Способ очистки масляных фракцийнефти — SU 810754 (original) (raw)
Союз Советских О П И С А Н И Е ( )830754ИЗОБРЕТЕН И ЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Социалистических Республик(23) Приоритет -43) Опубликова ударствеииыи комитет СССР по делам изобретени и открытий3) УД о 07.03.81, Бюллетень Ъ 5.66 88.8) 45) Дата опубликования описания 10,03.8 2) Авторь изобретете ко.ва айле, В, А, Проскуряков, Л. В, Семенои Л. М. Ульченкова. И,енинградский ордена Трудового Красного Знаменитехнологический институт им, Ленсовета%Ф,(71) Заявите МАСЛЯНЫХ ФРАКЦИЙ НЕФТ) СПОСОБ ОЧИ го качество. Силь. высокая темпера- также осложняют тве избирательноболее высокой сеоксичностью и лучми свойствами, одом фурфурола явор яющая способзкая термоокислпто вызывает больпри проведении 15степ л ич вляется повышениетх фракций и увеого масла что в изред вяз етата плот- омлеИзобретение относится к области нефтепереработки и может быть использовано для удаления из масляных фракций нефти полициклических ароматических углеводородов, имеющих низкий индекс вязкости, а также смолистых веществ и соединений, содержащих серу, азот, кислород, которые ухудшают эксплуатационные свойства масел (термическую и термоокислительную стабильность).Известны способы очистки масел от нежелательных компонентов жидкостной экстракцией с использованием в качестве экстрагентов, например, 1 ч-метил-пирролидона в смеси с водой 11.Недостатком этого способа является небольшая растворяющая способность экстрагента.Более близким к предложенному способу по достигаемому результату является способ очистки масляных фракций от полициклических ароматических углеводородов, асфальтосмолистых веществ и гетеро- циклических соединений путем экстракции селективным растворителем, в качестве которого используют фенол или фурфурол 21.Фенол обладает низкой селективностью, для увеличения которой в него добавляется 5 - 10 е/е воды. Однако использование водного фенола снижает выход рафината и лишь незначительно улучшает еная токсичность фенола,тура застывания (42 С)его использование в качего растворителя.Фурфурол обладаетлективностью, меньшей тшими физико-химическипако основным недостаткляется его малая раствность и, кроме того, нительная стабильность, чшие потери фурфуролапроцесса экстракции.Целью изобретения яени очистки масляньение выхода очищенн Поставленная цель достигается тем20 в качестве селективного растворителявестном способе используется цианмацетат или его водный раствор.Цианметилацетат СНзСООСНеСХставляет собой бесцветную жидкость25 костью 1,3 сст при 30 С.Температура кипения цианметилацсоставляет при атмосферном давленииность р," = 1,10 г/с,и, показатель прел30 ни я гтр -- 1,400.810754 1. Отгонку его от компонентов масляной фракции (ректификация или перегонка с паром). 2. Реэкстракцию извлеченных компонен 5 тов из экстрактной фазы с помощью низкомолекулярных парафиновых углеводородовЭкстракционные свойства цианметилацетата исследуют как на искусственных смесях, моделирующих углеводородную часть масляных фракций нефти (тридекан-а-метилнафталин), так и на промышленных 15 масляных фракциях. Содержание воды вцианметилацетате может быть от 0 до 10 масс. %. Меняя обводненность экстрагента, можно регулировать выход и качество очищенного масла.20 Соотношение растворитель: сырье прииспользовании цианметилацетата или его смесей с водой целесообразно поддерживать в пределах от 0,5 до 3: 1. 25 П ри мер 1. В табл. 1 приведены результаты одноступенчатой экстракции а-метилнафталина из смеси с тридеканом при 20 С и весовом соотношении раствори- тель: сырье 1,5: 1. Таблица 1 Содержание а-метил- нафталина, вес. о/о Степень извлече-Содержание три ппи а-метилнаф- ( декана в рафиталина, %нате, вес. % Степень извле- Выход чспия тридс- рафпната, кана вес %оо Раствор итель сырье , экстракт 35,0 79,0 35,0 93,0 79,3 Фурфурол 55,6 92.0 75,3 Цианметил. ацетат 57,0 80,9 975 78,5 Как видно из представленных в табл. 1 30 данных, цианметилацетат превосходит фурфурол по всем показателям. В результате одноступенчатой экстракции а-метилнафталина цианметилацетатом достигнуты более высокая степень извлечения а-метилнафта лина (57,0% против 55,6 о для фурфурола), .лучшее качество рафината (содержание .тридекана в рафинате 80,9% против 79,3%), большой выход рафината (78,5% против 75,3%).40 Экстракт Раф инат Растворитель пго пп го пргоч Выход, оо 6,95 2,52 7,11 2,52 0,9316 0,9103 1,5453 1,5138 1,5580 2,76 87,02,82 82,02,899 92,4 0,8579 0,8579 0,8576 1,4718 1,4726 1,4722 ФурфуролФенол+6% НгОЦианметилацетат 0,9503 7,36 2,54 Цианметилацетат+ 3% НгО 1,5586 2,79 96,1 0,9690 7,03 2,52 0,8598 1,4744 Цианметилацетат можно получить с помощью одностадийного синтеза из доступного сырья - ацетата калия (натрия) и хлорацетонитрила.Предлагаемый растворитель обладает сочетанием высокой селективности с достаточно высокой растворяющей способностью по отношению к нежелательным компонентам масляных фракций.Термическую стабильность цианметилацетата определяют кипячением в течение 100 ч. После нагревания хроматографический анализ показывает отсутствие как легкокипящих, так и высококипящих продуктов разложения. Вязкость образца не изменяется, что свидетельствует об отсутствии процессов полимеризации и смолообразования. Еак известно, фурфурол уже при комнатной температуре осмоляется в присутствии воздуха, что обуславливает необходимость деаэрации масла, поступающего на установку очистки, Тем не менее потери фурфуголд за счет осмоления весьма значительны.Термическая и термоокислительная стабильность цианметилацетата позволяет исключить стадию деаэрации сырья и значительно снизить потери растворителя.Для регенерации цианметилацетата можно использовать известные методы: В процессе многоступенчатой экстракции преимущества цианметилацетата будут еще более существенными,П р и м е р 2, В табл. 2 приведены результаты одноступенчатой очистки промышленной масляной фракции, имеющей следующие физико-химические показатели: плотность р -- 0,8668, показатель преломления лго = 1,4810, вязкость= 7,55 сст,Экстракция проводилась при 50 С и соотношении растворитель: сырье 1,5: 1 (вес).Таблица 2810754 Формула изобретения Составитель Н. Богданова Редактор Л, Курасова Техред А. Камышннкова Корректор И. ОснновсканЗаказ 223/219 Изд.222 Тираж 553 ПодписноеНПО Поиск Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Тип. Харьк, фил. пред. Патент Как видно, цианметилацетат позволяет получить рафинат несколько лучшего качества, чем фенол и фурфурол, но со значительно большим выходом.П р и м е р 3. Очистке подвергают мас ляную фракцию 280 - 430 С, имеющую следующие показатели: ар -- 1,4806, = 0,8566, 1, - 36 С.Очистку проводят на роторно-дисковом экстракторе эффективностью 5 теоретических ступеней при соотношении раствори- тель: сырье 0,54: 1 (масс.). Температура на входе сырья 70 С, на входе растворителя -о ЬО С.15В результате получен рафинат:ио 1 4725 р 0 8466В ыход - 96,8 /о,В тех же условиях очистка фурфуроломдает рафинат с выходом 94.20Использовать соотношение растворитель: сырье больше 3: 1, т. е. больше, чем на действующих установках для дистиллятных масел, экономически нецелесообразно. Способ очистки масляных фракций нефти от полициклических ароматических углеводородов, асфальтосмолистых веществ и гетероциклических соединений путем экстракции селективным растворителем, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения степени очистки масляных фракций и увеличения их выхода, в качестве селективного растворителя используют цианметилацетат или его водный раствор. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1. Патент США Ма 3843515, кл, 208-326, опублик. 1974.2. Химия и технология топлива и масел, 1966,Ма 6, с. 31 - 33 (прототип).