СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ НИЗКОЗАСТЫВАЮЩИХ ЗИМНИХ СОРТОВ ТОПЛИВ ДЕПАРАФИНИЗАЦИЕЙ
METHOD FOR OBTAINING WAXY WINTER GRADES OF FUELS BY DEWAXING

Изобретение относится к химмотологии и может быть использовано для депарафинизации средне - дистиллятных товарных нефтепродуктов, выделения из них низкозастывающих зимних сортов топлив и товарных парафиновых углеводородов - компонентов летних топлив.
Для решения подобных задач распространены следующие способы депарафинизации нефтепродуктов: депарафинизация нефтепродуктов на вакуумных фильтрах с использованием низкотемпературной кристаллизации парафиновых углеводородов в кетон-ароматических растворителях [1]; депарафинизация нефтепродуктов фильтр-прессованием и потением гачей с использованием кристаллизации парафиновых углеводородов без применения растворителей [2]; карбамидная депарафинизация [3], депарафинизация на цеолитах [4].
Известен также способ депарафинизации нефтепродуктов путем смешения сырья с поверхностно-активным веществом (ПАВ), термообработкой полученной смеси, охлаждения ее до температуры депарафинизации, гомогенизации и выдерживания охлажденной смеси с последующим выделением парафиновых углеводородов на электродах в постоянном электрическом поле. В качестве ПАВ используют продукт конденсации синтетических жирных кислот фракции С21-25 и полиэтиленполиаминов в массовом соотношении 5,5:1,0 [5], соответственно.
Известен также аналогичный способ депарафинизации нефтепродуктов с использованием в качестве поверхностно активного вещества (ПАВ) продукта взаимодействия стеариновой кислоты, полиэтиленполиаминов и формальдегида [6]. Указанный способ выбран в качестве прототипа.
Недостатком известного способа является невозможность использования выделенных парафиновых углеводородов в качестве компонентов летних топлив ввиду накопления в них применяемых ПАВ, которые частично содержатся и в депарафинизированном топливе, увеличивая параметр «содержание фактических смол» по ГОСТ 8489-85.
Задачей, на решение которой направлено заявляемое техническое решение, является разработка способа получения депарафинированных низкозастывающих топлив и компонентов парафиновых топлив зимних сортов с пониженным содержанием ПАВ.
Поставленную задачу можно решить за счет достижения технического результата, который заключается в улучшении низкотемпературных свойств топлива - температуры застывания, фильтрации и помутнения.
Указанный технический результат достигается тем, что, в известном способе получения незастывающих зимних сортов топлив депарафинизацией нефтепродуктов, включающем смешение сырья с поверхностно-активным веществом, охлаждение этой смеси до температуры кристаллизации парафинов с последующим выделением парафиновых углеводородов в постоянном электрическом поле, в указанную смесь добавляют вспомогательное поверхностно-активное вещество, в качестве которого используется слабоминерализованная вода с содержанием солей до 500 мг/л в виде водно-спиртового раствора спиртов С1-С8 в соотношении 100:1.
Кроме этого указанный технический результат достигается также тем, что концентрации ПАВ используют в интервале от 0.001 до 0.01% масс., в процессе депарафинизации нефтепродуктов используют добавку воды с вспомогательным поверхностно - активном веществе с концентрацией последнего исключающей замерзание воды, при этом выбор вспомогательного поверхностно - активного вещества осуществляют с учетом заданных температурных условий использования топлива. Предлагаемый способ осуществляется следующим образом. В парафинистый нефтепродукт вводят 0,01-0,05 ПАВ, 0,001-1,0 масс.% воды (содержание солей в воде до 500 мг/л) в виде водно-спиртового раствора.
Далее смесь подается в блок электродепарафинизации, представляющий собой термостатированную систему коаксиальных электродов по прототипу. Для предотвращения электрического пробоя дно ячейки выполнено из диэлектрика.
Блок электродепарафинизации охлаждают до температуры депарафинизации минус 10-15°C.
Микрокристаллы воды являются эффективными центрами кристаллизации парафинов, а присутствие спиртов, в некоторых случаях, обеспечивает необходимую подвижность эмульсии.
При напряженности электрического поля 6000-10000 В/см в межэлектродном пространстве происходит разделение нефтепродукта на парафиновые углеводороды, образующие осадок на электродах, и прозрачные низкозастывающие углеводороды - депарафинированное топливо.
Эффективность процесса депарафинизации нефтепродуктов оценивается по выходу депарафинированного топлива, по понижению температуры застывания, фильтруемости и помутнения депарафинированного топлива относительно температуры застывания исходного продукта.
3
2
Пример 1. Для электродепарафинизации используют компонент дизельного топлива со следующими свойствами: температура застывания минус 21°C, температура помутнения минус 7-9°C; плотность при 20°C 826 кг/м; вязкость при 20°C 3,9 мм/с; 50% дизельного топлива выкипает при 281°C; анилиновая точка 69,5°C; содержание углеводородов, образовавших комплекс с карбамидом, 4,2 масс.%.
Электродепарафинизацию компонента дизельного топлива проводят в постоянном электрическом поле в присутствии сложноэфирной присадки в соответствии с прототипом [6]. Содержание ПАВ (депрессорной присадки - соп.ЭВА) составляет 0,0, 0,05 и 0,01 масс.%. Средняя напряженность электрического поля в межэлектродном пространстве ячейки составляла 10000 В/см, время охлаждения исходного дизельного топлива - 60 мин;
время электрообработки (осаждения) - 60 мин. Другие параметры депарафинизации: температура депарафинизации минус 11, 15, 17°C. Для исходного и депарафинированного дизельного топлива определяются температуры застывания и помутнения. Для оценки эффективности процесса определяли выход депарафинизированного топлива и рассчитывали его депрессию по температуре застывания и помутнения относительно исходного сырья без присадки.
Результаты депарафинизации представлены в таблице 1, а также прочие параметры процесса по прототипу [6].
Пример 2. Электродепарафинизацию компонента дизельного топлива проводили в соответствии с примером 1, с таким же компонентом дизельного топлива, как и в примере 1. Электродепарафинизацию компонента дизельного топлива проводили в постоянном электрическом поле в присутствии ПАВ - сложноэфирной присадки, в соответствии с примером 1. Содержание депрессорной присадки (соп. ЭВА) по заявляемому способу составляла 0,0, 0,5 и 1,0 масс.%. Содержание введенной воды в исходное топливо совместно с изоамиловым спиртом (ИАС) составляло 0,001% масс. Средняя напряженность электрического поля в межэлектродном пространстве ячейки составляла 10000 В/см, время охлаждения исходного дизельного топлива 60 мин; время электрообработки (осаждения) 60 мин. Другие параметры депарафинизации: температура депарафинизации минус 11, 15, 17°C. Для исходного и депарафинированного дизельного топлива определяются температуры застывания и помутнения. Для оценки эффективности процесса определяли выход депарафинизированного топлива и рассчитывали его депрессию по температуре застывания и помутнения относительно исходного сырья без присадки.
Результаты депарафинизации по способу, представлены в таблице 1.
Пример 3. Электрод епарафинизацию компонента дизельного топлива проводили в соответствии с примером 1 и таким же компонентом дизельного топлива, как и в примере 1. Содержание депрессорной присадки (соп. ЭВА) по заявляемому способу составляло 0.0, 0,05 и 0,01 масс.%. Содержание введенной воды в исходное топливо, совместно с (ИАС), составляло 0,005% масс. Средняя напряженность электрического поля в межэлектродном пространстве ячейки составляла 10000 В/см, время охлаждения исходного дизельного топлива 60 мин; время электрообработки (осаждения) 60 мин. Другие параметры депарафинизации: температура депарафинизации минус 11, 15, 17°C. Для исходного и депарафинированного дизельного топлива определяются температуры застывания и помутнения. Для оценки эффективности процесса определяли выход депарафинизированного топлива и рассчитывали его депрессию по температуре застывания и помутнения относительно исходного сырья без присадки.
Результаты депарафинизации по способу представлены в таблице 1.
Пример 4. Электродепарафинизацию компонента дизельного топлива проводили в соответствии с примером 1 и таким же компонентом дизельного топлива, как в примере 1. Содержание депрессорной присадки (соп. ЭВА) по заявляемому способу составляет 0,0, 0,05 и 0,01 масс.%. Содержание введенной воды в исходное топливо, совместно с (ИАС), составляло 0,01% масс. Средняя напряженность электрического поля в межэлектродном пространстве ячейки составляла 10000 В/см, время охлаждения исходного дизельного топлива 60 мин; время электрообработки (осаждения) 60 мин. Другие параметры депарафинизации: температура депарафинизации минус 11, 15, 17°C. Для исходного и депарафинированного дизельного топлива определяются температуры застывания и помутнения. Для оценки эффективности процесса определяли выход депарафинизированного топлива и рассчитывали его депрессию по температуре застывания и помутнения относительно исходного сырья без присадки.
Результаты депарафинизации по способу представлены в таблице 1.
Пример 5. Электрод епарафинизацию компонента дизельного топлива проводили в соответствии с примером 1 и таким же компонентом дизельного топлива, как в примере 1. Содержание депрессорной присадки (соп.ЭВА) по заявляемому способу составляет 0,0, 0,05 и 0,01 масс.%. Содержание введенной воды в исходное топливо, совместно с (МС), составляло 0,01% масс. Средняя напряженность электрического поля в межэлектродном пространстве ячейки составляла 10000 В/см, время охлаждения исходного дизельного топлива 60 мин; время электрообработки (осаждения) 60 мин. Другие параметры депарафинизации: температура депарафинизации минус 11, 15, 17°C. Для исходного и депарафинированного дизельного топлива определяются температуры застывания и помутнения. Для оценки эффективности процесса определяли выход депарафинизированного топлива и рассчитывали его депрессию по температуре застывания и помутнения относительно исходного сырья без присадки.
Результаты депарафинизации по способу представлены в таблице 1. Данные таблицы 1 показывают, что электродепарафинизация компонента дизельного топлива по заявляемому способу в условиях принятых параметров процесса приводит к разделению парафиновых и жидких углеводородов. Выход депарафинированного дизельного топлива с увеличением содержания присадки в компоненте дизельного топлива от 0,0 до 0,05 масс.% возрастает с 68 до 97 масс.%. При этом показатели качества депарафинированного дизельного топлива (ДДТ) также повышаются. Об этом свидетельствует высокая депрессия температуры застывания ДДТ, составляющая 7-24°C, и высокая депрессия температуры помутнения ДДТ, составляющая 8-16°C. Одновременное увеличение содержания сложноэфирной депрессорной присадки в исходном компоненте дизельного топлива до 0,01-0,05 масс.% и увеличение содержание введенной воды в топливо от 0,001 до 0,01 масс.% при электрообработке приводит к улучшению показателей депарафинизации исходного сырья: увеличивается выход депарафинированного дизельного топлива. При этом возрастает депрессия температуры застывания и помутнения депарафинированного дизельного топлива, что свидетельствует о преимуществах заявляемого способа.
Сокращения:
(соп. ЭВА) Сополимер этилвинилацетата;
(ИАС) изоамиловый спирт;
(МС) метиловый спирт;
+/- осаждение парафина происходит на обоих электродах;
С
Ер - средняя напряженность электрического поля в межэлектродном пространстве;
де
ТП. - температура депарафинизации;
ДДТ - депарафинированное дизельное топливо;
за
Тст. - температура застывания;
п.
Т - температура помутнения.
Литература
1. Богданов Н.Ф. и др. Депарафинизация нефтяных продуктов. М.: Гостоптехиздат, 1961, с.186-188.
2. Переверзев А.Н. и др. Производство парафинов. М.: Химия, с.161-164.
3. Усачев В.В. Карбамидная депарафинизация. М.: Химия, 1967, с.114-117.
4. Ахметов С.А. Технология глубокой переработки нефти и газа. Уфа: Гилем, 2002, с.321.
5. Пат. РФ 2106390, МПК6 C10G 73/30, опубл. 10.03.1998, Бюл. №7.
6. Заявка: 2008105256/04, 12.02.2008, опубликовано: 27.04.2009 Бюл. №12.