Способ депарафинизации масел “изотермил

СООЭ СОВЕТСНИХощмлпашаРЕСПУБЛИН 0% (И)а)С 106 1 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КО ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИ ПИСАН БРЕТЕН Н АВТО СВИДЕТЕЛЬСТ ул чк скинола Б логиясел депарафинизаци ской обработки ыр(57) Способипутем термиче и разбавления селективным растворителем на основе толуола, охлаждения полученной смеси с последующим отделением твердых углеводородов от депарафинированного масла и регенерацией растворителя, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения выхода депарафинированного масла и снижения энергетических затрат, в качестве селективного растворителя используют растворитель, дополнительно содержащий 20-80 мас.Ф ацетонитрила при соотношении растворителя и сырья, равном 1"6:1, и после охлаждения смеси проводят ее изотермическую выдержку при критической температуре Е растворения сырья с растворителем до выделения 25-30 мас.Ф растворителя,Изобретение относится к переработке нефти и может быть использовано на нефтеперерабатывающих заводахпри производстве дистиллятных и остаточных базовых масел для удаленияиз них парафинов и церезинов, т.е.в процессе депарафинизации масел.Известны способы депарафинизации масляных фракций нефти путем кристаллизации твердых углеводородов-парафинов при охлаждении этих фракций в:меси с селективным растворителем. В качестве растворителей в процессе депарафинизации используют бензин ( нафта 1, .сжиженный пропан, метилизо бутилкетон и смеси: ацетон - бензол, ацетон - толуол, метил - этилкетон,- толуол, дихлорэтан - метилен - хлорид дихлорэтан - бензол 1,.Процесс депарафинизации с приме нением растворителей включает следующие основные операции: термообработку масляного рафината; смешение рафината с растворителем; охлаждение полученной смеси до определенной температуры; отделение твердой фазы от депарафинированного масла; регенерацию растворителя из растворов депарафинированного масла, гача, петролатума, 30Наиболее близким к предлагаемому является способ депарафинизации 1 2 1, заключающийся в том, что масляный рафинат подвергают термической обработке, подогревая его до температуры на 12 ОС выше температуры плавления удаляемых парафинов (церезинов), Затем масляный рафинат смешивают с растворителем, далее полученную смесь охлаждают со скоростью 9 О С/ч до температуры примерно на 3 С выше температуры помутнения масляного рафината и подают в основной радиальный смеситель. Перед смесителем в смесь добавляют вторую пор цию растворителя с температурой на 14-22 С ниже температуры помутнения смеси. Количество второй порции растворителя по отношению к масляномурафинату составляет от 5:1 до 1:1. Далее смесь охлаждают со скоростью 36-270 С/ до заданной температуры (в пределах от -18 С до -40 С) для более полного выделения парафинов,Охлажденную смесь направляют в зону сепарации жидких и твердых продуктов; Жидкую смесь в дальнейшем разделяют фракционированием на растворитель и депарафинированное масло. В качестве растворителя в процессе применяпсмесь метилэтилкетона (70) с толуолом 30/),Известный способ депарафинизацииимеет невысокий выход депарафинированного масла. Так, при содержаниив масляном рафинате 12,9/ парафинавыход масла составляет 771, т,е, впарафине остается около 70 масла впересчете на рафинат, а гач содержит до 433 масла. Для увеличениявыхода депарафинированного маслатребуется дополнительная промывкапарафина и дополнительная ступеньсепарации, что увеличивает энергетические затраты на процесс.Целью изобретения является повышение выхода депарафинированногомасла и снижение энергетических затрат.Поставленная цель достигается тем,что согласно способу депарафинизациимасел путем термической обработкисырья и разбавления селективннмрастворителем на основе толуола,охлажрения полученной смеси с последующим отделением твердых углеводородов от депарафинированного маслаи регенерацией растворителя,в качестве селективного растворителяиспользуют растворитель, дополнительно содержащий 20-80 мас. ацетонитрила при соотношении растворителя и сырья, равном 1-6:1, и послеохлаждения смеси проводят ее изотермическую выдержку при критической температуре растворения сырьяс растворителем до выделения 2530 мас.3 растворителя.Назначение изотермической выдержкисостоит в том, чтобы выделить частьрастворителя из образовавшейсясуспензии методом отстоя, используяпонижение растворимости растворителя в масле с понижением температурыи повышением в нем концентрации ацетонитрила.Для обеспечения удовлетворительного роста кристаллов твердых углеводородов при скорости охлаждения 120200 С/ч вязкость раствора в процессе его охлаждения поддерживается впределах 1,5-2,0 сСт.Требуемая вязкость раствора достигается подачей порций растворителяпо мере охлаждения раствора.Каждая порция (20-40. от всегоколичества применяемого растворителя 1имеет определенное содержание ацетонитрила и толуола. Первая порциярастворителя обогащается толуолом,последняя - ацетонитрилом, т,е. врастворе, по мере понижения еготемпературы постепенно увеличивается содержание ацетонитрила, которыйслабо растворяется в депарафинированном масле,Это приводит к тому, что при определенной температуре и определенномсодержании ацетонитрила в растворепоявляется вторая жидкая фаза (растворитель).Выделение второй жидкойфазы ускоряется, если уменьшить перемешивание, дать время для отстоя, т.е.5сделать изотермическую выдержку.При изотермической выдержке отделяется часть растворителя, котораясыграла свою роль в формировании размеров кристаллов. Продолжительностьизотермической выдержки зависит отвязкости исходного рафината. При(-16) - (-20)ОС для рафинатов,имеющих вязкость 8-10 сСт при 100 С,оона составляет порядка 10 мин, а привязкости более 10 сСт при 100 ОС онадостигает 30 мин.Вторая жидкая Фаза содержит 4050 ацетонитрила, 50-60 толуола иследы масла. зоКоличество выделившейся второйжидкой Фазы зависит от температурыизотермической выдержки и химического состава рафииата и растворителя. 35При температуре порядка (-16)- (-20)фС количество второй жидкойфазы составляет 25-30 от общегоколичества растворителя, применяемогодля разбавления исходного рафината. 4 оПолученная вторая жидкая фаза всплывает в верхнюю часть аппарата, таккак имеет пониженную плотность посравнению с другой фазой системы.Эта фаза применяется для разйавле ния исходного рафината и для промывки твердыхуглеводородов на Фильтре,минуя процесс регенерации растворителя и процесс его последующего охлаж- ."дения. В конечном итоге это уменьша Оет затраты тепла на регенерациюрастворителя и .электроэнергии дляего охлаждения.Кроме того, при изотермическойвыдержке в результате выделения час 55ти растворителя происходит частичнаяпромывка кристаллов твердых углеводородов и это уменьшает потери масла с гачем (петролатумом), т.е. увеличивает выход депарафинированногомасла.Соотношение ацетонитрил-толуолвыбирают экспериментально для каждоговида рафината с учетом следующих основных условий,Растворитель должен содержать при,конечной температуре охлаждениямаксимальное количество ацетонитрила,при этом смесь рафината с растворителем при движении должна представлять собой одну жидкую фазу, а выделение второй жидкой фазы должнопроисходить только при изотермическойвыдержке, т.е. когда произойдет полноеформирование кристаллов твердых углеводородов,В силу того, что ацетонитрил имеетболее низкую вязкость и меньшую растворяемость кристаллов твердых углеводородов по сравнению с толуолом,концентрация ацетонитрила в растворителе должна возрастать по мере охлаждения смеси рафината с растворителем.Концентрацию ацетонитрила и толуола в применяемом растворителе необходимо выбирать с учетом принятыхсхем регенерации растворителя, обеспечивающих заданный состав растворителя.Основная масса растворителя насовременных установках депарафинизации масел генерируется в три ступени. Трехступенчатая регенерациярастворителя позволяет иметь трипорции растворителя следующего состава: первая порция с содержанием20-253 ацетонитрила и 75-801 толуола(обогащенная толуолом); вторая пор"ция с содержанием 50-603 ацетонитрила и 40-50 толуола; третья порцияс содержанием 75-80 ацетонитрилаи 20-254 толуола (обогащенная ацетонитрилом).При смешении этих порций получается растворитель, содержащий 50601 ацетонитрила и 40-50 толуола.Применение растворителя, содержащего50-60/ ацетонитрила для разбавленияисходного рафината не представляется возможным, так как при таких концентрациях ацетонитрила в растворителе происходит выделение второй жидкой фазы (растворителя) при температуре значительно выше, чем конечнаятемпература охлаждения смеси. Выделение этой фазы увеличивает вязкостьпоявляется вторая жидкая фаза; разбавление полученной смеси пр этойтемпературе третьей порцией растворителя, содержащего 75-803 ацетонитрила и 20-25/ толуола, при соотношении третья порция растворителя: рафинат 1:1 и более; охлаждениеполученной смеси до конечной температуры, которая на 2-5 С нижетемпературы застывания депарафинированного масла и равна критической температуре растворения рафината с общим количеством растворителя; изотермическая выдержка смесипри конечной температуре охлажденияв течение 10-30 мин (отстой);отделение выделившейся второй жидкойфазы (растворителя) при изотермической выдержке; выделение кристаллов твердых углеводородов из полученной смеси (суспензии),например,;центрифугированием или фильтрацией;отгонка растворителя из Фильтратаи получение регенерированного раст- .ворителя и депарафинированного масла,П р и м е р 1. Проводят депараФиниэацию рафината, имеющего прио100 С вязкость 7,8 сСт и температурупомутнения 31 С.106 г рафината нагревают до 80 Ссо скоростью 160 С/ч до 35 С и смео ошивают со 100 г растворителя, содержащего 753 толуола и 254 ацетонитрила,оПри 20 С в смесь добавляет 100 грастворителя (40 толуола и 603 ацетонитрила).оДалее при -10 С в смесь вводятеще 100 г растворителя (20 г толуолаи 803 ацетонитрила).оПри -15 С проводят изотермическуювыдержку в течение 10 мин, в результате чего выделяется 76 г растворителя (253 растворителя, 503 ацетонитрила и 503 толуола).1После удаления выделившегося растворителя проводят Фильтрацию суспенз:и, промывку осадка твердых углеводородов на Фильтре, отгон растворите.ля иэ осадка и фильтрата. В итоге получено 86 г (81,13) депарафинированного масла с температурой застывания -13 С и 18,9 г гача при 1,1 гопотерь.При проведении депарафиниэации этого рафината с применением в качестве растворителя смеси метил% 079661второй Фазы, где происходит образование кристаллов, и замедляет ихрост.В итоге это приводит к повышению температуры застывания депарафинированного масла и снижению выхода,Для предотвращения образованиявторой жидкой Фазы в процессе охлаждения смеси рафияата с растворителем и для поддержания вязкости смеси(среды) более или менее на постоянном уровне растворитель подается врафинат порциями с повышением концентрации ацетонитрила от порциик порции. 5Порционная подача растворителяв процессе образования кристалловтвердых углеводородов с повышениемконцентрации ацетонитрила в каждойпоследующей его порции позволяет 20избежать появления второй жидкойфазы до конечной температуры охлаж-дения смеси рафината с растворителем (до изотермической выдержки),т.е обеспечить оптимальный росткристаллов за счет уменьшения. влия".ния толуола.В способе низкие скорости охлажде"ния порядка 120-150 С/ч принимаютсядля рафинатов с повышенной вязкостью ЗО(остаточных) и более высокие - 150200 фС/ч для рафинатов с пониженнойвязкостью (дистиллятных).Выполнение способа включает следующие операции и параметры режима:подогрев рафината до 70-80 С (термическая обработка) для полного растворения зародышей кристаллов твердыхпарафинов; охлаждение рафината соскоростью 120-200 С/ч до температуры 40на 4-7 С выше температуоы его помут,о,нения; разбавление рафината при этойтемпературе первой порцией растворителя, содержащего 75-803 толуола и20-253 ацетонитрила, при соотношении 45растворитель:рафинат порядка 1:1 и:выше; охлаждение полученной смеси дотемпературы на 4-7 С выше критичес"кой температуры растворения рафинатас первой порцией растворителя; раэбавление полученной смеси при этойтемпературе второй порцией растворителя, содержащего 40-503 толуолаи 50-60/ ацетонитрила, при соотношении вторая порция: рафинат 1:1 яи выше; охлаждение полученной смесидо температуры, при которой вязкостьсмеси не превышает 1,5-2,5 сСт и не1079661 Составитель Л.ИвановаРедактор ТВеселова Техред Т.ДубинчакКорректор А.Зимокосов Заказ 1257/24 Тираж 489 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб, д 4/5ва евааева е вв Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,7, этилкетона (701) с толуолом (ЗОВ) прФ -15 вС без изотермической выдержки получено депарафинированное масло с температурой застывания 12 С с выходом 803.5П р и м е р 2. Проводят депараФи.низацию рафината, имеющего при 100 С вязкость 18 сСт и температуру помутонения 44 С.110 г рафината нагревают до 80 С,о охлаждают со скоростью 120 С/ч до 48 ОС и смешивают с 200 г растворителя (80 толуола и 20 ацетонитрила).При 30 С в смесь добавляют 200 г растворителя (503 толуола и 503 ацето:итрила).Далее при -5 С в смесь вводят еще 200 г растворителя (25 толуола и 75 ь ацетонитрила).При -16 С проводят изотермическую выдержку в течение 30 мин, при которой выделяется 181 г (30 Ц растворителя. После удаления выделившегося раст 25ворителя, промывки осадка на фильтреи регенерации растворителя получено85,8 г (78) депарафинированногомасла с температурой застывания -11 Си 13 г петролатума при 1,2 г потерь. ЗОПроведение депарафиниэации этогорафината в смеси метилэтилкетона(703) с толуолом (30) при 16 С беэиэотермической выдержки позволяетполучить депарафинированное масло 35 с температурой застывания 11 С с выходом 77,5 ФРастворитель из продуктов депарафинизации в примерах 1 и 2 отгоняют с применением способа простой перегонки при атмосферном давлени; в интервале температур от 81,6 С (температура кипения ацетонитриладо 110,6 С (температура кипения толуола ). Последние порции растворителя отгоняют в присутствии водяного пара.Применение предлагаемого способа депарафинизации масляных рафинатов по сравнению с известными обеспечи" вает следующие преимущества: увеличение выхода депарафинированного мас" ла на 0,5-13 иэ одного и того же раФината; стоимость ацетонитрила (256 руб/т) ниже, чем стоимость метилэтилкетона (577 руб/т) и ацетонитрил . не является дефицитным растворителем, так как он производится как побочный продукт производ .тва нитрила акриловой кислоты - мономера для синтеза волокна "нитрон"; уменьшаются затрата на разделение суспензии, регенерацию растворителя и его охлаждение, так как не менее 253 всего растворителя, применяемого в процессе депарафинизации рафи" ната, отделяется от суспенэии при изотермической выдержке и не нуждается в процессах перекачки через фильтрацию, регенерацию и охлажде" ние.