Способ получения депрессорной присадки к нефтепродуктам
Патент 1049524
Авторы
Способ получения депрессорной присадки к нефтепродуктам
Иллюстрации
Реферат
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ДЕПРЁССОРНОЙ ПРИСАДКИ К НЕФТЕПРОДУКТАМ путем взаимодействия синтетических жирных кислот фракции с пентаэритритом в присутствии окиси цинка, о тличающийся тем, что, с целью повышения депрессии температуры застывания нефтепродуктов, полученные эфиры дополнительно подвергают взаимодействию с фталевым ангидридом при мольном соотношении синтетические ядарные кислоты:пентаэритрит;фталевый ангидрид
СОЮЗ СОВЕТСКИХ социАлистичесних
РЕСПУБЛИК (l9) (Ш
3459 .С 10 И 1 26 С 10 Ь 1 18
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР пО делАм изОБРетений и ОтнРытЖ
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21 ) 3433715/23-04 (22) 03.05.82 (46) 23 10.83. Бюл. 9 39 (72) С.Г.Агаев, Л.В.Таранова и Р.С.Гамидов (71) Тюменский индустриальный институт им. Ленинского комсомола (53) 621.892.87(088.8) (56) 1. Кулиев A.N. Химия и технология присадок к маслам и топливам. М., "Химия", 1972, с. 153-154.
2. Авторское свидетельство СССР
9 89082, кл. С 10 М 1/26, 1958.
3 ° Агаев С.Г. и др. Синтез и исследование сложных эфиров пентаэритрита в качестве депрессорных присадок к минеральным маслам. Тезисы докладов "Химия — народному хозяйству Тюменской области", Тюмень, 1980, с. 104-105 .(прототип). (54 ) (57 ) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ДЕПРЕССОРНОА ПРИСАДКИ К НЕФТЕПРОДУКТАМ путем взаимодействия синтетических жирных кислот фракции С вЂ” С с пентаэритритом в присутствии окиси цинка, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения депрессии температуры застывания нефтепродуктов, полученные эфиры дополнительно подвергают взаимодействию с фталевым ангидридом при мольном соотношении синтетические жирные кислоты:пентаэритрит:фталевый ангидрид (1,2 — 2,7) : 1 : 1 в присутствии окиси цинка.
1 1049524 2
Изобретение относится к химмотологии топлив и масел и может быть использовано для снижения температуры застывания парафинистых нефтей и нефтепродуктов.
Для снижения температуры застывания (повышения текучести при низких температурах) парафинистых нефтей и нефтепродуктов используются различные поверхностно-активные вещества (ПАВ}, называемые модификаторами 10 кристаллов парафина, депрессорами или депрессорными присадками. В качестве депрессоров находят применение многие низкомолекулярные и полимерные органические соединения. Наибольшее распространение имеют промышленные алкилароматические депрессорные присадки (депрессор АзНИИ, АФК, парафлоу, сантопур), полиметакрилатные (ПИА-"Д" и др.} (11 .
Известно применение в качестве депрессорных присадок эфиров многоатомных спиртов, например, гликолей и синтетических кислот (2J .
Наиболее близким к изобретению является способ получения депрессорных присадок для нефтепродуктов, представляющих собой эфиры синтетических жирных кислот (СЖК) фракции.
С1 — Со и пентаэритрита. Присадки получают взаимодействием СЖК и пен- 30
,таэритрита при их мольном соотноше- . нии от 3:1 до 5:1. Реакцию проводят в течение б ч в среде азеотропного растьорителя при его температуре кипения в присутствии катализатора — 35 окиси цинка. Эфиры СЖК и пентаэритрита эффективны в качестве депрессоров в парафинистых нефтепродуктах при концентрации О, 25 — 2, 0 мас. Ъ }3} .
Эфиры СЖК ФРакции С2 — С2 и пента-40 эритрита отличаются недостаточно высокой депрессией температуры застывания. Так, наименьшая температура застывания рафината 4-го погона из смеси нефтей Западной Сибири (исходная температура застывания без присадок +.36 C) в присутствии эфиров
СЖК и пентаэритрита составляет + 6OC.
К недостаткам эфиров СЖК и пентаэритрита в качестве депрессоров относится также йх низкая эффективность. при концентрациях йиже 0,25 мас.Ъ.
Целью изобгетения является повышение депрессии температуры застывания парафинистых нефтепродуктов.
Поставленная цель достигается тем, что, согласно способу получения депрессорной присадки к нефтепродуктам путем взаимодействия синтетических жирных кислот Фракции
С - С25 с пентаэритритом в присутст- 60 вин .окиси цинка, полученные эфиры дополнительно подвергают взаимодействию с фталевым ангидридом при мольном соотношении синтетические жирные кислоты : пентаэритрит : фталевый ангидрид (1,2 — 2,7): 1: 1 в присутствии окиси цинка
Для получения депрессорных присадок используют промышленные синтетические жирные кислоты фракции Cg —
Со с:о следующими свойствами: кислотное число 182 кгКОН/г; эфирное число
4,3 мг КОН/г; т. пл. 55оС, молекулярная масса, определенная криоскопическим методом (растворитель камфара), 275. При расчете мольного отношения
Фракции СЖК С2 — C к 11ентаэритриту и фталевому ангидриду использована молекулярная масса 308, рассчитанная по кислотному числу СЖК. Другие продукты, используемые для получения депрессорных присадок, — пентаэритрит, фталевый ангидрид, окись цинка, и псевдокумол — были реактивной чистоты с физико-химическими свойствами, близкими к литературным данн.м.
Присадки получают в две стадии.
На 1-ой стадии в реактор загружа1от
СЖК и пентаэритрит, взятые в мольном соотношении от 1,2 : 1 до 2,7 : 1„ катализатор — окись цинка в количестве 2 мас.Ъ на загрузку СЖК и азе-отропный растворитель псевдокумол при массовом соотношении растворитель загрузка реагбнтов 4 : 1. Реакцию ведут 6 ч при температуре кипени=. пссвдокумола 170 С. Начало реакции отмечается с момента выделения реакционной воды в ловушку. На ?-ой стадии в реактор загружают Фталевыи ангидрид. На этой стадии дополн;*, òåëüно вводят еще 2 мас.Ъ на СЖК окиси цинка. Рремя реакции на 2 — ой стадии также б ч. Полученный раствор присадки в псевдокумоле подвергают центрифугированию для удаления механических примесей и нерастворимых в псевдокумоле продуктов. Затем из раствора присадки отгоняют растворитель. Для конечного продукта определяют кислотное и эфирное число.
Эффективность присадки в качестве депрессоров проверяют в масляном рафинате 4-ro погона.. Присадку вводят в нефтепродукт, поцвергают смесь термообработке и перемешивани:о при
+ 80 С до полного растворения присадки и определяют температу}оу застывания нефтепродукта по ГОСТ 20287-74.
Температура застывания нефтепродукта с присадкой, полученной по предлагаемому способу, ниже, чем нефтепродукта без присадки и с присадкой, полученной по известному способу. Пр ичем присадки, полученные по предлагаемому способу, по сравнению с присадками по известному значительно эффективнее,при меньших концентрациях
;их в нефтепродукте.
Пример. 13,24 r (0,043 моль)
СЖК фракции С21 — С, 2,72 г (0,02 моль) пентаэритрита, 0,26 r окиси цинка, 70 г псевдокумола загру
1049524 жают в реактор и кипятят 6 ч, отго- няя реакционную воду в ловушку. 3атем в реактор добавляют 2,96 г (0,02 моль} фталевого ангидрида, 0,26 r окиси цинка и кипятят еще
6 ч. Мольное соотношение компонентов э в загрузке. СЖК: пентаэритрит:фталевый ангидрид 2,1 : 1 : 1. Раствор присадки.-центрифугируют, отделяя механические примеси и нерастворимые в псевдокумоле продукты, отгоняют. 1Î псевдокумол и получают 17,4 r присадки, имеющей кислотное число
3,1 мг КОН/г и эфирное число
182 мг КОН/r присадки.
В масляный рафинат .4-ro погона фенольной очистки из смеси нефтей
Западной Сибири, выкипающий при
420-500 С, плотностью 865 кг/м при
70ОС, вязкостью 33 мм /с при 50 С о .и 8,5 мм /с при 100вС, с температурой застывания без присадок + 37 С, вводят присадки, мас.%: 0,05; 0,1;
0,25; 0 5; 0 75; 1,0; 1 5; 2,0, при этом температура застывания рафината соответственно составляет, .С:
24; 1," 1; 3; 4; 4; 5; 6. Подобным образом получают присадки при следующем мольном отношении СЖК: пентаэритрит: фтапевый ангидрид 1,2:1:1;
1,7:1:1; 2,1:1:0,8; 2,7:1:1. Для присадок определяют кислотные и эфир-30 ные числа и температуру за"тывания того же рафината 4-го погона при концентрациях присадок от 0,05 до
2,0 мас.Ъ в рафинате.
Полученные результаты приведены в таблице .
Для присадок согласно предлагаемому способу положительный эффект по депрессии температуры застывания и по концентрации присадки в нефтепродукте достигается при мольных соотношениях СЖК : пентаэритрит : фталевый ангидрид от 1,2:1:1 до 2,7:1:1, Для сравнения эффективности присадок, полученнйх по .предлагаемому способу с присадками по известному, синтезированы присадки согласно известному при мольном соотношении
СЖК : пентаэритрит 1,5-1; 2,4:1.„
3,5:1 и 4,8:1. условия синтеза. Катализатор
2 мас.Ъ íà CEK окиси цинка, азеотропный растворитель — псевдокумол, массовое соотношение реагенты: растворитель 1:4. Реакцию проводят при температуре кипения псевдокумола в течение 6 ч. Для присадок определены кислотные и эфирные числа и температура застывания рафината 4-ro погона при концентрации присадок от
0,05 до 2,0 мас.Ъ. Результаты приведены в таблице.
1049524 а
О с о со
+ +
1 бг) С-4
+ +
О ГЪ
Г4 с о сгъ т! ч-4
+ + м о
М an Гб4
+ + + о х о гч !
П3 I
ГбЪ 1
+ м о
+ м
О б"!
+ сГЪ м
+ м Р ) иЪ
+ + + аО м
+ +
+ !
О 4 ОЪ
+ +
О а
+ +
1»
Г"Ъ М
+ + Г Г Ъ
+ + с
Q !
1 — — 1
l г ! ГЪ
1 Ю с
1о!
1 ! I б и м
Г 4 М
+ + + г» м
+ +
1 Ю !
»
М М ГбЪ
+ + +. г
Г Ъ М
+ +
1 ° м
I О 4
t. 0 х ож. а о х vw
9 Х 14
СЪЪ Е
Ю б-4 ) б"4 б-4 1 б-! б-4 1
1
I
I т.4 Г4 1 с 1
«ГЪ О б-! б
1 1
1 !
1- с, о ож о
VdkOX
X O X I
«о м с
ГЧ!
Х I
0 l dk1
В О!
ХЦ1х!
НХ1,Г! ха! ц
ЕЦ! О их! X
° ° Сб 1
Йх!
И Ф 1
U à — — 1
К I
«11 2! х ill
Zdk! й; 3
ОН! dk I
ХЕ!0! о о со с с с о о с
Ю б-4
° б
° б
Г»4 с
% о о
Ю
% с с
Г 4 Г Ъ
Г4 < с с б-4 Г 4 ГЧ
Гс!
С»4 б-!
CO CO 1 о о m с с с т-I Ю
° ° б
%-4 %-1 %-1
° °
CO ОЪ ОЪ с с с
М 3 сФ
Ю с б-б
° б 4 оъ (ГЪ
Ю с ч-1
Ю
t б 4
° б со с
Ю б о ю б б! бб
° б с-1 с
an co
Ю бб
% 4 г» с
Гс!
1» б
Гсг
О! 1V
ОХ! ad I
1иа! Е
l о
v о
М
1 1 1
1 I
1 I
t — — — !
1 I I j! l
Х 1б> 1
Х Ш I
u I
1, t6 (ч
Ф
Х akaa
О v
td ad
0 и
°, ох о с Ц х Ф х о х ааа !г!
0 ф (ч ах > dk
ad x
0,О
«d Х
1х
akk а
Е» И т4 !
1 I
Q I с
l! 1
I Ю I
k f 1 с! о!
I I
1 !
1 1
1an! с! о. б,Ф
Г "!
I an
1 <с4 I
1 1 о 1, 1
Ю rP ГЧ M M аЪ М
Г с3б СО Ю б.о Е Ю
%4%1б4%4%4 б-1
СО I» Г- Гс с с с сгъ 4 м Гъ m
Гс4 М б4б an 10 1 » СО ОЪ
1049524
Составитель Г.Цуканова
Редактор Н. Джуган Техред A.Бабинец Корректор O. Тигор
Заказ 8358/27 Тираж 503 Подписное
ВНИППИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4
Данные таблицы показывают, что присадки, полученные по предлагаемому способу, т.е. взаимодействием СЖК, пентаэритрита и фталевого ангидрида, эффективнее присадок, полученных по известному, т.е. взаимодействием. 5
СЖК и пентаэритрита. Максимальная депрессия температуры застывания рафината в присутствии присадок по известному способу составляет ЗООС. (синтезы 6 и 7), причем эти присад- 10 ки эффективны в области концентраций
0,5-2,0 мас. t. В то же время в присутствии присадок, полученных по предлагаемому способу, депрессия температуры застывания рафината достигает 37-38 С (синтезы 2,3 и 5) при концентрации присадок 0,1 мас.Ъ (синтезы 2 и 3 ) и 0,25 мас.Ъ (синтез 5) .
При больших концентрациях присадок согласно предлагаемому способу положительный эффект также сохраняется.