способ депарафинизации нефтепродуктов

Формула изобретения

Способ депарафинизации нефтепродуктов путем смешения сырья с поверхностно-активным веществом, термообработки смеси, охлаждения ее до температуры депарафинизации с последующим выделением парафиновых углеводородов в постоянном электрическом поле, отличающийся тем, что в качестве поверхностно-активного вещества используют продукт взаимодействия синтетических жирных кислот фракции С₂₁ - С₂₅ и полиэтиленполиаминов в массовом соотношении соответственно 5,5 : 1,0.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к химической технологии переработки нефти и газа и может быть использовано для депарафинизации нефтепродуктов и выделения из них парафиновых углеводородов.

В нефтеперерабатывающей промышленности распространены следующие способы депарафинизации нефтепродуктов: депарафинизация нефтепродуктов кристаллизацией парафиновых углеводородов с применением кетон-ароматических растворителей [1]: депарафинизация нефтепродуктов кристаллизацией парафиновых углеводородов без растворителей с использованием фильтрпрессования и процесса потения гачей [2]; карбамидная депарафинизация [3].

Известен также способ депарафинизации нефтепродуктов путем смещения сырья с поверхностно-активным веществом (ПАВ), термообработки полученной смеси, охлаждения ее до температуры депарафинизации и электроосаждения твердых парафиновых углеводородов в постоянном неоднородном электрическом поле с коаксиальной системой электродов напряженностью до 33,5 кВ/см [4].

В качестве ПАВ используют многозольный алкилсалицилат кальция - МАСК [5] .

Недостатком известного способа является невысокая степень разделения твердых и жидких масляных углеводородов, а также низкий выход депарафинированных нефтепродуктов.

Целью изобретения является повышение степени разделения твердых и жидких масляных углеводородов, а также увеличение выхода депарафинированного нефтепродукта.

Поставленная цель достигается способом депарафинизации нефтепродуктов путем смешения сырья с ПАВ, термообработки смеси, охлаждения ее до температуры депарафинизации с последующим выделением парафиновых углеводородов в постоянном электрическом поле с использованием в качестве ПАВ продукта конденсации СЖК фракции C_21-25 и полиэтиленполиаминов в массовом соотношении соответственно 5,5:1,0.

В парафинистый нефтепродукт вводят 0,5 - 2 мас.% ПАВ. Смесь сырья и ПАВ подвергают термообработке при температуре выше температуры помутнения смеси, предпочтительно при 60-70^oC до полного растворения парафиновых углеводородов и присадки. Далее смесь заливают в ячейку для электродепарафинизации, представляющую собой систему коаксиальных электродов по прототипу [5, рис.1].

Ячейка помещается в термостатированный холодильник и подключается к выпрямительной установке таким образом, что центральный электрод соединен с отрицательным, а вешний - с положительным полюсом выпрямителя. Ячейку с нефтепродуктом охлаждают до температуры депарафинизации. Присадка сообщает кристаллам парафиновых углеводородов положительный заряд. Затем нефтепродукт подвергают депарафинизации в постоянном электрическом поле напряженностью 10000 - 30000 В/см. В результате происходит разделение парафинистого нефтепродукта на парафиновые углеводороды, образующие плотный осадок на центральном электроде и прозрачные низкозастывающие углеводороды у внешнего электрода. Степень разделения твердых и жидких масляных углеводородов (эффективность депарафинизации) оценивается путем сравнения показателей преломления при 70^oC исходного сырья n⁷_D⁰, депарафинированного нефтепродукта n⁷_D⁰ и твердых парафиновых углеводородов n⁷_D⁰. По сравнению с показателем преломления исходного сырья показатель преломления депарафинированного нефтепродукта повышается, а показатель преломления парафиновых углеводородов уменьшается. Причем, чем больше разница между показателями преломления исходного сырья и получаемых из него продуктов, тем более эффективен процесс депарафинизации. В общем случае эффективность процесса депарафинизации можно оценивать разницей показателей преломления депарафинированного нефтепродукта и твердых углеводородов. Кроме того, эффективность депарафинизации оценивается путем сравнения температуры застывания исходного сырья, температуры застывания депарафинированного продукта и температуры плавления твердых углеводородов. Чем ниже температура застывания депарафинированного нефтепродукта и выше температура плавления твердых углеводородов, тем эффективнее процесс депарафинизации.

Пример 1. Получения полиамидной присадки. Для получения присадки используют синтетические жирные кислоты (СЖК) фракции C_21-25 со следующими свойствами: кислотное число 180 мг KOH/г; эфирное число 5,6 KOH/г; температура плавления 55^oC. СЖК фракции C_21-25 соответствует требованиям ТУ 3810716-75. Полиэтиленполиамины имеют следующие свойства: массовая доля общего азота 30%; массовая доля третичных аминогрупп 7%; массовая доля кубового остатка, кипящего выше 200^oC, 72,2%; массовая доля фракции, отгоняемой при остаточном давлении, 1,3 КПа в температурных пределах: а) до 75^oC - следы; б) от 75 до 200^oC - 25,5%. Полиэтиленполиамины соответствуют требованиям ТУ 6-02-594085 с изм. N 1, 2.

27,5 г СЖК и 5,0 г полиэтиленполиаминов загружают в термостатированный реактор. Массовое соотношение компонентов в загрузке соответственно 5,5:1,0. Исходные компоненты нагревают до 60-80^oC при медленном перемешивании, при этом происходит образование гомогенной аммонийной соли, сопровождающееся небольшим саморазогревом (образование соли происходит с выделением тепла). Далее реакционную смесь выдерживают 12 ч без перемешивания при 195^oC под небольшим вакуумом с полной отгонкой реакционной воды. Полученная присадка (31,2 г) имеет следующие свойства: кислотное число 9,4 мг KOH/г; n⁷_D⁰ 1,4759; температура плавления 58^oC; ориентировочная расчетная мол.м. 902.

Пример 2. Остаточный масляный рафинат фенольной очистки из смеси Западно-Сибирских нефтей, имеющий температуру кипения более 490^oC, плотность 863 кг/м³ при 70^oC, показатель преломления при 70^oC 1,4783, вязкость 19,9 мм²/с при 100^oC, температуру застывания 54^oC, подвергают депарафинизации в постоянном электрическом поле в присутствии присадки, полученной в соответствии с примером 1. Концентрация присадки в рафинате по заявляемому способу составляет 0,5; 1,0; 2,0 мас.%. Другие параметры депарафинизации следующие: температура депарафинизации 20^oC; напряженность электрического поля 10000 В/см; время осаждения 60 мин. Для депарафинированного масла (далее депмасло) определяют температуру застывания и показатель преломления при 70^oC; для твердых парафиновых углеводородов - петролатума определяют температуру плавления и показатель преломления при 70^oC. Результаты депарафинизации по способу согласно изобретению представлены в табл. 1. Для сравнения в табл. 1 приведены также результаты депарафинизации в соответствии с прототипом, т.е. в присутствии присадки МАСК при ее концентрации в рафинате 0,5-2,0 мас.%. Прочие параметры процесса по прототипу (температура депарафинизации, напряженность электрического поля и время осаждения) были приняты такими же, как и в заявляемом способе.

Пример 3. Остаточный масляный рафинат с теми же физико-химическими свойствами, что и в примере 2, подвергают депарафинизации в постоянном электрическом поле в присутствии присадки, полученной в соответствии с примерами 1. Напряженность электрического поля по заявляемому способу составляет 10000; 20000; 30000 В/см. Другие параметры депарафинизации следующие: концентрация присадки в рафинате 1,0 мас. %: температура депарафинизации 20^oC; время осаждения 60 мин. Для депмасла определяют температуру застывания и показатель преломления при 70^oC; для твердых парафиновых углеводородов - петролатума определяют температуру плавления и показатель преломления при 70^oC. Результаты депарафинизации по способу согласно изобретению представлены в табл. 1 и 2. Для сравнения в табл. 1 и 2 приведены также результаты депарфинизации в соответствии с прототипом, т.е. в присутствии присадки МАСК при напряженностях электрического поля 10000; 20000; 30000 В/см. Прочие параметры процесса по прототипу (температура депарафинизации, концентрация присадки в рафинате и время осаждения) были приняты такими же, как и в заявляемом способе.

Данные табл. 1 показывают, что электродепарафинизация остаточного масляного рафината по заявляемому способу (концентрация ПАВ в рафинате 0,5 - 2,0 мас. %, напряженность электрического поля 10000 В/см) приводит к разделению твердых и жидких масляных углеводородов рафината. Выход депмасла при концентрациях ПАВ в рафинате 0,5, 1,0 и 2,0 мас.% соответственно составляют 48,1, 53,0 и 64,4 мас.%. Температура застывания депмасла при этом находится в пределах 17-19^oC, температура плавления петролатума 54-57^oC. Разница показателей преломления депмасла и петролатума при 70^oC с ростом концентрации присадки увеличивается с 0,0037 до 0,0064.

При депарафинизации по прототипу (концентрация ПАВ в рафинате 0,5 - 2,0 мас. %, напряженность электрического поля 10000 В/см) электроразделение отсутствует, что свидетельствует о преимуществах заявляемого способа.

Данные табл. 1 и 2 показывают, что электродепарафинизация остаточного масляного рафината по заявляемому способу при постоянной концентрации ПАВ в рафинате (1,0 мас. %) с ростом напряженности электрического поля (10000 - 30000 В/см) с ростом напряженности электрического поля (10000-30000 В/см) приводит к повышению степени разделения твердых и жидких масляных углеводородов рафината. При этом выход депмасла повышается с 53,0 до 63,7 мас.%, температура застывания депмасла находится в пределах 18 - 19^oC, температура плавления петролатума при 70^oC с ростом напряженности электрического поля увеличивается с 0,0044 до 0,0052.

При депарафинизации по прототипу (концентрация ПАВ в рафинате - 1,0 мас. %, напряженность электрического поля 10000-30000 В/см) электроразделение отсутствует.

Таким образом, полученные данные подтверждают существенные преимущества заявляемого способа по сравнению с прототипом.