Способ очистки углеводородных масел Советский патент 1982 года по МПК C10G17/06 

. ;

Изобретение касается способа очистки серной кислотой, олеумом и/или кислыми смолами с большим содержанием серной кислоты-ДЛЯ получения специальных масел и регенерации отработанных масел.

Известны способы получения специальных масел и регенерации отработанных масел путем очистки серной кислотой, олеумом и/или кислыми смолами с большим содержанием серной кислоты.

Для достижения требуемых качеств необходимо последовательное проведение одно- или многоступенчатой очистки. После каждой ступени очистки в осадок выпадают кислые смолы, которые выделяют из очищенного масла. Осаждение кислых смол из реакционной смеси требует больших затрат времени. Время осаждения кислых смол из реакционной смеси объемом 25 м при получении белого масла составляет, в зависимости от ступени очистки, от 8 до 18ч. При восстановлении же отработанных масел серной кислотой, а также кислыми смолами с большим содержанием серной кислоты приходится сталкиваться с еще более длительным временем осаждения. В этом случае оно составляет от 1 до 40 ч. При получении трансформаторных масел, при очистке парекс-парафинов и масел, полученных парекс-процесосом, время осаждения из-за более низкой вязкости обрабатываемого масла составляет только от 8 до I ч, однако и в этом случае образуется большое количество кислых смол. Образующиеся при этом или другом подобном способе кислые смолы должны быть переработаны в специальных установках или направлены на хранение в безопасное для окружающей среды место или обработаны с помощью соответствующих нейтрализующих и адсорбционных средств. Способ очистки серной кислотой, олеумом и/или кислотными смолами с большим содержанием серной кислоты с целью получения специальных масел и ре генерации отработанных масел Имеет тот недостаток, что скорости осаждения кислотных смол из реакционной смеси очень малы и иЗза большого времени осаждения проведение этого процесса непрерывным способом или совсем невозможно или связано с повышенными затратами. Недостатком является сама образущаяся кислотная смола. Получающаяся при очистке смола может только позднее,с трудом и при больших затратах быть переработана с неудовлетворительными результатами, для чего требуются специальные устройства, дополнительная энергия и рабочая сила. Хотя промывание кислых смол и возможно, однако при этом народнЬё (ХОЗЯЙСТВО теряет такое .ценное вторич ное сырье, как серную кислоту,смолы :и масла. При очистке серной кислотой углеводородных масел имеется большая потеря масел (до 25 вес.%). Цель изобретения - разработка спо соба очистки серной кислотой, олеумом и/или кислыми смолами с большим содержанием серной кислоты с целью получения специальных масел и регенерации отработанных масел, при использовании простой технологии в имеющихся установках и при использов нии дешевых вспомогательных материалов. Поставленная цель, достигается тем, что согласно способу очистки углеводородных масел серной кислотой олеумом и/или кислыми смолами .с боль шим содержанием серной кислоты для получения специальных масел и регенерации отработанных масел, к реакционной смеси после добавления очищающего Средства или после окончания при перемешивании и 20-бО с, предпочтительно , добавляют фенол ную смолу и воду при соотношении очищающее средство: фенольная смола: вода равном от 1:0,01:0,3 до 1:2:1,5 предпочтительно от 1:0,02; 0,5 до 1:1,5-1,2, с последующим разделением смеси на кислотную смоляную и масляную фазы в аппарате-отстойнике, при этом предпочтительно кислотную и смо ляную фазы во время отстаивания пере

мешивают и после удаления кислоты и смолы очищенное масло при необходимости нейтрализуют метиловым спирд

прёдотвращается или же происходит расщепление образовавшихся капелек кислой смолы, при этом поглощается 4 том.или смесью метилового спирта и воды. При регенерации отработанных масел предпочтительно соотношение очищающее средство: фенольная смола: вода от 1:0,2:0,5 до 1:1,2:1,2. При получен1.1и белых масел предпочтительно соотношение очищающее средство: фенольная смола: вода от 1: 0,05: 0,5 до 1:1,5:1,2. При очистке трансформаторных масел, парекс-парафинов и масел, получаемых по парекс-процессу, предпочтительно соотношение очищающее средство,: фенольная -смола: вода от 1:0,02: :0,5 до 1:0,3:1. Образующаяся 0-70 -ная серная кислота и смола, благодаря их хорошим качествам, являются ценным сырьем для многих технических процессов. Добавление фенольной смолы и воды можно прдизводить раздельно или вместе после предварительного смешивания, В качестве растворителей особенно подходят фенольные смолы, которые полуйают при экстрактивной и дистиллят:ной переработке сырого фенола, с Л Л плотностью при 20-с 1,1-1,25 г/см , Пределом кипения 230- и темпеpafурой застывания около 20°С. Соотношение количеств фенольной смолы и воды зависит от очищаемых углеводородных , условий очистки, степени полимеризации, степени осмоления и степени коксования и вытекающего из этого образующегося при этом состаба Веществ капелек кислой смолы. При добавлении очищающего средства- серной кислоть, олеума или кислой смолы образуются капельки кислой CMO/W, которые имеют форму мицелл и вместе с очищенным маслом образуют суспензию, В мицеллах капельКи серной кислоты обволакиваются частичками смолы и сульфокислоты. 8 зависимости от вещественного состава и физических свойств образующихся капелек кислой смолы различным является поведение реакционных смесей в процессе осаждения И расслоения. Благодаря добавлению растворителя после добавления очищающего средства или после окончания реакции образование капелек кислой смолы

фенольной смолой, а серная кислота растворяется в воде. Некоторая часть фенольной смолы, в зависимости от температуры может быть также растворена в очищенном масле. Температура при добавлении растворителей, при перемешивании и отстаивании не только не должна превышать 60 С, но она должна составлять предпочтительно от 20 до . При этом фенольная смола в раствор не выделяется или выделяется очень мало. Остатки фенольной смолы вымываются из очищенного масла при помощи уже известного способа щелочной нейтрализации, предпочтительно, метиловым спиртом или смесью метилового спирта и воды.

Не у всех реакционных смесей при этих относительно низких температурах от 20 до 60°С происходит отделение кислоты от смолы. Из-за высокой вязкости смолы серная кисло та остается в смоле в форме капель. Однако для того, чтобы избежать повышения температуры для понижения вязкости смолы, необходимо во время процесса остаивания приводить в движение кислотную и смоляную фазы, при этом капельки кислоты очень хорошо отделяются от смолы.

Быстрое осаждение серной кислоты и смолы из реакционной смеси, особенно хорошее разделение на три фазы происходит вследствие избирательной растворимости отдельных веществ между собой, большого раз-. личия в плотности растворенных друг в друге веществ и большой разбавлен ности очищаемого масла.

Пример 1. К 25 т предварительно очищенного индустриального отработанного масла при перемешивании добавляют 1,85 т серной кислоты. После выдержки смолы в течение 15 мин к ней добавляют смесь, состоящую из 1,0 т фенольной смолы и 1,75 т воды. После этого реакционная смесь разделяется через 5 ч, при этом кислотную и смоляную фазы приводят в движение мешалкой. В нижнем слое выделилось 3,2 т окрашенной в слабо-красный цвет серной кислоты, в среднем слое 2,k т смолы и в верхнем слое очищенное масло. Очищенное масло по традиционной технологии подвергают промывке щелочью, дистилляции и осветлению. После щелочной

32666

промывки производят вторую промывку 7%-ным раствором из метилового спирта и воды в соотношении 1:1 для того, чтобы вымыть все остатки

5 фенольной смолы.

Пример 2. 25 т предварительно очищенной смеси из индустриального отработанного масла и моторного отработанного масла в соотношении 1:1 очищают 2,25 г серной кислоты. После выдержки смеси к ней при перемешивании добавляют смесь из 1,2 т фенольной смолы и 2,2 т воды. Затем реакционную смесь оставля5 ют отстаиваться при . Уже через 6 ч реакционная смесь разделяется на слои серной кислоты, смолы и очищенного масла. Фазы серной кислоты и смолы приводят в движение мешалкой. При этом образуется 3,9 т

52%-ной серной кислоты и 3,1 т смолы. Очищенное масло перерабатывают по традиционной технологии.

Пример 3- 25 т базового

25 масла, которое получено из нефти путем перегонки, гидроочистки повторной перегонки и депарафинизации, с вязкостью при 20°С 100 сСт и средним мол. вес, моль.г, которое

30 должно быть переработано в белое минеральное масло многоступенчатой обработкой олеумом, обрабатывают на первой ступени k,k т олуема. При дальнейшем перемешивании к реакционной смеси добавляют 6,0 т фенольной смолы и 2,5т воды. Через 3 ч реакционная смесь разделяется на три фазы - очищенное масло, смолу и кислоту. При этом образуются 12,2 т

40 смолы и 3,6 т окрашенной в слабокрасный цвет 52, серной кислоты.

Пример . К очищенному маслу четвертой ступени очистки из примера 3 добавляют на пятой ступени 3,8 т олеума, туда же при перемешивании добавляют смесь, состоящую из 1,0 т фенольной смолы и 2,5 т воды. Через 5 ч реакционная смесь разделяется на три фазы - очищенное масло смолу и серную кислоту. При этом образуется 2, т смолы и 5,1 т водной 62%-ной серной кислоты.

Пример5. 27 т компонента основного трансформаторного масла очищают 2,2 т серной кислоты. При дальнейшем перемешивании добавляют 0,55 т фенольной смолы и 1,9 т воды Уже через 1,5 ч реакционная смесь разделяется на три фазы. При этом образуется 1,08 т смолы, 3,5 т окрашенной в слабо-красный цвет 51 6%-ной серной кислоты. Преимущество предлагаемого способа очисткисерной кислотой с целью получения специальных масел И регенерации отработанных масел осно вывается на том, что для достижения желаемого эффекта применяют две дешевые и всегда легко поставля емых добавки - фенольной смолы и воды, что предотвращает образование кмслых смол,и -. скорость осаждения неиспользованной серной кислоты и пЬлучившейся смолы повышается в 2-3 раза. При этом способе не образуется отходов, происходит полное использование всех исходных продуктов, благодаря чему не происходит загрязнения окружающей среды. Кроме очищенного масла получают прозрачную, окрашенную в слабо-красноватый цвет «0-70%-ную серную кислоту и ценный компонент - фенольную смолу. Для давльнейшего использования кислот не требуется никакой дополнительной очистки, нет необходимости также и фенольную смолу разделять с помощью перегонки. Дальнейшее преимущество состоит в том, что потери масла, по сравнению со старой технологией, снижаются до 50% и в связи с этим сохраняются ценные углеводородные масла. Благодаря повышению скорости осаждения и разделения реакционной смеси стало возможным проведение способа очистки с помощью серной кислоты и/или кислых смол с большим содержанием серной кислоты непрерыв ным способом. Пример 6. К 25 т предварительно очищенного индустриального отработанного масла при интенсивном перемешивании добавляют 2,5 т кисло смолы, содержащей большое количеств серной кислоты, которая образовалас при очистке серной кислоты основног трансформаторного масла. Эта кислая смола является маловязкой и содержи 86 вес.% серной кислоты. После выдержки смеси в течение 30 мин в ней добавляют смесь, состоящую из 1,3 т фенольной смолы и 1,8 т воды. Реакц онная смесь через 5 ч разделяется при температуре отстаивания, равной 9 8 . При этом кислотную и смоляную фазы медленно приводят в движение мешалкой. В нижнем слое выделяется 3,6 т окрашенной в слабо-красный цвет серной кислоты, в среднем слое - 3,1 т смолы и в ерхнем слое - очищенное масло. Дальнейшую переработку очищенного масла производят по.примеру 1. П. р и мер 7. основного масла, полученного по примеру 3, с вязкостью равной при 20c4lO сСт и средним мол. вес.-460 моль, , обрабатывают на первой ступени очистки ,5 т серной кислоты. При дальнейшем смешивании к реакционной смеси добавляют 4,0 т фенольной смолы и 2,5т воды. Через ч реакционная смесь разделяется на три фазы, причем нижняя фаза состоит из 5, т серной кислоты, средняя фаза из 7,8 т смолы и верхняя фаза из очищенного масла. На второй ступени очистки очищенное масло обрабатывают 2,5 т олеума и после выдержки смеси в течение 15 мин к ней добавляют 2,5 т фенольйой смолы и 1,6 т воды. После отстаивания отдельно удаляют фазы кислоты, смолы и очищенного масла. При этом образуется 3,3т 52 -Ной серной кислоты, 5,1 т смоляной фазы и кислое очищенное масло. Кислое масло перерабатывают далее в специальное масло экстрагированием сульфокислот и отбеливанием. П р и м ер 8. 25 т основного масла, как описано в примере 3, обрабатывают 5 т серной кислоты и 5 т олеума. Добавление серной кислоты и олеума производят последовательно. При дальнейшем перемешивании Через 30 мин добавляют 12 т фенольной смолы и 4 т воды. Реакционная смесь разделяется после 1,5 ч отстаивания. В качестве нижней фазы удаляют 8,4 т серной кислоты, средней фазы25,5 т смолы и верхней фазы - кислое масло. Кислое мйсло перерабатывают в специальное масло, как описано в примере 7. Пример 9. 25,0 т основного масла, полученного в соответствии с примером 3, с вязкостью при 410 сСт и средним мол. вес. 460 моль. обрабатывают последовательно 5,5Т кислой смолы с большим содержанием серной кислоты, затем 5,0 т олеума. Кислая смола содержит 88 вес.% серной кислоты и образуется при очистке основного трансформаторного масла серной кислотой. После выдержки смеси в течение «З мин при дальнейшем перемешивании к ней добавляют 12,8 т фенольной смолы и. ,0 т воды. Реакционная смесь разделяется после 1,5 ч отстаивания на нижнюю фазу, содержащую 8;,2 т 52%-ной серной кислоты, среднюю фазу, содержащую 26,3 т смолы и верхнюю фазу, содержащую кислое очищенное Масло. Кислое масло перерабатывают в специальное, как описано в примере 7.

Формула изобретения

1. Способ очистки углеводородных масел серной кислоты, олеумом и/или кислыми смолами с большим содержанием серной кислоты для получения специальных масел и регенерации отработанных масел, отличающ и и с я тем, что, к реакционной смеси после добавления очищающего средства или после окончания реакции .при перемешивании и 20-60°С, предпочтительно 20-tO C, добавляют фенольную смолу и воду при соотношении очищающее средство: фенольная смола: вода равном от 1:0,01:0,3 до 1:2:1,5, предпочтительно от 1:0,02:0,5 до 1:1,5:1,2, с последующим разделением смеси на кислотную.

смоляную и масляную фазы в аппаратеотстойнике, при этом предпочтительно кислотную и смоляную фазы во время отстаивания перемешивают и очищенное масло после удаления кислоты и смолы при необходимости нейтрализуют метиловым спиртом или смесью метилового спирта и воды.

2.Способ по п.1, о т л и чающийся тем, что при регенерации отработанных масел фенольную смолу и воду добавляют при соотношении очищающее средство: фенольная смола: вода равном от 1:0,2:0,5 до 1:1,2:1,2.

3.Способ поп.1,отличающ и и с я тем, что при получении

.белых масел фенольную смолу и воду добавляют при соотношении очищающее средство: фенольная смола: вода от 1:0,05:0,3 до 1:1,5:1,2.

А. Способ поп.1,отличающ и и с я тем, что при очистке трансформаторных масел, парекспарафинов и масел, получаемых по парекс-процессу, фенольную смолу и воду добавляют при соотношении очищающее средство:фенольная смола: вода от 1:0,02:0,5 до 1:0,3:1.

Признано изобретением по результатам экспертизы, осуществленной ведомством по изобретательству Германской Демократической Республики .