметакрилатные (ПМА и др.) 1. Известен способ получения депрес сорной присадки к нефтепродуктам пу тем взаимодействия синтетических жирных кислот (СЖК) фракции С,-С и пентазритрита в присутствии окиси цинка 2 . Наиболее-близким к изобретению является способ получения депрессор ной присадки дпя нефтепродуктов, представляющей собой сложные эфиры СЖК фракции Cj,-С25 пентаэритрита и малеинового ангидрида. Присадку получают в две стадии. На первой осуществляют взаимодействие СЖК фра ции Ct2 25 и пентаэритрита при 198°С в присутствии окиси цинка. Время реакции 4 ч. Затем .добавляют малеиновый ангидрид и продолжают реакцию еще 6 ч при,той же темцературе. Молярное соотношение СЖК фрак ции Сл,-Cge, пентаэритрита и малеинового ангидрида 2,0:1,0:0,8 pi Сложные эфиры СЖК фракции Сл, Cg пентаэритрита и малеинового ангидри да эффективны в качестве депрессоров в дистиллятных парафинистых нефтепродуктах, однако отличаются недостаточной эффективностью в оста точных нефтепродуктах. Так, наимень шая температура застывания остаточкого рафината из смеси нефтей Западной Сибири (исходная температура застывания без присадки ) в при сутствии фиров СЖК фракции пентазритрита и малеинового ангидри да составляет 44с. Целью изобретения является повышение эффективности присадки по отношению к остаточным парафинистым нефтепродуктам и расширение сырьевой базы для синтеза присадок. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения депрессорной присадки к нефтепродуктам путем взаимодействия СЖК, пентаэритрита и карбонилсодержащего соединения в присутствии окиси цинка, в качестве СЖК используют кубовый остаток производства СЖК и в качестве карбонилсодержащего соединения - янтарную кислоту при молярном соотношении кубовый остаток производства СЖК:пентаэритрит:янтарная кислота (1,8-2,0):1,0(0,4-0,7). Для получения депрессорных присадок используют промышленный кубовый остаток производства СЖК кислотным числом 103,3 мг«КОН/Г, эфирным числом 49,5 мг-КОН/Г присадки, т.пл.58 С и мол. м. 479(определенной . криоскопическим методом, растворитель-камфора) . При расчете молярного соотношения кубовый остаток производства СЖК:пентаэритрит:янтарная кислота использована мол.м. 542, рассчитанная по кислотному числу кубового остатка производства СЖК. Другие продукты, используемые при получении депрессорных присадок: пентаэритрит, янтарная кислота, окись цинка, реактивной чистоты с физикохимическими свойствами, близкими к литературным данным. Присадки получают в две стадии. На первой в реактор загружают кубовьй остаток производства СЖК и пентаэритрит, взятые в молярном соотношении 1,8-2,2:1,0, катализатор окись цинка в количестве 2,0 мас.% на загрузку СЖК. Реакцию ведут 4 ч перемешиванием реакционной массы при 198 С. Начало реакции отмечают с момента достижения температуры 198 С . На второй стадии в реактор загружают янтарную Кислоту. Время реакции на второй стадии 6 ч, температура реакции 170 С. Из полученной реакционной массы присадку выделяют экстракцией в петролейном эфире фракции 40-70с. Затем присадку подвергают диализу через каучуковую мембрану для удаления низкомолекулярных продуктов, Из раствора концентрата присадки отгоняют петролей3ный эфир и для конечного продукта определяют кислотное и эфирное числа, -молярную массу. Эффективность присадок в качеств депрессоров проверяют в остаточном рафинате фенольной очистки. Присадк вводят в нефтепродукт, подвергают смесь термообработке и перемешиванию при 60 С до полного растворения присадки. Температура застывания нефтепродукта с присадкой, полученной по предлагаемому способу, ниже, чем нефтепродукта без присадки или с присадкой по известному способу. Пример, 32,52 г (0,06 моль) кубового остатка производства СЖК, 4,08 г (0,03 моль) пентаэритрита и 0,65 г окиси цинка загружают в реактор и ведут реакцию при перемешивании 4ч, отгоняя реакционную воду в ловушку. Температура реакции 198°С. Затем в реактор добавляют 2,12 г (0,018 моль) янтарной кислоты и при 170 С продолжают реакцию еще 6 ч. Молярное соотношение компо нентов в загрузке кубовый остаток производства СЖК: пентаэритрит: янт ная кислота 2,0:1,0:0,6, Из получен ного продукта присадку вьщеляют экстракцией в пётролейном эфире фра ции 40-70с, Присадку подвергают диализу через каучуковую мембрану в пётролейном эфире для отделения низкомолекулярных продуктов. От кон центрата отгоняют петролейный эфир и получают 19,5 г присадки, имеющей 874 кислотное число 2,9 мг.КОН/г, эфирное число 165 мгКОН/Г присадки и мол. м, 1410,о В масляный остаточный рафинат фе- вольной очистки из смеси нефтей Западной Сибири, выкипающий при температуре более 490 С, плотностью 862 70 С, с т,заст. без , присадки 53С вводят 0,01; 0,05, 0,1, 0,25; 0,5, 0,75; 1, 2 и 5 мас.%, присадки. При этом т.заст, рафината соответственно составляет 50, 51, 52, 44, 41, 33, 22, 13, 20°С, Температуру застывания рафината с присадкой и без нее определяют по ГОСТу 20287-74, Синтезированы присадки по известному способу при мольном соотношении СЖК фракции Сл. Сас пентаэритрита и малеинового ангидрида 2,0:1,0:0,8, Условия синтеза: катализатор 2 мас.% окиси цинк-а на СЖК, температура проведения синтеза 198 С, время реакции на первой стадии 4 ч, на - 6 ч. Для присадки после экстракции и диализа в пётролейном эфире фракции .40-70 С определены кислотное и эфирное )числа, молярная масса и температура застывания остаточного рафината при концентрациях присадки от 0,01 до 5,0 мас.%. Аналогично синтезирована для сравнения присадка конденсацией СЖК фракции С, -С , пентаэритрита и янтарной кислоты при молярном соотношении компонентов 2,0:1,0:0,6, Результаты приведены в таблице.

сл

о I

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ДЕПРЕССОРНОЙ ПР.ИСАДКИ ,К НЕФТЕПРОДУКТАМ путем взаимодействия синтетических жирных кислот, пентаэритрита и карбоНИЛсодержащего соединения в присутствии окиси цинка, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности присадки и расширения сьфьевой базы, в качестве синтетических жирных кислот используют кубовый остаток производства синтетических жирных кислот и в качестве карбонштсодержащего соединения - янтарную кислоту при молярном соотношении кубовый оста3 ток производства синтетических жирных кислот: пентаэритрит:янтарная кислота

ч)

- «

Г

t

о ш

ОО f

СГ1

CNI

ю

1О

CS)

U-I Ш

ГО

со ю

m in

1Л

IN

LO

О

/OS

. CNI

7 - 11332878

Данные таблицы показывают, чторита и янтарной кислоты. Введение

присадки, полученные по предлагаемо-янтарной кислоты вместо малеинового

му способу, т.е. взаимодействиемангидрида сдвигает эффективность

кубового остатка производства СЖК,присадки в сторону меньших концентпентаэритрита и янтарной кислоты,5 раций. Максимальная депрессия темэффективнее присадок, полученныхпературы застывания остаточного

по известному способу, т.е. взаимо-рафината составляет в при

действием СЖК фракции С.-€25 пента-сутствии пркса ок , по йзвестноэритрита и малеинового ангидридаму способу 9 С, по предлагаеили СЖК фракции С2(-Cjg пентаэрит- мому 39 С.