Способ получения базовой основы трансформаторного масла
Изобретение относится к области нефтепереработки, а именно к способу получения базовой основы трансформаторного (электроизоляционного) масла. Нефтяную прямогонную фракцию, выкипающую выше 310°С, подвергают каталитическому гидрокрекингу, а затем каталитической изодепарафинизации, совмещенной с дегидрированием, при послойной загрузке катализатора изодепарафинизации (верхний слой) и катализатора дегидрирования (нижний слой), взятых в соотношении 5-12:1. Каталитический гидрокрекинг осуществляют при температуре 340-420°С, под давлением 15-30 МПа, при объемной скорости подачи сырья 0,5-1,0 ч-1 и при отношении водородсодержащего газа к сырью 500-1500:1 нм3/м3. Каталитическую изодепарафинизацию, совмещенную с дегидрированием, осуществляют при температуре 220-300°С, под давлением водорода 2,5-4,5 МПа, при объемной скорости подачи сырья через слой катализатора изодепарафинизации 0,5-2 ч-1, объемной скорости подачи сырья через слой катализатора дегидрирования 5-12 ч-1, при отношении водородсодержащего газа к сырью 500-1500:1 нм3/м3. Способ позволяет увеличить выход базовой основы трансформаторного масла при сохранении качественных характеристик и улучшении электроизоляционных свойств трансформаторного масла. 6 з.п. ф-лы, 3 табл.
Реферат
Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к области нефтепереработки, а именно к способу получения базовой основы трансформаторного (электроизоляционного) масла, применяемой в композиции с антиокислительными и иными присадками в трансформаторах и других типах маслонаполненного оборудования.
Уровень техники
Основными характеристиками трансформаторного масла являются низкая температура застывания, хорошая термоокислительная стабильность и низкие диэлектрические потери. Для достижения указанных характеристик при высоком выходе целевого продукта большое значение имеет технология производства базовой основы масла.
В настоящее время для получения базовой основы трансформаторного масла наибольшее распространение получила трехступенчатая схема, включающая процессы гидроочистки (гидрооблагораживания), а в некоторых случаях гидрокрекинга, депарафинизации и гидродоочистки.
Известен способ получения базовой основы электроизоляционного масла для трансформаторов в процессе, включающем стадию гидроочистки масляной фракции 286 - конец кипения (к.к.) арабской нефти на катализаторах, содержащих сульфиды никеля и вольфрама на оксиде алюминия, при давлении 18 МПа, температуре 370°С и объемной скорости 0,6 ч-1, стадию депарафинизации метилэтилкетоном и толуолом (60:40) и стадию доочистки на глине (патент GB №1255897). Общий выход продукта составляет 68 мас.% при температуре застывания -35°С. Недостатком может быть отмечена относительно высокая температура застывания (требуемая стандартом МЭК 60296-2003 температура застывания не должна превышать минус 45°С).
Известен процесс получения базовой основы трансформаторного масла из вакуумного газойля кувейтских и иранских нефтей (фракция 235-438°С) (патент GB №1449515). Процесс включает стадию каталитической гидроочистки на катализаторе, содержащем оксиды кобальта и молибдена на алюмосиликате, при давлении 13,8 МПа, температуре 375°С и объемной скорости 1,0 ч-1, с последующей дистилляцией фракции 250-к.к., стадию каталитической депарафинизации на катализаторе, содержащем 0,56 мас.% платины, нанесенной на декатионированный морденит, при давлении 3,5 МПа, температуре 320°С и объемной скорости 1,0 ч-1, с последующей стадией разгонки с выделением фракции 250-к.к. Показано, что дополнительная стадия гидродоочистки может быть необязательна. Температура застывания полученного продукта была ниже -57°С, однако данные по выходу целевого продукта не представлены.
Известен способ получения базовой основы трансформаторного масла из прямогонной нефтяной фракции 275-430°С или рафинатов селективной очистки (RU 2123028). Процесс включает стадию гидроочистки при давлении 3,8 МПа, температуре 380°С и объемной скорости 0,7 ч-1 на катализаторе, содержащем оксид никеля, оксид молибдена, оксид фосфора, оксид редкоземельных элементов, оксид циркония и оксид алюминия, стадию каталитической депарафинизации при 4,5 МПа и 330°С и объемной скорости 0,68 ч-1 на катализаторе, содержащем оксид молибдена, оксид бора, оксид алюминия и высококремнистый цеолит, и стадию гидрирования при 4,8 МПа и 250°С на катализаторе, содержащем платину, алюмосиликат и оксид алюминия. Выход целевого продукта составляет 42,8 мас.% при температуре застывания -46°С. Использование рафината селективной очистки в качестве сырья позволяет повысить выход базовой основы трансформаторного масла до 43,4 мас.%. К недостаткам процесса можно отнести относительно низкий выход целевой фракции.
Известен способ получения низкозастывающей базовой основы трансформаторного масла из легкого вакуумного газойля (фракция 246-430°С) (US 4057489). На первой стадии проводят гидрооблагораживание при давлении до 7-10,5 МПа, температурах 376-390°С и объемной скорости 1,5-1,75 ч-1 на катализаторах, содержащих оксиды никеля, вольфрама и алюминия. На второй стадии проводят депарафинизацию при давлении 6,0 МПа, температуре 302°С и объемной скорости 1,0 ч-1 на катализаторах, содержащих 0,5% титана и 1,0% палладия, нанесенных на Н-морденит (900 Н Zeolon). На третьей стадии проводят контактную доочистку на глинах. Выход продукта с температурой застывания минус 62-минус 45°С, полученного по данной схеме, составлял 76,8-78,0 об.%. Недостатком указанного способа следует считать необходимость дополнительной очистки на глине для придания базовой основе необходимой стабильности к окислению.
Известен способ получения электроизоляционного масла, описанный в авторском свидетельстве SU 1815994. Согласно заявленному способу прямогонная нефтяная фракция 270-430°С подвергается обработке, включающей стадию гидроочистки на катализаторе, содержащем оксид кобальта, оксид молибдена и оксид алюминия, стадию депарафинизации на катализаторе, содержащем оксид молибдена, оксид бора, оксид алюминия и высококремнеземный цеолит, и стадию гидрирования на катализаторе, содержащем сульфид никеля, сульфид вольфрама и оксид алюминия. Процесс проводится при давлении водорода 23 МПа, температуре в зоне катализаторов гидроочистки и депарафинизации 360°С и 340°С в зоне катализатора гидрирования, объемной скорости подачи сырья 0,6 ч-1. Из полученного продукта перегонкой выделяется целевая фракция с температурой застывания -48°С, температурой вспышки 138°С, термоокислительной стабильностью по МЭК 194 ч и тангенсом диэлектрических потерь 0,06. Выход продукта на используемое сырье составляет 59,2 мас.%. Недостатком данного способа можно считать относительно низкий выход целевого продукта.
Известен способ получения базовой основы трансформаторного масла из прямогонной нефтяной фракции 250-420°С (патент RU №2064002 - прототип). Процесс включает стадию гидроочистки при давлении 4,5 МПа и температуре 375°С на катализаторе, содержащем оксид никеля, оксид молибдена, оксид фосфора, оксид редкоземельных элементов и оксид алюминия, стадию каталитической депарафинизации при давлении 4,7 МПа и температурах 360-390°С на катализаторе, содержащем оксид молибдена, оксид бора, оксид алюминия и высококремнистый цеолит, и стадию гидрирования при давлении 4,8 МПа и температурах 260-280°С на катализаторе, содержащем платину и алюмосиликат. Полученный продукт подвергают ректификации с выделением фракции 270-к.к. Выход целевого продукта составляет 41,7 мас.% при температуре застывания -46°С. Недостаткам данного способа является относительно низкий выход целевой фракции, а также необходимость циклического проведения процесса с периодами 500-1000 часов.
Раскрытие изобретения
Задача, решаемая заявленным изобретением, состоит в создании высокоэффективного способа производства базовой основы трансформаторного масла.
Технический результат заключается в увеличении выхода базовой основы трансформаторного масла при сохранении качественных характеристик, соответствующих стандартам МЭК и ГОСТ, а также в улучшении электроизоляционных свойств трансформаторного масла.
Технический результат достигается тем, что нефтяную прямогонную фракцию, выкипающую выше 310°С, подвергают каталитическому гидрокрекингу, а затем каталитической изодепарафинизации, совмещенной с догидрированием, при послойной загрузке катализатора изодепарафинизации (верхний слой) и катализатора догидрирования (нижний слой), взятых в соотношении 5-12:1. Каталитический гидрокрекинг осуществляют при температуре 340-420°С, под давлением 15-30 МПа, при объемной скорости подачи сырья 0,5-1,0 ч-1 и при отношении водородсодержащего газа к сырью 500-1500:1 нм3/м3. Каталитическую изодепарафинизацию, совмещенную с догидрированием, осуществляют при температуре 220-300°С, под давлением водорода 2,5-4,5 МПа, при объемной скорости подачи сырья через слой катализатора изодепарафинизации 0,5-2 ч-1, объемной скорости подачи сырья через слой катализатора догидрирования 5-12 ч-1 при отношении водородсодержащего газа к сырью 500-1500:1 нм3/м3.
В частном случае катализатор гидрокрекинга содержит (мас.%):
Оксид никеля | - 15-20; |
Оксид молибдена | - 30-40; |
Оксид кремния | - 5-10; |
Оксид алюминия | - остальное до 100. |
В частном случае катализатор изодепарафинизации содержит (мас.%):
Платина | - 0,15-0,5; |
Оксид вольфрама | - 1,8-4,0; |
Цеолит структуры MFI | - 10-50; |
Оксид алюминия | - остальное до 100. |
Катализатор изодепарафинизации может дополнительно содержать 0,2-0,4 мас.% оксида цинка, или 0,2-1,0 мас.% оксида индия, или 0,2-0,4 мас.% лантана.
В частном случае катализатор догидрирования содержит (мас.%):
Оксид никеля | - 4,0-8,0; |
Оксид молибдена | - 12,0-22,0; |
Оксид вольфрама | - 1,8-4,0; |
Оксид алюминия | - остальное до 100. |
Предложенный способ получения трансформаторного масла позволяет повысить выход продукта на исходное сырье с 59,2% по прототипу до 68,8%. При этом температура стадии депарафинизации понижается с 360°С по прототипу до 230-255°С. Полученная базовая основа трансформаторного масла имеет температуру застывания ниже -60°С (-48°С по прототипу) и термоокислительную стабильность (индукционный период окисления) по МЭК свыше 290 ч при 192 по прототипу.
Осуществление изобретения
На первой стадии исходная нефтяная фракция (вакуумный газойль) подвергается гидрокрекингу.
Процесс осуществляется при температурах 340-420°С, давлении 15-30 МПа, объемной скорости подачи сырья 0,5-1,0 ч-1 и циркуляции водородсодержащего газа (ВСГ) 500-1500:1 нм3/м3. Продукты подвергаются дистилляции с выделением фракции 280°С-к.к.
Полученная фракция направляется на стадию изодепарафинизации и догидрирования на катализаторах, загруженных послойно в один реактор в соотношении 5-12:1.
Процесс осуществляется при температурах 220-300°С, давлении 2,5-4,5 МПа, объемной скорости подачи сырья через слой катализатора изодепарафинизации 0,5-2,0 ч-1, через слой катализатора догидрирования 5-12 ч-1 и отношении водородсодержащего газа к сырью 500-1500:1 нм3/м3. Из полученного гидрогенизата дистилляцией выделяют целевую фракцию базовой основы трансформаторного масла.
Для иллюстрации предлагаемого способа приведены следующие примеры.
Пример 1.
Прямогонную нефтяную фракцию (вакуумный газойль), выкипающую при температуре выше 310°С, с характеристиками, приведенными в таблице 1, на первой стадии подвергают гидрокрекингу на катализаторе, содержащем (мас.%):
Оксид никеля | - 20,0; |
Оксид молибдена | - 40,0; |
Оксид кремния | - 10,0; |
Оксид алюминия | - остальное до 100. |
Процесс осуществляется при температуре 340°С, давлении водорода 15 МПа, объемной скорости подачи сырья 0,5 ч-1, соотношении циркуляционный ВСГ:сырье 500:1 нм3/м3. Из полученного продукта дистилляцией выделяют целевую фракцию 280-к.к. с характеристиками, представленными в Таблице 2. Выход целевой фракции на этой стадии составляет 72,0 мас.%.
Таблица 1Физико-химические свойства исходного сырья | |
Наименование показателя | Значение показателя |
Плотность при 20°С, г/см3 | 0,885 |
Вязкость кинематическая при 50°С, мм2/с | 8,7 |
Показатель преломления при 50°С | 1,4960 |
Температура застывания,°С | 12 |
Цвет, ед. ЦНТ | |
Массовая доля ароматических углеводородов, % | 23 |
Фракционный состав: | |
- 5% выкипает при температуре, °С | 310 |
- 98% выкипает при температуре, °С | 415 |
Таблица 2Физико-химические свойства фракции 280-к.к. | |||
Наименование показателя | Значение показателя по | ||
примерам | |||
1 | 2 | 3 | |
Плотность при 20°С, г/см3 | 0,849 | 0,845 | 0,844 |
Вязкость кинематическая при 50°С, мм2/с | 7,0 | 6,4 | 6,3 |
Показатель преломления при 50°С | 1,4634 | 1,4620 | 1,4618 |
Температура застывания,°С | 14 | 13 | 13 |
Температура вспышки в закрытом тигле,°С | 151 | 150 | 150 |
Массовая доля ароматических углеводородов, % | <1,5 | <1,5 | <1,5 |
Фракционный состав: | |||
- температура начала кипения, °С | 270 | 270 | 270 |
- 5% выкипает при температуре, °С | 302 | 300 | 300 |
- 98% выкипает при температуре, °С | 400 | 395 | 394 |
- температура конца кипения, °С | 420 | 410 | 410 |
На второй стадии полученную фракцию 280-к.к. подвергают изодепарафинизации, совмещенной с догидрированием, на катализаторе изодепарафинизации, содержащем (мас.%):
платина | - 0,5; |
оксид вольфрама | - 1,8; |
цеолит структуры MFI марки ZSM-5 | - 10; |
оксид алюминия | - остальное до 100 |
и на катализаторе догидрирования, содержащем (мас.%):
оксид никеля | - 4,0; |
оксид молибдена | - 12,0; |
оксид вольфрама | - 4,0; |
оксид алюминия | - остальное до 100. |
Соотношение катализаторов изодепарафинизации и догидрирования составляет 5:1. Процесс осуществляется при температуре 300°С, давлении водорода 4,5 МПа, объемной скорости подачи сырья через слой катализатора изодепарафинизации составляет 2,0 ч-1, объемной скорости подачи сырья через слой катализатора догидрирования - 10,0 ч-1, соотношении циркуляционный ВСГ:сырье - 1500:1 нм3/м3.
Полученный продукт подвергают дистилляции и выделяют целевую базовую основу трансформаторного масла. Выход продукта на второй стадии составляет 94,8 мас.%. Общий выход базовой основы трансформаторного масла, полученный по двухстадийному процессу, составляет 68,3 мас.%.
Выход и физико-химические свойства полученной базовой основы трансформаторного масла приведены в Таблице 3.
Пример 2.
Оксид никеля | - 17,5; |
Оксид молибдена | - 35,0; |
Оксид кремния | - 7,5; |
Оксид алюминия | - остальное до 100. |
Процесс осуществляется при температуре 360°С, давлении водорода 25 МПа, объемной скорости подачи сырья 0,6 ч-1, соотношении циркуляционный ВСГ:сырье 1000:1 нм3/м3. Из полученного продукта дистилляцией выделяют целевую фракцию 280-к.к. с характеристиками, представленными в Таблице 2. Выход целевой фракции на этой стадии составляет 72,0 мас.%.
На второй стадии полученную фракцию 280-к.к. подвергают изодепарафинизации, совмещенной с догидрированием, на катализаторе изодепарафинизации, содержащем (мас.%):
платина | - 0,3; |
оксид вольфрама | - 3,0; |
цеолит структуры MFI марки ZSM-5 | - 40; |
оксид алюминия | - остальное до 100 |
и на катализаторе догидрирования, содержащем (мас.%):
оксид никеля | - 6,0; |
оксид молибдена | - 18,0; |
оксид вольфрама | - 3,0; |
оксид алюминия | - остальное до 100. |
Соотношение катализаторов изомеризации и догидрирования составляет 12:1.
Процесс осуществляется при температуре 240°С, давлении водорода 3,5 МПа, объемной скорости подачи сырья через слой катализатора изодепарафинизации составляет 1,0 ч-1, объемной скорости подачи сырья через слой катализатора догидрирования - 12,0 ч-1, соотношении циркуляционный ВСГ:сырье - 1000:1 нм3/м3.
Полученный продукт подвергают дистилляции и выделяют целевую базовую основу трансформаторного масла. Выход продукта на второй стадии составляет 94,5 мас.%. Общий выход базовой основы трансформаторного масла, полученный по двухстадийному процессу, составляет 68,0 мас.%.
Выход и физико-химические свойства полученной базовой основы трансформаторного масла приведены в Таблице 3.
Пример 3.
Прямогонную нефтяную фракцию (вакуумный газойль), выкипающую при температуре выше 310°С, с характеристиками, приведенными в Таблице 1, на первой стадии подвергают гидрокрекингу на катализаторе, содержащем (мас.%):
Оксид никеля | - 15,0; |
Оксид молибдена | - 30,0; |
Оксид кремния | - 5,0; |
Оксид алюминия | - остальное до 100. |
Процесс осуществляется при температуре 420°С, давлении водорода 30 МПа, объемной скорости подачи сырья 1,0 ч-1, соотношении циркуляционный ВСГ:сырье 1500:1 нм3/м3. Из полученного продукта дистилляцией выделяют целевую фракцию 280-к.к. с характеристиками, представленными в Таблице 2. Выход целевой фракции на этой стадии составляет 68,5 мас.%.
На второй стадии полученную фракцию 280-к.к. подвергают изодепарафинизации, совмещенной с догидрированием, на катализаторе изодепарафинизации, содержащем (мас.%):
платина | - 0,15; |
оксид вольфрама | - 4,0; |
цеолит структуры MFI марки ZSM-5 | - 50; |
оксид алюминия | - остальное до 100 |
и на катализаторе догидрирования, содержащем (мас.%):
оксид никеля | - 8,0; |
оксид молибдена | - 22,0; |
оксид вольфрама | - 1,8; |
оксид алюминия | - остальное до 100. |
Соотношение катализаторов изомеризации и догидрирования составляет 10:1.
Процесс осуществляется при температуре 220°С, давлении водорода 2,5 МПа, объемной скорости подачи сырья через слой катализатора изодепарафинизации составляет 0,5 ч-1, объемной скорости подачи сырья через слой катализатора догидрирования - 5,0 ч-1, соотношении циркуляционный ВСГ: сырье - 1000:1 нм3/м3.
Полученный продукт подвергают дистилляции и выделяют целевую базовую основу трансформаторного масла. Выход продукта на второй стадии составляет 94,0 мас.%. Общий выход базовой основы трансформаторного масла, полученный по двухстадийному процессу, составляет 64,4 мас.%.
Выход и физико-химические свойства полученной базовой основы трансформаторного масла приведены в Таблице 3.
Пример 4.
Процесс проводят по примеру 2.
На второй стадии полученную фракцию 280-к.к. подвергают изодепарафинизации, совмещенной с догидрированием, на катализаторе изодепарафинизации, содержащем (мас.%):
платина | -0,15; |
оксид цинка | - 0,4; |
оксид вольфрама | - 4,0; |
цеолит структуры MFI марки ZSM-5 | - 50; |
оксид алюминия | - остальное до 100 |
и на катализаторе догидрирования по примеру 2. Соотношение катализаторов изомеризации и догидрирования составляет 10:1.
Совмещенный процесс изодепарафинизации и догидрирования осуществляется по примеру 2.
Полученный продукт подвергают дистилляции и выделяют целевую базовую основу трансформаторного масла. Выход продукта на второй стадии составляет 95,0 мас.%. Общий выход базовой основы трансформаторного масла, полученный по двухстадийному процессу, составляет 68,4 мас.%.
Выход и физико-химические свойства полученной базовой основы трансформаторного масла приведены в Таблице 3.
Пример 5.
Процесс проводят по примеру 2.
На второй стадии полученную фракцию 280-к.к. подвергают изодепарафинизации, совмещенной с догидрированием, на катализаторе изодепарафинизации, содержащем (мас.%):
платина | - 0,3; |
оксид цинка | - 0,3; |
оксид вольфрама | - 3,0; |
цеолит структуры MFI марки ZSM-5 | - 40; |
оксид алюминия | - остальное до 100 |
и на катализаторе догидрирования по примеру 2.
Соотношение катализаторов изомеризации и догидрирования составляет 10:1.
Совмещенный процесс изодепарафинизации и догидрирования осуществляется по примеру 2.
Полученный продукт подвергают дистилляции и выделяют целевую базовую основу трансформаторного масла. Выход продукта на второй стадии составляет 94,8 мас.%. Общий выход базовой основы трансформаторного масла, полученный по двухстадийному процессу, составляет 68,3 мас.%.
Выход и физико-химические свойства полученной базовой основы трансформаторного масла приведены в Таблице 3.
Пример 6.
Процесс проводят по примеру 2.
На второй стадии полученную фракцию 280-к.к. подвергают изодепарафинизации, совмещенной с догидрированием, на катализаторе изодепарафинизации, содержащем (мас.%):
платина | - 0,5; |
оксид цинка | - 0,2; |
оксид вольфрама | - 1,8; |
цеолит структуры MFI марки ZSM-5 | - 10; |
оксид алюминия | - остальное до 100 |
и на катализаторе догидрирования по примеру 2. Соотношение катализаторов изомеризации и догидрирования составляет 10:1.
Совмещенный процесс изодепарафинизации и догидрирования осуществляется по примеру 2.
Полученный продукт подвергают дистилляции и выделяют целевую базовую основу трансформаторного масла. Выход продукта на второй стадии составляет 95,5 мас.%.
Общий выход базовой основы трансформаторного масла, полученный по двухстадийному процессу, составляет 68,8 мас.%.
Выход и физико-химические свойства полученной базовой основы трансформаторного масла приведены в Таблице 3.
Пример 7.
Процесс проводят по примеру 2.
На второй стадии полученную фракцию 280-к.к. подвергают изодепарафинизации, совмещенной с догидрированием, на катализаторе изодепарафинизации, содержащем (мас.%):
платина | - 0,15; |
оксид индия | - 1,0; |
оксид вольфрама | - 4,0; |
цеолит структуры MFI марки ZSM-5 | - 50; |
оксид алюминия | - остальное до 100 |
и на катализаторе догидрирования по примеру 2. Соотношение катализаторов изомеризации и догидрирования составляет 10:1.
Совмещенный процесс изодепарафинизации и догидрирования осуществляется по примеру 2.
Полученный продукт подвергают дистилляции и выделяют целевую базовую основу трансформаторного масла. Выход продукта на второй стадии составляет 94,0 мас.%. Общий выход базовой основы трансформаторного масла, полученный по двухстадийному процессу, составляет 67,7 мас.%.
Выход и физико-химические свойства полученной базовой основы трансформаторного масла приведены в Таблице 3.
Пример 8.
Процесс проводят по примеру 2.
На второй стадии полученную фракцию 280-к.к. подвергают изодепарафинизации, совмещенной с догидрированием, на катализаторе изодепарафинизации, содержащем (мас.%):
платина | - 0,3; |
оксид индия | - 0,6; |
оксид вольфрама | - 3,0; |
цеолит структуры MFI марки ZSM-5 | - 40; |
оксид алюминия | - остальное до 100 |
и на катализаторе догидрирования по примеру 2. Соотношение катализаторов изомеризации и догидрирования составляет 10:1.
Совмещенный процесс изодепарафинизации и догидрирования осуществляется по примеру 2.
Полученный продукт подвергают дистилляции и выделяют целевую базовую основу трансформаторного масла. Выход продукта на второй стадии составляет 94,0 мас.%. Общий выход базовой основы трансформаторного масла, полученный по двухстадийному процессу, составляет 67,7 мас.%.
Выход и физико-химические свойства полученной базовой основы трансформаторного масла приведены в Таблице 3.
Пример 9.
Процесс проводят по примеру 2.
На второй стадии полученную фракцию 280-к.к. подвергают изодепарафинизации, совмещенной с догидрированием, на катализаторе изодепарафинизации, содержащем (мас.%):
платина | - 0,5; |
оксид индия | - 0,2; |
оксид вольфрама | - 1,8; |
цеолит структуры MFI марки ZSM-5 | - 10; |
оксид алюминия | - остальное до 100 |
и на катализаторе догидрирования по примеру 2. Соотношение катализаторов изомеризации и догидрирования составляет 10:1.
Совмещенный процесс изодепарафинизации и догидрирования осуществляется по примеру 2.
Полученный продукт подвергают дистилляции и выделяют целевую базовую основу трансформаторного масла. Выход продукта на второй стадии составляет 94,7 мас.%. Общий выход базовой основы трансформаторного масла, полученный по двухстадийному процессу, составляет 68,2 мас.%.
Выход и физико-химические свойства полученной базовой основы трансформаторного масла приведены в Таблице 3.
Пример 10.
Процесс проводят по примеру 2.
На второй стадии полученную фракцию 280-к.к. подвергают изодепарафинизации, совмещенной с догидрированием, на катализаторе изодепарафинизации, содержащем (мас.%):
платина | - 0,15; |
лантан | - 0,4; |
оксид вольфрама | - 4,0; |
цеолит структуры MFI марки ZSM-5 | - 50; |
оксид алюминия | - остальное до 100 |
и на катализаторе догидрирования по примеру 2. Соотношение катализаторов изомеризации и догидрирования составляет 10:1.
Совмещенный процесс изодепарафинизации и догидрирования осуществляется по примеру 2.
Полученный продукт подвергают дистилляции и выделяют целевую базовую основу трансформаторного масла. Выход продукта на второй стадии составляет 93,7 мас.%. Общий выход базовой основы трансформаторного масла, полученный по двухстадийному процессу, составляет 67,5 мас.%.
Выход и физико-химические свойства полученной базовой основы трансформаторного масла приведены в Таблице 3.
Пример 11.
Процесс проводят по примеру 2.
На второй стадии полученную фракцию 280-к.к. подвергают изодепарафинизации, совмещенной с догидрированием, на катализаторе изодепарафинизации, содержащем (мас.%):
платина | - 0,3; |
лантан | - 0,3; |
оксид вольфрама | - 3,0; |
цеолит структуры MFI марки ZSM-5 | - 40; |
оксид алюминия | - остальное до 100 |
и на катализаторе догидрирования по примеру 2.
Соотношение катализаторов изомеризации и догидрирования составляет 10:1.
Совмещенный процесс изодепарафинизации и догидрирования осуществляется по примеру 2.
Полученный продукт подвергают дистилляции и выделяют целевую базовую основу трансформаторного масла. Выход продукта на второй стадии составляет 94,5 мас.%. Общий выход базовой основы трансформаторного масла, полученный по двухстадийному процессу, составляет 68,0 мас.%.
Выход и физико-химические свойства полученной базовой основы трансформаторного масла приведены в Таблице 3.
Пример 12.
Процесс проводят по примеру 2.
На второй стадии полученную фракцию 280-к.к. подвергают изодепарафинизации, совмещенной с догидрированием, на катализаторе изодепарафинизации, содержащем (мас.%):
платина | - 0,5; |
лантан | - 0,2; |
оксид вольфрама | - 1,8; |
цеолит структуры MFI марки ZSM-5 | - 10; |
оксид алюминия | - остальное до 100 |
и на катализаторе догидрирования по примеру 2.
Соотношение катализаторов изомеризации и догидрирования составляет 10:1.
Совмещенный процесс изодепарафинизации и догидрирования осуществляется по примеру 2.
Полученный продукт подвергают дистилляции и выделяют целевую базовую основу трансформаторного масла. Выход продукта на второй стадии составляет 95,5 мас.%. Общий выход базовой основы трансформаторного масла, полученный по двухстадийному процессу, составляет 68,8 мас.%.
Выход и физико-химические свойства полученной базовой основы трансформаторного масла приведены в Таблице 3. Для сравнения в Таблице 3 приведены данные, полученные по прототипу.
Промышленная применимость
Предложенный способ получения базовой основы трансформаторного масла применим при получении трансформаторных масел на нефтеперерабатывающих предприятиях.
Таблица 3Выход и физико-химические свойства полученной базовой основы трансформаторного масла | |||||||||||||
Наименование показателя | Значение показателей по примерам | ||||||||||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | По прототипу | |
Выход на стадии каталитического гидрокрекинга, мас.% | 72,0 | 72,0 | 68,5 | 72,0 | 72,0 | 72,0 | 72,0 | 72,0 | 72,0 | 72,0 | 72,0 | 72,0 | 75,5* |
Выход на стадии изодепарафинизаии, совмещенной с догидрированием, мас.% | 94,8 | 94,5 | 94,0 | 95,0 | 94,8 | 95,5 | 94,0 | 94,0 | 94,7 | 93,7 | 94,5 | 95,5 | 78,4 |
Общий выход на сырье, мас.% | 68,3 | 68,0 | 64,4 | 68,4 | 68,3 | 68,8 | 67,7 | 67,7 | 68,2 | 67,5 | 68,0 | 68,8 | 59,2 |
Температура застывания, °С | -58 | -60 | -65 | -55 | -60 | -60 | -55 | -62 | -56 | -52 | -64 | -65 | -48 |
Температура вспышки в закрытом тигле, °С | 138 | 136 | 135 | 138 | 136 | 136 | 138 | 137 | 138 | 138 | 135 | 135 | 135 |
Вязкость кинематическая, мм2/с при 50°С | 7,08 | 7,00 | 7,02 | 7,16 | 7,09 | 7,06 | 7,12 | 7,05 | 7,10 | 7,15 | 7,05 | 7,03 | |
Напряжение пробоя, кВ | 82 | 79 | 80 | 77 | 80 | 79 | 78 | 80 | 78 | 80 | 82 | 85 | |
Тангенс угла диэлектрических потерь при 90°С | 0,09 | 0,10 | 0,10 | 0,12 | 0,10 | 0,11 | 0,11 | 0,10 | 0,12 | 0,10 | 0,09 | 0,08 | |
Примечание: *Выход на стадии глубокого гидрооблагораживания |
я
1. Способ получения базовой основы трансформаторного масла, заключающийся в том, что нефтяную прямогонную фракцию, выкипающую выше 310°С, подвергают каталитическому гидрокрекингу, а затем каталитической изодепарафинизации, совмещенной с дегидрированием при послойной загрузке катализатора изодепарафинизации (верхний слой) и катализатора дегидрирования (нижний слой), взятых в соотношении 5-12:1, при этом каталитический гидрокрекинг осуществляют при температуре 340-420°С под давлением 15-30 МПа при объемной скорости подачи сырья 0,5-1,0 ч-1 и при отношении водородсодержащего газа к сырью 500-1500:1 нм3/м3, а каталитическую изодепарафинизацию, совмещенную с дегидрированием, - при температуре 220-300°С под давлением водорода 2,5-4,5 МПа при объемной скорости подачи сырья через слой катализатора изодепарафинизации 0,5-2 ч-1 объемной скорости подачи сырья через слой катализатора дегидрирования 5-12 ч-1 при отношение водородсодержащего газа к сырью 500-1500:1 нм3/м3.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, каталитический гидрокрекинг осуществляют на катализаторе, содержащем, мас.%:
Оксид никеля | 15-20 |
Оксид молибдена | 30-40 |
Оксид кремния | 5-10 |
Оксид алюминия | остальное до 100 |
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что изодепарафинизацию осуществляют на катализаторе, содержащем, мас.%:
Платина | 0,15-0,5 |
Оксид вольфрама | 1,8-4,0 |
Цеолит структуры MFI | 10-50 |
Оксид алюминия | остальное до 100 |
4. Способ по п.3, отличающийся тем, что катализатор дополнительно содержит 0,2-0,4 мас.% оксида цинка.
5. Способ по п.3, отличающийся тем, что катализатор дополнительно содержит 0,2-1,0 мас.% оксида индия.
6. Способ по п.3, отличающийся тем, что катализатор дополнительно содержит 0,2-0,4 мас.% лантана.
7. Способ по п.1, отличающийся тем, что дегидрирование осуществляют на катализаторе, содержащем, мас.%:
Оксид никеля | 4,0-8,0 |
Оксид молибдена | 12,0-22,0 |
Оксид вольфрама | 1,8-4,0 |
Оксид алюминия | остальное до 100 |