Способ получения моторных, индустриальных и других масел

 

I9I727

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт, свидетельства №

Заявлено 13.Ч111.1962 (№ 795942/23-5) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 26.1.1967. Бюллетень № 4

Дата опубликования описания 25.Ш:.1967

Кл. 23Ь, 1/04

23с, 1/01

МПК С 10g

С 10m

УДК 665.521.5(088.8) Комитет Ао делам изооретений и открытий при Совете Министров

СССР

Авторы изобретения

М; В. Рысаков, М. Л. Гольдштейн, Е. А. Гусенкова, А. В. Агафонов, С. П. Рогов:и Е. А. Алфимова

Всесоюзный научно-исследовательский институт по переработке нефти

Заявитель

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МОТОРНЫХ, ИНДУСТРИАЛЬНЫХ

И ДРУГИХ МАСЕЛ

Получение смазочных масел с применением гидрирования известно, Однако для получения масел хорошего качества необходимо помимо активных гидрирующих катализаторов иметь достаточно высокое давление водорода (250 †3 ат1.

Известен способ получения трансформаторного масла из сернистых дистиллятов прямой перегонки нефти или вторичного происхождения гидрированием при давлении 20 — 300 ати и температуре 300 — 450 С, причем гидрирование на окисном катализаторе ведут под давлением 20 — 50 ати, а в присутствии осерненного катализатора — под давлением 100 — 300 атлт.

Предлагаемый способ позволяет получать качественные смазочные масла из дистиллятных и остаточных фракций сернистых нефтей гидрированием под давлением водорода от

30 до 100 атн.

Сущность процесса заключается в том, что выделенные из гидрогенизата масляные фракции после депарафинизации вновь подвергают гидрированию, но в условиях, отличающихся от условий гидрирования сырья. Таким образом, сырье проходит гидрирование в две ступени. На первой ступени исходное сырье подвергают гидрированию при 380 †4 С, что приводит к значительной деструкции сернистых, смолистых и азотистых соединений, а также в некоторой степени,и углеводородной части сырья. На этой стадии в зависимости от условий гидрирования происходит образование высокоиндексных компонентов масла, а также газообразных и низкокипящих жидких углеводородов. Лучшими катализаторами для этой стадии гидрирования оказались окисные легкорегенерируемые, например алюмокобальт-молибденовый, алюмо-никель-молибденовый и другие. Полученный гидрогенизат

1О подвергают вакуумной разгонке на топливные фракции. Масляные фракции гидрогенизата подвергают низкотемпературной депарафиннзации известными способами, а полученные депарафинизаты направляют на вторую сту15 пень гидрирования. Основной задачей второй ступени облагораживания является гидрирование полициклических ароматических углеводородов, смолистых, азотистых и других соединений, оставшихся в гидрогенизате после

20 первой ступени гидрирования.. Процессы расщепления на этой стадии гидрирования должны быть доведены до минимума. Поэтому гидрирование депарафинизата проводят в более мягких условиях, чем гидрирование сырья на

25 первой ступени. Оптимальная температурагидрирования депарафинизата 275 — 380 С; при более высоких температурах ухудшается цвет масла и стабильность цвета при обработке масла воздухом при нагревании. С повыше30 нием температуры гидрирования ухудшается

191727

Таблица 1

Характеристика дистиллятных масел, полученных ытодом гидрировапия при 50 атл в две ступени и доочисткой глиной

Масло после гидрнровання во П ступени на

Al-Со-Мокатализаторе

ДЕпарафинированная фракция

360 — 500 С гидрогенизата

1 ступени

Исходная фракция

360 — 500*С гидрогеннзата

1 ступени

Масло после гидрирования во 11 ступени на А1-Сo-Мои Al-NI.-Wкатализаторе

Масло после доочисткн глиной

Показатели

31,21

6,35

0,3 — 23

0,25 выше 8

50,3

31, 16

66

0,28 — 22

0,1

47,8

31,28

6,48

73

0,11 — 20

0,04

49,6

Вязкость при 50 С, сст при 100 С, ест

Индекс вязкости

Содержание серы, вес 9o

Температура застывания, С

Коксуемость, вес % .

Цвет марки по NPA

Выход на исходное сырье, вес 6

29,56

6,33

0,09 — 20

0,02

48,5

0,28

0,2 выше 8

71,4 стабильность цвета масла, уменьшаются вязкость масла и его выход.

Некоторые окисные катализаторы не являются достаточно хорошими для гидрирования ароматических углеводородов на второй ступени. Несколько лучшие результаты дают осерненные катализаторы, например алюмоникель-вольфрамовый. Лучшие результаты получают при применении на .второй ступени последовательного гидрирования депарафинизата на окисных и осерненных катализаторах. Цель такого гидрирования заключается в том, чтобы на окисном катализаторе прогидрировать смолистые соединения, которь е при совместном присутствии тормозят скорость гидрирования ароматических углеводородов. Поэтому гидрирование на. окисном катализаторе следует, проводить при 360—

380 С, а на осерненных катализаторах — прл

300 †3 С. В таких условиях происходит достаточно глубокое гидрирование полициклических ароматических углеводородов, Метод гидрирования депарафинизатов на двух катализаторах особенно эффективен для гидрогенизатов, содержащих значительное количество смолистых соединений, когда гидрирование при более низких температурах на одном катализаторе не дает достаточно хороших результатов.

На первой и второй ступенях гидрирования применяют одинаковое давление, которое позволяет упростить технологическую схему переработки сырья на масла. Однако в отдельных случаях может применяться и различное давление.

Пр и м ер 1. Гидрированию подвергают прямоугольную фракцию 360 — 500 С смеси сернистых нефтей. Режим гидрирования: общее давление 50 ат, температура 400еС, объемная скорость подачи сырья 0,5 л/л кат. час — i.

Катализатор окисный алюмо-кобальт-молибденовый. Гидрогенизат разгоняют на топливные и масляные фракции, фракцию 360 —, 500 С подвергают депарафинизации. Депарафинизированную фракцию для сопоставления

45 подвергают очистке глиной, гидрированию EIB алюмо-кобальт-молибденовом катализаторе и гидрированию последовательно иа алюмо-кобальт-молибденовом и алюмо-никель-вольфрамовом катализаторах. Режим гидрирования во второй ступени: на алюмо-кобальт-молибденовом катализаторе температура 340 С, давление 50 атм, объемная скорость подачи сырья

0,5 л/л кат. час <; во втором случае: температура на алюмо-кобальт-молибденовом катализаторе 375 С, объемная скорость подачи сырья 1 л/л кат. час ; на алюмо-никель-вольфрамовом катализаторе: температура 340 С, объемная скорость подачи сырья 0,5 л/л кат. час ; давление 50 атм.

В табл. 1 и 2 приведены характеристики полученных масел.

Пример 2. Гидрированию подвергают деасфальтированный гудрон смеси сернистых нефтей. Режим гидрирования: общее давление

70 атм, температура 400ОС, объемная скорость подачи сырья 0,5 л/л кат. час-<. Катализатор алюмо-кобальт-молибденовый. От гидрогенизата отгоняют под вакуумом топливные фракции и фракции маловязкого масла. Остаток гидрогенизата подвергают низкотемпературной депарафинизации. Депарафинированную фракцию подвергают вторичному гидрированию на алюмо-кобальт-молибденовом катализаторе. Режим гидрирования: давление 70 ата, температура 325 С, объемная скорость подачи сырья 0,5 л/л кат. час->. Для сопоставления этот же депарафинизат подвергают доочистке глиной. И в этом случае очевидны преимущества двухступенчатого процесса.

Дистиллятные и остаточные масла, полученные методом двухступенчатого гидрирования под давлением 50 — 70 атл из сернистых нефтей, прошли в стендовых условиях испытания на полноразмерном двигателе ГАЗ-51 с результатами, показывающими, что эти масла по своим эксплуатационным качествам не уступают, а по некоторым показателям превосходят масла, полученные из сернистого сырья очисткой селективными растворителями.

191727

Таблица 2

Вязкое масло

Исходное гидрированное депарафинированное масло

После очистки глиной

После

П стадии гидрирования

Показатели

Содержание серы, вес оо

Плотность; 20/4

Вязкость при 50 С, сст при 100 С, ccm

Индекс вязкости

1(оэффициент лучепреломления

Температура застывания, "С

Цвет марки по NPA .

1(оксуемость, вес оо

0,26

0,8983

159,2

20,83

0,07

0,8975

147,2

19,7

0,26

0,9060

158,53

20,54

84

1,5016

1,4985

1,4952 — 20 выше 8

0,3 — 20 выше 8

0,22 — 18

41/2

0,14

Предмет изобретения

Техред Л. Бриккер Корректор Г. Е. Опарина

Ре. актор P. А. Киселева

Заказ 667!19 Тираж 535 Полипсно.

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4

Типография, пр. Сапунова, 2

Характеристика осгаточного масла, полученного методом гидрирования деасфальтированного гудрона по одно- и двухстадийной схемам (общее давлешге прн гндрированин 70 ати).

1. Способ получения моторных, индустриальных и других масел из дистиллятного сырья прямой перегонки нефти или дистиллятов вторичного происхождения, а также из деасфальтированных остаточных продуктов сернистых и несернистых нефтей каталитическим гидрированием при низком давлении, отличающийся тем, что, с целью улучшения качеств масел, процесс гидрирования проводят в две ступени.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что гидрогенизат первой ступени подвергают вакуумной разгонке с депарафинизацией по10 лученной масляной фракции.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что гидрирование на первой ступени проводят при

380 — 450 С на окисном регенерирующемся катализаторе, например алюмо-кобальт-молиб15 деновом.

4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что гидрирование на второй ступени проводят при

275 †3 С на окисном или осерненном катализаторе, содержащем окислы или сульфиды

20 Мо, W, Ni и других металлов.

5. Способ по п. 4, отличающийся тем, что гидрирование на второй ступени проводят последовательно на окисных и осерненных катализаторах.

25 6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что гидрирование проводят при одинаковом давлении 30 †1 атм на обеих ступенях процесса или различном с использованием сбросового водородсодержащего газа работы другой

30 ступени.