Способ получения анизотропного нефтяного волокнообразующего пека
Владельцы патента RU 2563280:
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Башкирский государственный университет" (RU)
Изобретение относится к способам получения анизотропного нефтяного волокнообразующего пека и может быть использовано в нефтеперерабатывающей промышленности. Предложен способ получения анизотропного нефтяного волокнообразующего пека путем термообработки изотропного нефтяного пека в инертной атмосфере при повышенной температуре 350-450°C в течение 5-20 часов, давлении 10-100 мм рт.ст. с последующей экстракционной обработкой полученного гетерофазного пека, отгонкой экстрагента и обработкой полученного анизотропного пека в ультразвуковом поле для удаления следов экстрагента, в качестве экстрагента используют легкий прямогонный бензин с температурой начала кипения 62°C, взятого в количестве весовой кратности легкий прямогонный бензин:гетерофазный пек = 5-10:1, а экстракцию проводят при температуре кипения экстрагента в течение 5-20 ч. Результатом является получение анизотропного пека хорошего качества и снижение себестоимости целевого продукта. 1 табл., 1 пр.
Изобретение относится к способам получения анизотропного нефтяного волокнообразующего пека и может быть использовано в нефтехимической промышленности.
Известен способ получения анизотропного нефтяного пека путем термообработки изотропного нефтяного пека в инертной атмосфере при температуре 320-470°C, давлении 3-20 атм в течение 1-20 часов [патент Великобритании 1379423, кл. C10C 1/16, опубл. 08.09.1972].
Известен способ получения анизотропного нефтяного пека путем термообработки изотропного нефтяного пека с последующей обработкой органическими соединениями, а именно диоксаном и диметилацетамидом [патент США 4465586, кл. C10C 3/08, C10C 3/02, D01F 9/145, опубл. 14.08.1984].
Недостаток известных способов заключается в низком содержании мезофазы в получаемом пеке.
Наиболее близким к изобретению является способ получения анизотропного нефтяного волокнообразующего пека путем термообработки изотропного нефтяного пека в инертной атмосфере при повышенной температуре 350-450°C в течение 5-20 часов, давлении 10-100 мм рт. ст. с последующей экстракционной обработкой полученного гетерофазного пека, отгонкой экстрагента - хинолина и обработкой полученного анизотропного пека в ультразвуковом поле для удаления следов экстрагента [патент РФ 2502781, кл. C10C 3/00, опубл. 27.12.2013].
Целью изобретения является снижение стоимости целевого анизотропного пека.
Поставленная цель достигается предлагаемым способом получения анизотропного нефтяного волокнообразующего пека путем термообработки изотропного нефтяного пека в инертной атмосфере при повышенной температуре 350-450°C в течение 5-20 часов, давлении 10-100 мм рт. ст. с последующей экстракционной обработкой полученного гетерофазного пека, отгонкой экстрагента и обработкой полученного анизотропного пека в ультразвуковом поле для удаления следов экстрагента, в качестве экстрагента используют легкий прямогонный бензин с температурой начала кипения 62°C, взятого в количестве весовой кратности «легкий прямогонный бензин:гетерофазный пек» = 5-10:1, а экстракцию проводят при температуре кипения экстрагента в течение 5-20 ч.
Отличительные признаки способа:
- использование легкого прямогонного бензина с температурой начала кипения 62°C в качестве экстрагента;
- весовая кратность «легкий прямогонный бензин:гетерофазный пек» = 5-10:1;
- проведение экстракции при температуре кипения экстрагента в течение 5-20 ч.
Пример 1.
Исходный изотропный пек с температурой размягчения 181°C, содержащий мальтены (масла и смолы), асфальтены и карбены в количестве 31,6; 65,1 и 3,3% масс., соответственно, подвергают термообработке в инертной атмосфере при остаточном давлении 10-100 мм рт. ст., при температуре 350-450°C в течение 5-20 часов. В результате получают гетерофазный пек. Полученный гетерофазный пек экстрагируют легким прямогонным бензином при температуре кипения последнего, весовой кратности «легкий прямогонный бензин:пек ГП» = 7,5:1 в течение 15 ч. Из рафинатной части отгоняют легкий прямогонный бензин и получают анизотропный пек, из экстрактной фазы отгоняют легкий прямогонный бензин и получают изотропный пек. Далее анизотропный пек обрабатывают ультразвуком частотой 15-25 кГц и мощностью 50-100 Вт/см2 и получают анизотропный пек, пригодный для формования волокон (таблица 1).
Использование в качестве экстрагента доступного и недорогого легкого прямогонного бензина с температурой начала кипения 62°C снижает себестоимость целевого продукта.
При соотношении «легкий прямогонный бензин:пек ГП» менее 5:1 и продолжительности менее 5 часов экстракция протекает неполно, а при кратности «легкий прямогонный бензин:пек ГП» более 10:1 и продолжительности более 20 часов изменение параметров экстракции не влияет на выход пека и экономически нецелесообразно.
Проведение экстракции при температуре ниже температуры кипения легкого прямогонного бензина снижает эффективность экстракции, а проведение экстракции при температуре выше температуры кипения экстрагента увеличивает пористость целевого продукта и энергетически нецелесообразно.
Способ получения анизотропного нефтяного волокнообразующего пека путем термообработки изотропного нефтяного пека в инертной атмосфере при повышенной температуре 350-450°C, давлении 10-100 мм рт.ст. с последующей экстракционной обработкой полученного гетерофазного пека, отгонкой экстрагента и обработкой полученного анизотропного пека в ультразвуковом поле для удаления следов экстрагента, отличающийся тем, что в качестве экстрагента используют легкий прямогонный бензин, взятого в количестве весовой кратности легкий прямогонный бензин:гетерофазный пек = 5-10:1, а экстракцию проводят при температуре кипения экстрагента в течение 5-20 ч.
