Способ получения высокоиндексных базовых масел
Использование: нефтехимия. Сущность: проводят селективную очистку масляных дистиллятов от смол, асфальтенов и полициклических ароматических углеводородов (стадия 1) с последующей переработкой рафинатов селективной очистки в среде водорода при температуре 300-380°С и парциальном давлении водорода 24-30 кгс/см2 в присутствии алюмооксидных катализаторов (стадия 2) с последующей депарафинизацией получаемого продукта селективными растворителями (стадия 3). При этом в рафинате селективной очистки оставляют 10-20% мас. полициклических ароматических углеводородов; количество водорода, подаваемого в реакционную зону стадии 2, не менее G=6[0,16Ks+18Ka/M], где G - расход водорода, % мас. от сырья; Ks - количество серы, заданное для удаления из рафината на стадии 2, % мас.; Ка - количество полициклических ароматических углеводородов, заданное для удаления из рафината на стадии 2, % мас.; М - средняя молекулярная масса рафината. Стадию 2 осуществляют на катализаторе, получаемом путем введения в алюмооксидный носитель фазообразующих промоторов из числа алюмосиликатов аморфного и кристаллического типа, фосфатов, соединений бора, титана, циркония, редкоземельных элементов и активных элементов из числа NiO и МоО3 и/или WO3 путем пропитки водными растворами солей Ni и Мо и/или W с концентрацией по NiO предпочтительно 80-200 г/л, по МоО3 предпочтительно 160-250 г/л и/или по WO3 предпочтительно 160-420 г/л, или МоО3 и WO3 предпочтительно 200-420 г/л, получаемыми путем смешения водных растворов нитрата никеля, аммония молибденовокислого и/или аммония вольфрамовокислого, предпочтительно стабилизированного сильными неорганическими кислотами из числа перекись водорода, азотная кислота, ортофосфорная кислота или их смесями при рН≤4. Технический результат: получение базовых масел с высоким индексом вязкости при одновременном увеличении выхода. 4 табл.
Изобретение относится к процессам нефтепереработки, в частности к процессам и катализаторам получения высокоиндексных масляных фракций.
По мере развития техники и транспортных средств, в результате повышения жесткости рабочих условий, увеличения скорости и мощности механических устройств, подлежащих смазке, повышаются требования к качеству масел различного назначения.
На протяжении многих лет улучшение качества смазочных масел различного назначения достигалось в основном за счет применения новых высокоэффективных присадок. В настоящее время наряду с этим не менее важным направлением в получении товарных масел стало значительное улучшение качества базовых масел. Применение стабильной высокоиндексной базы обеспечивает такое улучшение эксплуатационных характеристик товарных масел, которое не достигается ни применением новых многофункциональных присадок, ни загущением масел высокополимерными добавками [Сомов В.Е., Садчиков И.А., Шершун В.Г., Кореляков Л.В. Стратегические приоритеты российских нефтеперерабатывающих предприятий. Москва: ЦНИИТЭнефтехим, 2002, с.240-243].
Сырьем для получения смазочных масел являются высококипящие дистиллятные и остаточные фракции нефти, являющиеся сложной смесью углеводородов различных групп, гетеросоединений, содержащих прежде всего атомы серы, азота и кислорода.
Условно все входящие в состав масляной фракции соединения можно разделить на желательные и нежелательные. Желательные компоненты: изопарафиновые, нафтенопарафиновые, моно- и бициклические ароматические углеводороды с длинными боковыми цепями, которые обеспечивают оптимальное сочетание эксплуатационных свойств и хорошую стабильность в процессе эксплуатации [Ахметов С.А. Технология глубокой переработки нефти и газа. Уфа: Гилем, с.75-79, 2002 г.].
Нежелательные компоненты: нормальные парафиновые углеводороды с длиной углеводородной цепи выше С27, смолисто-асфальтеновые соединения, являющиеся основным носителем гетеросоединений и полициклических ароматических углеводородов [Казакова Л.П., Крейн С.Э. Физико-химические основы производства нефтяных масел. М.: Химия, 1978, с.19-25.].
Наиболее распространенным путем переработки масляных фракций для получения базовых масел является удаление из них нежелательных компонентов при максимально возможном сохранении желательных, способных обеспечить готовым продуктам необходимые физико-химические и эксплуатационные свойства.
Технология производства базовых масел может включать в себя:
- или ряд физико-химических методов очистки сырья от нежелательных компонентов, в том числе процессы селективной очистки масляных фракций селективными растворителями типа фенол, фурфурол, N-метилпирролидон и депарафинизации рафинатов селективной очистки кристаллизацией;
- или набор процессов каталитического гидрооблагораживания (гидрокрекинг, гидрирование, гидроизомеризация, гидродепарафинизация, гидроочистка),
- или совмещение одного или нескольких гидропроцессов с физико-химическими методами.
Недостатком технологии производства масел, основанной на физико-химических методах разделения, является низкий выход целевого продукта.
Производство базовых масел с применением набора процессов каталитического гидрооблагораживания требует значительного расхода водорода и наличия оборудования, позволяющего вести процесс при давления около 100 кгс/см2, что ограничивает применение такой технологии. Кроме того, технология производства базовых масел, основанная только на гидропроцессах, исключает из перечня товарной продукции предприятия твердые парафины, которые пользуются хорошим спросом на мировом рынке.
Сочетание гидропроцессов с физико-химическими методами позволяет проводить очистку масляного сырья селективными растворителями с более высоким выходом рафинатов с последующими гидрооблагораживанием рафината и выделением из полученного продукта твердых парафинов селективными растворителями.
Процесс каталитического гидрооблагораживания масляных рафинатов имеет целью снижение содержания серы и повышение вязкостных свойств получаемого продукта.
Снижение содержания серы в перерабатываемом сырье достигается применением катализаторов и технологий, обеспечивающих протекание реакций гидрогенолиза сероорганических соединений на достаточную глубину.
Повысить индекс вязкости перерабатываемого сырья можно путем гидрирования содержащихся в нем полициклических ароматических углеводородов (фенантрен, антрацен, пирен, хризен, бензантрацен, бензфенантрен, перилен и их производные) с превращением их в моноциклические ароматические углеводороды с длинными алкильными цепями [Казакова Л.П., Крейн С.Э. Физико-химические основы производства нефтяных масел. М.: Химия, 1978, с.297, 311.]. Эти процессы протекают в среде водорода на катализаторах алюмооксидной природы, включающих компоненты типа NiO/МоО3, WO3.
Известны способы приготовления алюмоникельмолибденовых катализаторов, включающие введение в алюмооксидный носитель активных компонентов NiO и МоО3, фазообразующих компонентов - цеолита, оксида фосфора, оксида бора [а.с. СССР №1547122], фосфорной кислоты, геля фосфата железа [а.с. СССР №1398165], оксидов редкоземельных элементов, оксида циркония [а.с. СССР №1518972], оксидов редкоземельных элементов, оксида бора, оксида фосфора [а.с. СССР №1617715], фосфорной кислоты, нитратов редкоземельных элементов [а.с. СССР №1626492], фосфорной кислоты, метатитановой кислоты и тетрахлорида титана [а.с. СССР №1608924], борной кислоты [а.с. СССР №2008972].
Недостатком этих способов является невысокая активность получаемых катализаторов в процессе гидрооблагораживания масел под давлением водорода до 40 кгс/см2.
Известен способ получения алюмоникельмолибденового катализатора гидрооблагораживания нефтяных фракций, включающий введение в алюмооксидный носитель порошкообразного прокаленного алюмосиликатного катализатора в количестве 5-15% мас., содержащего в своем составе 5-15% цеолита типа Y [Пат. РФ №2142337].
Недостатком является низкий выход целевого продукта при гидрооблагораживании масляных фракций на катализаторе, полученном по этому способу, большие потери в виде газообразных и бензиновых фракций.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемым результатам является способ гидрообработки рафинатов масляных фракций [Пат. РФ №2151167], при котором рафинаты масляных фракций подвергают гидрообработке при температуре 300-330°С, давлении 3,0-4,0 МПа, объемной скорости подачи сырья 1,0-1,5 час-1, кратности циркуляции ВСГ 800-1500 нм3/м3 сырья. После депарафинизации гидрированного рафината получают базовый компонент депарафинированного масла, имеющий индекс вязкости 90-98 пунктов. Гидрообработку проводят в присутствии катализатора, полученного по способу, изложенному в Патенте РФ №2142337.
Недостатком этого способа получения высокоиндесных базовых масел является низкий индекс вязкости получаемых продуктов, 90-98 пунктов, и низкий выход (45% масс. от перерабатываемого сырья) целевого продукта.
Целью предлагаемого технического решения является разработка способа получения базовых масел с высоким индексом вязкости при одновременном увеличении выхода целевого продукта.
Поставленная цель достигается использованием способа получения высокоиндексных базовых масел путем селективной очистки масляных дистиллятов от смол, асфальтенов и полициклических ароматических углеводородов (стадия 1) с последующей переработкой рафинатов селективной очистки в среде водорода при температуре 300-380°С и парциальном давлении водорода 24-30 кгс/см2 в присутствии алюмооксидных катализаторов (стадия 2) с последующей депарафинизацией получаемого продукта селективными растворителями (стадия 3), отличающегося тем, в рафинате селективной очистки оставляют 10-20% мас. полициклических ароматических углеводородов, количество водорода, подаваемого в реакционную зону стадии 2 не менее
G=6[0,16KS+18Ka/M],
где G - расход водорода, % мас. от сырья;
KS - количество серы, заданное для удаления из рафината на стадии 2, % мас.;
Кa - количество полициклических ароматических углеводородов, заданное для удаления из рафината на стадии 2, % мас.;
М - средняя молекулярная масса рафината;
стадию 2 осуществляют на катализаторе, получаемом путем введения в алюмооксидный носитель фазообразующих промоторов из числа алюмосиликатов аморфного и кристаллического типа, фосфатов, соединений бора, титана, циркония, редкоземельных элементов и активных элементов из числа NiO и МоО3 и/или WO3 путем пропитки водными растворами солей Ni и Мо и/или W с концентрацией по NiO предпочтительно 80-200 г/л, по МоО3 предпочтительно 160-250 г/л и/или по WO3 предпочтительно 160-420 г/л, или МоО3 и WO3 предпочтительно 200-420 г/л, получаемых путем смешения водных растворов нитрата никеля, аммония молибденовокислого и/или аммония вольфрамовокислого, предпочтительно стабилизированного сильными неорганическими кислотами из числа перекись водорода, азотная кислота, ортофосфорная кислота или их смесями при рН≤4.
Отличительным признаком предлагаемого изобретения является то, что в рафинате селективной очистки оставляют 10-20% мас. полициклических ароматических углеводородов, количество водорода, подаваемого в реакционную зону стадии 2 не менее
G=6[0,16KS+18Ka/M],
где G - расход водорода, % мас. от сырья;
KS - количество серы, заданное для удаления из рафината на стадии 2, % мас.;
Кa - количество полициклических ароматических углеводородов, заданное для удаления из рафината на стадии 2, % мас.;
М - средняя молекулярная масса рафината;
стадию 2 осуществляют на катализаторе, получаемом путем введения в алюмооксидный носитель фазообразующих промоторов из числа алюмосиликатов аморфного и кристаллического типа, фофатов, соединений бора, титана, циркония, редкоземельных элементов и активных элементов из числа NiO и МоО3 и/или WO3 путем пропитки водными растворами солей Ni и Мо и/или W с концентрацией по NiO предпочтительно 80-200 г/л, по МоО3 предпочтительно 160-250 г/л и/или по WO3 предпочтительно 160-420 г/л, или МоО3 и WO3 предпочтительно 200-420 г/л, получаемых путем смешения водных растворов нитрата никеля, аммония молибденовокислого и/или аммония вольфрамовокислого, предпочтительно стабилизированного сильными неорганическими кислотами из числа перекись водорода, азотная кислота, ортофосфорная кислота или их смесями рН≤4.
Предлагаемый способ получения высокоиндексных базовых масел заключается в следующем.
Масляный дистиллят (вязкий или средневязкий), полученный при вакуумной перегонке мазутов и деасфильтизации гудронов, подвергают селективной очистке (1 стадия) одним из растворителей фенол, фурфурол, N-метилпирролидон, с получением продукта содержащего 10-20% мас. полициклических ароматических углеводородов.
Полученный продукт направляют на стадию 2 - каталитическое гидрооблагораживание. Процесс гидрооблагораживания осуществляют в условиях: температура 300-380°С, парциальное давление водорода 24-30 кгс/см2, объемная скорость подачи сырья 1-2 час-1, соотношение водород: сырье не менее G=6[0,16KS+18Ка/М],
где G - расход водорода, % мас. от сырья;
KS - количество серы, заданное для удаления из рафината на стадии 2, % мас.;
Кa - количество поли циклических ароматических углеводородов, заданное для удаления из рафината на стадии 2, % мас.;
М - средняя молекулярная масса рафината;
с использованием катализатора, полученного путем введения в алюмооксидный носитель фазообразующих промоторов из числа алюмосиликатов аморфного и кристаллического типа, фофатов, соединений бора, титана, циркония, редкоземельных элементов и активных элементов из числа NiO и МоО3 и/или WO3 путем пропитки водными растворами солей Ni и Мо и/или W с концентрацией по NiO предпочтительно 80-200 г/л, по МоО3 предпочтительно 160-250 г/л и/или по WO3 предпочтительно 160-420 г/л, или МоО3 и WO3 предпочтительно 200-420 г/л, получаемых путем смешения водных растворов нитрата никеля, аммония молибденовокислого и/или аммония вольфрамовокислого, предпочтительно стабилизированного сильными неорганическими кислотами из числа перекись водорода, азотная кислота, ортофосфорная кислота или их смесями рН≤4.
Ограничение по нижнему пределу при удалении полициклических ароматических углеводородов из масляных дистиллятов на первой стадии переработки - селективной очистке - позволяет повысить выход целевого продукта и сохранить в сырье второй стадии достаточное количество полициклических ароматических углеводородов, которые являются основным источником получения компонентов, повышающих индекс вязкости масел, а именно моноциклических ароматических углеводородов с длинными изопарафиновыми цепями.
Выход за верхний предел остаточного содержания полициклической ароматики в рафинате селективной очистки (20% мас.) может привести к неполному удалению из рафината смол и асфальтенов, что резко снизит эффективность второй стадии, в том числе приведет к быстрой дезактивации катализатора.
Количество водорода, подаваемого в реакционную зону стадии 2, в соответствии с формулой предлагаемого изобретения позволяет обеспечить условия для максимального превращения полициклической ароматики, содержащейся в рафинате селективной очистки, в моноциклические ароматические углеводородоы с длинными изопарафиновыми цепями.
Проведение процесса гидрооблагораживания рафинатов селективной очистки при технологических параметрах и с использованием катализатора, указанных в формуле предлагаемого изобретения, позволяет осуществлять глубокое гидрооблагораживание вязких и средневязких рафинатов и получать после третьей стадии (депарафинизации) продукцию, соответствующую требованиям мировых стандартов.
В известных способах получения высокоиндексных базовых масел приведенные выше технические решения не известны.
Таким образом, данное техническое решение соответствует критериям "новизна" и "существенное отличие".
Ниже приведены конкретные примеры осуществления заявляемого способа, которыми он иллюстрируется, но не исчерпывается.
Примеры.
При проведении испытаний предложенного способа получения высокоиндексных базовых месел в качестве сырья используют образцы средневязкого и вязкого масляного дистиллята (табл.1), из которых путем селективной очистки N-метилпирролидоном получают рафинаты различной глубины очистки (табл.2). Последние направляют на стадию гидрооблагораживания. Продукт, полученный после гидрооблагораживания, проходит стадию депарафинизации, в результате чего получают конечный продукт - депарафинированное масло.
| Таблица 1. Характеристика образцов сырья, используемых при проведении испытаний предполагаемого изобретения. | ||
| Показатель | Средневязкий дистиллят | Высоковязкий дистиллят |
| Предел отбора,°С | 400-480 | 450-500 |
| Вязкость при 100°С, сСт | 6,5 | 9,1 |
| Содержание серы, % масс | 1,35 | 1,9 |
| Содержание полициклических ароматических углеводородов, % масс. | 48,2 | 52,4 |
| Таблица 2. Характеристика образцов рафинатов различной степени очистки (продукт стадии 1). | |||||
| Наименование показателей | Средневязкий | Вязкий | |||
| недоочищенный | текущей выработки | переочищенный | текущей выработки | недоочищенный | |
| № рафината | №1 | №2 | №3 | №4 | №5 |
| Показатель преломления, nd 60 | 1,4688 | 1,4663 | 1,4572 | 1,4729 | 1,4792 |
| Вязкость кинематическая, при 100°С, сСт | 4,42 | 4,49 | 4,5 | 7,5 | 7,8 |
| Содержание серы, % масс. | 0,84 | 0,70 | 0,42 | 0,83 | 1,2 |
| Содержание полициклических ароматических углеводородов, % масс | 20,0 | 10,0 | 9,5 | 15,6 | 24,6 |
Гидрооблагораживание рафинатов селективной очистки осуществляют на образцах катализаторов, полученных в соответствии с формулой предлагаемого изобретения (см. табл.3), синтез которых проводился по приведенной ниже схеме.
Пример Н-1. Приготовление носителей
Н-1.1. 1 кг активного гидроксида алюминия с влажностью 78% (потери при прокаливании, ППП=78% мас.) перемешивают с ортофосфорной кислотой в количестве 50 мл до получения однородной массы, формуют путем экструзии, экструдаты сушат при температуре 120°С, прокаливают при температуре 550-600°С, получают носитель с прочностью на раскалывание 2,0 кг/ мм диаметра.
Н-1.2. 1 кг активного гидроксида алюминия (ППП=79% мас.) перемешивают с 50 мл азотной кислоты, формуют, экструдаты сушат, прокаливают. Получают носитель с прочностью на раскалывание 2,1 кг/мм диаметра.
Н-1.3. 1 кг активного гидроксида алюминия (ППП=79% мас.) перемешивают с 38 мл азотной кислоты, перемешивают, добавляют 150 г цеолита типа Y в катион-декатионированной форме, перемешивают, формуют, сушат, прокаливают. Получают носитель с прочностью на раскалывание 1,9 кг/мм диаметра.
Н-1.4. 1 кг активного гидроксида алюминия (ППП=79% мас.) перемешивают с 5 г борной кислоты Н3ВО3, добавляют 15 г двуокиси титана TiO2, перемешивают. Формуют, сушат, прокаливают. Получают носитель с прочностью на раскалывание 2,0 кг/мм диаметра.
Н-1.5. 1 кг активного гидроксида алюминия (ППП=78% мас.) перемешивают с 38 мл азотной кислоты. Формуют, сушат, прокаливают. Получают носитель с прочностью на раскалывание 2,1 кг/мм диаметра.
Пример Р-2. Приготовление растворов, содержащих Ni, Mo и/или W
Р-2.1. 150 мл воды нагревают до температуры 60-70°С и при перемешивании порциями вводят 85 г аммония вольфрамовокислого, для растворения вводят 30 мл перекиси водорода и 5 мл ортофосфорной кислоты и перемешивают до полного растворения.
31 мл воды нагревают до температуры 60-70°С и вносят 120 г никеля азотнокислого до полного растворения.
Раствор никеля азотнокислого вливают в раствор аммония вольфрамовокислого и перемешивают. Полученный раствор объемом 250 мл имеет концентрацию по WO3 295 г/л и по NiO 118 г/л, рН 4.
Р-2.2. 210 мл воды нагревают до температуры 60-70°С и при перемешивании порциями вводят 153 г аммония вольфрамовокислого, затем последовательно при перемешивании вносят 33 мл перекиси водорода и 7 мл азотной кислоты и перемешивают до полного растворения.
38 мл воды нагревают до температуры 60-70°С и вносят 110 г никеля азотнокислого до полного растворения.
Раствор никеля азотнокислого вливают в раствор аммония вольфрамовокислого и перемешивают до полного растворения.
Полученный раствор объемом 324 мл имеет концентрацию по WO3 395 г/л и по NiO 84,8 г/л, рН 2,6.
Р-2.3. 107 мл воды нагревают до температуры 60-70°С и при перемешивании порциями вносят 61 г аммония молибденовокислого до полного растворения.
115 мл воды нагревают до температуры 60-70°С и при перемешивании вносят порциями 61 г аммония вольфрамовокислого, затем вносят 21 мл перекиси водорода и 4 мл ортофосфорной кислоты до полного растворения.
45 мл воды нагревают до температуры 60-70°С, вносят 123 г никеля азотнокислого до полного растворения.
Растворы сливают и перемешивают.
Полученный раствор объемом 278 мл имеет концентрацию по МоО3 191 г/л, по WO3 198 г/л и по NiO 103 г/л, рН 1,7.
Пример К-3. Приготовление катализатора
К-3.1. 200 г носителя по примеру 1.1. заливают 200 мл раствора, приготовленного по примеру 2.1., и выдерживают в течение 1 ч, после чего избыточный раствор сливают, пропитанный носитель выдерживают на воздухе до высыхания, что контролируется по изменению цвета, затем сушат при температуре 120°С в течение 2 ч и прокаливают при температуре 120°С в течение 8 ч. Полученный катализатор содержит
WO3 - 16,9% мас.,
NiO - 6,8% мас.,
Al2O3 - остальное.
К-3.2. 200 г носителя по примеру 1.2. заливают 200 мл раствора, приготовленного по примеру 2.3., выдерживают 55 мин, сливают избыточный раствор, выдерживают на воздухе до высыхания, затем сушат и прокаливают по примеру 3.1.
Полученный катализатор содержит
WO3 - 10,7% мас.,
МоО3 - 10,1% мас.,
NiO - 6,1% мас.,
Al2О3 - остальное.
К-3.3. 200 г носителя по примеру 1.3. заливают 200 мл раствора, приготовленного по примеру 2.2., выдерживают 1 ч 5 мин, сливают избыточный раствор, выдерживают на воздухе до высыхания, затем сушат и прокаливают по примеру 3.1.
Полученный катализатор содержит
WO3 - 19,5% мас.,
NiO - 6,3% мас.,
Al2O3 - остальное.
Другие примеры синтеза катализатора приведены в табл.3.
| Таблица 3 Условия синтеза и химический состав используемых при испытании образцов катализаторов. | |||||
| № образца | Носитель | Пропитной раствор | Хим. состав, % масс | ||
| NiO | МоО3 | WO3 | |||
| К-3.1 | Н-1.1 | Р-2.1 | 6,8 | - | 16,9 |
| К-3.2 | Н-1.2 | Р-2.3 | 6,1 | 10,7 | 10,1 |
| К-3.3 | Н-1.3 | Р-2.2 | 6,3 | - | 19,5 |
| К-3.4 | Н-1.4 | NiO - 88 г/л | 6,5 | 21,3 | - |
| | | MoO3 - 290 г/л | | | |
| рН=1,9 | |||||
| К-3.5 | Н-1.5 | Р-2.1 | 7,0 | - | 15,1 |
| К-3.6 | Н-1.1 | NiO - 70 г/л | 3,1 | 8,06 | |
| | | WO3 - 150 г/л РН=3,6 | | | |
| К-3.7 | Н-1.1 | NiO - 118 г/л WO3 - 295 г/л РН=4,5 | 6,8 | - | 16,9 |
Качество депарафинированных масел, полученных из продуктов второй стадии при использовании рафинатов с различным содержанием полициклических ароматических углеводородов на ряде катализаторов при определенных технологических параметрах, приведено в табл.4.
Анализ результатов, приведенных в табл.4, показывает, что выполнение технических решений, изложенных в формуле предлагаемого изобретения (примеры 1-4), позволяет получать депарафинированные масла с высоким индексом вязкости при высоком для таких процессов выходе целевого продукта.
Чрезмерное удаление из сырья на первой стадии полициклических ароматических углеводородов приводит к снижению выхода целевого продукта (пример 5). Переработка рафината с содержанием ароматических углеводородов выше 20% мас.(пример 6) приводит к получению продукта второй стадии с высоким содержанием остаточной серы, превышающим уровень современных требований по качеству базовых масел. Кроме того, расход водорода, необходимый для гидрооблагораживания такого рафината настолько высок, что обеспечение его на действующих установках гидрооблагораживания рафинатов проблематично.
Заниженное по отношению к расчетному соотношение водород: сырье (пример 7) также приводит к получению продукта с более низким индексом вязкости. Аналогичные результаты получаются при использовании на второй стадии катализаторов, синтезированных по условиям, выходящим за пределы формулы предлагаемого изобретения (примеры 8, 9, 10).
Реализация способа получения базовых масел в соответствии с прототипом (пример 11) приводит к получению депарафинированного масла с низким индексом вязкости, высоким содержанием серы и низким выходом целевого продукта.
Таким образом видно, что соблюдение всего комплекса технических решений, изложенных в формуле предлагаемого изобретения, позволяет получать базовые масла с высоким индексом вязкости (118-120 пунктов) при одновременном увеличении выхода целевого продукта.
| Таблица 4. Условия и результаты испытания предполагаемого технического решения. | |||||||||||
| Пример № | Рафинат № | Катализатор, № | Расход Н2,* % масс | Технологические параметры стадии 2 | Качество деп. масла | Выход деп. масла на сырье, % | |||||
| Т,°С | Парциальное давление Н2, кгс/см2 | Об. скорость, час-1 | соотношение Н2: сырье, нм3/м3 | Содержание серы, % масс | ИВ, пункт | ||||||
| действительное | Расчетное** | ||||||||||
| Пример 1 | 1 | К-3.1 | 5,20 | 360 | 26 | 1,5 | 530 | 526 | 0,12 | 120 | 56 |
| Пример 2 | 2 | К-3.2 | 2,37 | 340 | 24 | 2,0 | 240 | 239 | 0,08 | 115 | 51 |
| Пример 3 | 1 | К-3.3 | 5,20 | 300 | 30 | 1,5 | 530 | 526 | 0,11 | 119 | 56 |
| Пример 4 | 4 | К-3-4 | 4,00 | 360 | 30 | 1,5 | 410 | 404 | 0,18 | 118 | 57 |
| Пример 5 | 3 | К-3.1 | 1,93 | 380 | 30 | 1,0 | 200 | 195 | 0,08 | 100 | 45 |
| Пример 6 | 5 | К-3.1 | 7,09 | 380 | 30 | 1,0 | 720 | 716 | 0,4 | 105 | 60 |
| Пример 7 | 1 | К-3.1 | 5,20 | 380 | 30 | 1,0 | 510 | 526 | 0,15 | 98 | 56 |
| Пример 8 | 1 | К-3.5 | 5,20 | 380 | 30 | 1,0 | 530 | 526 | 0,14 | 99 | 56 |
| Пример 9 | 1 | К-3.6 | 5,20 | 380 | 30 | 1,0 | 530 | 526 | 0,15 | 98 | 56 |
| Пример 10 | 1 | К-3.7 | 5,20 | 380 | 30 | 1,0 | 530 | 526 | 0,16 | 98 | 56 |
| Пример 11 (прототип) | 3 | К-3.1 | _*** | 380 | 35 | 1,0 | 200 | _*** | 0,4 | 96 | 45 |
* расход водорода рассчитывается в соответствии с формулой предлагаемого изобретения из расчета получения деп. масла с содержанием серы 0,2% мас., полициклических ароматических углеводородов 3,0% мас.
** соотношение водород: сырье определяется исходя из полученного при расчете по формуле предполагаемого изобретения расхода водорода с учетом, что плотность перерабатываемого сырья составляет 900 м3/кг, водорода - 0,09 м3/кг.
*** соотношение водород: сырье выбрано в соответствии с условиями прототипа.
Способ получения высокоиндексных базовых масел путем селективной очистки масляных дистиллятов от смол, асфальтенов и полициклических ароматических углеводородов (стадия 1) с последующей переработкой рафинатов селективной очистки в среде водорода при температуре 300-380°С и парциальном давлении водорода 24-30 кгс/см2 в присутствии алюмооксидных катализаторов (стадия 2) с последующей депарафинизацией получаемого продукта селективными растворителями (стадия 3), отличающийся тем, что в рафинате селективной очистки оставляют 10-20 мас.% полициклических ароматических углеводородов, количество водорода, подаваемого в реакционную зону стадии 2, не менее
G=6[0,16Ks+18Ka/M],
где G - расход водорода, мас.% от сырья;
Ks - количество серы, заданное для удаления из рафината на стадии 2, мас.%;
Ка - количество полициклических ароматических углеводородов, заданное для удаления из рафината на стадии 2, мас.%;
М - средняя молекулярная масса рафината,
стадию 2 осуществляют на катализаторе, получаемом путем введения в алюмооксидный носитель фазообразующих промоторов из числа алюмосиликатов аморфного и кристаллического типа, фосфатов, соединений бора, титана, циркония, редкоземельных элементов и активных элементов из числа NiO и МоО3 и/или WO3 путем пропитки водными растворами солей Ni и Мо и/или W с концентрацией по NiO предпочтительно 80-200 г/л, по МоО3 предпочтительно 160-250 г/л и/или по WO3 предпочтительно 160-420 г/л, или МоО3 и WO3 предпочтительно 200-420 г/л, получаемыми путем смешения водных растворов нитрата никеля, аммония молибденовокислого и/или аммония вольфрамовокислого, предпочтительно стабилизированного сильными неорганическими кислотами из числа перекись водорода, азотная кислота, ортофосфорная кислота или их смесями при рН≤4.
