Способ разделения фракций полициклических нефтяных аренов

 

Изобретение относится к нефтехимии, в частности к разделению фракций полициклических нефтяных аренов с получением концентратов нафтенопроизводных полициклических аренов и фракций, содержащей алкилпроизводные полициклические арены. Цельповышение четкости разделения и интенсификации процесса. Разделение ведут трехили четырехступенчатой экстракцией метанолом или пропанолом при их массовом соотношении, равном 1:(16-32). В этом случае повышается выход целевого продукта на 20-25% при обогащении целевого продукта в 1.8 раза и сокращении времени разделения в 3-4,5 раза.2 табл.

СОК)3 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 С 07 С 7/10

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4772967/04 (22) 25.12.89 (46) 15.03..92. Бюл. N. 10 (71) Институт химии нефти СО АН СССР (72) Ю.В. Коржов и А.К. Головко (53) 665.1.03 (088.8) (56) Современные методы исследования нефтей. Л.: Недра, 1984, с. 91-101.

Остроухов С.Б. и др. Выделение моноциклических ароматических углеводородов из нефти. Методы исследования состава органических соединений нефти и битумов.

М.: Наука, 1985, с. 33 — 40. (54) СПОСОБ РАЗДЕЛЕНИЯ ФРАКЦИЙ

ПОЛИЦИКЛИЧЕСКИХ НЕФТЯНЫХ АРЕНОВ

Изобретение относится к нефтехимии и аналитической химии, а именно к способам получения фракций ароматических углеводородов,. обогащенных алкил- или нафтенопроизводными компойентами.

Известен способ разделения нефтяных . углеводородов путем их дифференциации на сорбентах силикагеле и(или) оксиде алюминия.

Известен способ получения концентра, тов алкил- и нафтенопроизводных аренов путем разделения нефтяных ароматических соединений адсорбционной хроматографией на силикагеле и AlzOg неполярными растворителями.

Недостатком этого метода является низкий выход, длительность, связанная с необходимостью отбора большого числа проб, анализа этих проб для последующего

„„ Ы„„1719388 А1 (57) Изобретение относится к нефтехимии, в частности к разделению фракций полициклических нефтяных аренов с получением концентратов нафтенопроизводных полициклических аренов и фракций, содержащей алкилпроизводные полициклические арены. Цель — повышение четкости разделения и интенсификации процесса. Разделение ведут трех- или четырехступенчатой зкстракцией метанолом или пропанолом при их массовом соотношении, равном

1:(16-32). В этом случае повышается выход целевого продукта на 20-25/, при обогащении целевого продукта в 1,8 раза и сокращении времени разделения.в 3-4,5 раза. 2 табл. обьединения по структурным признакам, а также неизбежного получения промежуточных фракций из смеси апкил- и нафтенопро-. изводных аренов, которые подвергаются в дополнительному разделению, недостаточная чистота получаемых продуктов. )

Цель изобретения — повышение четкости разделения и сокращение продолжительности лроцесса, Данная цель достигается разделением фракций ооаицикеичеоких нефтяник ареноа. ) И

Зх — 4х-ступенчатой экстракцией метанолом а или пропанолом при массовом соотношении нефтяных аренов и метанола ипи пропанола, равном 1:(16 — 32).

Фракции полициклических нефтяных аренов получают следующим образом.

Из нефти выделяются би- и триароматические углеводороды методом элюирования

1719388 гексэном нэ силикагеле марки АСК. Стеклянная колонна высотой 1800 мм и внутренним диаметром 22 мм заполняется силика гелем (зернение 0,25-0.5 мм} мокрым способом (в гексане). В колонку вводится отбензиненнэя нефть в соотношении к силикагелю 1:40, После впитывания нефти в сорбент приливается гексан, устанавливается краном снизу колонны скорость истечения элюента 1;5 — 2 мл/мин. Отбор проб проводится па 15 — 20 мл. Контроль осуществляли по показателю преломления и УФспектрам (биарены: пд = 1,51-1,53, Л 220 — 230, 270-280 нм; триарены: пд го

1,53 — 1,55, А 252 — 260, 295 — 305 нм).

Качественный состав исходных концентратов би- и триаренав, подвергаемых экстракции (па данным масс-спектрометрии), приведены в табл, 1.

Метэнольный экстракт и рафинат анализируют методом ГЖХ. Рафинат повторно подвергают действию метанолом и продукты опять анализируют. Операцию повторяют да тех пор,. пока хроматограммы экстракта и рэфината будут постоянными.

Экстракты после всех стадий объединяют, отгоняют метанол. Количество нэфтенопроизводных определено по массе рэфината, элкилпраизводных аренов — по массе остатка после отгонки спирта из экстракта.

Расчет количественного соотношения алкил- и нафтенопроизводных аренов в ра-, финате проведен по хроматогрэммам мето дом внутренней нормализации (сумма площадей всех пиков и нафтенового горба принята за 100g. Количественная оценка каждого пика (компанента) и нафтенового фона (суммы всех неразрешенных кампонентов) выражена в этом случае в относительных процентах.

В рафинате биаренов концентрируются аценафтены СпН2п-14, нафтенонэфталиНЫ СпН2п-14, дИНафтЕНОНафтаЛИНЫ

СпН2п-16, тИОфЕНЫ СпН2п-э, ЧаСтЬ аЛКИЛнафталинов.

Рафинат триэренов содержит аценафтены СпН2п-14, 9, 10-ДигиДРофенантРены

ÑïÍ2ï-ы, нафтенофенантРены СпНгп-2о, дИНЭфтЕНафЕНаНтрЕНЫ СпН2п-22. ЧЭСтЬ хРизенав СпН2п-24, частично алкилфенантрены.

Пример 1 (прототип). В колонну с оксидом: эл1аминия (нейтральная активность 11 по Бракману) вносится 0,5 г фракции биэренов. После впитывания фракции в адсорбент проводится алюиравание гексаном с отбором фракций по 5 мл через 10 мин. Па УФ-спектрам и показателям преломления фроматографические фракции объединяются в две алкил- и нафтенопроизвадные. Элюент (гексан) отделяется, анализируется состав фракции нафтенопроизводных.

5 Соотношение навески биаренов к адсорбенту 1:100 па массе. Колонка стеклянная диаметром 10 мм и высотой 600 мм снабжена снизу кранам для отбора проб и регулирования, скорости элюирования, 10 сверху — резервуаром для элюента. Время разделения 2-3 ч. Баланс разделения и содержания нафтенопроизводных и алкилпроизвадных приведен в табл. 2.

Пример 2, Фракцию нефтяных биа15 ренов (0,5 r) обрабатывают метанолом (8 г, 10 мл), что составляет соотношение 1:16, встряхивают в течение 5 мин. Отделяют метанольную часть. Обработку повторяют 5 раз да тех пор, пока содержание нафтеноп20 роизводных в рафинате не будет увеличиваться.

После 4-кратной обработки метанолом рафинат содержит 86-87 нафтенопроизводных по данным ГЖХ.

25 Пример 3. К фракции биаренов (0,5 г) приливают 32 r (40 мл) метанола, что составляет соотношение 1:64. Смесь встряхивают, отстаивают и разделяют на экстракт (верхний слой) и рафинат (ниж30 ний слой). Метанол из экстракта отгоняют, Оба продукта анализируют.

Результаты разделения после однократной экстракции, соответствующей соотношению исходной фракции к метанолу

35 1:64, даны в табл. 2.

Пример 4. Проводят аналогично примеру 2. При соотношении исходной фракции к метанолу 1:32 по массе (0,5.r фракции, 16 г, 32 мл метанола). Последова40 тельно проводят 4 экстракции.

Пример 5. Проводят аналогично примеру 2 при соотношении фракция к метанолу 1:40 по массе (0,5 фракции, 20 r метанола). Проводится 3 последовательных

45. экстракции, П р и ме р 6. Фракцию нефтяных биэренов обрабатывают метанолом при соотношении нефтяные биарены: метанол 1:10 в 4 приема.

50 П ример 7. Фракциюбиаренов(0,3г) подвергают воздействию этанолом (4,8 r), что составляет соотношение 1:16. Затем все операции повторяют как в примере 2.

Пример 8, Проводят аналогично

55 примеру 2 при воздействии пропаном и соотношении навесок 1:16.

Пример 9. Проводят аналогично примеру 2 при воздействии бутанолом и соотношении навесок 1:16.

1719388

Пример 10. Проводят аналогично примеру 2 при воздействии на фракцию триаренов метанолом при соотношении навесок 1:16.

Результаты представлены в табл.

2.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет повысить выход целевого продукта на 20-25, обогатить концентрат нафтенопроизводных и аренов в 1,8 раза. Время разделения при этом сокращается в 3-4,5 раза.

Способ прост, не требует специальной аппаратуры.

Та бли ца1

Концентрат биаренов

Содержа- Концентрат триаренов ние, 4

Содержание, 4

Алкилнафталимы С„ „, 27, 8

Аценафтены, 3,1 бифенилы л "-<< 6, 5

5,4

Аценафтены Сл Н „, Нафтенонафталины С„Н „14 30 3

3,6

3,0

22,4

2,0

1 3

Хризены С„Н „

1,3

Алкилфифенилы .С„Н, Бифенилалканы C Hg qq, Динафтенонафталины С„Н „, Тиофены С„Н S

Тринафтенонафталины, фенантрены C„ II „, Формула изобретения

Способ разделения фракций полициклических нефтяных аренов с получением концентрата нафтенопроизводных пол5 ициклических аренов и фракций, содержащей алкилпроизводные полициклических аренов, отличающийся тем,что,с целью повышения четкости разделения и сокращения продолжительности процесса, 10 разделение ведут путем трех- или четырехступенчатой экстракции метанолом или пропанолом при массовом соотношении исходная фракция нефтяных аренов: метанол или пропанол, равном 1;(16-32).

Алкилнафталины СлН „< 2,4

9, 10-Дигидрофенантрены, СдН „„ нафтенофлуорены 26,1

Алкилфенантрены С„Н „ я 46,8

Нафтенофенантрены С„ Hg„gy 11,8

Динафтенофенантрены,С„Н „ 2,4 пирены 3,2

1719388

Т а б л и ц а 2

Результаты разделения нефтяных аренов воздействия на концентрат спиртами путем

Выход рафината, мас.Ф

Кол-во экстракций

Содержание в рафинате, отн.3

Выход экстракта, мас.Ф

Соотношение:концентрат: спирт

Опыт нафтено" алкилпроизвод- произных водных

47 53

50 63 37

55 45

65 35

79 21

86 14

Е7 13

79 21

Исходный концентрат биаренов:

1 (прототип) деление на А1 0з

2 1:16 1-я.

48

Метанол 1:16

1:16

1 . 16

1:16

2-я

3-я

4-я

5-я

63

1;64

Метанол

60

1:32

1-я

Метанол

2-я

3 я

4-я

5 1:40

Метанол

1-я

2"я

З-я.

6 1: 10

Метанол

60 63

66 85

1. "16

7

Этанол

8 1:16

Пропанол

9 1:16

Бутанол

3Е

60 51

Исходный концентрат триаренов:47

51

10 1:16

Метанол

1-я

2-я

3 я

4-я

Составитель Л.Ан

Редактор Н.Киштулинец Техред М.Моргентал Корректор О.Кучерявая

Заказ 739 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

7Е

86

87

62

79.

42

58

67

22

14

13

38

21

58

42

33

33

34