Способ получения смазочных масел

Способ получения смазочных масел

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАН

ИЗОБРЕТЕН

Йоюа Советских

Социалистических

Реслтблин

К ПАТЕНТУ

Зависимый от патента №!

0g 13/06

Заявлено 14.11.1969 (№ 130556323-4

Приоритет 14,П.1968, № 12716/68, И

Опубликовано 04.XI.1971. Бюллетен

Комитет ло делам изобретений и открытий ври Совете Мииистрое

СССР

658.2 (088.8) Дата опуоликования описания 25.1.

Авторы изобретения

Иностранцы

Пиерлоне Джиротти, Телемако Флорис и Джианкарло Песси (Италия) Иностранная фирма

«Снам Прогетти С.п.А.» (Италия) Заявитель

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СМАЗОЧНЫХ МАСЕЛ

Изобретение относится .к получению смазочных масел с высоким индексом вязкости.

Известен .способ получения смазочных масел с высоким индексом вязкости, заключающийся в том, что вакуумные дистилляты и/или вакуумные нефтяные остатки гидрируют при температуре 370 — 420 С и давлении 200—

300 атм в две стадии, Катализатор, используемый на обеих стадиях процесса, представляет собой сульфиды и/или окислы металлов VI u

VIII группы, причем на первой стадии в качестве носителя катализатора применяют окись алюминия.

Индекс вязкости .получаемого масла равен 104, что недостаточно.

С целью улучшсния качества целевого продукта, т. е. повышения индекса вязкости, пред,лагается гидрирование во второй стадии проводить на катализаторе, содержащем сульфиды и/или окислы металлов VI u VIII группы, нанесенные на двуокись кремния — окись алюминия, Процесс ведут при температуре 350—

450 С и давлении 50 — 500 атм.

Зону каталитического гидрирования делят на две ступени, в каждой из которых используют различные каталитические системы и подходящие условия проведения процесса.

На первой ступени происходит десульфирование, денитрификация, частичное гидрироваиие полициклических ароматических углевододов и восстановление углеродного остатка.

Условия процесса подбираются таким образом, что реакции крекинга исключаются, 5 На второй ступени имеют место завершение реакции гидрирования полициклических ароматических углеводородов,,селективное расщепление полициклических нафтеновых соединений с образованием низших нафтеиов, 10 включающих парафиновые радикалы с разветвленной боковой цепью, изомеризация линейных парафинов и селективный гидрокрекинг низкокипящих изопарафинов.

1s Катализатор первой ступени включает окислы и/пли сульфиды металлов VI u Vill группы периодической системы, осажденные иа не очень кислом носителе, например на окиси алюминия, 20 На второй сгупени используют окислы и/Или сульфиды металлов Vl It VIII группы, осажденные на кислом носителе, например иа двуокиси кремния — окиси алюминия.

Сырьем служит деасфальтированный ваку25 умный нефтяной остаток и/или вакуумный дистиллят, содержащий любое количество серы и азота. Соотношение между деасфальтированным вакуумным остатком и вакуумным дистиллятом зависит от требований, предъяв30 ляемых к получаемым продуктам.

321013

ЗО

0,9353

55

По предлагаемому способу можно получать смазочные масла с индексом вязкости 90 — 145 за счет изменения условий ведения процесса, характеристики сырья и соотношения между временами контакта на обоих ступенях.

В зависимости от источника сырья и условий ведения процесса получают различные количества побочных продуктов, представителями которых являются моторный газойль с высоким дизельным индексом и очень низкой температурой застывания, реактивные топлива с высокими качественными характеристиками, например, низким содержанием ароматики и очень низкой температурой застывания, нафтасырье для риформинга — с высоким содержанием нафтеновых углеводородов, особенно пригодная для получения ароматических углеводородов, как толуол и ксилол, легкие смазочные масла, используемые, например, в качестве гидравлических масел, парафины.

Использование двухступенчатого процесса позволяет улучшить условия работы на второй ступени, так как па нее поступает денптрпфпцированное, десульфированное и част|очно гидрированное сырье, Применение двух ступеней, каждая из которых имеет ярко выраженную активность, позволяет приспосабливать каталитическую систему:к сырью с самыми различными характеристиками за счет изменения условий работы и количества используемых двух различных катализаторов.

Процесс состоит из двухступенчатого гидрпрования, отгонки легких фракций, депарафпнизации и вакуумной перегонки.

Обе ступени гидрирования проводят в одном, двух или в большем числе реакторов, расположенных в ряд.

Депарафинизацию осуществляют любым обычным методом, например, путем образования аддуктов с мочевиной или с помощью растворителей, как пропан, метилэтилкетон, В реакционной зоне кроме рецпркуляцип водорода для регулирования теплообмена производят рециркулироваппе продуктов реакции.

Парафин, выходящий пз узла депарафинизацин, снова вводят,в цикл процесса.

Поток сырья направляют вверх, так как это позволяет вести процесс при более низкой температуре и высокой объемной скорости.

Кроме того, достигается болыпая селективность, а именно более высокий выход продуктов с равным индексом вязкости.

На обеих ступенях гидрирования температура 350 — 450 С, давление 50 — 500 кг/слР, объемная скорость 0,1 — 5 об/об/«ас, расход водорода

150 л на 1 л исходного сырья.

На фпг. 1 приведена схема процесса. Сырье по линии 1 вместе с рецпркулпрующим водородом .II водородом, подаваемым по линии 2 для поддержания необходимого соотношения между водородом и сырьем, направляют па предварителыпяй подогрев в аппарат 8, откуда по линии 4 оно поступает в реактор 5 первой ступени, в котором находится катализатор, осажденный на не очень кислом носителе.

Затем по трубопроводу б подают продукты в реактор 7 второй ступени, содержащий катализатор, осажденный на кислом носителе, где завершается реакция гидрирования.

По линии 8 продукты подают в сепаратор 0 высокого давления, откуда по линии 10 поступает водород на огделение, очистку и затем рециркулируют в реакционную зону.

Продукт реакции по трубопроводу 11 поступает в сепаратор 12 низкого давления, где частично удаляются нежелательные газы, а затем через линию 13 в отпарную 14 колонну для отгонкп легких фракций, в которой удаляют газы, бензин и газойль, При этом производят рециркуляцпю части продуктов в реактор первой ступени.

Остаток из отпарной колонны по линии 15 поступает в узел 16 депарафинизации, в котором парафин удаляют с помощью метилэтилкетопа или другим известным технологическим приемом.

Из узла 16 часть пли весь парафин рециркулпруют в реактор 5. Депарафинизированный продукт направляют по линии 17 в вакуум у|о фракционную 18 колонну, где в качестве головного продукта получают легкое смазочное масло, а из средних и остаточных фрак" пий требуемые смазочные масла.

Пример 1. Характеристика сырья — Кувейтских деасфальтпрованных вакуумных нефтяных остатков:

Уд. вес при 15 C

Вязкость, сст при 37,8 С 762

98,9 С 35,72

Индекс вязкости (ASTM Д-567) 84,1

Содержание серы,,вес. 3,12

Температура застывания, С +43

Катализаторы, применяемые в двухступенчатом процессе, состоят па первой стадии из сульфидов никеля и молибдена, осажденных на окиси алюминия, а,на второй стадии из сульфпдов никеля и воьфрама, осажденных на двуокиси кремния — окиси алюминия. Для одностадийного процесса используют сульфиды никеля и вольфрама на двуокиси кремния — окиси алюминия.

Условия ведения процесса:

Давление, кг/слР 200

Температура, С 390 †4

Объемная скорость, об/об/«ас 0,5

Поток водорода, л/л сырья 843

Из гидрированного продукта, выходящего нз сепаратора низкого давления, выделяют фракцию, кипящую до 385 С, и фракцию с т. кип. больше 385 С (целевой продукт).

Характеристика фракций, кипящих при температуре ) 385 С и депарафинированных при

--17,8 С, пригсдсна в табл. 1 и на фиг. 2, где иллюстрируется влияние первой стадии на селективность процесса гидрпрования.

321013

Таблица 2

Таблица 1

Повышение температуры, С

Процесс

Срок службы катализатора

Условия опыта и характеристика продуктов процес с

Двухстадииныи

Одностддийный

О

2

2,5

О

13

15.

О

Z5

100

Условия проведения процесса:

Давление, кг/см2

Температура, С

Объемная скорость, об/об/час

Рецикл водорода, л/л сырья

390

400

400

410

0,5 0,5 0,5 0,5

840 840 840 840

57,2

0,8642

45 . 64,3

0,8950

О, 8753 О, 8782

91,90, 140,4

10,92 13,89

88,30

10,59

251,2

0,25 — 0,5

843

108,1 110,7 — 13 — 10

99,5 111 — 2 — 10

60 65 — 50 — 50 — 65 — 65

63

62

Получаемый продукт:

Фракция, кипя шая при т. миервчуре 385 C

Выход, об. %

Уд. вес при 15 С

Вязкость, сст при 37,8 С

98,9 С

Индекс вязкости (ASTh1 Д-567)

Температура застывая я,ос

Фракция газойля, т. кип, 180 †3 С

Дизельный индекс

Температура застывания оС

Керосиновая фракция, т. кип. 150 — 250 С

Максимальная величина некоптящего пламени, мм

Температура замерзания, ОС

Бензин Ст, т. кнп. 180 С

Нафтены, об. %

Ароматика, об. %

П р н м е р 2. Используют то же сырье и те же катализаторы, что и в примере 1.

Условия процесса

Давление, кг/см 200

Поток водорода, л/л сырья 843

С увеличением срока службы катализатора (в данном случае отношение объема сырья к объему катализатора) для получения смазочных масел с постоянным индексом вязкости требуется повысить температуру процесса на несколько градусов. Данные приведены в табл. 2. одноступенчатый двухступенчатый

15 П р и мер 3. Влияние схемы потока на селектпвность.

Сырье вводят в виде потока, направляющегося вниз, и в виде потока, направляющегося гв"рх. Катализаторы тс же, что и в примере 1.

Условия проведения процесса:

Давление, кг/сл2

Температура, С

Объемная скорость, об/об/час

Поток водорода, л/л сырья

Гидрированный продукт, выходящий пз сепаратора низкого давления, фракционируют.

Получают фракцию, кипящую до 385 С, и

30 фракцию, имеющую т, кип. выше 385 С.

На фиг, 3 показано влияние схемы потока на селективность процесса гидрирования.

Предмет изобретения

Способ получения смазочных масел путем двухступенчатого каталитического гидрпрова40 ния вакуумных дистиллятов и/или вакуумнь1х нефтяных остатков при повышенной температуре под давлением в присутствии катализатора, содержащего сульфиды и/или окислы металлов VI u VIII группы с применением на

45 первой стадии окиси алюминия в качестве носителя катализатора, отличающийся тем, что, с целью улучшения качества целевого продукта, в качестве носителя для:катализатора второй ступени используют двуокись крем50 пия — окись алюминия и процесс ведут при температуре 350 †4 С и давлении 50—

500 атм, 21013

1io

7О

Составитель Н. Лихтерова

Редактор Т. Шарганова Техред Л. Богданова Корректор E. Михеева

Заказ 1185/11 Изд. № 1581 Тираж 473 Подписное

ЦНИИ11И Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2 р 140

" 1ZO ф

1 1ZO

1О ГО УО 4О ГО Я7

Выход смазочного оснодания, ад %

Фи г..У