Способ очистки нефтяных депарафинизатов Советский патент 1983 года по МПК C10G33/02 

Изобретение относится к микробио логической и нефтехимической промыш ленности, в частности к способам очистки нефтяных дистиллятов, полученных культивированием микрооргани мов, от примесей веществ биологичес кого происхождения, отрицательно влияющих на некоторые физико-химиче кие и эксллуатационные свойства депарафинизата. Изобретение может быть использовано в производстве кормового белка и низкозастывающего топлива путем микробиологической депарафинизации нефтяных дистиллятов. Известен способ очистки депарафинизатов, полученных микробиологическим путем, от примесей веществ биологического происхождения путем экстракции примесей 2-100%-ным раствором фосфорной кислоты при тем пературе 10-90°С и весовом соотношении кислота: углеводороды от 1:1 до 1:300, после чего отмывают депарафиниэат аммиачной водой ClJЭтот способ обеспечивает снижени содержания неиспаряемого остатка в депарафинизате (до 80-120 мг/100 мл однако для его осуществления требуются введение дополнительных процес сов и использование сложного в эксплуатации специального экстракционного оборудования. Кроме того, обра зуется много побочных продуктов, которые необходимо утилизировать. Наиболее близким к предлагаемому способу по технической сущности и достигаемому результату является способ очистки нефтяных депарафинизатов промыванием, который заключается в том, что микроорганизмы культивируют в водной минеральной питательной среде, содержащей в кач стве источника углеродного питания парафинсодержащий газойль, затем частично или полностью депарафинизи рованн лй газойль отделяют от фракци микроорганизмов и промывают водным или спиртовым раствором щелочи для удаления продуктов метаболизма и снижения тем самым температуры пому нения депарафинизированного газойля В качестве щелочного агента применя ют гидроокиси калия или натрия. Кон центрация водного раствора щелочи составляет 30-50 вес.% при объемном соотношении углеводородной и щелочной фаз от 1:1 до 1:5. При использовании спиртовой щелочи применяют растворы концентрации 15-25 вес.% 1.И объемное соотношение фаз составляет 1:2 до 2:i.Температура обработки ep-ipo c C2J. Существенными недостатками спосо являются неполное выделение продукт метаболизма (содержание неиспаряемо го остатка практически не уменьшается), значительный расход щелочног агента и возможность образования трудноразрушаемых эмульсий, требующих дополнительно специальной обработки. Целью изобретения является улучшение качества депарафинизата, а именно понижение его температуры застывания и помутнения, снижение содержания неиспаряемого остатка и повышение стабильности свойств при хранении. Поставленная цель достигается способом очистки нефтяных депарафинизатов культивированием микроорганизмов на питательной среде с парафинсодержащим нефтяным дистиллятом, включающим выделение депарафинизата из кул ь ту рал ь ной среды и послеДукицую Промывку его водой или раствором щелочного реагента с последующим воздействием на промытый депарафинизат переменного электрического поля напряженностью 0,30-5,0 кВ/см при 20-98 С в течение 15-60 мин и отделением выделившихся примесей. Предлагаемый способ заключается в следующем. Нефтяной депарафинизат получают путем культивирования парафинокисляющих микроорганизмов, например дрожжей, при аэрации и перемешивании на питательной среде, содержащей источники азота, фосфора, калия, магния и микроэлементы и в качестве источника углерода нефтяной дистиллят, например дистиллятную фракцию, которая выкипает в интервале температур 220-380°С и имеет в своем составе не менее 10% н-алканов. Культивирование проводят периодическим или йепрерывным способом. При непрерывном культивировании скорость потока среды составляет 0,30-0,15 ч , концентрация дистиллята в среде 10-50%. рН среды поддерживают в интервале 3,0-7,0, для дрожжей предпочтителен интервал рН 4,0-4,5. Температура процесса 25-39°С. Депарафинизат после культивирования микроорганизмов выделяют из культуральной среды любым известным способом, например центрифугированием или сепарацией, и промывают его водой или водным раствором щелочного реагента, например раствором аммиака или едкого натра. Промытый депарафинизат подвергают воздействию переменного электрического поля, например, вводя депарафиниэат в пространство, заключенное между двумя электродами, на один из которых подают напряжение. При этом ширина пространства между электродами выбирается таким образом чтобы обеспечить напряженность поля на обрабатываемом участке от 0,30 до 5,0 кВ/см. Время пребывания депарафинизата в поле высокой напряженности 15-60 мин. Температура депарафинизата при обработке не должна превышать температуру кипения

воды. После электрообработки депарафиниэат отстраивают и отделяют от вьтавших в осадок или коагулированных примесей, например, декантацией, фильтрацией или центрифугированием.

В таблице приведены.результаты, полученные при обработке различных образцов депарафинизата в электрическом поле.

Как видно из таблицы, обработка депарафинизата по предлагаемому способу позволяет снизить количество неиспаряемого остатка примерно в 1,5 раза и получать депарафинизаты с содержанием неиспаряемого остатка 100-120 мг/100 мл, что соответствует обычному уровню для товарных топлив. Повышение температуры положительно влияет на снижение неиспаряемого остатка. После электрообработки температуры застывания и помутнения депарафинизата дополнительно снижаются на 3-5°С. Кроме того, очищенный п,о предлагаемому способу депарафинизат приобретает стабильные физикохимические показатели качества, не изменяющиеся в течение, по крайней мере, 12 мес, тогда как необработанный дистиллят в процессе 6-месячного хранения сильно изменяет ряд свойств Например, как показано в таблице, через 6 мес цвет усиливается на 2-3 марки по шкале NPA, содержание неиспаряемого остатка возрастает в 1,5-2,0 раза. Температуры застывания и помутнения повышаются при хранении на 1-2°С.

Пример 1. Нефтяной депарафинизат получают путем культивирования дрожжей Candidfa utBEiermondii при рН 4,2-4,4, температуре 32-34 С в непрерывных условиях с аэрацией и перемешиванием на синтетической питательной среде, содержащей источНИКИ азота, фосфора, калия, магния и. микроэлементы. В качестве источ- , ника углеродного питания используют нефтяной дистиллят, выкипающий в интервале температур 240-360°С, имеющий температуру застывания 4 С, температуру помутнения , содержание неиспаряемого остатка 120 мг/100 мл. Концентрация дистиллята в среде 20%, скорость протока среды 0,18 Ч-1.

Дёпарафинизированный дистиллят выделяют из культуральной среды сепарацией и промывают водой. Полученный депарафинизат, содержащий примеси веществ микробного происхождения, имеет температуру застывания -25°С, температуру помутнения , содержание неиспаряемого остатка 195 мг/100 мл, кислотность 10,2 мг КОН/100 мл. Депарафинизат подвергают в непрерывном потоке воздействию электрического поля при скорости подачи 4 л/ч и температуре . Напряжение, подаваемое на

электрод, составляет 3 кВ, напряженность поля в зоне обработки 1,3 кВ/см, продолжительность обработки 45 мин. Обработанный депарафинизат фильтруют через бумажный фильтр. Физикохимическая характеристика депарафинизата в результате электрообработки изменяется следующим образом: содержание неиспаряемого остатка снижается с 195 до 118 мг/100 мл,

0 температура помутнения с-16 до-18°С, температура застывания - с-25 до 27°С. Общая кислотность остается на том же уровне. При хранении образца депарафинизата, обработанного в

r электрическом поле, в течение 6 мес при комнатной температуре физикохимические показатели качества изменяются незначительно. Необработанный в электрическом поле депарафинизат через 6 мес хранения сильно тем- .

0 неет - цветность по шкале NPA изменяется с 1,5 до 4-4,5 марок, температура застывания повышается до -23°Cf содержание неиспаряемого остатка возрастает до 368 мг/100 мл.

5 Пример 2.В результате

обработки депарафинизат, полученный« как в примере 1, подвергают щелочно-. ВОДНОЙ промывке для удаления из него жирных кислот. Кислотность депарафи0 низата снижается до 1,0 мг КОН/100 мл содержание неиспаряемого остатка составляет 147 мг/100 мл, температура застывания -24°Cf температура помутнения . Депарафинизат с

указанными характеристиками качества подвергают электрообработке в непре рывных условиях при скорости подачи 4 л в 1 ч, температуре , напряженности поля в зоне обработке 0,3 кВ/см, продолжительности обработки 45 мин. Обработанный депара- . финизат после отстаивания фильтруют через бумажный фильтр. В результате обработки температуры застывания и помутнения снижаются на , содерЗжанке неиспаряембго остатка практически не изменяется. Стабильность качества при хранении улучшается: содержание неиспаряемого остатка у обработанного в электрическом поле

0 образца возрастает за 6 мес

хранения на 12 мг/100 мл, цвет незначительно усиливается (на 0,5 марки WFA), тогда как у необработанного ;депарафинизата цветность возрастает

на 3,5-4,0 марок, а содержание нейспаряемого остатка - почти на 100 мг/100 мл.

Пример 3. Депарафинизат того же качества, что в примере 2, обрабатывают в электрическом поле в

непрерывных условиях при напряженносг ти поля 1,3 кВ/см, температуре 60°С, времени обработки 60 мин и отстаивают в течение 1ч. В результате обработки содержание неиспарйемого ocTat

5 ка снижается со 147 до 103 Mr/ltSO млтемпературы застывания и помутнения понижаются на , улучшается стабильность качества при хранении в течение б мес цветность и другие показатели не изменяются,

Пример 4. Депарафинизат того же качества, что в примере 2, обрабатывают в периодическом режиме в электрическом поле напряженностью 5., О кВ/см лри температуре 9В°С к времени обработки 15 мин. После обработки и отстаивания содержание неиспаряемого остатка снижается до 102 мг/100 мл, температура застывания снижается на , температура помутнения - на 2°С.

Таким образом в результате обработки в электрическом поле высокой

напряженности нефтяных депарафинизатов, полученных культивированием микроорганизмов на питательной среде, с парафинсодержащим нефтяным дистиллятом, достигается дополнительное

удаление/сопутствующих примесей

биологического происхождения и проис ходит стабилизация показателей качества дистиллята. Содержание неиспаряемого остатка снижается до

40-70 мг/100 мл, температуры застывания и помутненияна , Обработанный в электрическом поле высокой напряженности нефтяной депарафинизат, полученный при культивировании микроорганизмов на нефтяных дистиллятах, может быть использован как компонент при получении товарного дизельного топлива.

СПОСОБ ОЧИСТКИ НЕФТЯНЫХ ДЕПАРАФИНИЗЛТОВ, полученных культивированием микроорганизмов на питательной среде с парафинсодержа цим нефтяным ди -тиллятом, включающий выделение депарафинизата из культурной среды и последующую промывку его водой или раствором щелочного реагента,о т л и ч а ю щи и с я тек,что,с целью улучшения качества целевого продукта, промытый депарафинизат подвергают воздействию переменного электрического поля напряженностью .0,30- . 5,0 кВ/см при температуре 20-98 С в течение 15-60 мин с последующим отделением вьщелившихся примесей. (/) С

Напряженность электричес