Способ очистки дистиллятов минеральных масел Советский патент 1980 года по МПК C10G21/20 

I

Изобретение относится к нефтепереработке, а именно к способу очистки минеральных масел от нежелательных компонентов с помощью селективных раство-; рителей., J

Высококипяшие нефтяные фракции, ис поньауемые в качестве сырья для производства смазочных масел, Ьодержат нежелательные примеси, ухудшающие эк(вплуатационные свойства масел, в частности индекс вязкости, я снижающие их .стабильность. Нежелательными компонентами масел являются гетероциклические соединения (высокомолекулярные производные тиофена, пиридина, фурана и т. п-,), асфальто-смолистые вещества и полициклические ароматические углеводороды. Общее содержание гетероэлементов в масляных фракциях сравниттельно невелико. Из-за меньшей стабильности гетероциклических соединений (в особенности производных фурана и тио- фена), по сравненикЗ с карбоциклическими, они в первую очередь обуславливают тер-

мическую и термоокислительную стабильность масел. Все это относится и к аофальтно-смолистым, и к полициклическим углеводородам. Кроме того, окисление в процессе зксплуатадин масея серосодержащих соединений приводит к образованию серной кислоты и ее производных, что усиливает коррозионную активность масел, следовательно, для получения смазочных масел с высокими эксплуатационные

10 ми характеристиками нужно удалить из них нежелательные компоненты. I Известен способ очистки дистиллятов минеральных масел путем экстракции с использованием в качестве селективного

ts растворителя фенола {i или более эффективного фурфурола 2.

Фенол, обладающий сравнительно высо« кой растворяющей способностью при средней селективности обеспечива20ет почти полное удаление полициклических углеводородов и смол и значительно улучшает эксплуатационные свойства масел. Однако фенол отличается низкой селективностью для увеличения которой в дего добавляют 5-10% воды. Сильная токсичность фенола, его высокая температура застьтания также усложняют его использование в качестве избирательного растворителя, фурфурол обладает более высокой селективностью, высокой плотностью, менее токсичен, чем фенол, (Основным недостатком фурфурола является его малая рас воряюшая способность и, кроме того, низкая стабильность что вызьтает большие потери его в nponeccei Цель изобретения - повышение степен очистки масла, в частности от гетероциклических соединений, асфальто-смолио тых веществ и полициклических арома- . тических углеводородов. Поставленная цель достигается тем, что в качестве селективного растворителя используют N-ацетилоксазолидин или его смесь с водой. N-Ацетилоксазолидин представляет собой бесцветную жидкость с вязкостью 2,9 сСт при 30°С. Температура кипения N-ацетилоксазолидина составляет 23О°С при нормальном давлении, плотd5.O 4 1,141, показатель преломле 1 пп N -Ацетилоксазолиния 1,4700. дин, можно получить с помощью несложно го синтеза из доступного сырья - моно этаноламина, формальдегида и уксусного ангидрида. Данный растворитель обладает более удачным сочетанием двух основных экстракционных свойств - селективности и растворяющей способности- чем фурфу рол. Для регенерации М-ацетилоксазолидин можно использовать отгонку его компоне тов масляной фракции, (ректификация или перегонка с паром), реэкстракцию углеводородной части экстрактной среды с помощью низкомолекулярных углеводородов (пентан, гексан, гептан и пр.), отмывку растворителя водой. Экстракционные свойства селективного растворителя изучают на искусственной смеси тридекан- с{,-метилнафталин и маспя ных фракциях. Пример. В герметическую емкость с магнитной мешалкой загружают 2,91 г М-ацетилоксазолидина и 1,95 г сырья, содержащего 35 вес.% о4-метилнафталина и 65 вес.% тридекана. Смесь термостатируется при ЗО С в течение ЗО мин при интенсивном перемешивании. После отстаивания экстрактная фаза отбирается шприцем. Вес экстрактной фазы 3,42 г, вес. рафинатиой фазы 1,44 г. Состав обеих фаз анализируется хроматографически. Состав экстрактной фазы: растворитель 84,2%, трВДекан 1,4% , оС-метилнафталин 14,. Состав рафинатной фазы: растворитель 1,8%, тридекан 85,5%, оС-метилнафтйлин 12,7%. Состав рафината: тридекан 87,1%, о4 -метштнафталин 12,9%. Состав экстракта: тридекан 8,1%, сС-метилнафталин 91,9%. Степень извлечения тридекана составляет 96,2% от потенциального содержания в сырье Поскольку при очистке масел целевой компонент переходит в рафинатную фазу, сравнение растворителей проводят по ее свойствам. Результаты одноступенчатой экстракции искусственной смеси тридекана (ТД) с оС-метилнафталином (МН) при ЗО С и соотношении растворитель:сырье - 1,5:1 по весу представлены в табл. 1. Таблица 1

16,8 28,5 Фурфурол 65,0 86,8 Фенол +6% 65,0 82,928,8 15,0 Н-Ацетилоксазолидин 65,0 87,1 8,1 43,1 1,14 92,2 73,4 32,5 0,80 85,9 66,2 12,0 1,13 96,2 73,0 48,7 Как видно из табл. 1, Н-ацетилоксазопидан превосходит фенол и фурфурол практически по всем показателям. В результате одноступенчатой экстракции содержание тридекана и степень его извлечения наийучшая при использовании N -ацетилоксазолидина. Для сравнения свойств растворителей при очистке масел была проведена однократная экстракция Фурфурол 0,8579 1,4718 .6,95 Фенол + 6% Н,0 0,8579 1,4726 7,11 -Ацетилоке азоли- дин0,85921,4728 7,34 -гАцетил- оксазолидин + 2,7% ,8610 1,4750 6,73 Как видно из табл. 2, применение Д/ -ацетилЬксазолицина позволяет получить очищенное масло примерно одинакового качества, но с более высоким выходом. Для сравнения свойств растворителей в условиях, приближающихся к промышленным, при 28О-43О°С проводят пятиступенчатую экстракцию фракции ставропольской нефтесмеси в системе делительных воронок со следующими физико-хим№Фурфурол 94,0 0,8447 1,47О9 10,27 3,56 111

N-Ацетилоке ьзолидин 9 6, О 0,8463 1,472О 1О,ЗО 3,58 il3

Как видно из табл. 3, 1Ч-ацетилокс ьзоли дин дает возможность получить рафи- „ нат лучшего качества и с более высоким выходом. Кроме того, свойства экстрактов (табл. 2, 3) указывают на то, что при использовании |Ч-ацетилоксазолидин

1,5424

лучше удаляются нежелательные компоненты.

Формула изобретения

Способ очистки дистиллятов минерал ных масел путем экстракции с испольфракции масла, имеющей следующие физико-химические свойства: плотность д 0,8668, показатель преломления 11 1,481О, вязкость 7,55 сСт.Л), .,- 2,65 сСт. Экстракцию проводят при 50 С и соЬтнЬшении растворителысырье 1,5:1 по Becy.v Результаты экстравдии представлены в табл. 2. , Т а б л и ц а 2 2,52 2,76 87,01,5453 2,52 2,82 82,О1,5138 2,54 2,89 91,О1,5589 2,54 2,65 94,0 - ----т - - -. -J . ческйми свойствами: плЬгность Э 0,8566, коэффициент преломления 1,48О6, кинематическая вязкостьО 10,88 сСт, 3,63 сСт, температура плавления 36°С. Температура на входе сырья 72С, .на входе растворителя . Соотношение растворителысырье О,54:1 по весу, QПолученные результаты представлены; в табл. 3. Таблица з

X ..7323628

«.. .. . V зованием селективногб рйЬтЬо ителя, о т-Источники -информации,

л и ч а ю щ и и с я тем, что, с цельюпринятые во внимание при экспертизе

повышения степени очистки, в качестве- 1, Химия и технология топлив и масепективного растворителя используютсел, 1970, № 6, с. 22-26. N -ацетилоксазолиднй иди его смесь с s 2. Химия и технология топлив и маводой.сел, 1967, № 12, с. 6Q-61 (прототип);