Способ получения дизельного топлива

(7 ) Государствент льский институт(7 ) Ю.В.Гавсевич,и лов, Г.Л.Камалд ь изобретения: дизельное ают окислением его при тем С в присутствии карбокеза ил и ма р га н ца. Процесс ие 3-7 ч, объемной скорости 0 мин, Карбоксилаты железалучают из кубового остатка ирных кислот используют в%32ный научно-исслпо химмотологииР.Н.Лозицкая, В.Мв, Г.М.Балак, С.РЕ.Н.Александроваагозин Н,А; Словсмазкам, присадкостям. М.: Химия еки- ебеотолин и К.К. иР маслам ым жид в, В,П.Т ) Папо пли вам ециаль по хж ь по м и ичестве 0,025-0,3;6, 2 з.п.ф-лы, 1 с С.О. Ргогпвоп оп 1 апсе о 1 ЕмцгЕпд)пе Раззепде /СоМ .опбоп, 5 еутЬасМ.Т. РеЬООе ОЦ 1 У 9 6. оспе йаПу б Т Туре Сагз езе Рце о Одп 1 82, 77 синтетических жирных кислот (КОСЖК), которые вводят в топливо в количестве 0,025 -0,3 мас., при барботаже через топливо воздуха с объемной скоростью 3,3-10 мин, и затем отделяют образовавшийся осадок, 4Смеси карбоксилатов соответствующих О металлов были получены из КОСЖК по ме тодике, аналогичной получению соответствующих стеаратов,Для получения карбоксилатов железа и марганца а спиртовь 1 й раствор КОСЖК добавляли водный раствор едкого натра дою полной нейтрализации кислот, смесь нагревали до 50-60 С, после чего добавляли нагретый до той же температуры раствор хлорида соответствующего металла в 50- ном водноМ растворе зтанола, Выпавший при этом осадок промывали последовательно водой, спиртом, ацетоном, отмывая тем КОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Изобретение относится к области нефтхимической промышленности, в частности приготовления дизельных топлив,содержащих 20и более компонентов угбленной переработки нефти, в т.ч. легког газойля каталитического крекинга (далееГ 1 ЗОйЛЬ),Целью изобретения является повышеие стабильности топлива при содержаниинем газойля до 30 мас,%.Поставленная цель достигается тем, чтопредлагаемом способе приготовления диельных топлив, содержащих компонентыглубленной переработки. нефти, топливооспе смешения прямогонной дизельнойракции и газойля выдерживают в течение-7 ч при температуре 100-150 С в присуттвии смесей карбоксилатов железа илиарганца, полученных из кубовото остатка(54) СПОСОБ ТОПЛИВА (57) Сущност топливо получ пературе 100- силатов жел ведут в течен воздуха 3,3-1 или марганца синтетически ПОЛУЧЕНИЯ ДИЗЕЛЪНОГсамым от неомыляемых веществ, которые в количестве до 11,7 , наряду со смолистыми продуктами конденсации и полимеризации; содержатся в КОСЖК (ОСТ 38.01182-80). Более того, поскольку максимальное количество вносимых в топливо карбоксилатов составляет не более 1%, топливо практически не загрязняется неомыляемыми веществами.Применение описанного метода синтеза карбоксилатов высших жирных кислот обусловлен невозможностью получения индивидуальных соединений при непосредственном взаимодействии хлоридов переходных металлов с указанными кислотами.Важной особенностью эффекта добавок полученных из,КОСЖК карбоксилатов железа и марганца в условиях термообработки топлив является способность укаэанных добавок воздействовать на степень дисперсности смесевых топлив, в результате чего происходит быстрый переход от высокодисперсных систем к системам с низкой дисперсностью (грубодисперсным системам), которые с большой скоростью оседают и образуют нерастворимые осадки, легко удаляемые фильтрованием. Образование таких осадков исключает необходимость дополнительной обработки топлива регантами для удаления растворимых комплексов.Поскольку образование осадков в углеводородных топливах представляет собой сочетание сложных физико-химических процессов вводимые добавки будут в целом тем эффективнее, чем обширнее диапазон реакций, на характер протекания которых они оказывают влияние: окисление, полимеризация, поликонденсация, изомеризация, комплексообразование, и т.п. В связи с этим .очевидно, что наличие в составе дизельных топлив, содержащих газойль, разнообразных компонентов, в т,ч, полициклических ароматических и гетероциклических азот-, сера- и кислородсодержащих соединений, обусловливает высокую эффективность используемых добавок. Таким образом, одним из существенных признаков заявляемого способа является наличие добавок. Существенным признаком заявляемого способа является также природа металла в составе полученных иэ КОСЖК карбоксилатов, Заявителем установлено, что среди испытанных карбоксилатов Зб-металлов положительный эффект прроявляют лишь соединения железа и марганца. При этом для приготовления стабильных топлив, содержащих 20 мас. газойля, эффективны карбоксилаты обоих элементов. При и риготовлении смесевых топлив, содержащих ЗС мас.0 гаэойля, к положительному эффекту приводит применение только полученных из КОСЖК карбоксилатов железа.5 Необходимым условием процесса, способствующим осадкообразованию и в конечном итоге получению стабильных топлив, является барботаж через обрабатываемое топливо воздуха, В условиях беэ барботажа воздуха для дизельного топлива, содержащего 20 % газойля, положительный эффект наблюдается в присутствии только 0,60 карбоксилатов железа; карбоксилаты марганца при этом неэффективны. В отсут ствии барботажа воздуха стабилизация дизельного топлива, содержащего 30=,ь газойля, не достигается при использовании как карбоксилатов марганца, так и карбоксилатов железа. В отсутствии же добавок 20 полученных из КОСЖК карбоксилатов железа или марганца положительный эффект не достигается как при барботаже воздуха, так и без него.Полученные образцы дизельных топ лив, содержащих газойль. являются стабильными - в течение периода наблюдения (25 месяцев) топлива сохраняют прозрачность, осадкообразования не происходит, В необработанном же дизельном топливе, со держащем 20 и тем более 30% газойля, ужечерез 3-4 дня после приготовления (смеше.ния) наблюдается выпадение темчого хлопьевидного осадка в количестве12 мг/100 мл. Полученные в результате обра ботки топлива полностью соответствуюттребованиям ГОСТ 305-82 на дизельном топливе, Так, кислотность образцов топлив составляет 0,1 - 0,2 при норме не более 5 мг КОН/100 мл; зольность - 0,0008-0,0016 при 40 норме не более 0,01 ; коксуемость 100 -ного остатка - 0,004 - 0,001 при норме не более 0,3%; содержание фактических смол в различных образцах - 25 - 30 мг/100 мл топлива(норма не более 40 мг/100 мл топлива); це тановое число 50 - 54 (норма не менее 45),Фракционный состав, температура застывания, помутнения и вспышки также соответствует требованиям ГОСТ 305-82.Топлива имеют отрицательную докторскую 50 пробу и выдерживают испытание на медную .. пластинку.Содержание в топливах металлов(железа и, марганца), по данным атомно-абсорбционной спектрометрии, не превышает 55 1 . 10.5 мас 0 Способ приготовления стабильных дизельных топлив, содержащих газойль, осуществляется следующим образом, Смесь прямогон ного дизельного топлива и газойляместе с добавкой карбоксилатов железа ли марганца, полученных из КОСЖК, помеают в реактор. снабженный обратным хоодильником и рубашкой для нагрева. ерез топливо, нагретое до заданной темературы, барботируют воздух с заданной бьемной скоростью в течение 3-7 ч, после его топливо фильтруют. В отсутствие баротажа воздуха процесс проводят в станаруном реакторе, снабже ном мешалкой и братным холодильником, Заявляемый спо. об иллюстрируется примерами конкретного выполнения (см,табг,ицу).П р и м е р 1. 60 мл топлива, содержащего 80 мас.% прямогонного дизельного тЬплива (пределы выкипания 176 - 360 С) и 0 мас, газойля (пределы выкипания 218- 23 С), а также 0,05 г (0,1 смеси карбоксилатов железа, полученной из КОСЖК,агревают до температуры 150 С, Через реакционную смесь в течение 3,0 ч барботирут воздух с объемной скоростью 10,0 мин 1. атем горячий раствор фильтруют. Получат прозрачную бесцветную жидкость с нул вой оптической плотностью, в течение 25 есяцев не наблюдается выпадения осадка.П р и ме р 2,60 мл топлива, содеращего 70 мас, ф прямогон ного дизельного топлива ( ределы выкипания 176-360 С) и ЗО мас.0 г эойля (пределы выкипания 218-323 С), а т кже 0,05 г(0,1 Ясмеси карбоксилатов железа, полученной из КОСЖК, нагреваот до температуры 150 С, Через реакционную слесь в течение 3 ч барботирют воздух с оьемной скоростью 10,0 мин . Затем горячй раствор фильтруют. Получают бесцветную прозрачную жидкость с нулевой отической плотностью. Выпадения осадка н наблюдается в течение 25 месяцев.П р и м е р ы 4 и 5 иллюстрируют о уществление способа для топлив, содеращих 20 и 30 мас.0 газойля соответственн без добавок карбоксилатов.П р и м е р 69-71 иллюстрируют проц сс очистки дизельного топлива, содержаего 20 мас.00 газойля, в воздушной а мосфере при перемешивании.Существенность заявляемых режимов з ключается в том, что добавки карбоксилат в железа или марганца вводят в нагретое т пливо в количестве от 0,025 до 0,3 мас. , о ъемная скорость воздуха изменяется в и еделах от 3,3 до 10.0 мин , и процесс в дут в течение 3-7 ч.Выбор укаэанного диапазона концентр ций железа или марганца обусловлен след ющим; при концентрациях, меньших 0 025 мас.Д, улучшение стабильности незначительно - через 1-2 месяца хранения приготовленных образцов наблюдается их5 10 20 помутнение с последующим выпадением осадка (см,примеры 6, 27, 48). Добавка же карбоксилатов в концентрациях, превышающих 0,3 мас., не приводит к повышению эффективности стабилизации (см.примеры 21, 32, 53), При продолжительнссти процесса и величинах обье 1 мной скорости воздуха ниже 3 ч и 3.3 мин, соответственна, положительный эффект не достигается (см.примеры 12, 17, 33. 38, 54, 59).Увеличение значений указанных параметров выше 10 мин и 7 ч нецелесообразно-1в связи с отсутствием при этом увеличения эффективности стабилизации (см.примеры 16, 21, 37,42,58, 63).При температурах процесса приготовления топлив ниже 100 С положительный эффект не достигается (см,примеры 22, 43, 64), а выше 150 С имеет место стабилизации эффективности процесса, однако при этом возрастают энергозатраты (см.примеры 26, 47, 68).Из материала таблицы следует, что в зависимости от состава топгива, природы и качества добавки, режимов проведения процесса достигается различная степень стабильность получаемого дизельного топлива.Таким образом, предполагаемое изобретение позволяет расширить ресурсы ди- ЗО зельных топлив, поскольку даетвозможность получить топливо с требуемым уровнем химической стабильности при смешении прямогонной дизельной фракции с ЗО компонентов углубленной переработки 35 нефти, в частности, легкого газойля каталитического крекинга.Простота заявляемого способа позволяетвнедрить его в промышленность без какой-либо реконструкции существующего технологическо го оборудования и освоенных промышленностью технологических процессов.формула изобретения 1; Способ получения дизельного топлива, содержащего компоненты углубленной 45 переработки нефти путем их термообработки при 100-150 С при барботаже воздуха в присутствии соединений переходных металлов, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения стабильности топлива, в качест ве соединений переходных металлов используют карбоксилаты железа или марганца.2, Способ по п.1, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что процесс ведут в течение 3-7 ч при 55 обьемной скорости воздуха 3,3-10 мин-13. Способ по п,1, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что используют карбоксилатц железа или марганца, полученные из кубового остатка синтетических жирных кислот в количестве 0,025-0,3 мас.,4,1837067 Результаты исследований по приготовлению дизельных топлив,содержащих 20"30 мас,Ф легкого газойля каталитическогокрекинга ОбъемПример Добавка Содержа,ние газой"ля в смесевом топливе,мас. ь Кол-водобавки,нас.Ф Темпе" Про"должительОптичесПродолжи- тельность ная патура,С кая скоростьвоздуха,мин плот"ностьф храненияйо появления осадкалибо поностьпро",цесса,ч мутнения,мес. 3,Карбоксилатыжелеза,Прототип ЕЕ ЕЬ МЕЕ т Ет т тт В тв Е ЕтеЬ ЕМЕ т ЕЮВВЕЬЕа веемфОсадок не поавлаетса помутненид не происходит) а течение периода наЬлюденил мес. Измерение оптической плотности проводили на Фотоэлектроколориметре ФЗКсиспользованием синего фильтра (415"4 гго нм),Составитель Г.БалакТехред ММоргентал Корректор А,Обручар Редактор Заказ 2854 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Рауозская наб 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 ьо 61 62 63 64 ь 5 66 ь 7 68 69 Карбоксилаты марганцаКарбоксилаты железа