Способ очистки углеводородных масел

(89) 138020 (ГДР) Сбвз СоветееаСфцмалмстмчесюаРесвублмн Оп ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИРК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(51) аретеенай комете СССР 17/О(53 УДК 665 664. 23(088,8) 7. 82. Бюия описания ллет Дата опублико(72) Авторы изобрЕтения с Г Бютоф Хе Мартен Херберт(71) тел 4) СПОСОБ ОЧИСТКИ УГЛЕВОДОРОДНЫХ МАСЕ Пр 1Изобретение касается способаочистки серной кислотой, олеумоми/или кислыми смолами с большим содержанием серной кислоты для получения специальных масел и регенерации отработанных масел.Известны способы получения специальных масел и регенерацииотработанных масел путем очисткисерной кислотой,олеумом и/иликислыми смолами с большим содержанием серной кислоты,Для достижения требуемых качествнеобходимо последовательное проведение одно- или многоступенчатойочистки. 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 кислыхсмол из реакционной смеси объемом25 и при получении белого масла составляет, в зависимости от ступениоцистки, от 8 до 18 ч. и восстановнцые Хелмут, Хейнике Хо1 редер Герхард лении же отработанных масел сернои 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 ц. 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 на 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 целью3 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" е щаяся кислотная смола; Получающая" ся при очистке смола может только позднее, с трудом и при больших затратах быть переработана с неудовлетворительными результатами, для чего и требуются специальные устройства, дополнительная энергия и рабочая сила, )(отя промывание кислых смол и возможно, однако при этом народное 1 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). 25Цель 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 материаловПоставленная цель достигается тем, что согласно способу очистки углеводородных масел .серной кислотой, олеумом и/или кислыми смолами .с большим содержанием серной кислоты для40 получения специальных масел и регенерации отработанных масел, к реакционной смеси после добавления очи" щающего средства или после окончания при перемешивании и 20-60 С, предо 4 почтительно 20-40 С, добавляют Феноль"оную смолу и воду при соотношении очищающее средство. Фенольная смола: вода равном рт 1:0,01:0,3 до 1:2:1,5, предпочтительно от 1:0,02; 0,5 до о 1:1,5"12, с последующим разделением смеси на кислотную смоляную и масляную фазы в аппарате-отстойнике, при этом предпочтительно кислотную и смоляную фазы во время отстаивания пере ф мешивают и после удаления кислоты и смолы очищенное масло при необходимости нейтрализуют метиловым спир 6 4том.или смесью метилового спиртаи воды,При регенерации отработанных маселпредпочтительно соотношение очищающее средство: Фенольная смола: водаот :0,20,5 до 1:1,2:1,2.При получении белых масел предпочтительно соотношение очищающее средство: Фенольная смола: вода от0,05:. 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 Ф-ная сернаякислота и смола, благодаря их хорошим качествам, являются ценным сырьем для многих технических процессов,Добавление Фенольной смолы и водыможно производить раздельно или вместе после .предварительного смешивания.В качестве растворителей особенноподходят фенольные смолы, которые получают при экстрактивной и дистиллятной переработке сырого фенола, сплотностью при 20 С 1,1"1,25 г/смпределом кипения 230- 350 С и температурой застывания около 20 С.Соотношение количеств Фенольнойсмолы и воды зависит от очищаемыхуглеводородных масел, условий очистки, степени полимеризации, степениосмоления и степени коксования ивытекающего из этого образующегосяпри этом состава веществ капелеккислой .смолы, При добавлении очищающего средства- серной кислоты,олеума или кислой смолы образуютсякапельки кислой смолы, которые имеют Форму мицелл и вместе с очищенным маслом образуют суспенвию, Вмицеллах капельки серной кислоты обволакиваются частичками смолы и сульФокислоты, В зависимости от вещественного состава и физических свойствобразующихся капелек кислой смолыразличным является поведение реакционных смесей в процессе осажденияи 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 поглощается3266 45 5 О 55 5 94фенольной смолой, а серная кислотарастворяется в воде. Некотораячасть Фенольной смолы, в зависимостиот температуры может быть такжерастворена в очищенном масле. Температура при добавлении растворителей, при перемешивании и отстаивании не только не должна превышать60 С, но она должна составлятьопредпочтительно от 20 до 40 С. Приэтом фенольная смола в растворне выделяется или выделяется оченьмало. 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 смесейпри этих относительно низких температурах от 20 до 60 С происходитотделение кислоты от смолы. Из-завысокой вязкости смолы серная кислота остается в смоле в форме капель.Однако для того, чтобы избежатьповышения температуры для понижениявязкости смолы, необходимо во время процесса остаивания приводить.в движение кислотную и смолянуюфазы, при этом капельки кислотыочень хорошо отделяются от смолы.Быстрое осаждение серной кислотыи смолы из реакционной смеси,особенно хорошее разделение на триФазы происходит вследствие избирательной растворимости отдельныхвеществ между собой, большого раз-.личия в плотности растворенных другв друге веществ и большой разбавленности очищаемого масла.П р и м е р 1. К 25 т предварительно очищенного индустриального от-.работанного масла при перемешиваниидобавляют 1,85 т серной кислоты.После выдержки смолы в течение5 мин к ней добавляют смесь, состоящую иэ 1,0 т Фенольной смолы и1,75 т воды. После этого реакционная смесь разделяется через 5 ч,при этом кислотную и смоляную фазыприводят в движение мешалкой. Внижнем слое выделилось 3,2 т ок; рашенной в слабо-красный цвет513-ной серной кислоты, в среднемслое 2,4 т смолы и в верхнем слоеочищенное масло. Очищенное маслопо традиционной технологии подвергают промывке щелочью, дистилляции и осветлению, После щелочной 5 1 о 15 20 25 3 О 35 ю промывки производят вторую промывку 7-ным раствором из метиловогоспирта и воды в соотношении 1:для того, чтобы вымыть все остаткифенольной смолы.П р и м е р 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 нейпри перемешивании добавляют смесьиз 1,2 т Фенольной смолы и 2,2 тводы. Затем реакционную смесь оставля-,ют отстаиваться при 35 фС. Уже через6 ч реакционная смесь разделяетсяна слои серной кислоты, смолы и очищенного масла. Фазы серной кислотыи смолы приводят в движение мешалкой. При этом образуется 3,9 т523-ной серной кислоты и 3,1 т смо"лы. Очищенное масло перерабатываютпо традиционной технологии,П р и м е р 3. 25 т базовогомасла, которое получено из нефтипутем перегонки, гидроочистки повторной перегонки и депарафинизации,с вязкостью при 20 С 100 сСт и средним мол. вес. 340 моль г ", котороедолжно быть переработано в белоеминеральное масло многоступенчатойобработкой олеумом, обрабатываютна 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 чреакционная смесь разделяется натри фазы - очищенное масло, смолу икислоту. При этом образуются 12,2 тсмолы и 3,46 т окрашенной в слабокрасный цвет 52,6-ной серной кислоты.1 П р и м е р 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 62-ной серной кислоты.П р и м е р 5. 27 т компонента основного трансформаторного масла очищают 2,2 т серной кислоты При дальнейшем перемешивании добавляют 0,55 т фенольной смол и 1,9 т воды7 943266 8 25 30 Уже через 1,5 ч реакционная смесь разделяется на три Фазы. При этом ,образуется 1,08 т смолы, 3,5 т окрашенной е слабо-красный цвет 51,63-ной серной кислоты.Преимущество предлагаемого способа очисткисерной 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 , пЬлучившейся смолы повышается в 2-3 раза. При этом способе не обра- зуется отходов, происходит полное использование всех исходных продук" тов, благодаря чему не происходит загрязнения окружающей среды, Кроме очищенного масла получают прозрачную, окрашенную в слабо-красноватый цвет 40-703-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. П 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 малоеязкой и содержит 86 еес.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 380 С. При этом кислотную и смоляную фазы медленно приводят в движение мешалкои, В нижнем слое выделяется 3,6 т окрашенной в слабо-красный цвет 50-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 фС 410 сСт исредним мол. еес,460 моль. г , обрабатывают на первой ступени очистки 45 т серной кислоты. При дальнейшем смешивании к реакционной смесидобавляют 4,0 т фенольной смолы и2,5 т воды. Через 4 ч реакционнаясмесь разделяется на три Фазы, причем нижняя фаза состоит:из 5,4 т 543-ной серной кислоты, средняя Фаза из7,8 т смолы и верхняя Фаза из очищенного масла. На второй ступени очистки очищенное масло обрабатывают2,5 т олеума и после выдержки смесив течение 15 мин к ней добавляют2,5 т Фенольной смолы .и 1,6 т воды.После отстаивания отдельно удаляютфазы кислоты, смолы и очищенногомасла. При этом образуется 3,3 т 524-ной серной кислоты, 5,1 т смо ляной Фазы и кислое очищенное масло. Кислое масло перерабатываютдалее в специальное. масло экстрагированием сульфокислот и отбеливанием.П р и м е р 8, 25 т основногомасла, как описано в примере 3, обрабатывают 5 т серной кислоты и 5 толеума. Добавление серной кислотыи олеума производят последовательно.При дальнейшем перемешивании через30 мин добааляют 12 т Фенольной смолы и 4 т воды, Реакцйонная смесь разделяется после 1,5 ч отстаивания. Вкачестве нижней Фазы удаляют 8,4 т 45523-ной серной кислоты, средней фазы 25,5 т смолы и верхней фазы - кислоемасло. Кислое масло. перерабатываюте специальное масло, как описанов примере 7,П р и м е р 9, 25,0 т основногомасла, полученного в соответствиис примером 3, с вязкостью при 20 С410 сСт и средним мол. вес.460 моль г " обрабатывают последовательно 5,5 т кислой смолы с большимсодержанием серной кислоты, затем5,0 т олеума. Кислая смола содержит88 вес.Ф серной кислоты и образуетФормула изобретения аСоставитель Л, Иванова Редактор Н. Киштулинец Техред А, Бабинец Корректор У. Пономаренко Заказ 5035/33 Тираж 524ВНИИПИ Государственного-комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Подписное филиал ППП "Патент", г. 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 52-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 ющ и й с я 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 1 Осмоляную и масляную. фазы в аппаратеотстойнике, при этом предпочтительно кислотную и смоляную фазы во время отстаивания перемешивают и очищенное масло после удаления кислотыи смолы при необходимости нейтрализуют метиловым спиртом или смесьюметилового спирта и воды.2. Способ по п.1, о т л ио ч а ю щ и й с я тем, что при регенерации отработанных масел фенольнуюсмолу и воду добавляют при соотношении очищающее средство: фенольнаясмола: вода равном от 1;0,2:0,5 до 15 1:1,2: 1,2.3. Способ по п.1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что при получении,белых масел фенольную смолу и водудобавляют при соотношении очищающее щ средство; Фенольная смола: вода от1:0,05:0,5 до 1:1,5:1,2. Способ по п.1, о т л и ча ющ и й с я тем, что при очистке 2 ю трансформаторных масел, парекспарафинов и масел, получаемых попарекс-процессу, Фенольную смолуи воду добавляют при соотношенииочищающее средство:фенольная смола:вода от 1:0,02:0,5 до 1:0,3:1.Признано изобретением по результатам экспертизы, осуществленнойведомством по изобретательствуГерманской Демократической Республики.