Способ депарафинизации нефти

Способ депарафинизации нефти

Реферат

Изобретение может быть использовано в нефтедобывающей и нефтеперерабатываемой промышленности для очистки нефти от твердых парафинов.

Известна депарафинизация растворителем парафинистых углеводородных масел, которая усовершенствуется за счет использования полимерного вспомогательного средства поли(н-С 24)алкилметакрилата в сочетании с поли(С8-С20 алкил(мет)акрилатом. За счет использования этого средства можно усовершенствовать процессы депарафинизации растворителем с использованием теплообменников с непрямым поверхностным охлаждением или с прямым охлаждением холодным растворителем. Могут использоваться депарафинизирующие растворители, жидкие в обычном состоянии (кетоны С3-С6, смеси кетонов, смеси кетонов с ароматическими соединениями и галогенированными углеводородами С2-С4). Процессы самоохлаждаемой депарафинизации с использованием низкокипящих углеводородов, газообразных в нормальном состоянии, также улучшаются за счет использования данного средства. Его применение приводит к увеличению скорости фильтрации и соотношения жидкость/твердое тело в процессе депарафинизации (Пат. США 4728414).

Известен способ депарафинизации для снижения температуры плавления парафинистых масел, при котором масло охлаждается при непосредственном контакте с самоохлаждаемой жидкостью, например пропаном. Парафин, отделяемый при охлаждении, удаляется при помощи флотации пузырьками испаряющейся самоохлаждаемой жидкости, которые поднимаются через масло, образуют пенную эмульсию парафина, которую можно декантировать и выделить из нее парафин. Для улучшения отделения парафина можно применить депарафинизационный растворитель, например, метил-этил-кетон. (Пат. США 4447311).

Известен процесс депарафинизации нефтяного сырья, который включает ввод нефтяного сырья в зону охлаждения, разделенную по меньшей мере на 6 ступеней перемешивания, ввод предварительно охлажденного селективного депарафинизирующего растворителя в каждую из ступеней перемешивания, поддерживание степени перемешивания на каждой ступени от 200 до 100000 преобразованных чисел Рейнольдса, чтобы воздействовать преимущественно на мгновенное смешивание и охлаждение этого растворителя и нефтяного сырья на каждой из стадий смешивания с целью осаждения парафина из нефтяного сырья, выделения осажденного парафина из раствора нефть-растворитель и восстановления из раствора масла, имеющего пониженное содержание парафина. Упомянутые растворители содержат метилэтилкетон, метилизобутилкетон, этан, пропан, бутан и их смеси, дихлорэтан и дихлорметан и смеси кетонов с бензолом или толуолом (Патент Великобритании №1230844). Недостатком является сложность и многоступенчатость процесса.

Известен способ депарафинизации нефтепродуктов путем смешения сырья с поверхностно-активным веществом, термообработки полученной смеси, охлаждения ее до температуры депарафинизации с последующим выделением парафиновых углеводородов в постоянном электрическом поле (Патенты РФ №2321616, №2353645, №2353646, №2289611). Однако данные способы требуют сложного аппаратурного оформления.

Наиболее близким к предлагаемому способу является способ депарафинизации нефти путем ее смешения со сжиженной пропан-бутановой смесью при соотношении нефть - сжиженный газ 1:3, нагревания полученной смеси до температуры +50°С, охлаждении смеси до температуры -10÷-30°С, отфильтровывании твердого остатка [А.К.Головко, В.Г.Сурков, В.Ф.Камьянов, Л.А.Кошелева. Влияние температуры на процесс предварительной очистки парафинистой нефти сжиженным газом. // Материалы 6 международной конференции «Химия нефти и газа», 5-9 сентября 2006 г., С.230-232]. Недостатком этого способа является низкая степень очистки нефти от парафинов.

Задачей предлагаемого способа является увеличение количества удаляемых из нефти парафинов.

Технический результат достигается тем, что в смесь нефть - сжиженный газ добавляют 0,05-0,1 мас.% депрессорной присадки - поверхностно-активного вещества Flexoil, процесс депарафинизации ведут при температуре -5÷-20°С.

Сравнительные испытания проводили по методике, изложенной в прототипе.

Эксперименты проводились в миксере-экстракторе при трехкратном избытке растворителя, т.е. при соотношении нефть:растворитель, равном 1:3. Количество веществ контролировали по их весу. Заполненный смесью нефть-сжиженный газ-депрессорная присадка миксер-экстрактор погружают в термостат, нагревают до 50°С и выдерживают при этой температуре в течение 20 минут. Затем миксер-экстрактор охлаждают до температуры кристаллизации парафина. Скорость снижения температуры составляет 4-5 град/мин. Процесс фильтрования проводят при -5÷-20°С без доступа воздуха с использованием герметичного фильтра. Продукты фильтрации представляют собой смесь от 30 до 40% парафинов, содержащихся в исходной нефти, остальное - масла и смолы. В осадке на фильтре содержится 60-70% парафинов, остальное - смолы и асфальтены. Все эксперименты проводились четырежды, результаты усреднялись. В экспериментах использовалась нефть с температурой застывания +22,5°С, содержащая 9,6 мас.% парафина. В качестве растворителя использовался сжиженный бытовой газ состава (мол.%): пропан 85,65; н-бутан - 14,35. После окончания процесса фильтрации смесь сжиженного бытового газа с очищенной нефтью выдерживалась при температуре +20°С в течение 2 часов для удаления газа из нефти. В экспериментах использовалась присадка Flexoil, являющаяся сополимером на основе метакрилатов и обладающая депрессорным действием.

Содержание парафинов в нефти определяли по СЖШИ 1220 - 2006 (ФР.1.31.2007.03841), погрешность определения парафинов 1,27%, температуру застывания по ГОСТ 20287-91.

Примеры конкретного выполнения

Пример 1. Нефть подвергалась очистке от парафинов. Соотношение нефть: сжиженный газ 1:3. Температура охлаждения смеси -5°С. В исходной нефти содержание парафина 9,6 мас.%, температура застывания +22,5°С. В очищенной нефти содержание парафина 5,9 мас.%, температура застывания -7°С.

Пример 2. Нефть подвергалась очистке от парафинов. Соотношение нефть: сжиженный газ 1:3. Температура охлаждения смеси -10°С. В исходной нефти содержание парафина 9,6 мас.%, температура застывания +22,5°С. В очищенной нефти содержание парафина 6,2 мас.%, температура застывания -6,5°С.

Пример 3. Нефть подвергалась очистке от парафинов. Соотношение нефть: сжиженный газ 1:3. Температура охлаждения смеси -15°С. В исходной нефти содержание парафина 9,6 мас.%, температура застывания +22,5°С. В очищенной нефти содержание парафина 5,86 мас.%, температура застывания -7°С.

Пример 4. Нефть подвергалась очистке от парафинов. Соотношение нефть: сжиженный газ 1:3. Температура охлаждения смеси -20°С. В исходной нефти содержание парафина 9,6 мас.%, температура застывания +22,5°С. В очищенной нефти содержание парафина 5,72 мас.%, температура застывания -6,5°С.

Пример 5. Нефть подвергалась очистке от парафинов. Соотношение нефть: сжиженный газ 1:3. В нефть добавлено 0,05 мас.% Flexoil. Температура охлаждения смеси -5°С. В исходной нефти с добавкой Flexoil содержание парафина 9,6 мас.%, температура застывания +22,5°С. В очищенной нефти содержание парафина 3,2 мас.%, температура застывания -5,4°С.

Пример 6. Нефть подвергалась очистке от парафинов. Соотношение нефть: сжиженный газ 1:3. В нефть добавлено 0,05 мас.% Flexoil. Температура охлаждения смеси -10°С. В исходной нефти с добавкой Flexoil содержание парафина 9,6 мас.%, температура застывания +22,5°С. В очищенной нефти содержание парафина 3,3 мас.%, температура застывания -5,8°С.

Пример 7. Нефть подвергалась очистке от парафинов. Соотношение нефть: сжиженный газ 1:3. В нефть добавлено 0,05 мас.% Flexoil. Температура охлаждения смеси -15°С. В исходной нефти с добавкой Flexoil содержание парафина 9,6 мас.%, температура застывания +22,5°С. В очищенной нефти содержание парафина 2,8 мас.%, температура застывания -4,8°С.

Пример 8. Нефть подвергалась очистке от парафинов. Соотношение нефть: сжиженный газ 1:3. В нефть добавлено 0,05 маc.% Flexoil. Температура охлаждения смеси -20°С. В исходной нефти с добавкой Flexoil содержание парафина 9,6 мас.%, температура застывания +22,5°С. В очищенной нефти содержание парафина 2,8 мас.%, температура застывания -3,8°С.

Пример 9. Нефть подвергалась очистке от парафинов. Соотношение нефть: сжиженный газ 1:3. В нефть добавлено 0,1 маc.% Flexoil. Температура охлаждения смеси -5 С. В исходной нефти с добавкой Flexoil содержание парафина 9,6 мас.%, температура застывания +22,5°С. В очищенной нефти содержание парафина 2,8 мас.%, температура застывания -3,8°С.

Пример 10. Нефть подвергалась очистке от парафинов. Соотношение нефть: сжиженный газ 1:3. В нефть добавлено 0,1 мас.% Flexoil. Температура охлаждения смеси -10°С. В исходной нефти с добавкой Flexoil содержание парафина 9,6 мас.%, температура застывания +22,5°С. В очищенной нефти содержание парафина 2,8 мас.%, температура застывания -3,8°С.

Пример 11. Нефть подвергалась очистке от парафинов. Соотношение нефть: сжиженный газ 1:3. В нефть добавлено 0,1 мас.% Flexoil. Температура охлаждения смеси -15°С. В исходной нефти с добавкой Flexoil содержание парафина 9,6 мас.%, температура застывания +22,5°С. В очищенной нефти содержание парафина 2,8 мас.%, температура застывания -3,8°С.

Пример 12. Нефть подвергалась очистке от парафинов. Соотношение нефть: сжиженный газ 1:3. В нефть добавлено 0,1 мас.% Flexoil. Температура охлаждения смеси -20°С. В исходной нефти с добавкой Flexoil содержание парафина 9,6 мас.%, температура застывания +22,5°С. В очищенной нефти содержание парафина 2,8 мас.%, температура застывания -3,8°С.

Полученные результаты в сравнении с прототипом приведены в таблице.

Из приведенных в таблице данных видно, что введение в смесь нефть - сжиженный газ 0,05 маc.% депрессорной присадки Flexoil приводит к снижению содержания парафинов в очищенной нефти во всем исследованном интервале температур охлаждения смеси нефть - сжиженный газ, вследствие чего снижается температура застывания очищенной нефти. Наибольшее снижение содержания твердых парафинов в очищенной нефти достигается при введении в смесь нефть - сжиженный газ 0,05 маc.% депрессорной присадки Flexoil (30,4% твердых парафинов остается в очищенной нефти, при охлаждении смеси до температуры -20°С). Увеличение количества выпадающих в осадок парафинов, очевидно, связано с тем, что в данных условиях компоненты присадки являются дополнительными центрами кристаллизации парафинов.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет уменьшить количество парафинов в нефти в 2 раза.

Таблица
Температура смеси, °С	Способ	Добавка, вводимая в нефть	Характеристики очищенной нефти
Содержание парафинов, мас.%	Доля твердых парафинов, оставшихся в нефти, %	Температура застывания, °С
-5	прототип		5,9	64	-7
-10			6,2	67,4	-6,5
-15			5,86	63,7	-7
-20			5,72	62,1	-6,5
-5	предлагаемый способ	Flexoil, 0,05 мас.%	3,2	34,8	-5,4
-10	Flexoil 0,05 мас.%	3,3	35,9	-5,8
-15	Flexoil, 0,05 мас.%	2,8	30,4	-4,8
-20	Flexoil, 0,05 мас.%	2,8	30,4	-4,8
-5	Flexoil, 0,1 мас.%	3,5	38	-6,1
-10	Flexoil, 0,1 мас.%	3,4	37	-6,3
-15	Flexoil, 0,1 мас.%	3,0	32,6	-5,8
-20	Flexoil, 0,1 мас.%	3,0	32,6	-5,8

1. Способ депарафинизации нефти сжиженным пропан-бутановым газом, отличающийся тем, что в смесь нефть - сжиженный газ добавляют депрессорную присадку Flexoil в количестве 0,05-0,1 мас.%, при этом отделение парафина осуществляют фильтрацией.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что процесс депарафинизации ведут при температуре -5÷-20°С.