Способ очистки масляных фракций

Изобретение относится к области нефтепереработки и может быть использовано для селективной очистки масляных фракций избирательными органическими растворителями. Способ ведут путём окисления масляных фракций с последующей обработкой полученного продукта избирательным растворителем. В качестве окислителя возможно использование водных растворов пероксида водорода, гидропероксида или гипохлорита. В качестве избирательного растворителя возможно использование N-метилпирролидона, фенола с содержанием воды до 50%. Масляные фракции можно подвергать предварительной депарафинизации. Внедрение способа не требует сложного оборудования и дефицитных реагентов и осуществляется при минимальных затратах на реконструкцию установок очистки масел. 3 з.п. ф-лы, 5 табл.

 

Изобретение относится к области нефтепереработки и может быть использовано для селективной очистки масляных фракций избирательными растворителями.

Известен способ селективной очистки масляной фракции путем смешения ее с избирательным растворителем с последующим разделением полученной смеси на рафинат и экстракт. Способ позволяет очистить масляную фракцию от нежелательных ароматических, смолистых и сернистых соединений и получить рафинат с желаемым качеством (Черножуков Н.И. Технология переработки нефти и газа. - М.: Химия, 1978, ч.3, с.424).

Известен способ селективной очистки предварительно депарафинированной масляной фракции путем смешения ее с избирательным растворителем с последующим разделением полученной смеси на рафинат и экстракт. Способ, в отличие от предыдущего, позволяет повысить индекс вязкости получаемого рафината (Патент РФ 2198201).

В настоящее время увеличение доли высокосернистых нефтей в общем объеме добываемой нефти определяет низкую эффективность указанных выше способов. Соблюдение требований к качеству нефтепродуктов по содержанию общей серы достигается увеличением кратности разбавления сырья растворителем и снижением выхода целевых продуктов. Получение ряда нефтепродуктов с достаточно низким содержанием общей серы делается невозможным.

Задача изобретения - улучшение качества рафината и повышение его выхода.

Поставленная задача решается тем, что с целью повышения избирательной способности растворителя нефтяное сырье подвергается окислению, затем проводится селективная очистка полученного оксидата избирательным растворителем.

Суть изобретения заключается в следующем. Малая эффективность выделения сернистых соединений из масляных дистиллятов обусловлена близкой полярностью сернистых соединений и углеводородов, в смеси с которыми они находятся. Окисление сернистых соединений, содержащихся в нефтяном сырье, в их оксиды (сульфоксиды, сульфоны и т.д.) резко меняет полярность этих соединений. Полученный оксидат содержит более полярные сераорганические соединения, преимущественно переходящие в экстрактную фазу при селективной очистке избирательным растворителем. При этом содержание общей серы в рафинате существенно снижается.

Предпочтительным является использование в качестве окислителя пероксида водорода, гидропероксидов, гипохлоритов.

Предпочтительным является использование в качестве избирательного растворителя N-метилпирролидона, фенола или их смесей с содержанием воды от 0 до 50%.

Способ осуществляют следующим образом.

Масляные фракции - дистилляты вакуумной перегонки или предварительно депарафинированные дистилляты вакуумной перегонки нагревают и смешивают с окислителем. Полученный оксидат подвергают селективной очистке избирательным растворителем.

Преимущества предлагаемого способа иллюстрируются приведенными ниже примерами.

Примеры по окислению

Пример 1. Окисление проводят в реакторе колонного типа в пенно-эмульсионном режиме. Вспенивание реакционной смеси создают продуванием воздуха со скоростью в полном сечении реактора 0,05 м/сек через перфорированную тарелку, вмонтированную в нижнюю часть реактора. 100 г масляного дистиллята, содержащего 1,64% (масс.) общей серы и 0,1 г пероксокомплекса молибдена (катализатора), загружают в реактор при подаче воздуха, и при достижении температуры 85°С вводят 3 г 30%-ного водного раствора пероксида водорода. После окисления в указанном режиме в течение 50 минут органический слой отделяют от водной фазы в делительной воронке. В органической фазе определяют содержание сульфоксидной серы потенциометрическим титрованием в уксусном ангидриде раствором хлорной кислоты в диоксане (Wimer P.C. Anal. Chem., 1958, v. 30, №12, р. 2060-2061) сульфонов методом ИК спектроскопии (Анашкина Н.П., Загряцкая Л.М. Методы анализа и контроля производства в хим. промышленности. Реф. сб. ЦНИИТЭХИМа, М.: 1974, вып.4, стр.16). Содержание сульфоксидной серы 0,42%, сульфонов 8,5% (масс.).

Пример 2. В четырехгорлую колбу, снабженную механической мешалкой, обратным холодильником, термометром и капельной воронкой, помещают 100 г масляного дистиллята, содержащего 1,64% (масс.) общей серы. Затем добавляют по каплям 4 г 30%-ного водного раствора пероксида водорода и 1 г муравьиной кислоты (катализатор). Момент контакта окислителя с сырьем фиксируют как начало реакции. Температура окисления 80°С. Через 60 минут перемешивания углеводородный слой - оксидат отделяют от водной фазы в делительной воронке. В оксидате определяют содержание сульфоксидной серы потенциометрическим титрованием. Оксидат имеет сульфоксидное число 0,48%, содержание сульфонов 7,5% (масс.).

Пример 3. 100 г масляного дистиллята, содержащего 1,38% (масс.) общей серы, загружают в четырехгорлую колбу и нагревают до 100°С. Затем добавляют при перемешивании по каплям 3 г 30%-ного водного раствора пероксида водорода и 2 г ледяной уксусной кислоты (катализатор). После введения всего количества окислителя и катализатора при перемешивании выдерживают реакционную массу при 100°С в течение 50 минут. По завершении реакции содержимое колбы охлаждают и отделяют органический слой от водного в делительной воронке. Содержание сульфоксидной серы в оксидате 0,22% (масс.), сульфонов 12% (масс.).

Пример 4. 100 г масляной фракции, содержащей 1,92% (масс.) общей серы, загружают в колбу и нагревают до 40°С. Затем добавляют в колбу при перемешивании по каплям 8,3 мл раствора гипохлорита натрия, содержащего 190 г/л активного хлора (ГОСТ 11086-76). После введения всего количества гипохлорита натрия при интенсивном перемешивании выдерживают реакционную массу при 40°С в течение 30 минут. По завершении реакции содержимое колбы охлаждают и отделяют органический слой от водного. Содержание сульфоксидной серы в оксидате составляет 0,67% (масс.).

Пример 5. 100 г масляной фракции, содержащей 1,38% (масс.) общей серы, загружают в колбу и нагревают до 60°С. Затем добавляют в колбу при перемешивании по каплям 1,5 г ледяной уксусной кислоты (катализатор) и 9 г гидропероксида изопропилбензола (ТУ 38.402.62-121-90). После введения всего количества окислителя - гидропероксида изопропилбензола при интенсивном перемешивании выдерживают реакционную массу при 90°С в течение 40 минут. По завершении реакции содержимое колбы охлаждают и анализируют. Содержание сульфоксидной серы в оксидате составляет 0,71% (масс.).

Примеры по экстракции

Пример 6. Проведена сравнительная селективная очистка N-метилпирролидоном дистиллята масляной фракции для получения трансформаторного масла (ТСО) по трехступенчатой схеме Нэша и Хантера (Нигматуллин Р.Г., Золотарев П.А., Сайфуллин Н.Р. и др. // Селективная очистка масляного сырья. М.: Нефть и газ, 1998, 208 с.) в трех экстракторах с температурой 46°С, 51°С, 56°С для сырья без окисления. Для сырья с предокислением температура по ступеням составила 52°С, 57°С, 62°С. Соотношение сырья к растворителю составило 1:3. Окисление сырья проводили по примеру 1.

Селективную очистку сырья осуществляли следующим образом: в экстрактор соответствующий третьей ступени загружают 100 мл сырья и 300 мл растворителя. Смесь нагревают до 56°С и выдерживают в экстракторе в течение 10 минут для того, чтобы загруженные сырье и растворитель приняли заданную температуру эксперимента. Затем включают мешалку для перемешивания, которое осуществляют интенсивно в течение 5 минут. После окончания перемешивания выключают мешалку и содержимому экстрактора дают отстояться в течение 10 минут. За это время происходит разделение системы на два слоя: верхний слой - раствор рафината и нижний слой - раствор экстракта. Экстрактный раствор отделяют с низа экстрактора. Далее процесс ведется в пять рядов по ступеням экстракции в соответствии со схемой Нэша и Хантера.

Полученные с рядов рафинатный и экстрактный растворы многократно промывают горячей (50-70°С) водой для удаления следов растворителя не менее 20 раз. Одноразовая порция горячей воды составляет не менее трех объемов рафината. Рафинат фильтруют через бумажный фильтр для удаления следов воды. Анализы качества сырья и рафинатов приведены в табл.1.

Пример 7. Проведена сравнительная селективная очистка фенолом дистиллята масляной фракции для получения трансформаторного масла (ТСО). Окисление сырья проводили по примеру 2, экстракцию - по примеру 6 с температурой по ступеням экстракции для сырья без окисления 41°С, 45°С, 49°С, для сырья с предокислением 47°С, 51°С, 55°С. Анализы качества сырья и рафинатов приведены в табл.2.

Пример 8. Проведена сравнительная селективная очистка N-метилпирролидоном дистиллята масляной фракции для получения трансформаторного масла (Т-1500). Окисление сырья проводили по примеру 3, экстракцию -по примеру 6 с температурой по ступеням экстракции для сырья без окисления 52°С, 57°С, 62°С, для сырья с предокислением 54°С, 59°С, 64°С. Анализы качества сырья и рафинатов приведены в табл.3. Как видно из табл.3, предлагаемый способ позволил увеличить выход рафината на 2%, снизить содержание общей серы с 0,4 до 0,23% (масс.) и сократить разбавление сырья растворителем в 2 раза.

Пример 9. Проведена сравнительная селективная очистка N-метилпирролидоном депарафинированного дистиллята масляной фракции для получения трансформаторного масла (Т-1500). Окисление сырья проводили по примеру 4, экстракцию - по примеру 6 с температурой по ступеням экстракции для сырья без окисления 54°С, 59°С, 64°С, для сырья с предокислением 43°С, 48°С, 53°С. Анализы качества сырья и рафинатов приведены в табл.4.

Пример 10. Проведена сравнительная селективная очистка N-метилпирролидоном обводненного дистиллята масляной фракции для получения трансформаторного масла (Т-1500). Окисление сырья проводили по примеру 5, экстракцию - по примеру 6 с температурой по ступеням экстракции для сырья без окисления 58°С, 63°С, 68°С, для сырья с предокислением 66°С, 69°С, 74°С. Перед экстракцией в сырье добавляли 1% (масс.) воды. Анализы качества сырья и рафинатов приведены в табл.5.

Таблица 1

Результаты селективной очистки N-метилпирролидоном дистиллята масляной фракции для получения трансформаторного масла (ТСО)
Показатели качестваСырье -дистиллятбез окисленияс предокислением
Кратность сырья к растворителю-1:31:3
Выход рафината, % (масс.)-48,541,5
Рефракция при 50°С1,48401,45701,4548
Кин. вязкость при 50°С, сСт6,917,417,14
Плотность при 20°С, кг/м3887,0842,7837,7
Содержание общей серы, % (масс.)1,640,610,2

Таблица 2

Результаты селективной очистки фенолом дистиллята масляной фракции для получения трансформаторного масла (ТСО)
Показатели качестваСырье - дистиллятбез окисленияс предокислением
Кратность сырья к растворителю-1:31:3
Выход рафината,% (масс.)-43.537,0
Рефракция при 50°С1,48401,45671,4545
Кин. вязкость при 50°С, сСт6,917,407,10
Плотность при 20°С, кг/м3887,0840,5835,6
Содержание общей серы, % (масс.)1,640,580,17

Таблица 3

Результаты селективной очистки N-метилпирролидоном дистиллята масляной фракции для получения трансформаторного масла (Т-1500)
Показатели качестваСырье - дистиллятБез окисленияс предокислением
   123
Кратность сырья к растворителю-1:41:41:31:2
Выход рафината, % (масс.)-36,7831,5534,5239,02
Рефракция при 50°С1,48411,44951,44801,45001,4545
Кин. вязкость при 50°С, сСт6,856,116,016,376,10
Плотность при 20°С, кг/м3888,0830,7831,0831,4839,3
Содержание общей серы, % (масс.)1,380,40,120,1240,23

Таблица 4

Результаты селективной очистки N-метилпирролидоном депарафинированного дистиллята масляной фракции для получения трансформаторного масла (Т-1500)
Показатели качестваСырье - депарафинатс предокислением
Кратность сырья к растворителю-1:4
Выход рафината, % (масс.)-31,34
Рефракция при 50°С1,49051,4532
Кин. вязкость при 50°С, сСт6,116,74
Плотность при 20°С, кг/м3-837,7
Содержание общей серы, % (масс.)1,920,12

Таблица 5

Результаты селективной очистки N-метилпирролидоном обводненного дистиллята масляной фракции для получения трансформаторного масла (Т-1500)
Показатели качестваСырье - дистиллятбез окисленияс предокислением
Кратность сырья к растворителю-1:31:3
Выход рафината, % (масс.)-35,5536,48
Рефракция при 50°С1,48411,45001,4507
Кин. вязкость при 50°С, сСт6,856,176,09
Плотность при 20°С, кг/м3888,0831,4833,0
Содержание общей серы, % (масс.)1,380,380,15

1. Способ очистки масляных фракций путем обработки их избирательным растворителем, отличающийся тем, что масляные фракции предварительно подвергают окислению.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве окислителя используют водный раствор пероксида водорода, гидропероксиды, гипохлориты.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве растворителя используют N-метилпирролидон, фенол с содержанием воды от 0 до 50%.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что масляные фракции предварительно подвергают депарафинизации.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к нефтяной и нефтеперерабатывающей промышленности и может быть использовано при переработке нефтяных шламов и ловушечных нефтей на товарную нефть и сырье для производства асфальта.

Изобретение относится к нефтеперерабатывающей промышленности и может быть использовано в производстве маловязких высокоиндексных масел и мягкого парафина. .
Изобретение относится к химической переработке нефтепродуктов, а именно к процессу получения товарных автобензинов с О.Ч.76-81ПММ и экологически чистых бензинов с О.Ч.92- 96ПИМ, а также бензола высшей очистки из катализатов риформинга широких бензиновых фракций.

Изобретение относится к нефтепереработке, к процессу получения масел. .

Изобретение относится к нефтеперерабатывающей промышленности и может быть использовано для выделения ароматических углеводородов С6-С9 из риформата бензиновой фракции с одновременным получением реформулированного экологически чистого компонента автомобильного бензина
Изобретение относится к области нефтепереработки и касается способа получения электроизоляционного масла, предназначенного для использования в качестве теплоотводящей и электроизолирующей среды в маслонаполненном оборудовании: трансформаторах, конденсаторах, кабелях и т.д
Изобретение относится к усовершенствованию способа очистки масляных фракций и может быть использовано в нефтеперерабатывающей промышленности

Изобретение относится к способу производства, по существу, линейных парафинов из сырья, содержащего нормальные углеводороды, слабо разветвленные углеводороды, сильно разветвленные углеводороды и загрязняющие компоненты. Способ включает: приведение в контакт указанного сырья с потоком ионной жидкости и экстрагирование загрязняющих компонентов с получением очищенного потока углеводородов; очистку очищенного потока углеводородов с помощью потока растворителя для извлечения любой ионной жидкости из очищенного потока углеводородов; обработку очищенного потока углеводородов в мягких условиях гидроочистки для удаления из него оставшейся части загрязняющих компонентов; избирательное адсорбирование нормальных углеводородов и слабо разветвленных углеводородов из очищенного потока углеводородов с помощью молекулярного сита для отделения нормальных углеводородов и слабо разветвленных углеводородов от сильно разветвленных углеводородов; извлечение нормальных углеводородов и слабо разветвленных углеводородов из молекулярного сита с помощью десорбента, при этом адсорбцию/десорбцию осуществляют в системе, представляющей собой систему с псевдодвижущимся слоем; и отделение нормальных углеводородов и слабо разветвленных углеводородов от десорбента с получением, по существу, линейных парафинов. Использование настоящего способа позволяет избежать гидроочистки в жестких условиях. 7 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к способу очистки некондиционного топлива от асфальтенов и сернистых соединений путем смешивания исходной топливной фракции с экстрагентом, в качестве которого используют концентрированную серную кислоту, с последующим отделением образовавшейся рафинатной фракции, обработкой ее нейтрализующим реагентом и водой. Способ характеризуется тем, что перед смешиванием исходную топливную фракцию подвергают окислению озоном, а очистку топлива проводят однопоточно в один цикл, при этом экстрагент используют в каждом цикле один раз, при этом в качестве нейтрализующего реагента используют кальцинированную соду, а после обработки водой рафинатную фракцию подвергают фильтрации и обезвоживанию. Также изобретение относится к устройству. Настоящее изобретение представляет собой простой и эффективный способ и устройство для очистки темного, некондиционного дизельного и печного топлива от нежелательных примесей за один цикл обработки исходной топливной фракции и позволяет получить единый поток очищенного топлива, а также снизить количество используемого экстрагента - серной кислоты и уменьшить количество образующегося после экстрации трудно утилизируемого остатка (кислого гудрона). 2 н.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к системам установок замедленного коксования. Описан способ разделения паров коксового барабана, включающий: подачу паров коксового барабана в зону испарения фракционирующей колонны установки коксования; отвод потока тяжелого коксового газойля из фракционирующей колонны установки коксования; обработка потока тяжелого коксового газойля для удаления примесей; и получение потока тяжелого коксового газойля, пригодного для гидрокрекинга, причем примеси удаляются из тяжелого коксового газойля с потоком сверхтяжелого газойля коксования, который возвращают в сырье для аппарата фракционирования установки замедленного коксования путем селективного разделения и выделенный более легкий коксовый газойль коксования повышенного качества направляют в нисходящий поток установки конверсии вакуумного газойля. Технический результат - совершенствование схемы установки и способа коксования с целью улучшения качества разделения и повышения выхода получаемых тяжелых газойлей коксования. 3 з.п. ф-лы, 5 табл., 11 ил.

Данное изобретение относится к способу, который объединяет стадию деасфальтизации растворителями со стадиями гидрообработки смолы и замедленного коксования для того, чтобы снизить расходы, связанные с осуществлением каждой из этих стадий в отдельности. Описан способ объединения процесса деасфальтизации растворителями и процесса отделения смолы, включающий: добавление растворителя к потоку тяжелых углеводородов, содержащих асфальтены, смолу и нефтепродукт; удаление асфальтенов из потока тяжелых углеводородов с получением деасфальтированного потока нефтепродуктов, раствора, содержащего растворитель, фракции смолы и фракции пека; нагревание раствора, содержащего растворитель, с целью осаждения фракции смолы; отделение фракции смолы из раствора, содержащего растворитель, с получением смолистого продукта и смеси, содержащей нефтепродукт и растворитель; применение нагревания к указанной смеси для испарения фракции растворителя; удаление фракции испарившегося растворителя из указанной смеси с получением деасфальтизированного нефтепродукта, не содержащего смолы; термический крекинг фракции смолы с получением остаточного продукта термического крекинга и легкого продукта термического крекинга; экстракцию остаточного продукта термического крекинга для отделения деасфальтизированного нефтепродукта и смолянистого пека, полученного путем термического крекинга; объединение смолянистого пека, полученного путем термического крекинга, с фракцией пека; обработку объединенного смолянистого пека, полученного путем термического крекинга, и фракции пека в установке замедленного коксования. Технический результат - получение более высоких выходов продуктов в комбинации с меньшими расходами энергии и меньшими расходами на перевозку. 3 з.п. ф-лы, 4 табл.,10 ил.
Изобретение относится к усовершенствованию способа очистки масляных фракций и может быть использовано в нефтеперерабатывающей промышленности
Изобретение относится к области химических технологий и может быть использовано для очистки щелочных растворов от сульфидов и меркаптидов на предприятиях нефтяной, нефтеперабатывающей, химической, целлюлозно-бумажной и кожевенной промышленности. Способ обезвреживания сульфидно-щелочных стоков включает каталитическое окисление сульфидов пероксидом водорода. Сульфидно-щелочные стоки смешивают с водой и/или охлаждают. Процесс окисления осуществляют в две стадии: окисление сульфидов при температуре 10-90°С и доокисление остаточных сульфидов с введением пероксида водорода на обе стадии. Изобретение позволяет повысить производительность и безопасность технологического процесса. 2 з.п. ф-лы, 5 пр.

Изобретение относится к способу очистки некондиционного топлива от асфальтенов и сернистых соединений путем смешивания исходной топливной фракции с экстрагентом, в качестве которого используют концентрированную серную кислоту, с последующим отделением образовавшейся рафинатной фракции, обработкой ее нейтрализующим реагентом и водой. Способ характеризуется тем, что перед смешиванием исходную топливную фракцию подвергают окислению озоном, а очистку топлива проводят однопоточно в один цикл, при этом экстрагент используют в каждом цикле один раз, при этом в качестве нейтрализующего реагента используют кальцинированную соду, а после обработки водой рафинатную фракцию подвергают фильтрации и обезвоживанию. Также изобретение относится к устройству. Настоящее изобретение представляет собой простой и эффективный способ и устройство для очистки темного, некондиционного дизельного и печного топлива от нежелательных примесей за один цикл обработки исходной топливной фракции и позволяет получить единый поток очищенного топлива, а также снизить количество используемого экстрагента - серной кислоты и уменьшить количество образующегося после экстрации трудно утилизируемого остатка (кислого гудрона). 2 н.п. ф-лы, 2 ил.
Изобретение относится к способу обессеривания сланцевой нефти и к каталитической окислительной композиции, используемой в данном способе. Способ включает смешивание сланцевой нефти в органическом растворителе, при этом на одну часть сланцевой нефти берут не менее 9 частей органического растворителя, окисление полученной смеси каталитической окислительной композицией, включающей пероксид водорода концентрацией не менее 50%, соль, выбранную из молибдата натрия, вольфрамата натрия, ванадила сульфата, и кислоту, для проведения реакции окисления при следующем соотношении в мольных долях: соль, выбранная из молибдата натрия, вольфрамата натрия, ванадила сульфата : сера в нефти = 1:500 до 1:50, пероксид водорода : сера в нефти = 2:1 до 6:1, кислота : сера в нефти = 1:5 до 5:1. При этом на одну часть каталитической окислительной композиции берут от 10 до 500 частей полученной смеси, причем полученную смесь обрабатывают при постоянном ультразвуковом воздействии мощностью не менее 300 Вт в течение 2-6 ч, после чего удаляют растворитель и проводят термокрекинг полученной смеси при 300-350°С от 3-х до 6 часов. Предлагаемые объекты позволяют достичь более высокой степени удаления серы. 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 3 пр.
Наверх