Способ получения дизельного топлива

 

в сесо сзн й

О П И С А Н И

ИЗОБРЕТЕНИЯ о-тех ннчеси

Фее -:б.".:стеня уцди

Ф- « а к ()))602534

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6)) Дополнительное к авт. свид-ву (2е) Зайвлено 120476 (2)) 2349771/04 с присоединением заявки Ю

{23) Приоритет

{43) Опубликовано 15.0478. Бюллетень р(а 14

2 (5)) М. Кл.

С 10 Я 27/04

Геераретвеввм) каавтет

Севата Нввветрае СССР ве даава ввееретевв) в етврктв) (оо) УДК 665.6 8 (088.8) (45) Дата опубликования описания 170378 (72) %вторьв

Il306p Б, К. Зейналов, Л. Г. Нуриев и р. А. Ибрагимов

{7) ) 3аяаитЕЛЬ ОРДена ТРУДов ого КРас ного Знамени и нсти тУ т нефтехимических процессов нм. акад. Ю.Г. Мамедалиева (54). СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ДИРЕЛБНОГО ТОПЛИВА

Изобретение относится к способам получения дизельных топлив. Известно, что основным источником получения дизельных топлив являются нефти различных месторождений. Дизельное топливо 5 как летнего, так и зимнего назначения,. получается путем перегонки нефтей с отбором фракций, выкипающих примерно в пределах температур 190-360 С.

Следует отметить, что при переработ-10 ке парафинистых нефтей получаемые дизельные топлива по своим некоторым показателям, например температуре застывания, не отвечают требованиям, предьявляемым соответствующим ГОСТ-ом.

В таких случаях для снижения температуры застывания дизельного топлива его подвергают, например, дополни тельной депарафинизации с применением карбамида (11 . ЯО

Однако процесс карбамидной депарафинизации технологически сложен, сопровождается значительными потерями растворителей, карбамида и исходного продукта. Кроме того, с карбамидом 25 образуют комплексы не только парафиновые углеводороды, но и другие классы углеводородов, обладающих высоким молекулярным весом и циклической структурой с длинными боковыми цепями ал- аО кильных радикалов, что приводит к качественному изменению продукта.

Наиболее близким по своей сущности к предлагаемому является промышленный способ ректификации нефти с получением фракции дизельного топлива и последующим вьацелачиванием(21 .

Для получения дизельного топлива с низкой температурой застывания, дистиллят дизельного топлива после выцелачивания подвергают выделению известными методами.

Однако полученное и этим способом дизельное топливо не удовлетворяет требованиям ГОСТ по низкотемпературным свойствам.

Для улучшения низкотемпературных свойств по предлагаемому способу, фракцию дизельного топлива перед выщелачиванием подвергают окислению кислородом воздуха в присутствии катализатора-смеси нафтенатов марганца и кобальта, взятых в соотношении

0,5-2,0:1,0-2 5 при 120-140 С. Продолжительность окисления 2-2,5 часа.

При таких условиях окислению подвергаются в основном высокомолекулярные углеводороды дистиллята дизельного

602534

Показатели

Неомыляемые соединения

Дистиллят дизельного топлива, взятый на исследование

Норма

ГОСТ-а

М 474973 отогнанные очищенные. адсорбцией

Цетановое число, не менее

55,5

271

286

277

336

305

335

350

96% перегоняется при о температуре, С, не выше

363

366

360 топлива. Полученные кислые продукты выцелачиваются из оксидата и получается дизельное топливо, обладающее лучшими показателями (а именно, температуроя застывания, вспышки, цетановым числом и т.д.), т.е. соответствует показателям ГОСТа.

Для осуществления предлагаемого способа берут дистиллят дизельного топлива с показателями т.кип. 219370 С, кислотное число 0,03 мг КОН/г, температура застывания минус 4 С темо

I пература вспышки 88 С, кинематическая вязкость при 20 С 5,42 Ст, 0,8354, групповой состав вес.%> ароматические соединения 5,12, нафтены

28,8, парафины 66,07.

Как видно из приведенных данных, исходный дистиллят дизельного топлива обладает высоким содержанием парафиноных углеводородов, вследствие чего- и высокой температурой застывания, что в свою очередь не соответствует требованиям ГОСТа 9 4749-73.

Дистиллят дизельного топлива подвергают частичному жидкофазному .окисле- нию кислородом воздуха в присутствии катализатора (нафтенатов фки Со) в непрерывных условиях. Из полученного оксидата выделяют смесь-осадок катализатора и оксинефтяные окислы, а оксидат направляют на омыление 5Ъ-ным водным раствором МиОН,количество которого берется по числу омыления оксидата с

5%-ным избытком. Омыление ведется при

90-95 С в течение 2 ч.

Из омыленного оксидата механическим отстоем отделяется основная часть неомыляемых соединений, а натриевые соли кислот промываются бензином до полного извлечения оставшихся в них неомыляемых соединени . Натриевые соли обрабатывают по существующей в промышленности технологической схеме для выделения из них кислых продуктов, а бен

Сравнительные характеристи

Фракционный состав:

50% перегоняется при температуре, C, ниже 290

90% перегоняется при температуре, С, нв выше зиновый экстракт подвергают перегонке для выделения из него неомыляемых соединений. Неомыляемые соединения, полученные в обеих стадиях, объединяют, 5 очищают перегонкой или адсорбционной хроматографией на силикагеле. В неочищенном виде неомыляемые соединения могут быть использованы как горючее для сельскохозяйственных машин.

II р и м е р 1. 3234 г дистиллята дизельного топлива с содержанием в расчете на сырье 0,75 вес.Ъ катализатора, взятом в весовом соотношении 1:2, непрерывно подают в окислительную ко15 лонку с такой скоростью, чтобы время пребывания сырья s зоне окисления составляло 1,5 ч. Температура окисления о до 140 С, воздух подают в реактор со скоростью 2,0.м /кг ч. В этих условиях э

2 получают 3020 г оксидата с кислотным числом 16 мг КОН/r, числом омыления

62 мг КОН/г. Механическим отстоем из полученного оксидата выделяют 71,6 г катализатора s смеси с оксинефтяными кислотами. Затем оксидат омыляют

142 гйдОН,взятого в виде 5Ъ-ного водного раствора и течение 2 ч. Из омыленного оксидата механическим отстоем выделяют 2248 г неомыляемых соединений. Омыляемую часть промывают тремя порциями 3000 г бензина до полного извлечения из них остатка неомыпяемых соединений. Промытые соли кислот раскисляют 174 г фосфорной кислоты и выделяют иэ них 271 .г нефтяных кислот.

5 Бензиновый экстракт подвергают перегонке и из него выделяют 340 r неомыляемых соединений. Полученные неомыляемые соединения в обеих стадиях объединяют и подвергают перегонке.

При прямой перегонке иэ 2588 r неомыляемых соединений было получено

2488 г отгона с показателями, приве" ,денными в таблице. ки полученных дизельных топлив

602534

3,5-6,0 5,42

5,47

-16

-12

-10

68

90

0,2

0,777 OTC

0,023

0 01 OTC

ОТС. ОТС

ОТС

ОТС

OTC

Выдерживает

Выдерживает

Выдерживает.Выдерживает

OTC

OTC

OTC

0ТС

OTC

OTC

OTC

OTC

ОТС

OTC

ОТС

OTC

50

36

Зольность В, Не более

0,02

0,063 0,0087 0<0095

0il

0,1

0,11

4 30

0 61

1 62

Плотность при

20 С r/ñì

0,8354 0 8197 0 8411 кая при 20 С, ССТ

Температура застывания, С,не выше -10

Температура помутнения, о

С, не выше

Температура вспышки определяется в зако рытом тигле, С, не ниже

Общее содержание серы, Ъ, не более

Содержание меркаптановой серы, Ъ, не Ьолее

Содержание сероводорода

Испытание на медной пластинке

Содержание водорастворимых кислот и щелочей

Содержание механических примесей

Содержание воды

Содержание фактических смол на

100 мл топлива, не более

Коксуемость 103 остатков В, не более

Коэффициент фильтруемости, не более

Кислотность, KOH на 100 мл топлива, не более 5

Не филь-. 1,05 труется

Продолжение таблицы

602534

ФоРмУла изобретения

Составитель Н. Богданова

Редактор E. Кучуева Твхред Э. Чужик Корректор Л. Небола

Заказ 1766/22 Тираж 673 Подпйсное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035 москва Ж-35с Ра чяская наб. 8. 4 5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Как видно нз данных, приведенных в таблице, отгон неомыляемых соединений по своим основным показателям соответствует требованиям ГОСТа, а по некоторым показателям даже превосходит их, а именно: имеет низкую температуру застывания и помутнения, высокое цетановое число и температуру вспышки и т.д. Исходя иэ этих данных, отгон неомыляемых соединений может быть рекомендован как дизельное 10 топливо улучшенного качества.

II p и м е р 2. 3000 r дистиллята дизельного топлива. с сопеожаннем

0,65 вес. Ъ, считая на сырье, катали" затора смеси нафтенатов Мни Со,взятых 15 в соотношении 1:2 непрерывно подают в окислнтельную колонку с такой скоростью, чтобы время пребывания сырья в зоне окисления составляло 1 ч. Темо пературу.окисления поддерживают 130 С, Щ воздух подают в реактор в количестве 1,5 м /ч на 1 кг. В этих условиях получают 2800 г оксидата с кислотным числом 13 мг KOH/ã, числом омыления

52 r КОН/г. И

Механическим отстоем иэ данного оксидата выделяют 45,6 r катализатора в смеси с оксинефтяными кислотами.

Затем оксидат омыляют 109,52 г Й aOH . взятого в виде 5В-його водного раствора в течение 2 ч. Иэ омыленного оксидата механическим отстоем выделяют

2257 r неомыляемых соединений. Промытые соли кислот раскисляют .89,.8 г НаРО4 и выделяют иэ них 198 г нефтяных кислот ° Бензиновый экстракт подвергают перегонке и из него выделяют 310 r неомыляемых соединений.

Неомыляемые соединения, полученные в обеих стадиях, объединяют и под-. вергают адсорбционной очистке.

2567 г неочищенных неомыляемых соединений разбавлялось в 7700 г гексане и подвергалось адсорбционной хроматографии нч силикагеле марки ACK размером зерен 26-54 меш. Соотношение гексанового раствора неомыляемых соединений и силнкагеля составляло 1:8.

После отгонки бензина было получено

2490 г элюата с показателями, приведенными в таблице.

Сравнение данных таблицы показывает, что неомыляемые соединения, подвергнутые перегонке или очищенные адсорбционной хроматографией, обладают лучшими показателями, чем исходный дистиллят. Предложенный способ позволяет получить дизельное топливо улучшенного качества.

Кроме того, нефтяные кислоты, получаемые как побочный продукт, являются ценным сырьем для производства различных продуктов, применяемых в народном хозяйстве: в лакокрасочной и полиграфической промышленности, для получения деэлульгаторов и др.

Способ получения дизельного топлива путем ректифнкации нефтяного сырья с выделением фракции дизельного топлива с последующим его выщелачиванием, отличающийся тем, что, с целью снижения температуры застывания топлива, фракцию дизельного топлива перед выщелачиванием подвергают окислению кислородом воздуха при температуре 120-140 С в присутствии катализатора смеси нафтенатов марганца и кобальта, взятых в соотношении 0 52,011,0-2,5.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Усачев В.В. Карбамидная депарафинизация, М.; Химия, 1967, с. 107-114.

2. Кулиев А.М. и др., Нафтеновые кислоты, М., Химия, 1965, с. 3941.