Способ депарафинизации нефтепродуктов

Авторы патента:

C10G73/30 - с использованием электрических средств

C10G73/04 - с использованием фильтрующих средств

Владельцы патента RU 2321616:

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тюменский государственный нефтегазовый университет" (RU)

Изобретение относится к химической технологии переработки нефти и газа и может быть использовано для депарафинизации нефтепродуктов и выделения из них парафиновых углеводородов. Сущность: депарафинизацию проводят путем смешения сырья с ПАВ, термообработки смеси, охлаждения ее до температуры депарафинизации с последующим выделением парафиновых углеводородов в постоянном электрическом поле. В качестве ПАВ используют продукт конденсации высших жирных спиртов, пиромеллитового диангидрида, этиленгликоля в мольном соотношении 2:1:2 соответственно. Технический результат - увеличение выхода депарафинированного дизельного топлива и улучшение низкотемпературных свойств - температуры застывания и температуры помутнения. 1 табл.

В нефтеперерабатывающей промышленности распространены следующие способы депарафинизации нефтепродуктов: депарафинизация нефтепродуктов на вакуумных фильтрах с использованием низкотемпературной кристаллизации парафиновых углеводородов в кетон-ароматических растворителях [Богданов Н.Ф. и др. Депарафинизация нефтяных продуктов. М.: Гостоптехиздат, 1961, с.186-188]; депарафинизация нефтепродуктов фильтр-прессованием и потением гачей с использованием кристаллизации парафиновых углеводородов без применения растворителей [Переверзев А.Н. и др. Производство парафинов. М.: Химия, с.161-164]; карбамидная депарафинизация [Усачев В.В. Карбамидная депарафинизация. М.: Химия, 1967, с.114-117], депарафинизация на цеолитах [Ахметов С.А. Технология глубокой переработки нефти и газа. Уфа: Гилем, 2002, с.321].

Известен также способ депарафинизации нефтепродуктов путем смешения сырья с поверхностно-активным веществом (ПАВ), термообработкой полученной смеси, охлаждения ее до температуры депарафинизации, гомогенизации и выдерживания охлажденной смеси с последующим выделением парафиновых углеводородов на электродах в постоянном электрическом поле. В качестве ПАВ используют продукт конденсации синтетических жирных кислот фракции C_21-25 и полиэтиленполиаминов в массовом соотношении соответственно 5,5:1,0 (Пат. РФ 2106390, МПК⁶ С10G 73/30, опубл. 10.03.1998, Бюл. №7).

Недостатком известного способа является невысокая степень разделения твердых парафиновых и жидких низкозастывающих углеводородов нефтепродуктов, а также низкий выход депарафинированных нефтепродуктов.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое техническое решение, является разработка способа получения депарафинированных дизельных топлив.

Поставленную задачу можно решить за счет достижения технического результата, который заключается в увеличении выхода депарафиниранного дизельного топлива и улучшении низкотемпературных свойств дизельного топлива - температуры застывания и температуры помутнения.

Указанный технический результат достигается тем, что депарафинизация нефтепродуктов проводится путем смешения сырья с ПАВ, термообработки смеси, охлаждения ее (смеси) до температуры депарафинизации с последующим выделением парафиновых углеводородов в постоянном электрическом поле с использованием в качестве ПАВ депрессорной присадки, представляющей собой продукт конденсации высших жирных спиртов, пиромеллитового диангидрида, этиленгликоля в мольном соотношении 2,0:1,0:2,0 соответственно.

В парафинистый нефтепродукт вводят 0,01-1,0 мас.% депрессорной присадки (ПАВ). Смесь сырья и ПАВ подвергают термообработке при температуре выше температуры помутнения смеси, предпочтительно при 60-70°С, до полного растворения депрессорной присадки. Далее смесь заливают в бронзовую ячейку для электродепарафинизации, представляющую собой систему коаксиальных электродов по прототипу. Для предотвращения электрического пробоя дно ячейки выполнено из диэлектрика. Размеры ячейки: внешний диаметр внутреннего электрода 15 мм, внутренний диаметр внешнего электрода 30 мм; высота обоих электродов 20 мм. Межэлектродное расстояние при этом составляет 7,5 мм. Бронзовая ячейка помещается в термостатированную стеклянную камеру с двойными стенками, между которыми циркулирует керосин в качестве хладагента. Термостатированная камера имеет стеклянную крышку. Стеклянные камера и крышка имеют герметичное соединение на шлифе. Холодный керосин с температурой до минус 17 - минус 18°С подается в стеклянную камеру из низкотемпературного криостата фирмы «Lauda E 100» с выносной подачей хладагента. Для предотвращения обледенения стеклянной камеры используется двойное термостатирование. Для этого стеклянная камера помещается во фреоновый термостатированный воздушный холодильник с температурой от минус 5 до минус 10°С. Ячейку с нефтепродуктом охлаждают до температуры депарафинизации минус 15°С. Внутри стеклянной камеры поддерживается необходимая температура с точностью ±1°С, что фиксируется термометром, которым снабжена стеклянная камера. Бронзовая ячейка подключается к выпрямителю ВС-20-10. Присадка сообщает образовавшимся при температуре депарафинизации кристаллам парафиновых углеводородов электрокинетический потенциал. При напряженности электрического поля 10000 В/см происходит разделение нефтепродукта на парафиновые углеводороды, образующие плотный осадок на электродах, и прозрачные низкозастывающие углеводороды (депарафинированное дизельное топливо) в межэлектродном пространстве.

Эффективность процесса депарафинизации нефтепродуктов оценивается по выходу депарафинированного продукта (депарафинированного дизельного топлива), по понижению температуры застывания депарафинированного дизельного топлива (депрессия температуры застывания) относительно температуры застывания исходного продукта без присадки и по понижению температуры помутнения депарафинированного дизельного топлива (депрессия температуры помутнения) относительно температуры помутнения исходного нефтепродукта без присадки.

Пример 1. Получение сложноэфирной присадки. Для получения сложноэфирной присадки используют высшие жирные спирты (ВЖС) фракции С_12-18 со следующими свойствами: кислотное число 0,1 мг КОН/г; гидроксильное число 270 мг КОН/г; карбонильное число 1,0 мг КОН/г. Высшие жирные спирты фракции С_12-18 соответствуют требованиям ТУ 38.107119-85. Другие продукты, используемые для получения депрессорных присадок, - пиромеллитовый диангидрид и этиленгликоль - реактивной чистоты с физико-химическими свойствами, близкими к литературным данным. Предлагаемый депрессатор получают по реакции этерификации в расплаве ВЖС и пиромеллитового диангидрида (ПДА) с последующей конденсацией с этиленгликолем (ЭГ) при мольном соотношении исходных компонентов ВЖС:ПДА:ЭГ=2,0:1,0:2,0:1,0 соответственно.

22,8 г (0,1 моля) высших жирных спиртов и 10,9 г (0,05 моля) пиромеллитового диангидрида загружают в реактор. Мольное соотношение компонентов в загрузке соответственно 2,0:1,0. Исходные компоненты нагревают до 198°С при постоянном перемешивании. Время реакции на первой стадии 4 часа. Далее смесь охлаждают до 60°С и добавляют 6,2 г (0,1 моля) этиленгликоля. Мольное соотношение этиленгликоля к пиромеллитовому диангидриду соответственно 2,0:1,0. Реакционную смесь на второй стадии нагревают до 198°С под вакуумом до полной отгонки реакционной воды. Время протекания второй стадии 5 ч. Получают около 38 г сложноэфирной присадки, которая имеет кислотное число 2,6 мг КОН/г.

Пример 2. Для электродепарафинизации используют компонент дизельного топлива со следующими свойствами: температура застывания минус 2°С, температура помутнения минус 1°С; плотность при 20°С 826 кг/м³; вязкость при 20°С 3,9 мм²/с; 50% дизельного топлива выкипает при 281°С; анилиновая точка 69,5°С; содержание углеводородов, образовавших комплекс с карбамидом, 4,2 мас.%; содержание н-алканов C_12-15 24,76 мас.%, C_16-21 64,89 и С_{22 и}_> 10,35 мас.%. Электродепарафинизацию компонента дизельного топлива проводят в постоянном электрическом поле в присутствии сложноэфирной присадки в соответствии с примером 1. Содержание депрессорной присадки по заявляемому способу составляет 0,01; 0,05; 0,1; 0,5 и 1,0 мас.%. Другие параметры депарафинизации следующие: температура депарафинизации минус 15°С; средняя напряженность электрического поля в межэлектродном пространстве ячейки 10000 В/см; время охлаждения исходного дизельного топлива с ПАВ 60 мин; время электрообработки (осаждения) 60 мин. Для исходного и депарафинированного дизельного топлива определяются температуры застывания и помутнения. Для оценки эффективности процесса депарафинизации рассчитывается депрессия температуры застывания и помутнения депарафинированного дизельного топлива относительно исходного сырья без присадки.

Результаты депарафинизации по способу согласно изобретению представлены в таблице. Для сравнения в таблице приведены также результаты депарафинизации в соответствии с прототипом, т.е. в присутствии продукта конденсации синтетических жирных кислот фракции C_21-25 и полиэтиленполиаминов в массовом соотношении соответственно 5,5:1,0 (Пат. РФ 2106390, МПК⁶ С10G 73/30, опубл. 10.03.1998, Бюл. №7). Прочие параметры процесса по прототипу (содержание присадки, температура депарафинизации, напряженность электрического поля и время обработки в электрическом поле) были приняты такими же, как и в заявляемом способе.

Данные таблицы показывают, что электродепарафинизация компонента дизельного топлива по заявляемому способу в условиях принятых параметров процесса приводит к разделению парафиновых и жидких углеводородов. Выход депарафинированного дизельного топлива с увеличением содержания присадки в компоненте дизельного топлива от 0,01 до 0,05 мас.% возрастает с 24,5 до 92,7 мас.%. При этом показатели качества депарафинированного дизельного топлива (ДДТ) также повышаются. Об этом свидетельствует высокая депрессия температуры застывания ДДТ, составляющая 10-16°С, и высокая депрессия температуры помутнения ДДТ, составляющая 5-9°С. Увеличение содержания сложноэфирной депрессорной присадки в исходном компоненте дизельного топлива до 0,1-0,5 мас.% при электрообработке приводит к ухудшению показателей депарафинизации исходного сырья: уменьшается выход депарафинированного дизельного топлива. При этом несколько возрастает депрессия температуры застывания и помутнения депарафинированного дизельного топлива. Все это объясняется адсорбционным насыщением поверхности кристаллов парафинов депрессорной присадкой и переходом излишка присадки в жидкую часть дизельного топлива. Электрокинетический потенциал кристаллов парафинов в дизельном топливе в таких условиях заметно уменьшается.

Депарафинизация компонента дизельного топлива по прототипу в присутствии продукта конденсации синтетических жирных кислот фракции C_21-25 и полиэтиленполиаминов в качестве ПАВ в условиях сравнимых параметров процесса с заявляемым способом (см. таблицу) показывает, что разделение фаз, т.е. электродепарафинизация, не происходит, что свидетельствует о преимуществах заявляемого способа.

Таблица
Депарафинизация компонента дизельного топлива
Депрессатор (ДП)	Параметры процесса	Показатели процесса	Т_заст. ДТ, °С	Депрессия t_заст., °С	Т_п. ДТ, °С	Депрессия t_заст., °С
Депрессатор (ДП)	Содержание ДП, мас.%	τ₁, мин	τ₂, мин	Депрессия t_заст., °С	Е_ср, кВ/см	Депрессия t_заст., °С	Т_деп.,°С	выход, мас.%	Знак заряда осадка
ДДТ	парафина	потери	исходного	депарафинированного	исходного	депарафинированного
По прототипу	Отс.					Процесс не идет, т.к. топливо имеет температуру застывания выше температуры процесса	-2	-	-	-1	-	-
-//-//-	0,01						-4	-	-	+1	-	-
-//-//-	0,05						-4	-	-	+4	-	-
-//-//-	0,1						-4	-	-	+11	-	-
-//-//-	0,5						-6	-	-	+19	-	-
-//-//-	1,0					-4	-	-	+24	-	-
По способу согласно изобретению	0,01	60	60	10	-15	24,5	72,7	2,8	Отриц.	-3	-12	10	+1	-6	5
-//-//-	0,05					82,3	15,7	2,0	Отриц.	-9	-12	10	-1	-6	5
-//--//-	0,1					92,7	5,8	1,5	*)	-17	-18	16	-2	-10	9
-//-//-	0,5					66,9	30,9	2,2	Положит.	-19	-19	17	-3	-11	10
-//-//-	1,0					44,8	53,0	2,2	Положит.	-11	-22	20	-1	-15	14
*) - осаждение парафина происходит на обоих электродах Сокращения: τ₁ - время охлаждения исходного ДТ с ПАВ от комнатной температуры до температуры депарафинизации; τ₂ - время электрообработки при депарафинизации; Е_ср - средняя напряженность электрического поля в межэлектродном пространстве; Т_деп. - температура депарафинизации; ДДТ - депарафинированное дизельное топливо; Т_заст. - температура застывания; Т_п. - температура помутнения.

Способ депарафинизации нефтепродуктов путем смешения сырья с поверхностно-активным веществом, термообработки смеси, охлаждения ее до температуры депарафинизации с последующим выделением парафиновых углеводородов в постоянном электрическом поле, отличающийся тем, что в качестве поверхностно-активного вещества используют продукт взаимодействия высших жирных спиртов, пиромеллитового диангидрида и этиленгликоля в мольном соотношении 2:1:2 соответственно.

Изобретение относится к технологии переработки нефти и может быть использовано для депарафинизации нефтепродуктов и выделения из них парафиновых углеводородов. .

Способ депарафинизации нефтепродуктов // 2288942

Способ депарафинизации нефтепродуктов // 2106390

Способ разделения нефтяного сырья // 2235116

Изобретение относится к области нефтепереработки и может быть использовано для производства регулярных и высокоиндексных масел. .

Способ депарафинизации масляных фракций нефти // 2152427

Изобретение относится к области производства нефтяных смазочных масел и может найти применение в нефтеперерабатывающей промышленности в процессе депарафинизации масляных фракций кристаллизацией с использованием растворителей.

Способ депарафинизации масляных фракций // 2147600

Изобретение относится к способам депарафинизации нефтяных фракций и может быть использовано в нефтеперерабатывающей промышленности. .

Способ депарафинизации масляных фракций нефти // 2099391

Изобретение относится к области производства нефтяных смазочных масел и может найти применение в нефтеперерабатывающей промышленности, в процессе депарафинизации масляных фракций нефти кресталлизацией с использованием растворителя и поверхностно-активного вещества.

Способ получения депарафинированных масел и твердых углеводородов // 2054451

Изобретение относится к области нефтепереработки, в частности к способу получения депарафинированных масел и твердых углеводородов. .

Способ депарафинизации нефтепродуктов // 2023002

Изобретение относится к нефтеперерабатывающей промышленности и может быть использовано для улучшения технико-экономических показателей процесса депарафинизации масел.

Способ депарафинизации остаточного рафината // 1535882

Способ депарафинизации масел // 1268605

Изобретение относится к области нефтепереработки, в частности к способу депарафинизации масел (Сда). .

Способ получения церезина // 1247404

Способ депарафинизации остаточного рафината // 1247403

Способ депарафинизации композиций минеральных масел // 2597424

Изобретение относится к способу снижения содержания парафинов в композициях минеральных масел, в котором композицию минеральных масел снабжают средством депарафинизации, представляющим собой полученную в одну полимеризационную стадию смесь сополимеров, с отличающимся друг от друга составом повторяющихся структурных единиц, подвергают охлаждению с образованием осадка парафинов, и выделяют по меньшей мере часть образовавшегося осадка парафинов, где в качестве смеси сополимеров используют смесь по меньшей мере четырех сополимеров, которые содержат повторяющиеся структурные единицы, являющиеся производными алкилметакрилатов с 16-18 атомами углерода в алкильном остатке и повторяющиеся структурные единицы, являющиеся производными алкилакрилатов с 18-22 атомами углерода в алкильном остатке, причем указанные повторяющиеся структурные единицы являются производными по меньшей мере одного акрилата и по меньшей мере одного метакрилата. Изобретение также относится к средству депарафинизации для снижения содержания парафинов в композициях минеральных масел в указанном способе, включающему полученную в одну полимеризационную стадию смесь сополимеров с отличающимся друг от друга составом повторяющихся структурных единиц, где смесь сополимеров представляет собой смесь по меньшей мере четырех сополимеров, которые содержат повторяющиеся структурные единицы, являющиеся производными алкилметакрилатов с 16-18 атомами углерода в алкильном остатке, и повторяющиеся структурные единицы, являющиеся производными алкилакрилатов с 18-22 атомами углерода в алкильном остатке, причем указанные повторяющиеся структурные единицы являются производными по меньшей мере одного акрилата и по меньшей мере одного метакрилата. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 5 табл., 10 пр.

Способ депарафинизации нефтепродуктов // 2353645

Способ депарафинизации нефтепродуктов // 2353646

Изобретение относится к химической технологии переработки нефти и газа и может быть использовано для депарафинизации нефтепродуктов и выделения из них парафиновых углеводородов и направлено на увеличение выхода депарафинированного дизельного топлива при сохранении показателей низкотемпературных свойств дизельного топлива - температуры застывания и температуры помутнения

Способ получения низкозастывающих зимних сортов топлив депарафинизацией // 2509143

Изобретение относится к депарафинизации нефтепродуктов. Изобретение касается способа получения низкозастывающих зимних сортов топлив депарафинизацией нефтепродуктов путем смешения сырья с поверхностно-активным веществом, охлаждения до температуры депарафинизации с последующим выделением парафиновых углеводородов в постоянном электрическом ноле. В качестве вспомогательного поверхностно-активного вещества используется слабоминерализованная вода с содержанием солей до 500 мг/л в виде водно-спиртового раствора, выбранного из спиртов С1-С5, в соотношении 100:1. Технический результат - улучшение низкотемпературных свойств топлива. 2 з.п. ф-лы, 1 табл., 5 пр.