Способ получения пластичных парафинов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ С 73 3 с ЕНИ юл. В.В твер- шении ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТК ИСАНИЕ ИЗ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(56) 1. Авторское свидетельство СССРВ 145562, кл, С 10 С 73/06, 1962.2, Авторское свидетельство СССРВ 513070, кл. С 1.0 С 73/06, 1976.3. Переверзев А.Н. и др, Произ.водство парафинов. И., "Химия",1973, с. 129-130 (прототип).(54)(57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПЛАСТИЧНЫХПАРАФИНОВ путем обезмасливания нефтяных фракций, выкипающих при 280470 С, в присутствии избирательногоорастворителя при охлаждении . и ступенчатой фильтрации с выделением твердого парафина с температурой плавления 50-55 С и содержанием масла 0,5-2,3 Х с последующей депарафинизацией раствора фильтрата первой ступени с получением депарафинированного масла и низкоплавкого гача, отличающийся тем, что, с целью улучшения пластических свойств парафина и увеличения его выхода, низкоплавкий гач дополнитель но обеэмасливают избирательными растворителями в условиях получения низкоплавкого пластичного парафина с температурой плавления 37-45 Сио содержанием кристаллиэующихся углеводородов иэомерного н циклического строения 20-35 мас.7 и полученный пластичный парафин смешивают с дым парафином в массовом соотио 10:90-90;10.10 Наиболее близким к предлагаемому 50 является промышленный способ получения парафинов, Согласно этому способу сырье - рафинаты масляных Фракций нефти смешивают с избирательным растворителем или раствором фильтрата и 55 подают в холодильник и далее - на блок кристаллизации. Суспензию, образующуюся в результате кристаллиИзобретение относится к способу получения парафинов с повышенной пластичностью, применяемых в производстве упаковочных материалов и защитных покрытий, в частности для 5 пищевых продуктов, и может быть использовано в нефтеперерабатывающей промышленности.Известен способ получения высокого и низкоплавкого парафинов путем трехступенчатой противоточной Фильтрации рафинатов селективной очистки масляных Фракций нефти 1 1,Известен способ получения твердых парафинов и нефтяного масла, заклю чающийся в том, что дистиллятные нефтяные Фракции, выкипающие в пределах (420-440)-(500-510) С, после соответствующей очистки разбавляют растворителем и Фильтратами, полувоенными 20 на 11 и Ч ступенях Фильтрации, охлаждают до температуры, при которой выкристаллизовывается основная часть высокоплавких парафинов, и подают на Фильтры 1 ступени фильтрации. Промы тый растворителем и высушенный осадок парафина с 1 ступени Фильтрации разбавляют растворителем и подают на фильтры 9 ступени фильтрации. Со й . ступени фильтрации получают высоко- З 0 плавкий обезмасленный парафин. Фильтрат 1 ступени дополнительно охлаждают до температуры, необходимой для получения депарафинированного масла, и подают на фильтрыступени, фильтрат с которой направляют на регенерацию растворителя и выделение депарафинированного масла, а осадок после промывки и просушки разбавляют растворителем и подают на 1 ступень фильтрации. Фильтрат с 1 Ч ступени отводят на регенерацию растворителя, а осадок парафина после промывки разбавляют растворителем и дополнительно обезмасливают на М ступени Фильтрации. Промытый осадок парафина с этой ступени поступает на регенерацию растворителя и выделение нефтяного воска 1 2 3. зации парафина, по мере ее охлажде,ния разбавляют порциями растворителя или раствора фильтрата и при температуре 10 - (-10) С подают на Фильтры ступени.Разделение суспензии осуществляют в две или три ступени, Осадок твердого парафина 1 ступени подают на фильтры 11 ступени, а осадок парафинаступени - на Фильтры Гй ступени. Промывку осадка парафина на каждой ступени осуществляют растворителем, Осадок парафина а ступени направляют в систему регенерации растворителя, освобожденный от растворителя твердый парафин отводят в парк.Растворы Фильтратов Й и и ступеней объединяют и.направляют на разбавление сырьевой суспензии, а раствор фильтрата 1 ступени подают на дополнительное охлаждение в кристаллизаторы и далее на фильтры 1 Ч ступени, на которых при (-24)-(-28)ОС депарафинизацией получают осадок низкоплав. кого гача и раствор депарафинированного масла, которые направляют в соответствующие системы регенерации растворителяВ качестве избирательного растворителя применяют смесь метилэтилкетона или ацетона с толуолом с содержанием кетона 50-607.Целевыми продуктами процесса являются твердый парафин "С" или "Т" с температурой плавления 50-55 С и содержанием масла 0,5-.2,37 (ГОСТ 23683-79) и депапафинированное масло с температурой застывания -15 С. Низо коплавкий гач является отходом производства и направляется в мазут 3 "1.Недостатком известного способа является то, что вырабатываемый в нем твердый парафин не обладает в достаточной степени требуемыми пластическими свойствами, а концентрат ценных пластичных парафинов - низкоплавкий гач - не находит квалифицированного применения ввиду высокого содержания в нем масла (303 и выше).Цель изобретнния - улучшение пластических свойств твердого парафина, увеличение общего выхода парафинов и улучшение технико-экономических показателей производства.Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения парафинов путем обезмасливания нефтяных Фракций, выкипаюших при 280полученный на Фильтрах 1 Ч ступени 19, по линии 20 направляют в систему 21 регенерации растворителя. Раствор депарафинированного масла по линии 22 направляют в систему 23 регенерации растворителя; депарафинированное масло, не содержащее растворителя, по линии 24 подают в парк.Низкоплавкий гач после регенерации растворителя по линии 25 направляют в холодильник 26 и далее по линии 27 на блок 28 кристаллизаторов, В процессе охлаждения суспензии низкоплавкого гача ее разбавляют порциями раствора фильтрата П ступени по линии 29 (при необходимости возможно разбавление растворителем по линии 30), Охлажденную до (-5) - (-25) С суспензию гача в растворителе по линии 31 направляют на фильтры 1 ступени 32. Обезмасливание низкоплавкого гача осуществляют в две или, предпочтительно, в три ступени фильтрации, Осадок низкоплавкого парафина 1 ступени после репульпирования в растворе Фильтрата ( ступени, поступающем по линии 33, направляют по линии 34 на фильтрыступени 35, осадок низкоплавкого парафинаступени репульпируют в растворителе, поступающем по линии 30, и по линии Зб направляют на Фильтры (и ступени 37, Промывку осадка низкоплавкого парафина на фильтрах 1 ступени ведут, предпочтительно, раствором фильтрата ступени, поступающим по линии 33, а на Фильтрахи и ступени - растворителем из линии 30, Осадок низкоплавкого парафинаступени по линии 38 направляют в систему 39 регенерации растворителя. Освобожденный от растворителя низкоплавкий пластичный парафин направляют по линии 40 (не смешение с твердым парафином, поступающим по линии 41, и полученную смесь по линии 42 направляют в парк.При необходимости часть низкоплавкого пластичного парафина может быть направлена непосредственно в парк по линии 43.Раствор фильтрата 1 ступени по линии 44 направляют в систему 45 регенерации растворителя, освобожденный от растворителя продукт по линии 46 отводят в парк и используют как побочный продукт. Раствор Фильтрата 11 ступени по линии 29 направляют на разбавление суспензии низкоплавкого гача, а раствор фильтрата 1(1 ступени подают по линии 33 на промывку осад 3 1121284 4470 С, в присутствии избирательного .растворителя при охлаждении и ступенчатой фильтрации с выделениемтвердого парафина с температуройоплавления 50-55 С и солержением мас 5ла 0,5-2,3 Ж с последующей лепарафи-,низацией раствора фильтрата первойступени с получением депарафинированного масла и низкоплавкого гача,низкоплавкий гач лополнительно обезмасливают избирательными растворителями в условиях получения низкоплавкого пластичного парафина с температурой плавления 37-45 С и содержением кристаллизующихся углеводородовизомерного и циклического строения20-35 мас,7. и полученный пластичный парафин смешивают с твердым парафином вмассовом соотношении 10:90-90:10.На чертеже приведена принципи 20альная технологическая схема, поясняющая предлагаемый способ.Исходное сырье, поступающее полинии 1, смешивают с избирательнымрастворителем, поступающим по линии252, или раствором фильтрата, поступающим по линии 3, и полают на охлажжение в холодильник 4 и далее наблок 5 кристаллизаторов. Суспензию,образующуюся в результате кристаллизации парафина, по мере ее охлажде- Юния разбавляют порциями растворителяили раствора Фильтрата и при температуре 10 - (-10) С по линии 6 подаютна Фильтры 1 ступени, С этойступени раствор фильтрата по линии 8 35подают на 1 Ч ступень Фильтрации.Осадок твердого парафина 1 ступенипосле репульпирования в растворителепо линии 9 подают на фильтрысту-.пени 10, а осадок парафина й ступени по линии 11 на фильтры ступени 12.Промывку осадка парафина на каждойступени осуществляют растворителемиз линии 2. Осадок парафинаступени по линии 13 направляют в систему 4514 регенерации растворителя. РастворыФильтратовиступени, поступающиепо линиям 15 и 16, объединяют и полинии 3 направляют на разбавлениесырьевой суспензии, а раствор Фильтрата 1 ступени по линии 8 подают надополнительное охлаждение на блок 17кристаллизаторов и лалее по линии 18на фильтры 1 Ч ступени 19. На этихфильтратах при температуре 55(-24) - (-28) С осуществляютдепарафинизацию раствора Фильтратаступени. Осадок низкопланкого гача, 5 1121ка низкоплавкого парафина 1 ступени,частично на разбавление осадка ниэкоплавкого парафинаступени перед11 ступенью Фйльтрации.Описанный вариант получения пластичного парафина предусматриваетполную перекристаллиэацию низкоплавкого гача перед обезмасливанием. Однако возможны варианты работы, прикоторых перекристаллизация гача про Оводится лишь частично или не проводится вообще. При работе с частичнойперекристаллизацией низкоплавкий гач,поступающий по линии 20, направляютчерез подогреватель 47 и далее по 15линии 48 на блок 28 кристаллизаторов.При работе без перекристаллизациигача его направляют по линии 49 наФильтры 1 ступени 32, при этом подогреватель 47 выключают из работы, 20При работе по данным вариантам растворитель, поступающий вместе с суспензией низкоплавкого гача, возвращают в процесс, работающий по схемеизвестного способа, по линии 50. 25Использование вариантов работы без перекристаллизации гача или счастичной его перекристаллизацией дает возможность полностью или частично исключить энергетические затраты, связанные с нагревом и охлаждением суспензии гача, однако при этом растворители, применяемые в известном и предлагаемом способах, должны быть одного и того же состава.35В качестве растворителей при обезмасливании низкоплавкого гача могут быть использованы кетоны С-С, их смеси, смеси кетонов С-С 4 с ароматическими углеводородами, при- меняемые в известном способе, и раст 40 ворители других классов, используемые в процессах депарафинизации и обез.масливаиия нефтепродуктов.Получаемый в результате обезмасливания гача низкоплавкий параФин име 45 ет температуру плавления в пределах 37-45 С, содержащие масла, предпочтительно, не более 3%, содержание кристаллизующихся углеводородов иэо 50 мерного и циклического строения 20-35 мас.% и обладает повышенными пластическими свойствами вследствие повышенного содержания кристаллизую" шихся углеводородов изомерного и циклического строения, которые имеют55 более низкую, чем н-алканы, температуру перехода из пластической в твердую кристаллическую модификацию и284 поэтому являются носителями пластических свойств. Смешивая твердыйпарафин, получаемый известным способом, с низкоплавким пластичным парафином, получаемым предлагаемым способом, можно получить смеси с требуемыми пластическими свойствами. Ра-.циональное соотношение твердого иниэкоплавкого пластического парафинаможет изменяться в пределах от(90:10)-(10:90) в зависимости отсвойств компонентов и требований кпластичности смеси. При взаимных добавках компонентов в количествахменьших 10% влияние добавки становится незначительным и свойства составаприближаются к свойствам компонента,преобладающего в смеси.П р и м е р 1, В качестве сырьяберут образец низкоплавкого гачапромьвленной выработки следующихсвойств:Температура плавления, ОС 28,5Содержание масла, % 41,1Плотность при 70 С 0,8026Вязкость. сСт,фС 8,70 3,18 50100Показатель преломления при 70 С 1,4452.Низкоплавкий гач подвергают обеэмасливанию в три ступени фильтрации в соответствии со схемой, показанной на чертеже. В первом эксперименте на разбавление суспенэий и на промывку осадков парафинов подают растворитель в следующих количествах: разбавление сырьевой суспенэии при 60, 15, 5 С - по 100% на сырье, при конечной температуре процесса (-5 С) - 200% на сырье; разбавление осадка ниэкоплавкого парафина 1 ступени - 360% на сырье; разбавление осадка низкоплавкого парафина Ц с-.упеки - 360% на сырье; промывка осадков низкоплавкого парафина , Й и (и ступеней - 190, 150 и 110% на сырье соответственно.В последующих .экспериментах часть растворителя заменяют соответствующими растворами фильтратов согласно схеме, показанной на чертеже. В качестве растворителя используют смесь МЭК-толуол в соотношении компонентов 60:40 (об.доли).условия получения твердого парафина в известном способе (принятом1121284 за прототип); сырье - рафинат фурфу-рольной очистки фракции 280-440 ССтавропольской нефти, растворитель -смесь МЭК-толуол 60:40 об.Х, расходрастворителя и раствора Фильтрата5ступени на разбавление суспензии перед 1 ступенью фильтрации - 4"ОЕ насырье, расход растворителя на разбавление суспенэии передступеньюфильтрации - 1607 на сырье, на про Омывку осадков парафина 1 и и ступе-.ни - соответственно 160 и 1403 насырье, температура Фильтрации -5 С. П р и м е р 2. Тот же образец низкоплавкого гача обезмасливают в три ступени Фильтрации при 10 С. Остальные условия обеэмасливания аналогичны укаэанным в при 20 П р и м е р 3. Тот же образецнизкоплавкого гача обезмасливаютв три ступени Фильтрации при -15 С.Остальные условия обезмасливанияаналогичны указанным в примере 1.ре 1.П р и м е р 4. Тот же образецнизкоплавкого гача обеэмасливают в 25 Показатели Температура плавления, С 40,6 39,8 42,0 44,1 2,32 2,07 1,64 1,0 Содержание масла, Х 65,6 68,2 71,2 77,0 22,0 0,7703 0,7705 0,7709 0,7711 Плотность при 70 С Вязкость, сСт,при С 4,51 4,53 4,56 4,58 70 2,832.83 100 2,82 2,81 Содержание н-алканов, мас.Х Содержание кристаллизующихся углеводородовизомерного и циклического строения,мас.7 три ступени Фильтрации при -20 С.Остальные условия обеэмасливания аналогичны укаэанным в примере 1.,П р и м е р 5. Тот же образецнизкоплавкого гача обезмасливают втри ступени фильтрации при -25 С,Остальные условия обеэмасли"вания аналогичны укаэанным в примере 1.П р и м е р 6, Тот же образецниэкоплавкого гача обезмасливают втри ступени йильтрации при -10 С.В качестве растворителя используют МЭК. Остальные условияобезмасливания аналогичны указаннымв примере 1.П р и м е р 7, Тот же образецнизкоплавкого гача обезмасливают втри ступени Фильтрации при -15 С,В качестве растворителя исполь-зуют МЭК. Остальные условия обезмасливания аналогичны указанным в примере 1. Свойства низкоплавкого пластичного парафина по примерам 1-7 и твердого парафина приведены в табл.Таблица 1 Пластичный парафин по примеру 2 1 3 1 4 27, 16 29, 53 32,081121284 О Продолжение табл. 1 Показатели Показатель преломления при 70 фС Панетрацня конусом,дмм, при оС 14 12 10 10 30 38 24 20 97 86 79 72 30 27,4 45,4 36,6 Продолжение табл,Пластичный парафин по примеру Твердый парафин Показатели 7 Известный способ Темература плавления, фС 38,3 51,8 38,8 40,1 1,65 2,25 1,90 Содержание масла, Х Содержание н-апканов,мас.Х 64,5 94,2 64,8 66,3 31,8 4, 15 32,95 32,5 Плотность при 70 С 0,7732 0,7712 О, 7710 О, 7713 Вязкость, сСт,при вС 4,47 4,49 4,49 70 100 2,79 2,80 2,80 3,28 Выход от гачадепарафинизации,мас.Е Содержание кристаллиэующихся углеводородовизомерного и циклического строения,час.3 Пластичный парафин по примеру 1 2 3 4 1,4297 1,4300 1,4302 1,43041121284 Продолжение табл. 1 Ппастичньп парафин по примеру Ь67Показатель преломяения при 706 1,4306 11 4302 1,4303 1, 4312 4 анетрация конусой,дим, при С 19 16 18 10 20 49 35 44 108 103 ЭО Выход от гачадепарафинизации,иас.й 48,8 44,3 49,1 Как видно из приведенных примеров, в твердом парафине, получаемом известным способом, содержание н-алканов составляет 94,2 Ж, а в низкоплавком пластичном парафине, получаемом по предлагаемому способу, 64,8-77,03, Содержание кристаллизующихся углево 35 дородов изомерного и циклического строения в твердом парафине составляет лишь 4,157, а в низкоплавком пластичном парафине, получаемом по предлагаемому способу, 22 - 32,953.Вследствие столь значительного различия химической природы этих веществ весьма существенно различаются и их пластические свойства. Так, если пенетрация конусом для твердогоопарафина при 20 С составляет лишь 8 дмм, то для низкоплавкого пластичного парафина - 19 - 49 дмм при той же температуре, Выход низкоплавкого.50 пластичного парафина от гача в предлагаемом способе высок и может составлять 27,4-49,17 в зависимости от режима обезмасливания, а выход твердого парафина в известном способе,по данныи промьшленного процесса, составляет лишь 27-ЗОХ от сырья,В последующих примерах показана возможность изменения пластических свойств твердого парафина путем добавки к нему различных количеств низкоплавкого пластичного парафина, получаемого по предлагаемому способуП р и м е р 8. Берут твердый парафин, полученный известным способом, и смешивают с низкоплавкии пластичным парафином, полученным в примеое 7. в соотношении 90 ф 10..П о и м е о 9. Беочт твердый парафин, полученный известныи способом, и смешивают с низкоплавким пластичным парафином, полученным в примере 4 в соотношении 50:50. П р и м е р 10, Берут твердый парафин, полученный известным способом, и смешивают с низкоплавким пластичным парафином, полученным в примере 1, в соотношении 1 О:90.Свойства смеси по примерам 8-10 приведены в табл 213 1121284 14 Таблица 2 Смеси по примерам9 Показатели 10 45,6 50,5 44,8 1,77 2,00 1,07 91,3 80,0 78,7 6,93 18,0 20,23 Плотность при70 ос 0,7720 0,7729 0,7717 Вязкость, сСт,при 100 фС 2.96 3,08 2,87 1,4308 1,4311 1,4300 Пенетрация конусом,дмм, при С 14 10 26 18 20 32 60 30 Температура плавления,фС Содержание масла, ХСодержание н-апканов, Х Содержание кристаллизующихся углеводородов изомерного ициклического строения,Х Показатель преломленияпри 70 С Некоторое улучшение пластическихсвойств твердого парафина можетбыть достигнуто путем частичного.вовлечения низкоплавкого гача всырье, перерабатываемое в известномспособе; Однако по сравнению с преллагаемым способом данный прием 40 малоэффективен, поскольку он не позволяет извлечь низкоплавкий парафиниз гача с достаточной глубиной, ине обладает должной технологическойгибкостью,