Способ выделения ванадилпорфиринов из высоковязкой нефти

 

Использование: в нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности для попутного извлечения нефтяных порфиринов из нефти в процессе нефтепереработки. Сущность изобретения: способ заключается в образовании нерастворимого в неполярных растворителях комплекса ванадилпорфирин путем добавления в исходную нефть раствора TiCl₄ в гексане, отделения осадка, выделения комплекса ванадилпорфирина. Для отделения осадка нефтяную смесь пропускают через колонку, содержащую фильтр и сорбент под давлением не менее 1 атм и при температуре не выше температуры кипения растворителя.

Предлагаемый способ может быть использован в нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности, в частности для получения ванадилпорфиринов (ВП) из высоковязких нефтей.

Известен способ выделения ВП из нефтей с использованием полярных растворителей [1] Недостатком этого способа является использование больших объемов дорогостоящих растворителей, а также необходимость повторений процесса экстракции для более полного извлечения ВП.

Наиболее близким к предлагаемому является способ выделения ВП из нефти комплексообразованием [2] По этому способу нефть обезвоживают и освобождают от механических примесей. Пробу разбавляют гексаном в соотношении 1:2. Добавляют 10%-ный раствор четыреххлористого титана (TiCl₄) в гексане в пятикратном молярном избытке по отношению к содержанию ВП в исходном продукте. Выпавшие осадки центрифугируют и отмывают гексаном. Для разложения комплекса ВП TiCl₄ осадки обрабатывают водой, экстрагируют из водной смеси хлороформом, а экстракт промывают пентаном и водой до нейтральной реакции. Недостатком данного способа является сложность процесса, состоящего из разрозненных операций, что делает его неудобным для промышленного производства.

Целью предлагаемого способа является упрощение процесса извлечения ВП из нефтей.

Поставленная цель достигается следующим образом.

Смесь, состоящая из исходной нефти и неполярного растворителя, добавленного с целью уменьшения вязкости, соединяют с раствором четыреххлористого титана в неполярном растворителе, например в гексане. Затем ее пропускают под давлением не менее 1 кг/см² через колонку, содержащую фильтр и сорбент. Фильтр состоит из нескольких фильтрующих элементов, составленных так, что смесь проходит сначала через более грубые фильтрующие элементы, а затем через все более тонкие. Для дополнительного уменьшения вязкости смесь подогревают путем нагревания стенок колонки, через которую пропускают смесь. Температура, до которой подогревают стенки колонки, определяется свойствами растворителя, которым разбавляют исходную нефть, в частности, его температурой кипения. Затем через колонку дополнительно пропускают гексан или другой неполярный растворитель с целью отмывания осадков, содержащих комплекс ВП TiCl₄. Для разложения комплекса ВП TiCl₄ через колонку пропускают смесь диметилформамида (ДМФА) с бензолом (1:1). Полученный после разложения комплекса ВП TiCl₄ ванадилпорфирин смывают с колонки бензолом. Таким образом, по предлагаемому способу все операции сводятся к пропусканию через колонку раствора нефти и растворителей. Этим достигается положительный эффект упрощение процесса извлечения ванадилпорфиринов из нефтей.

Изобретение осуществляется следующим образом.

Навеску нефти 14,6 г разбавляют 15 мл бензола и 15 мл гексана и перемешивают. Для определения содержания ВП в исходной смеси измеряют электронный спектр в видимой области. Содержание ВП составило 2,0 мг. Раствор наливают в верхнюю часть колонки, содержащую фильтр и сорбент. Фильтр составлен из двух фильтрующих элементов толченый гранит с размерами частиц в пределах от 1 до 3 мм в поперечнике. Нижний фильтрующий элемент представляет собой фильтр Шотта. В качестве сорбента использовался порошок оксида алюминия, используемый в хроматографии. Затем в верхнюю часть колонки добавляют 2,5 мл раствора TiCl₄ в гексане (0,12 г/мл) для образования нерастворимого в гексане комплекса ВП TiCl₄ и опять перемешивают. Растворенную в гексане часть смеси пропускают под давлением 1 кг/см² через колонку и направляют на дальнейшую нефтепереработку. Затем пропускают через колонку 50 мл гексана для полного удаления оставшейся нефти. В верхнюю часть колонки вновь наливают смесь, состоящую из 10 мл бензола и 10 мл диметилформамида, пропускают через колонку и собирают в стакан. В колонку добавляют 30 мл бензола, пропускают через колонку для полного смывания ВП и отбирают в тот же стакан. Полученную в стакане смесь упаривают до объема 5 мл.

Для определения содержания ВП в пробе из полученной смеси измеряют электронный спектр в видимой области.

Содержание ванадилпорфиринов в смеси составило 1,5 мг.

Процесс проводился при 20^оС.

Таким образом, приведенный пример показывает, что предлагаемый способ выделения ванадилпорфиринов из нефти позволяет весь процесс проводить в рамках одной установки, что делает его удобным для промышленного использования.

Формула изобретения

СПОСОБ ВЫДЕЛЕНИЯ ВАНАДИЛПОРФИРИНОВ ИЗ ВЫСОКОВЯЗКОЙ НЕФТИ разбавлением обезвоженной нефти органическим растворителем, включающим гексан, добавлением раствора TiCl₄ в гексане, отделением из смеси образующегося осадка, содержащего комплекс ванадилпорфиринов разложением комплекса ванадилпорфирины TiCl₄ и экстракцией органическим растворителем, отличающийся тем, что для разбавления используют растворитель, дополнительно содержащий бензол, и обработку разбавленной нефти ведут на колонке, содержащей последовательную систему от грубых до тонких фильтрующих элементов и сорбент-оксид алюминия с пропусканием разбавленной нефти и гексанового раствора TiCl₄ сверху колонки под давлением не менее 1 атм и температуре не более температуры кипения растворителя с последующим добавлением гексана, смеси бензола и диметилформамида при объемном соотношении 1 1 и бензола.