способ селективной очистки масляного дистиллята под воздействием магнитного поля
Классы МПК: | C10G32/02 с помощью электрических или магнитных средств C10G21/20 азотсодержащие соединения |
Автор(ы): | Пивоварова Надежда Анатольевна (RU), Адаспаева Саида Айдналяевна (RU), Адаспаев Айдналя Тунгалиевич (RU), Пивоваров Анатолий Титович (RU), Рамазанова Азалия Рамазановна (RU), Пименов Юрий Тимофеевич (RU), Кириллова Лариса Борисовна (RU), Руденко Михаил Федорович (RU) |
Патентообладатель(и): | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Астраханский государственный технический университет" ФГОУ ВПО АГТУ (RU) |
Приоритеты: |
подача заявки:
2009-12-31 публикация патента:
27.08.2011 |
Изобретение относится к области нефтепереработки. Изобретение касается способа селективной очистки масляного дистиллята под воздействием магнитного поля, включающего очистку масляного дистиллята N-метилпирролидоном, при этом 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. Технический результат - улучшение количественных и качественных показателей конечного продукта, снижение критической температуры растворения масляного дистиллята в N-метилпирролидоне, и тем самым уменьшение температуры экстракции. 1 з.п. ф-лы, 2 табл.
Формула изобретения
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.
Описание изобретения к патенту
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 мм 2/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 |
Класс C10G32/02 с помощью электрических или магнитных средств
Класс C10G21/20 азотсодержащие соединения