Растворитель для селективной очистки масляных фракций
Изобретение относится к нефтяной и нефтехимической промышленности, а именно к процессу получения смазочных масел. Для увеличения растворяющей способности фурфурола к нему добавляют толуол в количестве 5-20 об.%. Выход рафината увеличивается на 3-6% с улучшением его качества. 2 табл.
Изобретение относится к нефтяной и нефтехимической промышленности, а конкретно, к процессу получения смазочных масел.
Известны растворители для селективной очистки масляных фракций, в частности фурфурол [Мартыненко А.Г. и др. О расширении производства высокоиндексных масел из ставропольских нефтей. «Химическая технология топлив и масел», 1979, №9, с.14. Патент США, кл. 208-212, №4085036].
Фурфурол, по сравнению с другими селективными растворителями, при хорошей избирательной способности значительно уступает им по растворяющей способности по отношению к компонентам масляных фракций. Это объясняется тем, что фурфурол, в отличие от других растворителей, имеет углеводородный радикал другой структуры, обладающий более слабыми дисперсионными силами.
Для увеличения растворяющей способности фурфурола используют дополнительные компоненты.
Наиболее близким техническим решением, выбранным автором в качестве прототипа, является растворитель, состоящий из основного компонента - фурфурола, 88-99 об.% и дополнительного компонента - алициклических кетонов, 1-12 об.% [Патент США, кл. 203-58, №3996113].
Недостатком данного растворителя является то, что алициклические кетоны являются полярными растворителями. А значительно увеличить растворяющую способность фурфурола, который является полярным растворителем, можно лишь добавлением к нему неполярного растворителя, который увеличил бы дисперсионные силы углеводородного радикала фурфурола.
Целью предлагаемого изобретения является увеличение растворяющей способности фурфурола за счет добавления к нему неполярного растворителя.
Указанная цель достигается тем, что к фурфуролу добавляют неполярный растворитель толуол в количестве 5-20 об.%.
Сопоставительный анализ заявляемого технического решения с прототипом показывает, что заявляемый растворитель отличается от известного тем, что в качестве дополнительного компонента к основному компоненту фурфуролу добавляют толуол в количестве 5-20 об.%.
Молекулы толуола, обладая большей поляризуемостью, чем компоненты масляных фракций, сольватируются на поверхности функциональной группы при углеводородном радикале молекул фурфурола, увеличивая тем самым влияние дисперсионных сил последнего, и, следовательно, его растворяющую способность.
Таким образом, заявляемый растворитель соответствует критерию изобретения «новизна».
Тоулол используют на установках получения смазочных масел. Его добавляют в процессе депарафинизации к растворителю ацетону [Патент ПНР, кл 23в 1/05, №80158] и к растворителю метилэтилкетону [Мартыненко А.Г. и др. Комбинированная установка производства масел из западноукраинских нефтей. «Труды Грозненского нефтяного НИИ», 1975, вып.29, с.69-79] с целью растворения нежелательных высокомолекулярных компонентов масляных фракций.
Следовательно, заявляемый растворитель соответствует критерию изобретения «существенные отличия».
Пример.
Проводилась лабораторная селективная очистка масляной фракции 420-500°С кременчугского нефтеперерабатывающего завода заявляемым растворителем.
Качественная характеристика масляной фракции 420-500°С
| Плотность при 20°С, г/см | 0,9262 |
| Показатель преломления при 50°С | 1,4980 |
| Вязкость кинематическая, сСт при | |
| 50°C (ν50) | 58,25 |
| 100°С (ν100) | 9,69 |
| Индекс вязкости (ИВ) | 68 |
| Температура плавления, °С | 32 |
| Коксуемость, % | 0,035 |
| Кратность селективной очистки: | |
| Растворитель:масляная фракция | 2:1 об. |
Температура селективной очистки (t°C) была на 40°С ниже критической температуры растворения (КТР) масляной фракции в растворителе.
Полученные данные сведены в таблицу 1.
| Таблица 1 | |||||||||||||
| № | фурфурол | толуол | масляная фракция | КТР°С | t°С | выход рафината | качество рафината | ||||||
| мл | % | мл | % | мл | г | г | % | ν50 | ν100 | ИВ | |||
| 1. | 140 | 100 | 0 | 0 | 70 | 64,83 | 130 | 90 | 37,90 | 58,46 | 40,47 | 8,49 | 102 |
| 2. | 133 | 95 | 7 | 5 | - | - | 120 | 80 | 39,55 | 61,00 | 40,64 | 8,71 | 107 |
| 3. | 126 | 90 | 14 | 10 | - | - | 115 | 75 | 40,06 | 62,70 | 40,13 | 8,59 | 106 |
| 4. | 119 | 85 | 21 | 15 | - | - | 110 | 70 | 41,40 | 63,85 | 40,01 | 8,53 | 104 |
| 5. | 112 | 80 | 28 | 20 | - | - | 103 | 63 | 42,00 | 64,78 | 39,95 | 8,48 | 103 |
| 6. | 105 | 75 | 35 | 25 | - | - | 95 | 55 | 42,20 | 65,20 | 39,92 | 8,44 | 102 |
Как видно из таблицы 1, добавление к основному компоненту - фурфуролу дополнительного компонента - толуола в количестве 5-20 об.% ведет к увеличению растворяющей способности фурфурола, на что указывает увеличение выхода рафината на 3-6%, без ухудшения его избирательности. На это косвенно указывает ИВ рафината. Кроме того, за счет снижения КТР снижается t°C селективной очистки на 10-27°С.
Для определения термической стабильности растворителя проводилась термообработка его в муфельной печи при температуре 250°С в течение 1 часа.
Полученные данные сведены в таблицу 2.
| Таблица 2 | |||
| фурфурол, об.% | толуол, об.% | показатель преломления при 20°С | |
| до термообработки | после термообработки | ||
| 100 | 0 | 1,5212 | 1,5252 |
| 95 | 5 | 1,5200 | 1,5240 |
| 90 | 10 | 1,5188 | 1,5229 |
| 85 | 15 | 1,5176 | 1,5215 |
| 80 | 20 | 1,5164 | 1,5200 |
| 75 | 25 | 1,5152 | 1,5187 |
Как видно из таблицы 2, термическая стабильность заявляемого растворителя увеличивается.
Растворитель для селективной очистки масляных фракций, состоящий из основного компонента фурфурола, отличающийся тем, что он содержит дополнительный компонент толуол при следующем их соотношении, об.%:
| Фурфурол | 80-95 |
| Толуол | 20-5 |
