Способ очистки углеводородных масел

 

<1ц943266 (89) 138о2о (гдр) Сказ Советснмя

Соцналистмчеснна

Реснублттн

Оп ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИР

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 22.11. 78 (21) 7770356/23-04 (23) Приоритет - (32) 14.12. 77 (31) 1е Рс10м/2026o4 - (33) Гдр

Опубликовано 15. 07. 82 Бюллетень № 26 (51) М. Кл. 3

С 1О G 17/06

1ееударетеенкый кеиатет

СССР ао делам кзебретенай и еткрытнй (53) УЙК665.664.

23 (088. 8) Дата опубликования описания 15 07 82

1.

Иностранцы

Бютоф Херманн, Горке Хелмут, Хейнике Хорст, ".

Мартенс Херберт и 111редер Герхард 1 - (ГДР)

Иностранное предприятие

"Минералойлверк Лютцкендорф" (72} Авторы изобретения (71) Заявитель (ГДР) (54) СПОСОБ ОЧИСТКИ УГЛЕВОДОРОДНЫХ МАСЕЛ

Изобретение касается способа очистки серной кислотой, олеумом и/или кислыми смолами с большим содержанием серной кислоты-для получения специальных масел и регенерации отработанных масел.

Известны способы получения специальных масел и регенерации отработанных масел путем очистки серной кислотой, олеумом и/или кислыми смолами с большим содержанием серной кислоты, Для достижения требуемых качеств необходимо последовательное проведение одно- или многоступенчатой очистки. После каждой ступени очистки в осадок выпадают кислые смолы, которые выделяют из очищенного масла. Осаждение кислых смол из реакционной смеси требует больших затрат времени. Время осаждения кислых смол из реакционной смеси объемом

25 и при получении белого масла составляет, в зависимости от ступени очистки, от 8 до 18 ч. При восстанов2 лении же отработанных масел серной кислотой, а также кислыми смолами с большим содержанием серной кислоты приходится сталкиваться с еще более длительным временем осаждения. В этом случае оно составляет от 14 до

40 ч. При получении трансформаторных масел, при очистке парекс-парафинов и масел, полученных парекс-процесосом, время осаждения из-за более низкой вязкости обрабатываемого масла составляет только от 8 до 14 ч, однако и в этом случае образуется большое количество кислых смол. Образующиеся при этом или другом подобном способе кислые смолы должны быть переработаны в специальных установках или направлены íà хранение в безопасное для окружающей среды место или обработаны с помощью соответствующих нейтрализующих и адсорбционных средств. Способ очистки серной кислотой, олеумом и/или кислотными смолами с большим содержанием серной кислоты с целью

3. 94326 получения специальных масел и регенерации отработанных масел Имеет тот недостаток, что скорости осаждения кислотных смол из реакционной смеси очень малы и из-за большого времени осаждения проведение этого процесса непрерывным способом или совсем невозможно или связано с повышенными затратами.

Недостатком является сама образу" о щаяся кислотная смола; Получающаяся при очистке смола может только позднее, с трудом и при больших затратах быть переработана с неудовлетворительными результатами, для чего 15 требуются специальные устройства, дополнительная энергия и рабочая сила, Хотя промывание кислых смол и возможно, однако при этом народное хозяйство теряет такое .ценное вторич- О ное сырье, как серную кислоту, смолы .и масла.

При очистке серной кислотой углеводородных масел имеется большая потеря масел (до 25 вес.Ф).

Цель изобретения - разработка способа очистки серной кислотой, олеумом и/или кислыми смолами с большим содержанием серной кислоты с целью получения специальных масел и регенерации отработанных масел, при .использовании простой технологии в имеющихся установках и при использова- нии дешевых вспомогательных материалов °

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу очистки углеводородных масел .серной кислотой, олеумом и/или кислыми смолами . с. большим содержанием серной кислоты для о получения специальных масел и регенерации отработанных масел, к реакционной смеси после добавления очищающего средства или после окончания при перемешивании и 20-60 С, предо 45 почтительно 20-40 С, добавляют фенольо ную смолу и воду при соотношении очищающее средство: фенольная смола: вода равном рт 1:0,0t:0,3 до 1:2:1,5, предпочтительно от 1:0,02; 0,5 до

1:1,5"1,2, с последующим разделением смеси на кислотную смоляную и масляную фазы в аппарате-отстойнике, при этом предпочтительно кислотную и смоляную фазы во время отстаивания пере- 55 мешивают и после удаления кислоты и смолы очищенное масло при необходимости нейтрализуют метиловым спир6 4 том.или смесью метилового спирта .и воды, При регенерации отработанных масел предпочтительно соотношение очищающее средство: Фенольная смола: вода от !:0,2:0,5 до 1:1,2: 1,2.

При получении белых масел предпочтительно соотношение очищающее средство: фенольная смола: вода от

0,05: 0,5 до 1:1,5:1,2.

При очистке трансформаторных масел, парекс-парафйнов и масел, получаемых по парекс-процессу, предпочтительно соотношение очищающее средство.: фенольная смола: вода от 1:0,02:

:0.,5 до 1:0,3:1.

Обрацующаяся 40-70>-ная серная кислота и смола, благодаря их хорошим качествам, являются ценным сырьем для многих технических процессов, Добавление Фенольной смолы и воды можно производить раздельно ипи вместе после ..предварительного смешивания.

В качестве растворителей особенно подходят фенольные смолы, которые получают при экстрактивной и дистиллятной переработке сырого фенола, с плотностью при 20 С 1,1"1,25 г/см пределом кипения 230- 350 С и температурой застывания около 20 С.

Соотношение количеств фенольной смолы и воды зависит от очищаемых углеводородных масел, условий очистки, степени полимеризации, степени осмоления и степени коксования и вытекающего из этого образующегося при этом состава. веществ капелек кислой .смолы, При добавлении очищающего средства- серной кислоты, олеума или кислой смолы образуются капельки кислой смолы, которые имеют Форму мицелл и вместе с очищенным маслом образуют суспенвию. В мицеллах капельки серной кислоты обволакиваются частичками смолы и сульФокислоты, В зависимости от вещественного состава и физических свойств образующихся капелек кислой смолы различным является поведение реакционных смесей в процессе осаждения и расслоения. благодаря добавлению растворителя после добавления очищающего сред. ства или после окончания реакции образование капелек кислой смолы предотвращается или же происходит расщепление образовавшихся капелек кислой смолы, при этом поглощается

3266

5 94 фенольной смолой, а серная кислота растворяется в воде. Некоторая часть фенольной смолы. в зависимости от температуры может быть также растворена в очищенном масле. Температура при добавлении растворителей, при перемешивании и отстаивании не только не должна превышать

60 С, но она должна составлять о предпочтительно от 20 до 40 С. При этом фенольная смола в раствор не выделяется или выделяется очень мало. Остатки фенольной смолы вымываются из очищенного масла при помощи уже известного способа щелочной нейтрализации, предпочтительно, метиловым спиртом или смесью метилового спирта и воды.

Не у всех реакционных смесей при этих относительно низких температурах от 20 до 60 С происходит отделение кислоты от смолы. Из-за высокой вязкости смолы серная кислота остается в смоле в форме капель.

Однако для того, чтобы избежать повышения температуры для понижения вязкости смолы, необходимо во время процесса остаивания приводить. в движение кислотную и смоляную фазы, при этом капельки кислоты очень хорошо отделяются от смолы.

Быстрое осаждение серной кислоты и смолы из реакционной смеси, особенно хорошее разделение на три фазы происходит вследствие избирательной растворимости отдельных веществ между собой, большого раз-. личия в плотности растворенных друг в друге веществ и большой разбавленности очищаемого масла.

Пример 1. К 25 т предварительно очищенного индустриального от-. работанного масла при перемешивании добавляют 1,85 т серной кислоты.

После выдержки смолы в течение

15 мин к ней добавляют смесь, состоящую иэ 1,0 т фенольной смолы и ! 75 т воды. После этого реакционная смесь разделяется через 5 ч, при этом кислотную и смоляную фазы приводят в движение мешалкой. В нижнем слое выделилось 3,2 т ок; рашенной в слабо-красный цвет

513-ной серной кислоты, в среднем слое 2,4 т смолы и в верхнем слое очищенное масло. Очищенное масло по традиционной технологии подвергают промывке щелочью, дистилляции и осветлению. После щелочной

3О

35 ю промывки производят вторую промывку 7ь-ным раствором из метилового спирта и воды в соотношении 1:1 для того, чтобы вымыть все остатки фенольной смолы.

Пример 2. 25 т предварительно очищенной смеси из индустриального отработанного масла и моторного отработанного масла в соотношении 1:1 очищают 2,25 т серной кислоты. После выдержки смеси к ней при перемешивании добавляют смесь из 1,2 т Фенольной смолы и 2,2 т воды. Затем реакционную смесь оставля- . ют отстаиваться при 35 С. Уже через

6 ч реакционная смесь разделяется на слои серной кислоты, смолы и очищенного масла. Фазы серной кислоты и смолы приводят в движение мешалкой. При этом образуется 3,9 т

524-ной серной кислоты и 3,1 т смолы. Очищенное масло перерабатывают по традиционной технологии.

Пример 3. 25 т базового масла, которое получено из нефти путем перегонки, гидроочистки повторной перегонки и депарафинизации, с вязкостью при 20 С 100 сСт и средним мол. вес. 340 моль r "",,которое должно быть переработано в белое минеральное масло многоступенчатой обработкой олеумом, обрабатывают на первой ступени 4,4 т олуема.

При дальнейшем перемешивании к реакционной смеси добавляют 6,0 т Фенольной смолы и 2,5 т воды. Через 3 ч реакционная смесь разделяется на три фазы - очищенное масло, смолу и кислоту. При этом образуются 12,2 т смолы и 3,46 т окрашенной в слабо" красный цвет 52,6i-ной серной кислоты.

Пример 4. К очищенному маслу четвертой ступени очистки из примера 3 добавляют на пятой ступени 3,8 т олеума, туда же при перемешивании добавляют смесь, состоящую иэ 1,0 т фенольной смолы и 2,5 т воды. Через 5 ч реакционная смесь разделяется на три фазы - очищенное масло смолу и серную кислоту. При этом образуется 2,4 т смолы и 5,1 т водной 623-ной серной кислоты.

Пример 5. 27 т компонента основного трансформаторного масла очищают 2,2 т серной кислоты.. При дальнейшем перемешивании добавляют

0,55 т фенольной cMolhl H l)9 т воды

7 943266 8

Уже через 1,5 ч реакционная смесь разделяется на три фазы. При этом .,образуется 1,08 т смолы, 3,5 т окрашенной в слабо-красный цвет

51,63-ной серной кислоты.

Преимущество предлагаемого способа очистки серной кислотой с целью получения специальных масел И регенерации отработанных масел осно" вывается на том, что для достижения желаемого эффекта применяют две дешевые и всегда легко поставляемых добавки - фенольной смолы и воды, что предотвращает образование кйслых смол,и, скорость осаждения неиспользованной серной кислоты и, пЬлучившвйся смолы повышается в

2-3 раза. При этом способе не обра- зуется отходов, происходит полное использование всех исходных продуктов, благодаря чему не происходит загрязнения окружающей среды. Кроме очищенного масла:получают прозрачную, окрашенную в слабо-красноватый цвет 40-704-ную серную кислоту и ценный компонент - фенольную смолу °

Для давльнейшего использования кислот не требуется никакой дополнительной очистки, нет необходимости также и фенольную смолу разделять с помощью перегонки.

Дальнейшее преимущество состоит в том, что потери масла, по сравнению со старой технологией, снижаются до 504 и в связи с этим сохраняются ценные углеводородные масла.

Благодаря повышению скорости осаждения и разделения реакционной смеси стало возможным проведение способа очистки с помощью -серной кислоты и/или кислых смол с большим содержанием серной кислоты непрерывным способом.

fl р и м е р 6. К 25 т предва" рительно очищенного индустриального отработанного масла при интенсивном. перемешивании добавляют 2,5 т кислой смолы, содержащей большое количество оерной кислоты, которая образовалась при очистке серной кислоты основного трансформаторного масла. Эта кислая смола является маловязкой и содержит

86 вес.Ф серной кислоты. После выдержки смеси в течение 30 мин в ней добавляют смесь, состоящую из 1,3 т фенольной смолы и 1,8 т воды. Реакционная смесь через 5 ч разделяется при температуре отстаивания, равной

3802. При этом кислотную и смоляную фазы медленно приводят в движение мешалкои. В нижнем слое выделяется

3,6 т окрашенной в слабо-красный цвет 503-ной серной кислоты, в среднем слое. - 3,1 т смолы и в верхнем слое - очищенное масло.

Дальнейшую переработку очищенного масла производят по примеру 1.

П, р и и е р 7, 25 т основного масла, полученного по-"примеру 3, с вязкостью равной при 20 С 410 сСт и средним мол. вес.460 моль.. г, об4 рабатывают на первой ступени очистки

4,5 т серной кислоты. При дальнейшем смешивании к реакционной смеси добавляют 4,0 т фенольной смолы и

2,5 т воды. Через 4 ч реакционная смесь разделяется на три фазы, причем нижняя фаза состоит:из 5,4 т 543-ной серной кислоты, средняя фаза из

7,8 т смолы и верхняя фаза из очищенного масла. На второй ступени очистки очищенное масло обрабатывают

2,5 т олеума и после выдержки смеси в течение 15 мин к ней добавляют

2,5 т фенольной смолы .и 1,6 т воды.

После отстаивания отдельно удаляют фазы кислоты, смолы и очищенного масла. При этом образуется 3,3 т

524-ной серной кислоты, 5,1 т смо ляной фазы и кислое очищенное масло. Кислое масло перерабатывают далее в специальное. масло экстрагиро35 ванием сульфокислот и отбеливанием.

Пример 8. 25 т основного масла, как описано в примере 3, обрабатывают 5 т серной кислоты и 5 т олеума. Добавление серной кислоты и олеума производят последовательно.

При дальнейшем перемешивании через

30 мин добааляют 12 т фенольной смолы и 4 т воды..Реакцйонная смесь разделяется после 1,5 ч отстаивания. В качестве нижней фазы удаляют 8,4 т

523-ной серной кислоты, средней фазы25,5 т смолы и верхней фазы - кислое масло. Кислое масло. перерабатывают в специальное масло, как описано в примере 7.

Пример 9. 25,0 т основного масла, полученного в соответствии с примером 3, с вязкостью при 20 С

410 сСт и средним мол. вес.

460 моль ° г " обрабатывают последовательно 5,5 т кислой смолы с большим содержанием серной кислоты, затем

5,0 т олеума, Кислая смола содержит

88 вес.3 серной кислоты и образуетФормула изобретения а

Составитель Л. Иванова

Редактор Н. Киштулинец Техред А. Бабинец

Корректор У. Пономаренко

Заказ 5035/33 Тираж 524

ВНИИПИ Государственного=комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Филиал ППП "Патент", r Ужгород, ул. Проектная,4

9 94 ся при очистке основного трансформаторного масла серной кислотой. После выдержки смеси в течение 45 мин при дальнейшем перемешивании к ней добавляют 12,8 т фенольной смолы и.

4,0 т воды. Реакционная смесь разделяется после 1,5 ч атстаивания на нижнюю фазу, содержащую

8;,2 т 523-ной серной кислоты, среднюю фазу, содержащую 26,3 т смолы и верхнюю фазу, содержащую кислое очищенное масло. Кислое масло перерабатывают в специальное, как описано в примере 7..1. Способ очистки углеводородных масел серной кислоты, олеумом и/или кислыми смолами с большим содержанием серной кислоты для получения специальных масел и регенерации отработанных масел, о т л и ч а юшийся тем, что, к реакционной смеси после добавления очищающего средства или после окончания реакции при перемешивании и 20-60 С, предпочтительно 20-40 С, добавляют фенольную смолу и воду при соотношении очищающее средство: фенольная смола: вода равном от 1:0,01:0,3 до 1 .2:1,5, предпочтительно от

1:0,02:0,5 до 1:1,5:1,2, с последующим разделением смеси на кислотную, 3266 1О смоляную и масляную. фазы в аппаратеотстойнике, при этом предпочтительно кислотную и смоляную фазы во время отстаивания перемешивают и очищенное масло после удаления кислоты и смолы при необходимости нейтрализуют метиловым спиртом или смесью метилового спирта и воды.

2. Способ по п.1, о т л и10 ч а ю шийся тем, что при регенерации отработанных масел фенольную смолу и воду добавляют при соотношении очищающее средство: фенольная смола: вода равном от 1:0,2:0,5 до

is 1:1,2: 1,2.

3. Способ по п.1, о т л и ч à ioшийся тем, что при получении ,белых масел фенольную смолу и воду добавляют при соотношении очищающее щ средство: фенольная смола: вода от

1:0,05:0,5 до l:1,5:1,2.

4. Способ по п.1, о т л и ча юшийся тем, что при очистке

2s трансформаторных масел, парекспарафинов и масел, получаемых по парекс-процессу, Фенольную смолу и воду добавляют при соотношении очищающее средство:фенольная смола: в вода от 1:0,02:0,5 до 1:0,3:1.

Признано изобретением по результатам экспертизы, осуществленной ведомством по изобретательству

Германской Демократической Республики.