Способ получения дистиллятных фракций

Способ получения дистиллятных фракций

Реферат

 

Изобретение относится к получению топливных и масляных фракций путем вакуумной перегонки мазута. Сущность изобретения состоит в перегонке мазута в присутствии отработанных минеральных масел (ОММ), взятых в количестве от 0,3 до 5 мас.% в расчете на мазут. Используют предварительно обезвоженные и очищенные от механических примесей отработанные моторное или трансмиссионное, или индустриальное масло, или их смесь; ОММ вводят в нефтяной остаток непосредственно перед его подачей в колонну вакуумной перегонки. Техническиий результат - увеличение выхода дистиллятных фракций не менее чем на 2% и использование ОММ совместно с исходным сырьем при перегонке мазута , что позволяет утилизировать ОММ и решить экологические проблемы. 2 з.п.ф-лы, 3 табл.

Изобретение относится к способу получения дистиллятных фракций путем вакуумной перегонки нефтяных остатков, которые являются сырьем для получения топлив и минеральных масел, и может быть использовано в нефтеперерабатывающей промышленности.

Известен способ получения дистиллятных фракций путем перегонки нефтяных остатков в условиях подъема температур от 350 до 500^oC при остаточном давлении 1-50 мм рт. ст. с подачей инертного агента для понижения парциального давления паров смеси или без него (Авт. свид. СССР N 450828, C 10 G 7/00, 1974).

Известен также способ двухстадийного выделения дистиллятных фракций, заключающийся в получении широкой масляной фракции на первой стадии путем вакуумной перегонки сырья и в дополнительной отпарке остатка водяным паром на второй стадии (Авт. свид. СССР N 517620, C 10 G 7/00, 1976).

Однако эти способы не позволяют получать дистиллятный фракции из нефтяных остатков с выходом более 30-40% и связаны со значительными энергетическими затратами.

Наиболее близким к предлагаемому способу по технической сущности и достигаемому результату является способ получения дистиллятных фракций путем вакуумной перегонки мазута, который представляет собой смесь нефтяного мазута с 1-25% от веса исходного сырья ароматического концентрата (Авт. свид. СССР N 791599, C 10 G 7/00, 1979).

Данный способ позволяет увеличить выход целевых дистиллятных фракций на 4-7 мас.%, однако эта диспергирующая добавка не всегда имеется в наличии на нефтеперерабатывающих заводах.

Задачей настоящего изобретения является расширение ассортимента добавок, направленных на увеличение выхода дистиллятных фракций, а также обеспечение утилизации отработанных минеральных масел (ОММ).

Поставленная задача решается путем вакуумной перегонки мазута в присутствии добавки, в котором согласно изобретению в качестве добавки используется отработанное минеральное масло: моторное или трансмиссионное, или индустриальное масло, или их смесь, взятое в количестве от 0,3 до 5 мас.%.

А также тем, что: - используют предварительно обезвоженное и очищенное от механических примесей ОММ; - ОММ вводят в мазут непосредственно перед подачей его в колонну вакуумной перегонки.

Подачу ОММ целесообразно осуществлять непосредственно в поток мазута (начало кипения 350^oC). При этом вакуумную перегонку смеси мазута с ОММ ведут при температуре 350 - 500^oC.

При введении в мазуты, содержащие в своем составе сложные структурные единицы с различной толщиной сольватных оболочек (Сафиева Р.3. Физикохимия нефти. М.: Химия, 1998, 448 с.), добавки ОММ в количестве от 0,3 до 5,0 мас. % происходит перестройка структуры нефтяной дисперсной системы, сопровождающаяся увеличением ее дисперсности и перераспределением нефтяных компонентов между ядром, сольватным слоем и дисперсионной средой, что вызывает увеличение выхода вакуумных дистиллятных фракций из мазута. Одновременно решается вопрос утилизации ОММ на существующих нефтеперерабатывающих заводах.

В лабораторных условиях предлагаемый способ осуществляют с использованием колбы Кляйзена емкостью 0,5 л для разделения нефтяных остатков. Вакуумную перегонку ведут при остаточном давлении 2 мм рт. ст. при постоянном повышении температуры до 500^oC с выделением фракций: 350-400, 400-470, 470-500^oC. Прирост выхода определяют для каждой фракции и в целом для широкой фракции 350 - 500^oC. Расчет выхода дистиллятных фракций проводят, считая, что 100% сырья перегонки состоят из мазута и добавки.

В качестве исходного сырья был использован мазут Московского нефтеперерабатывающего завода, отобранный на выходе атмосферной трубчатой колонны (AT), температура мазута на выходе AT была 350^oC. Отработанное минеральное масло было отобрано из общего резервуара для слива ОММ при эксплуатации автомобильного парка Московского ОАО "Автобаза N 1". Отбор пробы ОММ производят из общего резервуара с уровня, расположенного на высоте 0,33 диаметра цистерны от нижней внутренней образующей. В указанную цистерну сливают в основном моторные масла отечественного производства для дизельных и карбюраторных двигателей, а также трансмиссионные, гидравлические и индустриальные масла. Указанная партия масла обозначена ОММ-1. Кроме того используется также смесь ОММ, состоящая из 70% отработанного моторного масла (М8М, М8Г2к, М8ДМ), 15% отработанного турбинного масла ТСп-22Г и 15% отработанного гидравлического масла. Данная партия масла обозначена ОММ-2. В связи с тем, что ОММ содержит 0,3% воды, в лабораторных условиях их обезвоживают путем нагрева до 180^oC. Для удаления от механических примесей ОММ фильтруют на сите с размером ячейки 30 мкм. Смешение мазута с ОММ производят при температуре 30^oC в течение 30 мин.

Основные физико-химические характеристики мазута, ОММ, а также смеси мазута с 5 мас.%. ОММ-1 приведены в табл. 1.

Для мазута и каждой смеси с ОММ турбидиметрическим методом определяют размеры структурных единиц, значения которых, а также величин выхода дистиллятных фракций приведены в табл.2.

Из данных табл. 2 видно, что при введении ОММ в мазут наблюдаются значительные изменения дисперсности нефтяных дисперсных систем, которые связаны антибатно с выходом широкой фракции 350-500^oC. В табл. 3 даны значения выхода узких фракций при вакуумной перегонке мазутов. Приведенные в табл. 3 результаты показывают, что предлагаемый способ при массовом содержании ОММ в мазуте, равном 1,5-2,8 мас.%, позволяет максимально увеличить выход дистиллятных фракций 350 - 500^oC, предназначенных для переработки по топливному варианту. В этом случае при содержании ОММ в мазуте, равном 2 мас.%, увеличение выхода дистиллятных фракций составляет 2,1%.

Указанным способом можно также увеличивать выход легкой масляной фракции (300-400^oC), трансформаторного дистиллята (350- 420^oC), а также тяжелой масляной фракции (450-490^oC). Следует также отметить, что увеличение выхода дистиллятных фракций происходит за счет повышения дисперсности мазута и извлечения из него дополнительного количества целевых дистиллятных фракций.

Таким образом, преимущества предложенного способа заключаются в повышении выхода дистиллятных фракций за счет введения оптимального количества ОММ, что позволяет, в свою очередь, увеличить выход сырьевых фракций для переработки их по топливному варианту (широкая фракция 350-500^oC) или увеличить выход узких масляных фракций при переработке мазута по масляному варианту на НП3, имеющих в своем составе маслоблоки. Тем самым данным способом оказывается возможным регулировать соотношение дистиллятных и остаточных масляных фракций.

Предлагаемый способ интенсификации процесса вакуумной перегонки не требует существенных дополнительных затрат на свою реализацию и позволяет утилизировать практически все получаемые ОММ на НП3 по существующей технологии без дополнительных капитальных затрат. В то время как известные технологические схемы регенерации отработанных масел являются многостадийными и требуют значительных экономических затрат ("Экологические проблемы рационального использования смазочных материалов" /И.Г. Фукс, А.Ю. Евдокимов, В.Л. Лашхи, Ш.М. Сайдахмедов М.: Нефть и газ, 1993, 185 с.).

Важно отметить, что реальный выход дистиллятных фракций будет выше, чем приведенный в табл. 2,3, поскольку расчет выхода дистиллятных фракций проводят, исходя из того, что 100% сырья перегонки состоит из мазута и добавки ОММ. Реализация указанного способа на НП3 позволит не только решить экологическую проблему утилизации ОММ в масштабах всей страны без капитальных затрат на строительство новых производств для утилизации ОММ, но и одновременно расширить сырьевую базу НП3.

Формула изобретения

1. Способ получения дистиллятных фракций вакуумной перегонкой мазута в присутствии добавки, отличающийся тем, что в качестве добавки используют отработанное минеральное моторное, или трансмиссионное, или индустриальное масло, или их смесь в количестве от 0,3 до 5 мас.%.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что используют предварительно обезвоженное и очищенное от механических примесей отработанное минеральное масло: моторное, или трансмиссионное, или индустриальное масло, или их смесь.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что отработанное минеральное масло вводят в мазут непосредственно перед подачей его в колонну вакуумной перегонки.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3