Способ селективной очистки масляного дистиллята под воздействием магнитного поля

Способ селективной очистки масляного дистиллята под воздействием магнитного поля

Реферат

Изобретение относится к области нефтепереработки, в частности к селективной очистке масляных дистиллятов от полициклических ароматических углеводородов, смолистых соединений, серо-, кислород-, азот и металлоорганических соединений.

Известен способ очистки масляных фракций нефти путем экстракции фенолом, фурфуролом или N-метилпирролидоном в присутствии поверхностно-активного вещества, отличающийся тем, что в качестве поверхностно-активного вещества используют бензолсульфонат [(C₁₆-С₁₈)алкилдиоксиэтилен] метилдиэтиламмония или хлорид (С₁₀-C₁₈) алкилбензилдиметиламмония в количестве 0,001-0,02 мас.% в расчете на сырье, которые вводят в сырье, в растворитель или в смесь сырья с растворителем (См. патент РФ №2007436,1994 г.).

Недостатком указанного способа является низкая глубина очистки, использование различного рода добавок, недостаточная степень воздействия добавки на селективность растворителя по отношению к ароматическим углеводородам, смолам, асфальто-смолистым веществам, что выражается в незначительном повышении выхода рафината без улучшения его качества.

Известен способ селективной очистки масляных фракций путем противоточного контактирования сырья с избирательным растворителем в многоступенчатом экстракторе с получением рафинатного и экстрактного растворов с последующей регенерацией растворителя из этих растворов с получением рафината и экстракта и вводом части экстракта в нижнюю часть многоступенчатого экстрактора (См. патент РФ №99117566, 2004 г.).

Недостатком указанного способа является сложность в аппаратурном оформлении, увеличение капитальных и эксплуатационных затрат.

Наиболее близким по совокупности признаков к заявляемому способу является способ селективной очистки фракции масляных дистиллятов в присутствии фенола и N-метилпирролидона, осуществляемый при высоких температурах и кратности растворителя к сырью - (1,5-2,0):1, (См.кн. Мановян А.К. «Технология переработки природных энергоносителей». Учебное пособие для вузов. М.: Химия, КолосС, 2004. С.297-300).

Недостатком указанного способа является избыточная растворяющая способность фенола, использование антирастворителя, довольно высокая температура кристаллизации растворителя, сужающая диапазон рабочих температур в экстракционных колоннах, высокая вязкость, ухудшающая процесс массопередачи и снижающая скорость образования равновесных фаз при контактировании промежуточных потоков, высокая токсичность, склонность к эмульгированию в аппаратах колонного типа, ограничивающая его применение в условиях тесного контакта взаимодействующих фаз.

Техническая задача - создание способа селективной очистки, позволяющего увеличить выход рафинатного раствора, снизить критическую температуру растворения масляного дистиллята в N-метилпирролидоне и таким образом уменьшить температуру экстракции.

Технический результат - улучшение количественных и качественных показателей конечного продукта (рафината), снижение энергозатрат.

Он достигается тем, что масляный дистиллят перед воздействием магнитным полем нагревают до 40-150°С, а затем подвергают воздействию постоянным магнитным полем с индукцией 0,05-0,25 Тл, причем линии напряженности постоянного магнитного поля направлены перпендикулярно вектору потока масляного дистиллята, а линейная скорость потока в активном зазоре магнетизатора составляет 0,01-0,3 м/с, после чего масляный дистиллят смешивают с N - метилпирролидоном.

Способ осуществляется следующим образом.

Пример 1.

Исходный масляный дистиллят нагревают до 50°С после чего подвергают воздействию магнитным полем с индукцией 0,067 Тл при линейной скорости потока в активном зазоре магнетизатора 0,03 м/с, при этом вязкость обработанного масляного дистиллята при 50 и 100°С составила 23 и 7 мм²/с, а температура застывания +26°С. Критическая температура растворения масляного дистиллята в N-метилпирролидоне, при соотношении сырья к растворителю 1:1,5, составила 116°С, температура экстракции 96°С, а выход рафинатного раствора составил 36 об.%.

Пример 2.

Исходную фракцию нагревают и подвергают воздействию магнитным полем по примеру 1 при линейной скорости потока в активном зазоре магнетизатора 0,013 м/с, при этом вязкость обработанного масляного дистиллята при 50 и 100°С составила 23 и 7 мм²/с, а температура застывания +25°С. Критическая температура растворения масляного дистиллята в N-метилпирролидоне, при соотношении сырья к растворителю 1:1,5, составила 114°С, температура экстракции 94°С, а выход рафинатного раствора составил 37 об.%.

Пример 3.

Исходную фракцию нагревают по примеру 1, затем подвергают воздействию магнитным полем с индукцией 0,077 Тл при линейной скорости потока по примеру 2. при этом вязкость обработанного масляного дистиллята при 50 и 100°С составила 21 и 5 мм²/с, а температура застывания +21°С. Критическая температура растворения масляного дистиллята в N-метилпирролидоне, при соотношении сырья к растворителю 1:1,5, составила 112°С, температура экстракции 92°С, а выход рафинатного раствора составил 40 об.%.

Пример 4 сравнительный (без магнитной обработки).

Исходный масляный дистиллят нагревают до 40°С после чего проводят процесс селективной очистки масляного дистиллята N-метилпирролидоном при этом вязкость масляного дистиллята без обработки магнитным полем при 50 и 100°С составила 23 и 7 мм²/с, а температура застывания +26°С. Критическая температура растворения масляного дистиллята в N-метилпирролидоне, при соотношении сырья к растворителю 1:1,5, составила 118°С, температура экстракции 98°С, а выход рафинатного раствора составил 36% об.

Характеристики масляного дистиллята (320-500°С) и методы определения показателей приведены в таблице 1.

Результаты процесса селективной очистки с предварительной обработкой магнитным полем масляного дистиллята представлены в таблице 2. Из таблицы видно, что предварительная обработка магнитным полем по примеру 3 позволяет снизить вязкость дистиллята при 50 и 100°С на 2 мм²/с, на 5°С температуру застывания, на 4 об.% увеличить выход рафинатного раствора, на 6°С снизить критическую температуру растворения масляного дистиллята в данном растворителе и таким образом снизить температуру экстракции на 6°С.

Таким образом, обработка масляного дистиллята постоянным магнитным полем позволяет заметно повысить эффективность процесса селективной очистки, увеличить выход рафинатного раствора.

Таблица 1
Характеристики масляного дистиллята (320-500°С)
Показатели	Значения	Методы
Плотность при 20°С, кг/м	0,927	ГОСТ 3900-85
Вязкость при 50°С, мм2/с	23	ГОСТ 33-2000
Вязкость при 100°С, мм2/с	7	ГОСТ 33-2000
Температура застывания, °С	26	ГОСТ 20287-91

Таблица 2
Изменения основных показателей масляной фракций в процессе селективной очистки с предварительной магнитной обработкой
Показатели	Пример 1	Пример 2	Пример 3	Пример 4 (без магнитной обработки)
Вязкость при 50°С, мм2/с	23	23	21	23
Вязкость при 100°C, мм2/c	7	7	5	7
Температура застывания, °С	26	25	21	26
Соотношение сырья к растворителю	1:1,5	1:1,5	1:1,5	1:1,5
КТР, °С	116	114	112	118
Температура экстракции, °С	96	94	92	98
Выход рафинатного раствора, об.%	36	37	40	36

1. Способ селективной очистки масляного дистиллята под воздействием магнитного поля, включающий очистку масляного дистиллята N-метилпирролидоном, отличающийся тем, что масляный дистиллят подвергают воздействию постоянным магнитным полем с индукцией 0,05-0,25 Тл, причем линии напряженности постоянного магнитного поля направлены перпендикулярно вектору потока масляного дистиллята, а линейная скорость потока в активном зазоре магнетизатора составляет 0,01-0,3 м/с, после чего масляный дистиллят смешивают с N-метилпирролидоном.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что масляный дистиллят перед воздействием магнитным полем нагревают до 40-150°С.