Способ переработки кислых смол

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОИ:ХОМУ СВИ ВТВЛЬСТВУ (31) (89) 138475 ГДР

Союз Советских

Социалистических Раслублик (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 221178 (2()7770357/23-04 (51) М. Кл.

С 10 G 17/10 (23) Приоритет - (32) 14.12.77

Гасударственнцй комитет

СССР по.дмам нзобретеннй н открытнй (3!) WP С 10 .G/202605 (33) ГДР (53) УДК 665. 664. .23(088.8) Опубликовано 230982. Бюллетень№ 35

Дата опубликования описания 230982

Иностранцы

Шредер Герхард, Горке Хельмут, Трцеси

Бютов Херманн и Мартенс Херберт.(ГДР) (72) Авторы нзобретенкя. Иностранное предприятие

"Минералелверк Лютцкендорф" (ГДР) (7t) Заявитель (54) СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ КИСЛЫХ СМОЛ

Изобретение относится к способу переработки кислых смол, получаемых при очистке масел, вазелинов, парекс- парафинов, сырых бензолов и тому подобных веществ с помощью серной кисло. ты и/или олеума, в серную кислоту и смолу.

Во всех процессах, в которых фракции минеральных масел, нефтепродукты, отработанные масла и другие углеводородные смеси обрабатывают с целью очистки или:регенерации олеумом и/или серной кислотой, образуются кислые смолы. Полученные по этим способам .кислые смолы имеют ряд об" щих свойств, но также могут обладать очень большими качественными различиями. Содержание серной кислоты в кислых смолах составляет 30 — 90 мас.Ъ.

Смолистый компонент в основном состоит из продуктов окисления, полимеризации и сульфирования ароматических и комплексных углеводородов.Для использования этого отходноrо продукта внесено большое число предложений, которые, однако, не получили практического значения. По выложенной заявке ФРГ 9 1470452 предлагается смешивать кислую смолу с водой и растворителм, преимуществен но со смесью иэ o-, n- u rn-крезола с последующим отстаиванием. При этом образуются органический слой, который содержит растворитель и смолистые компоненты, и неорганический слой, состоящий из разбавленной серной кислоты. Органический слой подвергают дробной перегонке для того, чтобы отделить растворитель и снова применить его в процессе. Для проведения отделения при 50 С примерно 25

50 об.Ъ кислой смолы смешивают с приблизительно 25 - 50 об.Ъ растворителя. Для того, чтобы снизить вязкость образующегося органического слоя и перевести смолу в состояние, в котором ее..можно перекачивать перед фракционированием, добавляют масло и аммиачный раствор. Последний должен нейтрализовать кислые компоненты смолы для того, чтобы уменьшить корроэионные повреждения в дистилляционной колонне.

Недостатком этого способа разделения являются его высокие затраты.

Для регенерации растворителя:необходима установка дробной перегонки. необходимое для ступени перегонки и

960225 для процесса смешивания количества тепла, а также необходимость компенсации потерь растворителя сказывают отрицательное влияние на производственные затраты способа. Этот вывод поддерживается также тем, что концентрация полученной серной кислоты относительно низкая (приблизительно 40%-ная). Для многих технических областей применения такая концентра.Ю ция является слишком низкой, имеет t0 сильное корроэионное действие и не позволяет кислоту рационально транспорт@ровать.

Целью изобретения является нахождение возможности переработки кислых 5 смол, получаемых при очистке масел, вазелинов, парекс-парафинай сырых бензолов и т.п. с помощью серной кислоты и/или олеума, с незначительными техническими и экономическими эатра- 0 тами.

В основе изобретения лежит задача разработки способа, позволяющего разделить кислые смолы,.образующиеся при очистках серной кислоты и/или олеумом, с помощью .подходящих добавок на фазу серной кислоты и смолистую фазу, причем должна быть отделена кислота с содержанием ее более

50 мас.В. Эту .кислоту, так же как и. смолу, без обработки можно подвергать. дальнейшей переработке.

Цель достигается тем; что кйслыесмолы, получаемые при очистке масел, вазелинов, парекс-парафинов., сырых бензолов и тому подобных веществ З5 с помощью серной кислоты и/или олеума, интенсивно смешивают с фенольными растворителями и водой. После непродолжительного времени отстаивания смесь разделяется на две фазы. При . этом образуются. неорганический слой, состоящий из 50 — 7ОЪ-ной серной кислоты, и лежащий над ним органический слой, который содержит фенольный растворитель, смолистые компоненты и сульфокислоты.

Н качестве. фенольных растворителей особенно пригодны фенояьные Смолы, полученные при экстрактивной или дистилляционной переработке сырых фенолов с: плотностью при 20 С 1,10

1,25 г/см, .пределами кипения 230

350 С и температурой застывания примерно 20 С.

8 зависимости от их происхождения кисл ае смотаю помимо. 30-90 мас.Ъ серной кислоты содержат 10-.70 мас.З . одно-или многократно сульфированных, а также полимеризованных и окисленных органических компонентов. В зависимости от способа очистки, средней молекулярной массы, состава, вида и количества примесей .в исходных маслах получаются совершенно специальный вещественный состав и физические свойства кислых смол. 65

Большинство кислых смол при транспортировке и хранении более или менее склонны к последующим реакциям, причем выделяется двуокись серы и наблюдается повышение вязкости или затвердение, Сохранение степени распределения органических компонентов кислых смол и связанная с этим сравнительно высокая консистенция объясняются наличием мицеллярного соединения из одно- или многократно сульфированных, а также полимериэованных и окисленных органических компонентов.

Хотя кислые смолы очень трудно разделить, было найдено, что при соблюдении определенных условий и добавлении определенных количеств фенольной смолы и определенных количеств роды и при соблюдении определенной последовательности добавления раствори- . тяля происходит хорошее разделение.

Исходные смеси для разделения кислых смол должны содержать 50-60:ч. кислых смол, 25-40 ч. фенольной смолы и

10-25 ч. воды.

Наилучшее разделение получается тогда, когда-кислую смолу при нормальной температуре добавляют к смеси иэ фенольной смолы и воды при кратком интенсивном перемешивании.

Образование кислой и смолистой фаэ происходит в относительно короткое время при температурах отстаивания

50-90 С, преимущественно 65-75 С.

Такое же хорошее разделение дости гается тогда, когда к фенольной смо" ле, взятой в избыточном количестве, добавляют при интенсивном перемешивании последовательно воду и кислые смолы соответственно их получению при очистке периоДическим способоМ в соразмерных Порциях, причем добавление отдельных порций может происходить в течение .нескольких дней и недель. Порционное добавление воды и кислой смолы можно проводить до тех пор, пока не достигнуты количественные отношения смеси согласно изобретению. При этом способе могут быть применены кислые смолы различного происхождения и состава. Для трудно .разделимых кислых смол предпочтительна совместная переработка с легко разделимыми кислыми смЪлами в одной исходной смеси. При этом безразлично, в какой последовательности происходит добавление этих различных кислых смол.

Принцип действия способа заключается в том, что мицеллярное соединение кислой смолы разрушается вследствие молекулярных.взаимодействий воды с кислотой, с одной стороны, и фенольных и битумных частиц фенольной смолы с органическими частицами кислой смолы, с другой стороны, вследствие чего происходит

960.225 разрушение эмульсии и тем самым разделение на кислотную и смолистую фазы.

Пример 1. К смеси иэ 15 т фенольной смолы и 9,5 т воды добавляют,20 т кислой смолы из шестой ступени очистки белых масел. Содержание серной кислоты в кислой смоле составляет 80,9 мас.%. Интенсивное перемешивание приводит к повышению температуры в емкости от нормальной 10 температуры до максимальной 90 С.

После отстаивания смесь разделяется при температуре отстаивания в пределах 65-75©С на две фазы.Верхняя фаза состоит иэ 25 т фенольной- 35 смолы со смолистыми компонентами, а нижняя фаза содержит 19,5 т

59,5%-ной серной кислоты.

Пример 2. К смеси из 11 т фенольной смолы и 8 т воды добавля- ;р ют 20 т смеси кислых смол, . состоящей из 11,2 т кислой смолы из очист..ки отработанных масел с содержанием серной кислоты 39,1 мас.%, 5,2 т

- кислой смолы из второй ступени очист- g5 ки белых масел с содержанием серной кислоты 75,3 мас..% и 3,6 т кислой смолы из третьей ступени очистки белых масел с содержанием серной кис-. лоты 77,8 мас.%.

После интенсивного перемешивания и отстаивания смесь разделяется на две фазы. Добавление кислых смол к смеси растворителей проводят при нормальной температуре, а отстаивание — N при 65-75 С. Отбирают 24,7 .т фенольной смолы со смолистыми компонентами и 14,3 т 58,2%-ной серной кислоты.

Пример 3. В емкость вместимостью 180 м помещают 40 т фенольной 4ф смолы. В зависимости от получения кислой смолы при периодической работе установок очистки и через соответст .. вующие промежутки времени к взятой в избытке фенольной смоле добавляют при перемешивании 2 м воды и кислую смолу ступени очйстки одной партии.

К этой находящейся в емкости фенольной смоле добавляют 3 порции по

5.,5 т кислой смолы иэ очистки отработанных масел с содержанием серной кислоты приблизительно 42,4 мас.%, 2 порции по 3,8 т кислой смолы из очистки трансформаторных масел с содержанием серной кислоты примерно

72,4,мас.%, 2 порции по 4,2 т киспой смолы от очистки парафинов в процессе "Парекс" с содержанием серной кислоты примерно 75,0 мас.% и кислые смолы из очистки белых масел с первой до седьмой ступени, 4,65 т кислой смолы с содержанием серной кислоты 63,7 мас.% в первой ступени до 3,55 т кислой смолы с содержанием серной кислоты 84,7 мас.% в седьмой ступени. б5

К 40 т фенольной смолы добавляют

14 порций по 2 мз(всего 28 мэ) воды и 14 порций (всего 62,7 т) кислой смолы, в соответствии с их получением по времени в течение 14 дней.

После добавления последней порции воды и кислой смолы и повторного интенсивного перемешивания смесь после отстаивания разделяется на две фазы.

Органическая фаза содержит 76,78 т фенольной смолы со смолистыми компонентами, а неорганическая фаза

53,92 т 60%-ной серной кислоты.

Пример 4. В емкость с мешал.кой непрерывно вводят 3 ч.смеси из

2 ч. фенольной смолы и 1 ч. воды, затем добавляют 3 ч кислой смолы иэ очистки трансформаторного масла с содержанием серной кислоты 72 мас.% и перемешивают, причем устанавливается температура в пределах 70-80 С.

Через перелив на емкости с мешалкой смесь непрерывно подают в раздели тель фаз.

После соответствующего времени отстаивания непрерывно отбирают примерно 3 ч.тяжелой фазы, состоящей из

57,0%-ной серной кислоты, и примерно 3 ч.легкой фазы, состоящей из фенольной смолы и органических компонентов кислой смолы.

Преимущества предлагаемого способа состоят в том, что применяются дешевые растворители, не требуется Регенерации растворителей, не требуется подвода тепла, конечные продукты не требуют дальнейшей переработки и способ можно проводить непрерывно.

Формула и э обре т ения

1. Способ переработки кислых смол с получением серной кислоты и смолы, отличающийся тем, что кислые смолы в количестве 50-60 ч. добавляют к 25-40 ч ° фенольных смол, получаемых, например, при экстрактивной или дистилляционной переработке сырых фенолов, с плотностью при 20 С

1,10-1,25 г/см, пределами кипения 230-350 С и температурой застывания около 20 С при комн1тной темпера- . туре и интенсивном перемешивании, причем до или после добавления кислой смолы фенольные смолы смешивают с

10-25 ч. воды с последующей подачей смеси в зону отстаивания, в которой при 50-90 С, преимущественно при 65о

75 С, смола осаждается в органической фазе, а кислота — в неорганической фазе и с раздельным отбором фаз.

2. Способ по п. 1, отличаюшийся тем, что используют смеси кислых смол различного происхождения.

3. Способ по ïï. 1 и 2, о т л ич. а ю шийся тем, что к взятому

960225

Составитейь Л. Иванова

Техред A.ач Корректор О.Билак

Редактор О.Половка

Заказ 7145/30 Тираж 524 . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва,. Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4

В избытке коЛичеству фенольной смолы попеременно добавляют воду и кислую смолу в любом- количестве порций в течение любого периода;времени при постоянном интенсивном перемешивании.

4. Способ по пп..3.-3, о т л и ч а- 5 ,.ю щ и.й с я гем, что фенольную cMo=

::лк непрерывно и интенсивно смешивают с водой в одном смесителе, а во второй смеситель непрерывно добавляют кислую смолу и после зоны отстаивания отбирают раздельно кислую и смоляную фазы.

Признано изобретением по результатам экспертизы, осуществленной ведомством по изобретательству

Германской Демократической Республики.