Способ депарафинизации масляных фракций

 

СОКИ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

1511 4 С 10 G 73/04

Ц

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 3@ jg " г

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3807829/23-04 (22) 30.10.84 (46) 07.03.86. Бюл. М 9 (71) Уфимский нефтяной институт и

Ново-Уфимский ордена Ленина и ордена Октябрьской Революции нефтеперерабатывающий завод (72) П.Л.Ольков, Ш.Т.Азнабаев, А.П.Зиновьев, С.А.Ахметов, В.М.Школьников, P.Ì.Óñìàíîâ, И.Л.Кушнир, N,Ï.ÊàëüñHHà, А.В.Маринцева и Д.Т.Багаутдинов (53) 665.637.7(088.8) (56) Гольдберг Д.О. и др. Смазочные масла из нефтей восточных месторождений. — М.: Химия, 1972, с. 112-113.

Авторское свидетельство СССР

У 958474, кл. С 10 6 73/04, 1982.

Казакова Л.П. и др. Депарафинизация остаточных рафинатов смесей Тюменских нефтей в присутствии присадок. — Нефтепереработка и нефтехимия, 1973, 9 44, с. 40-41.

„„SU„„1216196 А (54 ) (57 ) 1. СПОСОБ ДЕПАРАФИНИЗАЦИИ

МАСЛЯНЫХ ФРАКЦИЙ путем обработки их растворителем в присутствии алкилфенолята кальция в качестве депарафинирующей добавки с последующей термообработкой и охлаждением продукта термообработки, дальнейшим понижением температуры до температуры фильтрации и фильтрацией, отличающийся тем, что, с целью снижения расхода депарафинирующей добавки, повышения скорости фильтрации н выхода масла, продукт термообработки, полученный из 50-80 мас.X исходных масляных фракций, охлаждают до 40-53 С и смешивают с охлажденным до 18-4Ф С продуктом термообработки, полученным из оставшейся части масляных фракций при обработке ее растворителем без добавления депарафннирующей добавки.

2. Способ по п. 10 о т л и— ч а ю шийся тем, что алкилфенолят кальция используют в количестве 0,005-0,1 мас.Х в расчете на масляные фракции.

l 2 1 61 96

20

При смешивании малой порции, содержащей уже сформировавшиеся цент- ры кристаллизации, с другой порцией сырья, охлажденной до температуры, соответствующей переходу раствора сырья в метастабильное состояние, дальнейший процесс кристаллизации в смеси происходит только на поверхности имеющихся центров кристаллизации, т.е. без увеличения числа частиц твердой фазы. Кроме того, одновременно снижается и дисперсность

S0 г

Изобретение относится к спосо- бу депарафинизации масляных фрак. ций с применением растворителей и может быть использовано в нефтеперерабатывающей промьппленности.

Цель изобретения — снижение расхода депарафинирующей добавки, повьнпение скорости фильтрации и выхода масла.

Алкилфенолят кальция (присадка 10

АФК) представляет собой продукт, получаемый алкилированием фенола хлорпарафином, нейтрализацией алкилфенола гидроокисью кальция, и имеет следующие свойства.

Кинематическая вязкость при 100 С, мм /с > 8,5

Содержание воды,мас.X (0,15

Содержание механических примесей, мас.X < 0,15

Зольность, мас.% 0,6-1,1

Охлаждение порции сырья, содержащей 20-50 мас,% масляных фракций (малая порция), ведут до такой температуры, при которой кристаллизуется 2-5 мас.X твердых углеводородов от общего количества твердой фазы, выделяющейся при охлаждении данной порции до температуры фильтрации.

Основную массу кристаллизующихся 30 в начальной стадии охлаждения твердых углеводородов составляют парафиновые углеводороды нормального строения. Эти углеводороды в отсутствие модификаторов кристаллической структуры (депарафинирующей добавки) в кетон-ароматических растворителях образуют кристаллы пластинчатой формы, обладающие высокой удельной по- . верхностью. Поэтому общей поверх- 40 ности твердой фазы при выделении

2-5 мас.X парафинов из малой порции достаточно, чтоб дальнейший процесс кристаллизации проходил без образования новых зародышей в объеме растворителя. системы, так как при смешении порции оцновременно с кристаллизацией происходит и процесс растворения части наиболее мелких зародьппей из малой порции вследствие соприкосновения их с раствором, имеющим более высокую температуру.

Воздействие депарафинирующей добавки на процесс кристаллообразования по предлагаемому способу в основном происходит только на конечном этапе формирования кристаллов, минуя стадии первичного (гомогенного г зародьппеобразования и начальной фазы роста зародышей кристаллов. Такое избирательное воздействие депарафинирующей добавки позволяет уменьшить захват ее твердой фазой, исключить неблагоприятное воздействие добавки на процессы первичного зародышеобразования. Так, согласно, адсорбционному механизму действия депрессорных присадок, депарафинирующая добавка, адсорбируясь на поверхность растущего кристалла на наиболее активных центрах, уменьшает скорость роста кристалла по отдельным кристаллографическим направлениям. При этом изменяется форма кристалла в сторону резкого снижения удельной поверхности.

Адсорбированные на поверхность кристалла молекулы добавки воздействуют на процессы роста до тех пор, пока они не вытесняться или

"замуруются" строительной единицей растущего кристалла.

При депарафинизации известным способом депарафинирующая добавка присутствует на стадии зародьппеобразования и роста зародышей, что приводит к снижению удельной поверхности последних.

Так как на начальных стадиях кристаллизации скорость выделения твердой фазы лимитируется суммарной поверхностью первичных центров кристаллизации, то уменьшение поверхности твердой фазы на начальных стадиях кристаллизации, вследствие воздействия депарафинирующей добавки приводит при заданной скорости охлаждения к росту пересыщения в системе, что, в свою очередь, обуславливает образование твердой фазы на этой стадии и компенсируется появлением дополнительных зародьппей. Образование новых за- родышей в ходе кристаллизации повыТ а б л и ц а 1

Показатели о

Пределы выкипания, С о

Плотность при 20 С

Вьппе 500

0,8873

420-500

0,8796

7,27

18,32

Температура застывания,о С

51,5 Температура вспьшщи в закрытом тигле, С

216

272

Показатель преломлеSo ния

1,4793

1,4739 шает дисперсность системы и приво- дит к получению труднофильтруемой суспензии. Улучшение фильтруемости суспензии по известному способу можно достичь только при заведомо более высоких концентрациях депарафинирующей добавки, когда происходит агрегация отдельных мелких кристаллов.

По предлагаемому способу исключается отрицательное воздействие депарафинирующей добавки на начальных этапах охлаждения, так как первичные зародьппи выращиваются в отдельной порции без депарафинирующей добавки. Кроме того, вследствие преимущественной адсорбции добавки на поверхность растущих кристаллов на более поздних этапах формирования частиц твердой фазы, основная доля, захватываемой твердой фазой добавки концентрируется на поверхности и при поверхностных слоях частиц. Это обеспечивает при применеКинематическая вязкость при 100 С, сСт

Депарафинизацию рафинатов проводят следующим образом.

Депарафинируемый рафинат делят на две порции. В первую порцию, составляющую 50-80 мае.X всего рафината, вводят депарафинирующую добавку — АФК в количестве 0,0050,1 мас.X. Далее обе порции, раздельно разбавляют растворителем, подвергают термообработке при 60о

70 С до получения однородных гомо!

216!96 4. нии двух и более ступеней фильтрации, как и используется в большинстве промышпенных установок, резкое снижение содержания добавки в парафине (церезине) при промывке лепешки холодным растворителем и возврат части добавки обратно в систему с рециркулирующим. фильтратом второй ступени.

Из рассмотрения исключен тривиальный случай — введение депарафинирующей добавки при депарафинизации по однопоточной схеме, после определенного этапа охлаждения— как наименнее эффективный из-за не- . возможности обеспечения полного растворения и равномерного распределения добавки в объеме сырьевой суспензии.

Депарафинизации подвергают дис.тиллятный и остаточный рафинаты фенольной очистки с характеристиками, приведенными в табл. 1.

Дистиллятный Остаточный генных растворов и охлаждают: порцию.с депарафинирующей добавкой до

40-45 С (для остаточной фракции

47-53 С), а другую до 18-28 С (для остаточной фракции 30-40 С). Затем обе порции смешивают и охлаждают до требуемой температуры фильтрации и фильтруют под вакуумом, получая растворы парафина (церезина) и депарафинированного масла, которые впоследствии отделяют от растворителя.

1216196

Депарафинизацию дистиллятного рафината проводят в смеси селективных растворителей метилэтилкетон (МЭК}: толуол (60:40), взятой в количестве 250 мас. по отношению к рафинату, при -22 С, а остаточного рафината — в смеси МЭК: толуол

{55:45), взятой в количестве

350 мас. при -21 C. Охлаждение раствора сырья ведут со скоростями, близкими принятым на промышленных установках для данного типа сырья,. т.е. 125/300 С/ч для дистиллят-( ного и 70-140 С/ч для остаточного сырья. Эти режимы обеспечивают получение масел с температурой застывания на выше -15 С. Во всех примеь рах АФК вводят в количестве 0, 0,005; 0,01; 0,05; О,1 мас., а в примерах 1 и 5 дополнительно еще в количестве 0,2 и 0,6 мас. .

Пример 1 (известный) . В сырье — дистиллятный рафинат — вводят необходимое количество АФК. Разбавляют растворителем, проводят о термообработку, охлаждают до -22 С н фильтруют под вакуумом.

Пример 2, Навеску сырья— дистиллятного рафината — делят на две порции в соотношении 80:20.

После. ввода в порцию, составляющую

80 мас. сырья, необходимого количества АФК каждую раздельно разбавляют растворителем, подвергают термообработке и охлаждают: порцию с АФК вЂ” до 40 С, а другую — до 18 С.

Затем обе порции смешивают, охлаждают до -22 С и фильтруют под вакуумом.

Пример 3. Навеску сырья— дистиллятного рафината — делят .на две порции в соотношении 65:35.

После ввода в порцию, составляющую

65 мас.% сырья, необходимого количества АФК каждую порцию раздельно разбавляют растворителем, подвергают термообработке и охлаждают: порцию с АФК вЂ” до 42 С, а другую— до 23 С. Затем обе порции смешивают, охлаждают до -22 С и фильтруют под вакуумом.

Пример 4. Навеску сырья— дистиллятного рафината — делят на две равные порции. После ввода в

50 одну из порций необходимого количества АФК, каждую порцию раздельно разбавляют растворителем, подвергают термообработке и охлаждают: порцию с АФК вЂ” до 45 С, а другую— до 28 С. Затем обе порции смешивают, охлаждают до -22 С и фильтруют под вакуумом.

Пример 5 (известный). В сырье — остаточный рафинат — вводят необходимое количество АФК, раз-, бавляют растворителем, проводят, термообработку, охлаждают до -21 С и фильтруют под вакуумом.

Пример б. Навеску сырья— остаточного рафината — делят на две порции в соотношении 80:20.

После ввода в порцию, составляющую 80 мас. . сырья, необходимого количества АФК каждую порцию раз-. дельно разбавляют растворителем, подвергают термообработке и охлаждают: порцию с АФК вЂ” до 47 С, а другую — до 30 С. Затем обе порции смешивают, охлаждают до -21 С и фильтруют под вакуумом.

Пример 7. Навеску сырья— остаточного рафината — делят на две порции в соотношении 65:35. После ввода в порцию, составляющую

65 мас. сырья, необходимого количества АФК каждую порцию раздельно разбавляют растворителем, подвергают термообработке и охлаждают: порцию с АФК вЂ” до 50 С а другую— до 35 С. Затем обе порции смешивают, охлаждают до -21 С и фильтруют под вакуумом.

Пример 8. Навеску сырья— остаточного рафината — делят на две равные порции. После ввода в одну из порций необходимого количества

АФК каждую порцию раздельно разбавляют растворителем, подвергают термообработке и охлаждают: порцию с

АФК вЂ” до 53 С, а другую — до 40 С.

Затем обе порции смешивают, охлаждают до -21 С и фильтруют под вакуумом.

Результаты депарафинизации дистиллятного и остаточного рафинатов по примерам 1-8 приведены в табл. 2.

1216196

Результаты депарафинизации

Пример

Температура застывания. масла, С

Температура порций перед смешением, ОС%

Количество АФК, мас.% на сырье

СоотношеОтносительная скорост фильтра ции, %

ыход асла, ас.X ние порций, мас. X

0,0

100 78,2 !

04,8 79,8

112,3 81,0

-15

О, 005

-15

Без разделения

0,01

-15

136,8

192,9

0 05

80,8

0,1

82,5

178,3 83,6

0,2

-16

0,6

84,1

-16

78,4

-15

40/18

80:20

0,005

82,8

-l5

0,01

83,6

179,0 83,9

0,05

-16

0,1

83,6

153,9

168,7

173,1

-16

-15

78,1

81,7

-15

65:35

174,5 82,5

-16

0,05

82,8

-16

0,1

83,6

-16

78,1

-16

0,005

81,2

-l6

50:50

82,8

-16

0,05

83,6

-16

0,1

83,8

72,6

100

-15

Условия депарафинизации

0,005

42/43 . 0,01

45/28 0,01

143,6

180,3

183,7

195,2

1ál,4

164,2

141,4

155,2

171,9

185,0

161,8!

Таблица 2

1216196

10 продолжение табл. 2 вия денарафинизации

Пример

Результаты депарафинизации

Выход масла, мас.X

Количество АФК, мас.Ж на сырье

Температура застывания. масла, С ор мас е Х

-15

0,005

74,1

0,01

-15

73,7

Без разделения

0 05

75,4

-15

-16

0,1

-17

0,2

0,6

-17

207,4

-16

71,9

208,8 74,8

0,005

-15

47/30

80 1.20

205,2

212,8

-15

0,01

76,2

0,05

77,8

-17

-!6

288,3. 76,9

0,1

183,0

201,6

-16

71,5

0,005

74,1

-15

50/35

65:35

0,01

75,9

-15

190,1

-16

0 05

76,8

-16

0,1

75,6

71,4

-!5

0 005

73,6 — 15

75,0 — 15

50:50 53/40

0,01

0 05

152,5 . 76,4 — 15

0,1

139,2

-! 6

76,8

В числителе температура порции сырья, охлаждаемой в присутствии депарафинирующей добавки, в знаменателе — без добавки.

Как видно из приведенных в позволяет снизить расход депаратабл. 1-3 данных предлагаемый способ финирующей добавки в 4-10 раз по депарафинизации масляных фракций сравнению с известным способом.

Температура порций перед смещением, С

Относительная скорост фильтра

1@8K X

103,2

105,4

132,3

137,9 75,7

200,6 76,2

184,1 77,3

181,7

150,4

156,0

163,3

178,0

Составитель Л.Иванова

Уедактор И.Дербак Техред Ж.Кастелевич Корректор Г.Рещетник

Заказ 961/29 Тираж 483 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д; 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород,, ул. Проектная, 4

11

При введении 0,01 мас.Х (0,05 мас.Х для остаточной фракции) дешевой и доступной присадки АФК повышается скорость фильтрации на

12!6196 12

95,2Х (на 112,87 для остаточной фракции), а выход масла — с 78,2 до 83,6 мас.Х (для остаточной фракции с 72,6 до 77,8 мас.З),