Способ получения основы смазочного масла Советский патент 1993 года по МПК C10G69/12 

Изобретение относится к нефтехимии, а именно к получению смазочных масел, которые могут быть применены в качестве моторных масел.

Цель изобретения - увеличение выхода масляной фракции, предотвращение образования трудноутилизируемых отходов м.уп- рощение процесса.

Сущность известного способа заключается в том, что основа смазочного масла из нефтяных фракций получается с использованием стадий алкилирования олефинами Or С14 в присутствии катализатора при повышенной температуре и каталитического гидрирования при повышенной температуре и давлении, отличающегося тем, что с целью упрощения технологии процесса и повышения выхода целевого продукта, гид- рироваиию при температуре 350-370° С, давлении 3,5-4 МПа, объемной скорости подачи сырья 0,5-1 , и количестве водорода 300-500 л/л, подвергают исходное сырье с последующим алкилированием полученного продукта в присутствии цеолитсодер- жащего катализатора Цеокар-2 при температуре 180-190° С, объемной скорости подачи продукта 0,5-1 .

После фракционирования выделяют масляные фракции, выкипающие выше 300° С. Выход масляной фракции составляет 132,6- 181,2% на дистиллят. Масляная фракция 290- 300° С имеет ,21-5,0 мм2/с, температуру застывания минус 12-15° С. Масляная фракция, выкипающая выше 350° С имеет вязкость при 100° С 5,1-5,6 мм2/с, ИВ-100- 106, температуру застывания (-12Н-15)0 С.

В табл. 1 приводится материальный баланс по стадиям с выходами в расчете на дистиллят, качества полученных масел, данные прототипа и примеры с запредельными значениями примеров.

Пример 1. Нефтяная дистиллятная масляная фракция подвергается гидрирова- нию при 350° С, Р 3,5 МПа, на катализаторе AI-Co-Mo, количестве водорода 300 л/л сырья. После отгона легких компонентов выел

со

о ы ч

00

ход гидрогенизата составлял 97,0%. Гидрогенизат подвергается алкилированию а- олефинами , при соотношении 1:1 в присутствии цеолитсодержащего катализатора Цеокар-2 при следующих условиях: температура 180° С, V 0,5 . После алкили- рования алкилат подвергается перегонке с выделением масляных фракций: 300-350° С и выше 350° С, выход которых составляет 95,0% на исходное сырье /дистиллят-оле- фины/ и 181,2% на дистиллят. Масляная фракция 300-350° С имела вязкость при 40° С 4,47 мм /с, температуру застывания (-15)° С. Масляная фракция выше 350° С имеет вязкость при 100° С 5,47 мм2/с, ИВ-106, температуру застывания (-15)° С.

П р м м е р 2. Нефтяная дистиллятная масляная фракция подвергается гидрированию. Дистиллят гидрируют при 360° С. Р 4 МПа, объемной скорости 1,, расходе водорода 400 л/л.

Выход гидрогенизата составляет 97,0%.

Гидрогенизат алкилируют олефинами при соотношении 1:1, температуре 190° С. Объемной скорости 1,0 на катализаторе Цеокар-2. После перегонки алкилата выделяются масляные фракции: 300-350° С и выше 350° С, Фракция 300-350° С имеет выход 15%, v/io-3,2 мм2/с, температуру застывания минус 15° С. Масляная фракция выше 350° С имеет вязкость 5,6 мм /с при 100° С, индекс вязкости 102, температуру застывания (-15)° С. Общий выход масел 180,6% на дистиллят.

П р и м е р 3. Нефтяная дистиллятная масляная фракция подвергается гидрирова- нию при температуре 370° С, Р 4 МПа, объемной скорости 0,5 расходе водорода 500 л/л. Выход гидрогенизата составляет 97,0%. Гидрогенизат алкилируют олефинами при соотношении 1:1, температуре 180° С, объемной скорости 1,0 , на катализаторе Цеокар-2, После перегонки алкилата были выделены масляные фракции 300-350° С и выше 350° С, Маловязкое масло 300-350° С имело вязкость при 40° С 5,0 ммг/с, температуру застывания (-15)° С, Масляная фракция, выкипающая выше 350° С имела вязкость при 100° С 5,1 ммг/с. ИВ 100, температуру застывания (-12)° С. Выход масляных фракций составляет 176,4%.

Примеры 4-13 приводятся с запредельными значениями параметров в стадии гид- рирования и алкилирования.

П р и м е р 4. Нефтяная дистиллятная масляная фракция подвергается . гидриро- ванию при температуре 380° С, Р 4 МПа, объемной скорости 1,0 , расходе водорода 300 л/л, Выход гидрогенизата 97,0%.

Гидрогенизат алкилируют олефинами при соотношении 1:1, температуре 180° С, объемной скорости 1,0 . Затем алкилат фракционируют. После фракционировки выделяют

масляную фракцию 300-350° С, которая имеет вязкость при 40° С 9,0 мм2/с, температуру застывания (-15)° С, масляная фракция выше 350° С имеет вязкость при 100° С 5,0 мм /с, ИВ-95, температуру застывания

0 (-12)° С. Выход масляных фракций составляет 165% на дистиллят.

П р и м е р 5. Дистиллятная масляная фракция подвергается гидрированию при температуре 345° С, давлении 4 МПа, объ5 емной скорости 1,0 ч , количестве водорода 500 л/л, а затем алкилированию олефинами при следующих условиях: соотношение дистиллята и олефинов 1:1, температура 180° С, объемная скорость 1,0 , Выход масляной

0 фракции после фракционирования алкилата: фракция 300-350° С 15%, фракция выше 350° С - 70,0%. Масляная фракция 300-350° С обладала вязкостью при 40° С 4,3 мм /с, температурой застывания (-12)° С, масляная

5 фракция выше 350° С имела вязкость при 100° С 4,3 мм2/с, ИВ 90, температуру застывания {-12)° С. Общий выход масляной фракции составляет 166% на дистиллят.

П р и м е р 6, Дистиллятная масляная

0 фракция подвергается гидрированию при условиях: температура 370° С. давление 3 МПа, объемная скорость 1,0 ч , количестве водорода 500 л/л, а затем алкилированию при температуре 180° С, скорости 1,0 ,

5 соотношении дистиллята и олефинов 1:1. Полученный алкилат перегоняется с выделением масляных фракций 300-350° С и выше 350° С. Выход масляных фракций составляет 92,0% на исходную смесь /дистиллят-олефины/. Mac- 0 ляные фракции имели следующие выхода и качества: фракция 300-350° С вязкость при 40° С 4,6 мм2/с, температуру застывания (-15)° С, выход 75%; фракция выше 350° С: вязкость 5,6 мм2/с при 100° С, ИВ-72.

5 Общий выход масел на дистиллят 166,0%. П р и м е р 7. Нефтяная дистиллятная масляная фракция подвергается гидрированию при 370° С, Р 4,5 МПа, скорости 1,, водорода 350 л/л на катализаторе AI-Co-Mo.

0 количестве водорода 300 л/л сырья. После отгона легких компонентов выход гидрогенизата составлял 97,0%. Гидрогенизат подвергается алкилированию «-олефинами Ce-Ci4 при соотношении 1:1 в присутствии

5 цеолитсодержащего катализатора Цеокар-2 при следующих условиях: температура 180° С, УО,5ч-1. После фракционирования алкилата выделены масляные фракции 300-350° С и выше 350° С. Выход масляных фракции: фракции 300-350° С и выше 350° С составляет 70,0% на исходное сырье /дистиллят- олефины/ и 151,2% на дистиллят. Масляная фракция 300-350° С имела вязкость при 40° С 4,47 мм2/с, температуру застывания (-15)° С. Масляная фракция выше 350° С обладала вязкостью при 100° С 5,47 мм2/с, ИВ 90,6, температурой застывания (-15)° С.

ПримерВ. Нефтяная дистиллятная масляная фракция подвергается селективной очистке с получением рафината и экстракта. Выход рафината составляет 72,0%. Рафинат гидрируют при 370° С, Р 4 МПа, объемной скорости 0,2 , расходе водорода 400 л/л.

Выход гидрогенизата составляет 97.0%.

Гидрогенизат алхилируют олефинами при соотношении 1:1, температуре 190° С, объемной скорости 1. на катализаторе Цеокар-2. После перегонки алкилата выделяются масляные фракции: 300-350° Си выше 350° С. Фракция 300-350° С имеет выход 15%, V40 3,2 мм2/с, температуру застывания (-15)° С. Масляная фракция выше

10

15

20

100° С 5,0 мм2/с, ИВ 95, температуру застывания (-12)° С. Выход масляных фракций составляет 165,0% на дистиллят.

ПримерИ. Дистиллятная масляная фракция подвергается гидрированию при температуре 370° С, давлении 4 МПа, объемной скорости 1,0 , расходе водорода 250 л/л, а затем алкилированию олефинами при следующих условиях: соотношение дистиллята и олефинов 1:1, температура 200° С, объемная скорость 0,5 ч . Выход масляной фракции после фракционирования алкилата: фракция 300-350° С 27%, фракция выше 350° С 70,0%. Масляная фракция 300-350° С обладала вязкостью при 40° С 3,5 мм2/с, температурой застывания (-15)° С, масляная фракция выше 350° С имела вязкость при 100° С 4,3 мм2/с, ИВ 90, температуру застывания (-12)° С. Общий выход масляной фракции составляет 166% на дистиллят. ....

П р и м е р 12. Дистиллятная масляная фракция подвергается гидрированию при

350° С имеет вязкость 5,6 мм2/с при 100° С, 25 условиях: температура 370° С, давление 4

МПа. скорость 1,0 , водорода 700 л/л, а

30

индекс вязкости 70, температуру застывания (-15)° С. Общий выход масел 132,6% на дистиллят.

П р и м е р 9. Нефтяная дистиллятная масляная фракция подвергается гидрированию при температуре 370° С, Р 4 МПа, объемной скорости 1,5 расходе водорода 600 л/л. Выход гидрогенизата составляет 97,0%. Гидрогенизат алкилируют олефинами при соотношении 1:0,5, температуре 180° С, объемной скорости 1,0 на катализаторе Цеокар-2. После алкилирования алкилат подвергается перегонке. Из элки- лата выделяются масляные фракции/выкипающие в пределах.300-350° С и выше 350° С. 40 Выход масляной фракции составляет 176,4% на дистиллят. Маловязкое масло 300-350° С имело вязкость при 40° С 5,0 мм2/с, температуру застывания (-15)° С. Масляная фракция, выкипающая выше 350° С, имела 45 вязкость при 100° С 5,2 мм2/с, ИВ 90, температуру застывания (-12)° С. Выход масляных фракций 159,0%.

П р и м е р 10. Нефтяная дистиллятная масляная фракция подвергается гидрирова- 50 нию при температуре 370° С, Р 4 МПа, объемной скорости 1,0 , расходе водорода 300 п/п. Выход гидрогенизата 97.0%. Гидрогенизат алкилируют на Цеокаре олефинами при соотношении 1:0,5, температуре 55 170° С,скорости 0,5 . Затем алкилат подвергают перегонке. После фракционировки выделяют масляную фракцию 300-350° С, которая имеет вязкость при 40° С 3,0 мм2/с, температуру застывания (-15)° С, масляная фракция выше 350° С имеет вязкость при

затем алкилировэнию при температуре 180° С, скорости 1,0 , соотношении дистиллята и олефинов 1:1. Полученный алкилат перегонялся с выделением масляных фракций 300-350° С и выше 350° С Выход масляных фракций составляет 92,0% на исходную смесь /дистиллят-олефины/. Масляные фракции после перегонки имели следую- 35 щие выхода и качества: фракция 300-350° С вязкость при 40° С 4.6 мм2/с, температуру застывания (-15)° С, выход 75%, фракция выше 350° С: вязкость 5,3 мм2/с при 100° С, ИВ 72, температуру застывания (8)° С. Общий выход масел на дистиллят 166.0%.

П р и м е р 13. Дистиллятная масляная фракция подвергается гидрированию при температуре 370° С, давлении 4 МПа, скорости 1,0V1. а затем алкилированию олефинами при следующих условиях: соотношение дистиллята и олефинов 1:1, температура 180° С. объемная скорость 0.25 , водорода 500 л/л. Выход масляной фракции после фракционирования алкилата: фракция 300- 350° С 53%, фракция выше 350° С имеет выход 20,0%. Масляная фракция 300-350° С обладала вязкостью при 40° С 4.3 мм2/с, температурой застывания (-12)° С, масляная фракция выше 350° С имела вязкость при 100° С 5,0 мм2/с, ИВ-72, температуру застывания (-10)° С. Общий выход масляной фракции составляет 146% дистиллят.

Из примеров 4-13 видно, что изменения условий приводят к уменьшению выхода масел 133-166.0% на дистиллят, и индекса вязкости 72-95.

0

5

0

100° С 5,0 мм2/с, ИВ 95, температуру застывания (-12)° С. Выход масляных фракций составляет 165,0% на дистиллят.

ПримерИ. Дистиллятная масляная фракция подвергается гидрированию при температуре 370° С, давлении 4 МПа, объемной скорости 1,0 , расходе водорода 250 л/л, а затем алкилированию олефинами при следующих условиях: соотношение дистиллята и олефинов 1:1, температура 200° С, объемная скорость 0,5 ч . Выход масляной фракции после фракционирования алкилата: фракция 300-350° С 27%, фракция выше 350° С 70,0%. Масляная фракция 300-350° С обладала вязкостью при 40° С 3,5 мм2/с, температурой застывания (-15)° С, масляная фракция выше 350° С имела вязкость при 100° С 4,3 мм2/с, ИВ 90, температуру застывания (-12)° С. Общий выход масляной фракции составляет 166% на дистиллят. ....

П р и м е р 12. Дистиллятная масляная фракция подвергается гидрированию при

5 условиях: температура 370° С, давление 4

МПа. скорость 1,0 , водорода 700 л/л, а

0

0 5

0 5

затем алкилировэнию при температуре 180° С, скорости 1,0 , соотношении дистиллята и олефинов 1:1. Полученный алкилат перегонялся с выделением масляных фракций 300-350° С и выше 350° С Выход масляных фракций составляет 92,0% на исходную смесь /дистиллят-олефины/. Масляные фракции после перегонки имели следую- 5 щие выхода и качества: фракция 300-350° С вязкость при 40° С 4.6 мм2/с, температуру застывания (-15)° С, выход 75%, фракция выше 350° С: вязкость 5,3 мм2/с при 100° С, ИВ 72, температуру застывания (8)° С. Общий выход масел на дистиллят 166.0%.

П р и м е р 13. Дистиллятная масляная фракция подвергается гидрированию при температуре 370° С, давлении 4 МПа, скорости 1,0V1. а затем алкилированию олефинами при следующих условиях: соотношение дистиллята и олефинов 1:1, температура 180° С. объемная скорость 0.25 , водорода 500 л/л. Выход масляной фракции после фракционирования алкилата: фракция 300- 350° С 53%, фракция выше 350° С имеет выход 20,0%. Масляная фракция 300-350° С обладала вязкостью при 40° С 4.3 мм2/с, температурой застывания (-12)° С, масляная фракция выше 350° С имела вязкость при 100° С 5,0 мм2/с, ИВ-72, температуру застывания (-10)° С. Общий выход масляной фракции составляет 146% дистиллят.

Из примеров 4-13 видно, что изменения условий приводят к уменьшению выхода масел 133-166.0% на дистиллят, и индекса вязкости 72-95.

Предлагаемый способ обеспечивает безотходный процесс и высокий выход целевой масляной фракции при упрощении технологии, что является его преимуществом по сравнению с известными способами.

Преимущество способа обусловлено тем, что нефтяная масляная фракция предварительно гидрируется на гидрирующем катализаторе, где происходит процесс гидрогенолиза углеводородов, а затем, гидрогенизат алкилируют олефинами на гетерогенном цеолиТсодержащем катализе- торе.

Масляные фракции, получаемые в предлагаемом способе и в прототипе,не являются конечными продуктами. Для доведения их до требуемых мо рм стандартов необходимо добавление пакета присадок. Поэтому обе масляные фракции являются промежуточными продуктами.

В предлагаемом способе не образуется кислого гудрона, значительно упрощен способ в целом. Полученная промежуточная масляная фракция отвечает требованиям ТУ 3810 1849-80 на базовый компонент АСВ-6, получаемый применением процессов селективной очистки, депарафиниэа- ции, гидродоочистки. -

Преимуществом предлагаемого способа является возможность получения масел практически любого класса Вязкости 8, 10,

12 и др. путем добавления загущающей присадки (ПМАД или ПИБ) в количествах 0,8- 1,2% и композиции присадок гр. Гили В,

В табл. 2 приводятся качества получен ных масел М-бз/ЮП и М 6з/10 В.

По своим качествам они удовлетворяют требованиям ГОСТ 10541-78 на масла для карбюраторных и дизельных двигателей,

В то время как по прототипу промежуточная масляная фракция пригодна для получения масла одного класса вязкости 12.

дукта 0,5-1 ч

Формула изобретения Способ получения основы смазочного масла из нефтяных фракций с использованием стадий алкилирования олефинами Св-Сц в присутствии катализатора при повышенной температуре и каталитического гидрирования при повышенных температурах и давлении, отличающийся тем, Что, с целью упрощения технологии процесса и повышения выхода целевого продукта, гидрированию при температуре 350-370° С, давлении 3,5-4 МПа объемной скорости подачи сырья 0,5-1 , расходе водорода 300-400 л/л сырья подвергают исходное сырье с последующим алкилированием полученного продукта в присутствии цеолитсо- держащего катализатора Цеокар-2 при 180-190° С, объемной скорости подачи про

Использование: нефтехимия. Сущность: нефтяные фракции подвергают гидрирова- нию при 350-370° С, давление 3,5-4 МПа, объемной скорости подачи сырья 0,5-1 ч и затем алкилированию в присутствии цео- литсодержащего катализатора Цеокар-2, олефинами при 180-190° С, объемной скорости подачи сырья 0.5-1 . 2 табл.

Таблице 1

Таблица 2