способ возбуждения рисайкла

Формула изобретения

Способ возбуждения рисайкла при ступенчатой противоточной фенольной очистке масел путем подачи фенольной воды на первую ступень, отличающийся тем, что на вторую ступень разделения подают деэмульгатор Диссольван 4411 на основе полиалкиленгликолей или полиметилсилоксан ПМС-200А в количестве 0,05 0,1% в расчете на сырье.

Описание изобретения к патенту

Способ может быть использован в нефтепереработке, в том числе в масляном производстве при очистке масел фенолом.

В процессе экстракции масел фенолом на первую ступень экстракции (низ экстракционной колонны) подают фенольную воду. Фенольная вода, растворяясь в феноле, снижает его растворяющую способность и в силу этих причин из экстрактного раствора выделяется рисайкл (вторичный рафинат), пополняющий рафинатную фазу.

Как описано в литературе, вода снижает не только растворяющую способность фенола, но и его избирательность. За счет снижения избирательности растворителя вторичный рафинат обогащается нежелательными компонентами, в основном полициклической ароматикой [1]

Как показано в различных литературных источниках, существуют 4 способа возбуждения рисайкла для выделения вторичного рафината из экстрактного раствора:

1) понижение температуры низа экстракционной колонны;

2) подача воды в экстракционную колонну ниже ввода сырья;

3) возврат в экстрактный раствор освобожденной от растворителя части экстракта;

4) подача в низ экстрактора растворителя неполярных компонентов сырья, слабо смешивающегося с основным растворителем [2]

При фенольной очистке масел в нижнюю часть экстракционной колонны подают фенольную воду, в которой содержится 12% фенола и 88% воды. Количество подаваемой фенольной воды в зависимости от перерабатываемого сырья меняется от 7 до 25% на циркулирующий в системе фенол. Причем при переработке маловязкой II масляной фракции расход воды максимальный, а при переработке остаточного деасфальтизата минимальный.

Способ возбуждения рисайкла фенольной воды выбран в качестве прототипа.

Разработан новый способ возбуждения рисайкла за счет подачи в экстрактный раствор деэмульгаторов и антипенных присадок.

При фенольной очистке масел часть компонентов рафината за счет эмульгируемости фаз удерживается в экстрактном растворе. При подаче фенольной воды вместе с частью захваченного в эмульсию рафината из экстрактного раствора вытесняются и компоненты экстракта, так как вода самый неизбирательный антирастворитель.

В процессе противоточной очистки захваченные в экстрактный раствор компоненты рафината не пополняют рафинатную фазу и лишь введение деэмульгатора или противопенной присадки высвобождает из экстрактного раствора компоненты рафината. Если просто взять экстрактный раствор, который определенное время выдерживался в покое, то в нем уже отсутствуют захваченные за счет эмульгирования компоненты рафината, и воздействие добавок Диссольвана и добавок присадки ПМС-200А не вызовет возбуждения рисайкла. Рисайкл выделяется только в процессе противоточного контактирования при введении добавок.

Вышеприведенные объяснения поясняют механизм образования второй фазы при воздействии добавок и становятся понятными результаты, полученные в примере 1. Вода избирательно вытесняет из экстрактного раствора рисайкл тройного объема, но с высоким показателем преломления ( n⁵_D⁰ 1,5085), добавки вытесняют в основном нежелательные компоненты масла с низким показателем преломления ( n⁵_D⁰ 1,4812-1,4805).

Противоточная схема экстракции представлена на чертеже.

В качестве исходного сырья была использована IV масляная фракция, которая выводится из вакуумной колонны в количестве 8-10% на исходную нефть.

Плотность при 20^oC, кг/м³ 924,3

Показатель преломления при 50^oC 1,5026

Вязкость кинематическая при 50^oC, мм²/с 40,78

Вязкость кинематическая при 100^oC, мм²/с 9,25

Содержание серы, 1,53

Цвет (визуально) Темно-желтый

Пример 1. В процессе противоточного контактирования в три ступени был получен экстрактный раствор, из которого при помощи фенольной воды был выделен вторичный рафинат. Вторичный рафинат был выделен и при помощи деэмульгатора Диссольвана-4411 и противопенной присадки ПМС-200А.

Условия получения экстрактного раствора с 10, 11 и 12 рядов противоточной схемы:

соотношение фенола к сырью 1,7:1;

температура по ступеням экстракции 55.60.65^oC;

время перемешивания на каждой ступени 3 мин.

Выход и качество полученных вторичных рафинатов приведены в табл.1.

Пример 1 иллюстрирует механизм образования рискайла.

Пример 2. Противоточная экстракция IV масляной фракции по схеме с подачей фенольной воды на первую ступень в количестве 5% на фенол. Соотношение растворителя к сырью 1,7:1(об). Температура по ступеням экстракции 55.60. 65^oC. Данные приведены в табл.2.

В примере 3 использованы режимные показатели по соотношению растворителя к сырью, по температурным условиям экстракции и по расходу фенольной воды в нижнюю часть системы, близкие к промышленным.

Пример 3. Противоточная экстракция по схеме с подачей на первую ступень разделения деэмульгаторов Диссольван-4411. Соотношение растворителя к сырью 1,6: 1. Температурные условия экстракции по ступеням 55.60.65^oC, подача воды на дополнительную ступень разделения 3% на циркулирующий фенол, время перемешивания фаз 3 мин. Данные приведены в табл.3.

Пример 4. Противоточная экстракция по схеме с подачей деэмульгатора в фенол. Параметры и режимные показатели не меняли. Данные приведены в табл.4.

Пример 5. Противоточная экстракция в три ступени с подачей в фенол 0,1% присадки ПМС-200А. Соотношение фенола к сырью 1,6:1. Температура по ступеням 55.60.65^oC. Подача воды на дополнительную ступень 3% на циркулирующий фенол. Время перемешивания фаз 3 мин. Данные приведены в табл.5.

Противопенная присадка легко разрушает эмульсию растворителя со смолами и низкоиндексной ароматикой.

Пример 6. Противоточная экстракция по схеме с подачей присадки ПМС-200А на первую ступень разделения. Соотношение фенола к сырью 1,6:1. Температура по ступеням разделения 55.60.65^oC. подача воды на дополнительную ступень 3% на циркулирующий фенол. Время перемешивания фаз 3 мин. Данные приведены в табл.6.

При подаче присадки ПМС-200А в систему на первую ступень разделения со стороны экстрактного раствора снижается время расслоения фаз.

Пример 7. Противоточная экстракция по схеме с подачей деэмульгатора на вторую ступень противоточной очистки и снижения подачи фенольной воды на первую ступень до 2% на сырье. Данные приведены в табл.7.

При подаче 2,0% фенольной воды на первую ступень очистки и при подаче 0,05% Диссольвана 4411 на вторую ступень получен высокоиндексный рафинат.

Пример 8. Противоточная экстракция по схеме с подачей антипенной присадки на вторую ступень противоточной очистки и снижения подачи фенольной воды на первую ступень до 2,0% на сырье. Данные приведены в табл.8.

При подаче 2,0% воды на первую ступень очистки и при подаче 0,05% на сырье присадки на вторую ступень очистки получен высокоиндексный рафинат.

Функции и природа добавок:

Диссольван 4411 немецкий неионогенный ПАВ, содержащий в своей структуре полярную и неполярную части. Благодаря своей структуре он накапливается на границе раздела фаз. Полярная часть молекулы погружена в экстрактный раствор (высокополярная фаза), а неполярная часть погружена в рафинатном растворе (слабополярная фаза). Полярная часть молекулы вытягивает из эмульсии компоненты экстракта, а неполярная часть вытягивает компоненты рафината в рафинатный раствор, разрушая тем самым эмульсию. Диссольван 4411 продукт окисления окиси этилена (окиси пропилена) и относится к соединениям типа полиалкиленгликолей (а.с. СССР N 1616962, кл. C 10 G 33/04, 1990).

Противопенная присадка ПМС-200А относится к соединениям типа полиметилсилоксана, полимерная цепь молекулы состоит из чередующихся атомов кислорода и кремния. Присадки типа ПМС-200А резко меняют поверхностное натяжение на границе раздела фаз. Масла (особенно тяжелые) склонны удерживать в своем составе газы и жидкие включения инородных соединений. Полисилоксаны снижают прочность поверхностных пленок и тем самым освобождают из жидкой фазы инородные включения. Это положение по механизму действия можно распространить и на системы, склонные к эмульгированию. Введение незначительных количеств присадки ПМС-200А на вторую ступень противоточной схемы при очистке масел фенолом сокращает время расслоения фаз в 2, а то и в 3 раза. Воздействие присадки резко снижает захват компонентов рафината в экстрактный раствор. (Кулиев А. М. Химия и технология присадок к маслам и топливам. М. Химия, 1972,с.164-165).