Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БАЗОВЫХ КОМПОНЕНТОВ ВЫСОКОИНДЕКСНЫХ НЕФТЯНЫХ МАСЕЛ

Изобретение относится к процессам нефтепереработки, в частности к получению базовых компонентов высокоиндексных нефтяных масел.

На экологические характеристики нефтяных масел, в том числе остаточных, основное влияние оказывают содержание серы и групповой состав углеводородов. На технические характеристики остаточных масел оказывает влияние индекс вязкости.

В качестве основных требований к базовым нефтяным маслам в таблице 1 приведены спецификации в соответствии с классификацией API.

В качестве возможного прототипа приведен патент на СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БАЗОВЫХ КОМПОНЕНТОВ НЕФТЯНЫХ МАСЕЛ (Патент RU 2109793, дата публикации: 27.04.1998; заявитель: Акционерное общество открытого типа "Уфанефтехим"; авторы: Гилязиев Р.Ф., Ситников С.А., Мингараев С.С., Хамитов Г.Г., Гайсин И.Х., Батыров Н.А.), в котором рекомендован способ получения базовых компонентов нефтяных масел путем каталитического гидрокрекинга нефтяного сырья с получением остаточной фракции гидрокрекинга, вакуумной ректификации последней с выделением легкой и тяжелой фракций, их депарафинизации селективными растворителями и доочистки, отличающийся тем, что регулирование выходов легкой и тяжелой фракций проводят изменением количества остаточной фракции гидрокрекинга, идущей на рециркуляцию в сырье гидрокрекинга в пределах 0-60 мас. % на сырье процесса гидрокрекинга и температуры конца кипения сырья процесса гидрокрекинга в пределах 480-520°C.

Недостатком вышеприведенных примеров является отсутствие регулирования группового химического состава получаемого базового масла (таблица 1).

При создании изобретения ставилась задача получения высокоиндексного остаточного базового масла с ультранизким содержанием серы и минимальным содержанием полициклических ароматических углеводородов из доступной сырьевой базы, соответствующего требованиям II и/или III группы по классификации API (таблица 1).

Вышеуказанная задача решается способом получения базовых компонентов высокоиндексных нефтяных масел из неконвертированного остатка топливного гидрокрекинга вакуумного газойля, получаемого в процессе вакуумной перегонки мазутов сернистых и высокосернистых нефтей, в котором, согласно изобретению, неконвертированный остаток топливного гидрокрекинга сернистых и высокосернистых нефтей подвергают ректификации с целью отбора фракции 400-500°C с последующей ее экстракцией N-метилпирролидоном и последующим разделением на экстрактный и рафинатный растворы, отгонкой N-метилпирролидона из рафинатного и экстрактного растворов, депарафинизацией полученного рафината бинарным растворителем метилэтилкетон (МЭК)-толуол и последующей отгонкой растворителя из фильтрата.

Предлагаемый способ за счет применения ректификации и последующей экстракции селективным растворителем целевой фракции неконвертированного остатка гидрокрекинга вакуумного газойля позволяет получить базовый компонент высокоиндексных нефтяных масел из доступного сырья.

Сущность предлагаемого способа иллюстрируется следующим примером.

На первом этапе из неконвертированного остатка топливного гидрокрекинга путем вакуумной ректификации на стандартном аппарате АРН-2 в лабораторных условиях по ГОСТ 11011-85 была получена фракция с интервалами кипения 400-500°C (таблицы 2 и 3).

На втором этапе полученная фракция неконвертированного остатка гидрокрекинга с интервалами кипения 400-500° была подвергнута экстракции селективным растворителем N-метилпирролидоном. Экстракцию проводили однократно в обогреваемой делительной воронке с мешалкой и регулируемым термостатом. Механическое перемешивание при температуре эстракции проводилось в течение 30 минут при атмосферном давлении. Скорость вращения мешалки выбиралась такой, чтобы было эффективное перемешивание без образования большой воронки и устойчивой эмульсии. Разделение слоев проводили при температуре экстракции в течение 30 минут в чистые конические термостойкие колбы.

На третьем этапе рафинатный раствор промывали дистиллированной водой при интенсивном механическом перемешивании без образования эмульсии и температуре 60-70° до полного удаления растворителя. Количество водных промывок - не менее семи. Количество воды на одну промывку - не менее одного объема рафинатного раствора в делительной воронке. Удаление промывочной воды с растворителем проводилось путем отстаивания в делительной воронке.

На четвертом этапе полученный рафинат профильтровали через двойной обеззоленный бумажный фильтр с хлористым кальцием марки «ХЧ» при температуре 70°C для удаления следов воды.

Для полученного образца рафината были выполнены определения основных физико-химических показателей (таблица 4) и составлен материальный баланс экстракции (таблица 5).

Баланс разгонки остатка гидрокрекинга представлен в таблице 3.

Примерный выход фракции 400 - к.к. составляет 49% об.

Согласно приведенным в таблице 4 результатам анализов, рациональнее всего использовать пробу, полученную при соотношении растворитель:сырье 1,5:1 и температуре процесса 60°C, так как ее физико-химические показатели качества (выход рафината, содержание общей серы, плотность, индекс вязкости, показатель преломления) более всего оптимальны для последующей депарафинизации.

На пятом этапе по выбранному оптимальному технологическому режиму селективной очистки накопили образец рафината для получения депарафинированного масла с температурой застывания - 15°C. Депарафинизацию проводили бинарным растворителем МЭК-толуол в лабораторных условиях на обеззоленном бумажном фильтре под вакуумом с последующей отгонкой растворителя из полученного фильтрата. Технологический режим депарафинизации рафината представлен в таблице 6.

Материальный баланс депарафинизации рафината представлен в таблице 7.

Результаты определения физико-химических свойств полученного образца депарафинированного масла представлены в таблице 8.

Полученное депарафинированное масло (таблица 8) полностью отвечает требованиям II группы масел по классификации API, а именно содержанию общей серы 0,0011 (≤0,03) и индексу вязкости 114 (80-119).

Параметры качества получаемых базовых компонентов высокоиндексных нефтяных масел из остатка гидрокрекинга регулируются путем изменения:

- температуры экстракции фракции 400-500°C N-метилпирролидоном,

- объемным соотношением растворитель:сырье в процессе экстракции.

Контроль показателей базового масла в соответствии с требованиями систем стандартов ГОСТ и API.

Таким образом, при создании данного изобретения решена задача получения базовых компонентов высокоиндексных нефтяных масел с ультранизким содержанием серы и минимальным содержанием полициклических ароматических углеводородов из доступной сырьевой базы, соответствующих требованиям II группы по классификации API (таблицы 1 и 8).