ПАТЕНТНЫЙ ПОИСК В РФ
НОВЫЕ ПАТЕНТЫ, ЗАЯВКИ НА ПАТЕНТ
БИБЛИОТЕКА ПАТЕНТОВ НА ИЗОБРЕТЕНИЯ

способ получения экологически чистого дизельного топлива

Классы МПК:C10G21/20 азотсодержащие соединения 
C10G27/12 с соединениями, выделяющими кислород, например пероксидными соединениями, хромовой кислотой, хроматами
C10G67/04 включая экстракцию растворителем в качестве ступени очистки в отсутствие водорода
Автор(ы):, , ,
Патентообладатель(и):Государственное унитарное предприятие Институт нефтехимпереработки Республики Башкортостан (ГУП ИНХП РБ) (RU)
Приоритеты:
подача заявки:
2012-08-16
публикация патента:

Изобретение относится к процессам нефтепереработки, в частности к получению экологически чистого дизельного топлива. Изобретение касается способа, включающего разделение исходной прямогонной дизельной фракции на легкий (фр. 150-315°C) и тяжелый (фр. 315-360°C) компоненты с последующим окислением тяжелого компонента 30%-ным водным раствором перекиси водорода в присутствии ацетона в качестве катализатора при температуре 90°C, времени окисления 20 мин и при интенсивном перемешивании и экстракцию продукта окисления после отделения воды N-метилпирролидоном с получением экстрактного и рафинатного растворов с последующей регенерацией N-метилпирролидона из вышеупомянутых растворов с выделением рафината и компаундированием его с легким компонентом прямогонной дизельной фракции. Полученный компаунд подвергают гидроочистке с получением гидрогенизата - экологически чистого дизельного топлива. Технический результат - получение топлив, соответствующих требованиям стандартов Евро-4 и Евро-5 с низким содержанием серы и полициклических ароматических углеводородов. 2 табл., 1 пр.

Изобретение относится к процессам нефтепереработки, в частности, к получению экологически чистого дизельного топлива.

На экологические свойства дизельного топлива основное влияние оказывают содержание серы (сероорганических соединений) и полициклических ароматических углеводородов (ПАУ). В таблице 1 приведены требования к качеству дизельного топлива по европейскому стандарту EN 590.

Таблица 1
Требования к качеству ДТ по EN 590 (основные меняющиеся показатели)
Показатель Стандарт EN 590
Евро-2, 1996 г.Евро-3, 2000 г. Евро-4, 2005 г.Евро-5, 2009 г.
Содержание серы, %, не более 0,050,0350,005 0,001
Цетановое число, не менее49 --51~
Содержание ПАУ, %, не более Не норм.--11 ~

Известен способ удаления соединений серы из дизельного топлива путем гидроочистки с применением катализаторов и водородсодержащего газа [Смирнов В.К., Ирисова К.Н., Талисман Е.Л. и др. / Нефтепереработка и нефтехимия. - 2007. - № 10. - с.13-19]. Недостатками приведенного способа являются высокая стоимость катализаторов и ограниченный срок его работы, большие энергетические затраты, высокий расход водорода, сложность удаления тиофенов.

Известен окислительный способ обессеривания светлых нефтяных дистиллятов перекисью водорода в присутствии катализаторов с последующим выделением сульфоксидов из оксидата экстракцией [Пат. РФ № 2235112, оп. 2004.05.20, МПК C10G 27/10, C10G 27/12, C10G 29/24]. Недостатки способа связаны с использованием широкой керосино-газойлевой фракции, низкой селективностью процесса и значительными энергозатратами.

Известен способ получения экологически чистого дизельного топлива с низким содержанием сернистых и ароматических соединений, принятый за прототип, согласно которому, исходную гидроочищенную дизельную фракцию разделяют методом ректификации на легкий и тяжелый компоненты, затем тяжелый компонент дизельной фракции подвергают жидкостной экстракции N-метилпирролидоном с последующей регенерацией растворителя из рафинатного и экстрактного растворов и компаундированием полученного рафината с легким компонентом дизельной фракции [RU 2441055, оп. 27.10.2011, МПК C10G 21/20].

Недостатком известного способа является использование в качестве сырья уже гидроочищенной дизельной фракции, что экономически нецелесообразно.

При создании изобретения ставилась задача получения экологически чистого дизельного топлива с содержанием серы и полициклических ароматических углеводородов, соответствующих требованиям стандарта с одновременным сокращением затрат, связанных с подготовкой сырья.

Вышеуказанная задача решается способом получения экологически чистого дизельного топлива, включающим разделение исходной дизельной фракции на легкий и тяжелый компоненты с последующей переработкой тяжелого компонента, экстракцию тяжелого компонента N-метилпирролидоном с получением экстрактного и рафинатного растворов с последующей регенерацией N-метилпирролидона из экстрактного и рафинатного растворов с выделением рафината и компаундированием его с легким компонентом дизельной фракции, согласно которому, тяжелый компонент дизельной фракции перерабатывают путем окисления 30%-ным водным раствором перекиси водорода в присутствии ацетона в качестве катализатора при температуре 90°C, времени окисления 20 мин и при интенсивном перемешивании, а экстракции N-метилпирролидоном подвергают продукт окисления тяжелого компонента дизельной фракции после отделения воды, причем объемное соотношение продукта окисления тяжелого компонента дизельной фракции и N-метилпирролидона составляет 1,0:2,5, при этом компаундирование рафината с легким компонентом прямогонной дизельной фракции проводят при соотношении 10,5:89,5% об. соответственно, а компаунд рафината с легким компонентом дизельного топлива подвергают гидроочистке при температуре 340°C, давлении 3,0 МПа и соотношении водорода к сырью 400:1 с получением гидрогенизата - экологически чистого дизельного топлива, при этом в качестве исходной дизельной фракции используют прямогонную дизельную фракцию, а легкий и тяжелый компоненты дизельной фракции представляют собой фракции 150-315°C и 315-360°C соответственно.

Сущность предлагаемого способа иллюстрируется следующим примером.

Исходное сырье-прямогонная дизельная фракция 150-360°C с содержанием серы 0,7460% мас., и ПАУ 17,6% масс. (суммарное содержание бициклических и трициклических ароматических углеводородов).

В лабораторных условиях на аппарате ректификации АРН-2 по ГОСТ 11011-85 из исходного сырья получили легкий компонент - фракцию 150-315°C с содержанием серы 0,4895% мас., и тяжелый компонент - фракцию 315-360°C с содержанием серы 1,5355% масс. Далее тяжелый компонент - фракцию 315-360°C подвергли окислению 30%-ным водным раствором перекиси водорода (ч.д.а.).

Окисление проводили следующим образом. В лабораторный реактор (трехгорлая колба с мешалкой) залили 100 мл тяжелого компонента прямогонной дизельной фракции (фр.315-360°C) и поместили на водяную баню. Включили мешалку. Баню нагревали до температуры 90°C на электрической плитке.

Окисление начали при достижении температуры в колбе 90°C путем подачи смеси окислителя (30%-ный водный раствор перекиси водорода) и катализатора (ацетон технический) в количестве 1,0% об. ацетона на исходный тяжелый компонент и 5,0%-ном мольном избытке чистого пероксида водорода по отношению к общей сере, содержащейся в составе тяжелого компонента дизельной фракции.

Смесь водного раствора перекиси водорода и ацетона вводили в колбу из делительной воронки быстро, но так, чтобы температура в колбе не падала ниже 75°C (реакция окисления начинается при температуре 55°C). Отсчет времени окисления вели от момента подачи окислителя и катализатора. Время окисления - 20 минут. Необходимым условием является интенсивное перемешивание реакционной массы в колбе (вплоть до создания эмульсии). После завершения окисления реакционную массу из колбы перелили в делительную воронку для отделения водного слоя. Разделение проводили при комнатной температуре в течение 20 мин. Водный слой слили в промежуточную колбу, затем - в слив.

Экстракцию продукта окисления тяжелого компонента прямогонной дизельной фракции (верхний органический слой в делительной воронке) проводили в термостатированном вертикальном экстракторе с нижним сливом и механической мешалкой при комнатной температуре и соотношении N-метилпирролидон: тяжелый компонент прямогонной дизельной фракции 2,5:1,0% при интенсивном механическом перемешивании. Время перемешивания - 20 мин, время отстаивания (разделения фаз) - 30 мин.

Получили рафинатный и экстрактный растворы в количестве 66,0 мл и 284,0 мл соответственно, из которых отделили N-метилпирролидон путем отгонки под вакуумом из круглодонной колбы. Выход по рафинату составил 65-66% об. (бесцветный) и 34-35% об. по экстракту (по отношению к исходной фракции). Общее содержание серы в рафинате составило 0,2785% масс. Далее смешали полученный рафинат с легким компонентом прямогонного дизельного топлива (фр. 150-315°C) в количестве 10,5 мл рафината и 89,5 мл легкого компонента дизельной фракции и полученный компаунд подвергли гидроочистке на пилотной установке при температуре 340°C и давлении в реакторе 3,0 МПа с кратностью водорода по отношению к сырью 400:1 об. в прямоточном режиме с получением гидрогенизата - целевого продукта (экологически чистого дизельного топлива).

Результаты определения общего содержания серы, полициклических ароматических углеводородов (ПАУ) и цетанового числа в исходной прямогонной дизельной фракции, рафинате и полученном гидрогенизате-экологически чистом дизельном топливе приведены в таблице 2.

Таблица 2
Результаты анализов исходной прямогонной дизельной фракции и полученных образцов рафината и суммарного гидрогенизата
ОбразецОбщее содержание серы, % масс.Содержание ПАУ, % масс. Цетановое число
Исходная дизельная фракция (прямогонная) 150-360°C 0,746017,646
Рафинат фр. 315-360°C 0,27857,254
Гидрогенизат (фр. 150-315°C + фр. 315-360°C)0,0012 6,451,5
Примечание: 1. Содержание полициклических ароматических углеводородов- ПАУ определяли на жидкостном адсорбционном хроматографе «Градиент».

2. Определение цетанового чиса проводили экспресс-методом по электропроводности.

Результаты, приведенные в таблице 2, показывают, что предлагаемый способ позволяет за счет окисления фракции 315-360°C водным раствором перекиси водорода, последующей экстракции продукта окисления N-метилпирролидоном и последующим гидрированием смеси (рафинат 315-360°C + фр. 150-315°C) получать дизельные топлива, соответствующие требованиям стандартов Евро-4 и Евро-5 с низким содержанием серы и ПАУ. Кроме того, предлагаемый способ позволяет сократить затраты на производство дизельного топлива за счет использования исходного сырья-прямогонной дизельной фракции. Образующийся экстракт полициклических ароматических и окисленных сероорганических соединений может быть использован в качестве сырья для установок термического крекинга, получения высококипящих ароматических растворителей и теплоносителей, флотореагентов для обогащения руд металлов платиновой группы.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Способ получения экологически чистого дизельного топлива, включающий разделение исходной дизельной фракции на легкий и тяжелый компоненты с последующей переработкой тяжелого компонента, экстракцию N-метилпирролидоном с получением экстрактного и рафинатного растворов с последующей регенерацией N-метилпирролидона из экстрактного и рафинатного растворов с выделением рафината и компаундированием его с легким компонентом дизельной фракции, отличающийся тем, что тяжелый компонент дизельной фракции перерабатывают путем окисления 30%-ным водным раствором перекиси водорода в присутствии ацетона в качестве катализатора при температуре 90°C, времени окисления 20 мин и при интенсивном перемешивании, а экстракции N-метилпирролидоном подвергают продукт окисления тяжелого компонента дизельной фракции после отделения воды, причем объемное соотношение продукта окисления тяжелого компонента дизельной фракции и N-метилпирролидона составляет 1,0:2,5, при этом компаундирование рафината с легким компонентом прямогонной дизельной фракции проводят при соотношении 10,5:89,5 об.% соответственно, а компаунд рафината с легким компонентом дизельного топлива подвергают гидроочистке при температуре 340°C, давлении 3,0 МПа и соотношении водорода к сырью 400:1 с получением гидрогенизата - экологически чистого дизельного топлива, при этом в качестве исходной дизельной фракции используют прямогонную дизельную фракцию, а легкий и тяжелый компоненты дизельной фракции представляют собой фракции 150-315°C и 315-360°C соответственно.


Скачать патент РФ Официальная публикация
патента РФ № 2497931

patent-2497931.pdf
Патентный поиск по классам МПК-8:

Класс C10G21/20 азотсодержащие соединения 

Патенты РФ в классе C10G21/20:
способ очистки моторного масла от продуктов старения и загрязнений -  патент 2528421 (20.09.2014)
способ получения нефтяного пластификатора -  патент 2513099 (20.04.2014)
состав селективного растворителя для выделения методом жидкостной экстракции из прямогонной дизельной фракции алкилдибензотиофенов и азотсодержащих соединений -  патент 2513020 (20.04.2014)
способ деароматизации бензиновой фракции - сырья пиролиза -  патент 2501842 (20.12.2013)
способ очистки легких углеводородных фракций -  патент 2492213 (10.09.2013)
способ деазотирования дизельного топлива -  патент 2490309 (20.08.2013)
способ очистки углеводородных смесей от азотсодержащих гетероциклических соединений -  патент 2460760 (10.09.2012)
способ получения дизельного топлива -  патент 2458104 (10.08.2012)
способ получения экологически чистого дизельного топлива -  патент 2441055 (27.01.2012)
способ селективной очистки масляного дистиллята под воздействием магнитного поля -  патент 2427609 (27.08.2011)

Класс C10G27/12 с соединениями, выделяющими кислород, например пероксидными соединениями, хромовой кислотой, хроматами

Патенты РФ в классе C10G27/12:
способ биокаталитической конверсии дибензотиофена -  патент 2527050 (27.08.2014)
способ получения дизельного топлива с улучшенными противоизносными и цетановыми характеристиками -  патент 2499032 (20.11.2013)
катализаторы сульфоокисления и способы и системы их применения -  патент 2472841 (20.01.2013)
способ очистки нефти и газоконденсата от сероводорода и меркаптанов -  патент 2418035 (10.05.2011)
приготовление компонентов смешения для очищенного топлива для транспорта -  патент 2326931 (20.06.2008)
способ окисления сульфидов нефти -  патент 2291859 (20.01.2007)
способ окислительного обессеривания ископаемых топлив с помощью ультразвука -  патент 2235754 (10.09.2004)
способ обессеривания светлых нефтяных дистиллятов -  патент 2235112 (27.08.2004)
непрерывный способ окислительного десульфирования ископаемых топлив при помощи ультразвука и его продукты -  патент 2233862 (10.08.2004)
способ подготовки сероводородсодержащей нефти -  патент 2196804 (20.01.2003)

Класс C10G67/04 включая экстракцию растворителем в качестве ступени очистки в отсутствие водорода

Патенты РФ в классе C10G67/04:
способ получения базового масла для смазочных материалов -  патент 2519747 (20.06.2014)
способ и устройство для получения углеводородного топлива и композиции -  патент 2517186 (27.05.2014)
способ переработки нефти -  патент 2510642 (10.04.2014)
многостадийный гидрокрекинг остатков перегонки -  патент 2495911 (20.10.2013)
способ полной конверсии тяжелого сырья в продукты перегонки -  патент 2455343 (10.07.2012)
способ полной конверсии тяжелого сырья в продукты перегонки -  патент 2430958 (10.10.2011)
способ первичной обработки сырой нефти с умеренной гидроконверсией в несколько этапов природного асфальта в присутствии разбавителя -  патент 2412978 (27.02.2011)
способ переработки тяжелого сырья, такого как тяжелые сырые нефти и кубовые остатки -  патент 2380397 (27.01.2010)
способ получения топлива для реактивных двигателей -  патент 2374300 (27.11.2009)
комплексный способ конверсии содержащего уголь сырья в жидкие продукты -  патент 2360944 (10.07.2009)


Наверх