WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 || 3 |

Таблица Условия и результаты частичной депарафинизации рафинатов Значение для рафинатов Показатели средневязкого вязкого Условия 1. Соотношение растворитель:сырье на 1 ступени фильтрации -на разбавление 2:1 2:-на промывку 1:1 1:2. Температуры фильтрации по -5, -3, 0 0, 2, ступеням, С Результаты 1. Выход парафина,% 9 7,2. Температура плавления парафина, 56 °С 3. Содержание масла в парафине, % 0,89 0,4. Температура застывания частично +4 +депарафинированного рафината, С При сравнении с глубокой депарафинизацией рафинатов, в предлагаемом способе наблюдается повышение выхода низкозастывающих масел на 4,4% и снижение на 3,8% соответственно для средневязкого и вязкого рафинатов.

Проведены исследования по разделению полученных гачей на депарафинированное масло и мягкий парафин в процессе низкотемпературного обезмасливания (табл. 8). В подобранных условиях, в две ступени фильтрации, получено дополнительно 17,8 и 34,2% депарафинированных базовых масел и 11,3 и 13,9 % мягких парафинов в пересчете на средневязкий и вязкий рафинаты соответственно.

Результаты проведенного исследования показали возможность безотходной переработки рафинатов при получении из них низкозастывающих масел (рис. 2).

Реализацию приведенной схемы возможно осуществить на двух промышленных установках – типовой установке депарафинизации и установке глубокой депарафинизации с дополнительным блоком регенерации растворителя.

Таблица Условия и результаты глубокой депарафинизации частично депарафинированных рафинатов Значение для рафинатов Показатели средневязкого вязкого Условия 1. Соотношение растворитель:сырье -на разбавление 5:1 5:-на промывку 1:1 1:2. Температура фильтрации, °С - 48 - Результаты 1. Выход депмасла,% на частично депарафинированный рафинат 68,0 48,на рафинат 61,9 44,2. Температура застывания депмасла, °С - 43 - 3. Температура плавления гача, °С 20 Анализ показателей качества, приведенный в табл. 9, показывает, что перспективной областью применения полученных низкозастывающих масел является использование в системах смазки холодильных агрегатов.

Базовые масла, полученные низкотемпературным обезмасливанием гача, при пониженных вязкости и температуре застывания, обладают равными вязкостно-температурными свойствами (индексом вязкости) с маслами, полученными из исходных рафинатов традиционной депарафинизацией.

Мягкие парафины в отличие от высокоплавких содержат вдвое меньше углеводородов нормального строения (табл. 10). В составе н-алканов мягких парафинов преобладают более легкокипящие углеводороды рафината.

Предложено использовать мягкие парафины в текстильной промышленности.

Таблица Условия и результаты низкотемпературного обезмасливания гачей глубокой депарафинизации частично депарафинированных рафинатов Значение для гачей Показатели средневязкого вязкого Условия 1. Соотношение растворитель:сырье -на разбавление 5:1 5:-на промывку 1:1 1:2. Температура фильтрации,С - 35, -32 -30, -Результаты 1. Выход депмасла,% - на гач 61 - на рафинат 17,8 34,2. Температура застывания - 23 - депмасла, С 3. Температура плавления мягкого 31 парафина, С 4. Содержание масла в мягком 13,4 23,парафине, % Частично депарафини- Гач Мягкий рованный Рафинат рафинат парафин I II III Высокоплавкий Депмасло Депмасло парафин низкозастывающее базовое Рис.2. Схема комплексной переработки средневязкого и вязкого рафинатов:

I – частичная депарафинизация (tф=-5…+5С);

II – глубокая депарафинизация (tф=-50С);

III – низкотемпературное обезмасливание (tф=-35…-25С) Таблица Качество депарафинированных масел, полученных при комплексной переработке рафинатов Показатели Значение для рафината средневязкого вязкого 1. Плотность при 20С, кг/м3 873 - 893 2. Вязкость кинематическая, мм2/с при 100С 5,19 5,13 8,27 7,при 40С 31,4 29,2 73,3 57,динамическая при - 25С, сПз 3632 - 25164 3. Индекс вязкости 92 104 79 4. Температура застывания, С -43 -23 -43 -5. Показатель преломления при 50С 1,4752 1,4706 1,4856 1,120 60 20 0 0 0,2 0,4 0,6 0,8 Содержание присадки, % Рис. 3. Вязкостно-температурные свойства низкозастывающих масел из средневязкого и вязкого рафинатов, с добавлением присадки Shellvis-50:

1, 4 – вязкость кинематическая при 100°С соответственно средневязкого и вязкого масел; 2, 5 - вязкость кинематическая при 40°С соответственно средневязкого и вязкого масел; 3, 6 – индекс вязкости соответственно средневязкого и вязкого масел Индекс вязкости Вязкость кинематическая, мм /с Как видно из табл. 9, низкозастывающие масла средней и особенно высокой вязкости обладают невысокими индексами вязкости. В связи с этим исследовалось влияние добавления вязкостной присадки на вязкостнотемпературные свойства полученных масел. Полученные данные (см. рис. 3) указывают на высокую приемистость масел к добавляемой присадке в исследованных концентрациях (до 0,8%), что повышает индекс вязкости масел до 130-140 пунктов. По уровню динамической вязкости при минус 25С (4471 сПз) и кинематической вязкости при 100С (11,2 мм2/с) образец депарафинированного масла из средневязкого рафината с содержанием присадки 0,8% соответствует классу SAE 10W/30.

Таблица Качество парафинов из средневязкого рафината Парафин Показатели твердый мягкий 1. Температура плавления, С 56 2. Содержание масла, % 4,91 13,3. Содержание н-алканов, % С18 - 0,С19 - 0,С20 - 0,С21 - 1,С22 0,04 2,С23 0,16 1,С24 0,39 1,С25 2,74 0,С26 2,16 0,С27 4,41 0,С28 1,89 0,С29 1,53 0,С30 1,30 0,С31 0,89 0,С32 0,73 0,С33 0,40 0,С34 0,37 0,С35 0,16 0,С36 0,16 0,С37 0,12 С38 0,04 4. Содержание изопарафино- 82,46 90,нафтеновых углеводородов, % В пятой главе приведены результаты исследований по вовлечению вакуумных дистиллятов ярегской нефти в производство низкозастывающих масел.

Ярегская нефть добывается шахтным способом, не содержит фракций, выкипающих ниже 183С, получаемые вакуумные дистилляты, ввиду незначительного содержания парафинов, обладают низкими температурами застывания.

Работы, проведенные во ВНИИ НП (Левинсон С.Э. и др.), показали возможность получения из маловязкого дистиллята ярегской нефти трансформаторного масла методом адсорбционной очистки движущимся адсорбентом.

В настоящее время ассортимент специальных продуктов из ярегской нефти, получаемых на НПЗ «ЛУКОЙЛ-Ухтанефтепереработка», ограничен её первичной переработкой. Вакуумные дистилляты используются в качестве масел-мягчителей для резиновой промышленности и главным образом как печное и судовое топливо.

Таблица Показатели качества и выход узких фракций вакуумного газойля ярегской нефти Пределы выкипания фракции, °С Показатели Н.к- 310- 330- 350- 370- 390410+ 310 330 350 370 390 1.Плотность при 20°С, кг/м3 889 891 898 908 912 916 2.Вязкость кинематическая, мм2/с при 40°С 5,18 7,55 10,91 17,56 28,89 60,73 154,при 100°С 1,67 2,06 2,52 3,14 4,66 6,27 10,3.Температура Ниже застывания,°С –60 -56 -48 -40 -34 -28 -4.Показатель преломления nD50 1,4815 1,4862 1,4922 1,4965 1,4998 1,5022 1,5.Выход*, % 1,3 4,1 10,6 16,9 21,4 25,2 19,* потери 1,2%.

Для определения оптимального фракционного состава дистиллята на аппарате АРН-2 получены узкие десятиградусные фракции и исследовано их качество (табл. 11). Произведено смешение узких фракций в соотношении пропорционально их содержанию в вакуумном газойле и определена их температура застывания. Для получения дистиллята с температурой застывания не выше 45°С требуется выделение фракции с концом кипения не выше 370°С.

Таблица Температуры застывания смесей узких фракций Пределы Пределы Температура Температура выкипания выкипания застывания,°С застывания,°С фракции, °С фракции,°С 310-350 -50 310-к.к. -310-370 -44 350-к.к. -310-390 -38 370-к.к. -310-410 -34 390-к.к. -410-к.к. -Для определения изменения температуры застывания узких фракций, проведена их очистка однократной экстракцией. В качестве растворителя применялся N-метилпирролидон в соотношении растворитель:сырье, равном 2:1. Экстракция проводилась при температуре на 20°С ниже критической температуры растворения. Результаты экстракции приведены в табл. 13.

Обнаружено увеличение температуры застывания рафинатов селективной очистки узких фракций с увеличением пределов их выкипания.

Для дальнейших исследований фракции с требуемыми пределами выкипания на аппарате АРН-2 из вакуумного газойля ярегской нефти выделены два дистиллята 300-370°С и 370-410°С, показатели качества которых представлены в табл. 14.

Таблица Режим и результаты экстракции N-метилпирролидоном узких фракций 310-330 13 - - - 330-350 45 25 63 1,4744 -47 350-370 68 48 51 1,4776 -37 370-390 74 54 53 1,4816 -29 390-410 80 60 53 1,4844 -20 410+ 91 71 56 1,4884 -12 Разделение вакуумного газойля ярегской нефти на две дистиллятные фракции и остаток позволит сконцентрировать смолы в остатке 420С+, что улучшит качество масел при их последующей очистке.

Для очистки полученного маловязкого дистиллята исследовались Nметилпирролидон и фенол с различной степенью обводнения, а также фурфурол. Данные опытов представлены в табл. 15.

Как видно из таблицы, при очистке N-метилпирролидоном достигнута наилучшая степень очистки при n, равном 1,4836, с выходом 35,4%.

D Значительного увеличения выхода рафината позволяет добиться обводнение растворителя. Снижение растворяющей способности растворителя с помощью воды в количестве 2% повышает выход рафината до 61,9% с незначительным ухудшением его качества.

На основании полученных данных проведен опытно-промышленный пробег по переработке маловязкого дистиллята ярегской нефти на установке 37/2 ОАО «Ново-Уфимский НПЗ». Поставленные партии в вагонахцистернах (всего 500 тонн) различались по качеству. Для лучшей пробы D ° С ° С ° С n КТР,С Выход Эффект Пределы выкипания Показатель повышения экстракции, застывания, застывания, фракции, ° С рафината, % Температура Температура температуры преломления дистиллята (табл. 1), в условиях моделирующих экстракционную колонну, проведена противоточная экстракция N-метилпирролидоном по Нэшу и Хантеру.

Таблица Показатели и выход фракций 300-370 и 370-410°С Температуры выкипания Показатели фракции,°С 300-370 370-903 1. Плотность при 20°С, кг/м2. Вязкость кинематическая, мм2/с 12,3 40,при 40°С 8,69 25,при 50°С 2,82 5,при 100°С 3. Показатель преломления nD50 1,4942 1,-44 -4. Температура застывания, °С 5. Выход, % 34,0 39,Таблица Условия и результаты очистки фракции 300-370°С селективными растворителями Растворитель N- метилпирролидон Фурфурол Фенол Кратность растворитель:

сырье 2,5:1 2,5:1 2,5:1 3,5:1 2,5:1 3,5:1 2:1 2:1 2:Содержание воды в растворителе, % 0 1 2 0 0 0 0 2 Выход рафината, % 39,8 50,9 61,9 35,4 61,9 55,3 35,4 44,7 54,Показатель преломления nD50 1,4752 1,4786 1,4806 1,4732 1,4805 1,4777 1,4789 1,4792 1,nD20 1,4854 1,4874 1,4892 1,4836 1,4909 1,4892 1,4882 1,4906 1,Вязкость кинематическая при 50°С, мм2/с 8,18 8,18 8,19 - - 8,53 7,17 8,06 8, По лабораторным данным потенциальное содержание высококачественного трансформаторного масла с тангенсом угла диэлектрических потерь при 90С 0,4 в дистилляте 300-370С составляет 59%.

Таблица Показатели режима очистки дистиллята, качество и выход рафината Лабораторная Опытноочистка промышленный Показатель (противоток) пробег Условия очистки 52,6 1. Критическая температура растворения, °С 30, 35, 40 56-2. Температуры экстракции, °С (в 3 ступени), 3. Соотношение растворитель:сырье 2:1 3:Результаты 7,34 6,1. Вязкость кинематическая при 50°С, мм2/с 1,4669 1,2. Показатель преломления при 50°С - 45 - 3. Температура застывания, °С 4. Содержание атомов углерода в 7,72 ароматических кольцах, % 5. Тангенс угла диэлектрических потерь при 0,4 90°С 6. Выход рафината, % 59

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ 1. Разработана и внедрена в промышленность комплексная схема переработки маловязких рафинатов, включающая процессы глубокой депарафинизации и низкотемпературного обезмасливания гача. В комплексной схеме предусмотрено безотходное использование маловязкого рафината, с получением 38% базового низкозастывающего масла, 44% высокоиндексного базового масла, с температурами застывания соответственно минус 55 и минус 15С, и мягких парафинов - высококачественного сырья для синтеза жирных кислот - в количестве 18%. Способ защищен патентом РФ № 2184137.

2. Исследована и предложена комплексная схема переработки средневязкого и вязкого рафинатов, представляющая «обратную последовательность» получения депарафинированных масел и парафинов. В сравнении с традиционной «прямой последовательностью» схема позволяет снизить удельные энергозатраты на перерабатываемый рафинат на 10-15%.

3. Применение схемы «в обратной последовательности» в сравнении с традиционной при переработке средневязкого рафината позволяет увеличить выход базовых низкозастывающих масел на 4-5%. Получаемые масла при загущении вязкостной присадкой с концентрацией менее 1% обладают высокими индексами вязкости (до 146) и низкими вязкостями при отрицательных температурах, что позволяет получать на их основе всесезонные моторные масла соответствующих классу вязкости SAE 10W/30.

4. Исследован углеводородный состав мягкого парафина, получаемого из дистиллятных рафинатов. Установлено, что с утяжелением пределов выкипания исходного рафината, в составе мягких парафинов увеличивается содержание изопарафиновых и нафтеновых углеводородов.

Предложены области применения мягких парафинов.

5. Установлена качественная зависимость температурного градиента депарафинизации от природы депарафинируемого сырья. Основным показателем, влияющим на температуру застывания масла, при депарафинизации является не температура застывания или плавления сырья, а содержание в нем парафино-нафтеновых углеводородов.

6. Предложена технология получения маловязких низкозастывающих масел из вакуумного газойля «марки А» ярегской нефти. Внедрение технологии, включающей вакуумную разгонку газойля и очистку Nметилпирролидоном маловязкого дистиллята, позволит получать на нефтеперерабатывающих заводах топливно-масляного профиля трансформаторное масло и низкозастывающий высокоароматизированный экстракт без применения процесса глубокой депарафинизации.

Основное содержание диссертации опубликовано в следующих работах:

1. Ольков П.Л., Азнабаев Ш.Т., Сафаров Д.О. и др. Физико-химические свойства узких фракций твердых углеводородов туймазинской нефти // Башкирский химический журнал.- 1999.- Т.6.- №2-3.- С.92-94.

2. Азнабаев Ш.Т., Ольков П.Л., Нигматуллин В.Р., Сафаров Д.О.

Оптимальный вариант депарафинизации маловязкого рафината сернистых нефтей // Методы кибернетики химико-технологических процессов (КХТП-V-99): Тез. докл. V Междунар. науч. конф.-Уфа:

УГНТУ, 1999.- Т.2.- Кн. 1.- С. 158.

3. Ольков П.Л., Азнабаев Ш.Т., Нигматуллин В.Р., Сафаров Д.О.

Pages:     | 1 || 3 |






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»