Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНОГО МАСЛА-ТЕПЛОНОСИТЕЛЯ

Изобретение относится к процессам нефтепереработки, в частности, к получению технологических масел.

Энергетика многих современных химических процессов и некоторых производств синтетического волокна основана на применении жидких теплоносителей и рабочих сред со специфическими химическими, теплофизическими и реологическими свойствами. На ряде таких производств успешно применяют нетоксичные нефтяные масла-теплоносители, отличающиеся достаточно высокими термической стабильностью и температурой самовоспламенения. Высокотемпературные нефтяные масла-теплоносители, работоспособные до 280-320°C, представляют собой продукты глубокой переработки нефти, в которых благодаря технологическим процессам достигается высокое содержание ароматических и нафтено-ароматических углеводородов.

Известны способы получения масла-теплоносителя АМТ-300 (ТУ 38.101537-75) на базе экстрактов фенольной очистки прямогонных вакуумных дистиллятов сернистых нефтей путем последующей их депарафинизации и доочистки (сернокислотной, адсорбционной или гидрокаталитической). Характеристики масла-теплоносителя АМТ-300 представлены в таблице 1.

Известны способы получения масла-теплоносителя АМТ-300Т (ТУ 38.1011023-85) на базе экстракта тяжелого газойля каталитического крекинга (фракция 350-475°C) с последующей селективной депарафинизацией и доочисткой (адсорбционной или гидрокаталитической). Характеристики масла-теплоносителя АМТ-300Т представлены в таблице 1.

Недостатком вышеприведенных изобретений является необходимость доочистки ароматического экстракта. Это приводит к дополнительным затратам при получении масел-теплоносителей, ухудшает экономику и усложняет технологию.

При создании изобретения ставилась задача получения масел-теплоносителей, аналогичных семейству АМТ, не требующих дополнительной доочистки из доступного нефтяного сырья.

Вышеуказанная задача решается тем, что в способе получения высокотемпературного масла-теплоносителя из неконвертированного остатка топливного гидрокрекинга вакуумного газойля, получаемого в процессе вакуумной перегонки мазутов сернистых и высокосернистых нефтей, в котором неконвертированный остаток топливного гидрокрекинга сернистых и высокосернистых нефтей подвергают ректификации с целью отбора фракции 350-400°C с последующей ее экстракцией N-метилпирролидоном и последующим разделением на экстрактный и рафинатный раствор, отгонкой N-метилпирролидона из рафинатного и экстрактного растворов с получением рафината и экстракта - высокотемпературного масла-теплоносителя.

Предлагаемый способ за счет применения ректификации и последующей экстракции селективным растворителем целевой фракции неконвертированного остатка гидрокрекинга вакуумного газойля позволяет получить новый технический результат на базе доступного нефтяного сырья:

- экстракт - высокотемпературное масло-теплоноситель;

- рафинат - полупродукт в производстве высокоиндексных базовых масел.

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 350-400°C. В таблице 2 приведены ФХС исходного неконвертированного остатка гидрокрекинга и фракции 350-400°C.

Баланс разгонки остатка гидрокрекинга представлен в таблице 3.

Примерный выход фракции 350-400°C составляет 38,0% об. на неконвертированный остаток гидрокрекинга.

На втором этапе полученная фракция неконвертированного остатка гидрокрекинга с интервалами кипения 350-400°C была подвергнута экстракции селективным растворителем N-метилпирролидоном. Экстракцию проводили однократно, в обогреваемой делительной воронке с мешалкой и регулируемым термостатом. Механическое перемешивание при температуре экстракции 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 и экстрактный растворы промывали дистиллированной водой при интенсивном механическом перемешивании без образования эмульсии и температуре 60-70°C до полного удаления растворителя. Количество водных промывок - не менее семи. Количество воды на одну промывку - не менее одного объема рафинатного или экстрактного растворов в делительной воронке. Удаление промывочной воды с растворителем проводилось путем отстаивания в делительной воронке.

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

По результатам экстракции (селективной очистки) фр. 350-400°C неконвертированного остатка гидрокрекинга N-метилпирролидоном был составлен материальный баланс (таблица 4).

Физико-химические свойства рафината и экстракта фракции 350-400°C неконвертированного остатка гидрокрекинга N-метилпирролидоном представлены в таблице 5.

В соответствии с результатами определения плотности, показателя преломления и др. полученных лабораторных образцов рафината и экстракта был сделан вывод о возможности использования рафината в качестве полупродукта для производства базового высокоиндексного масла 2-й группы по классификации API, а экстракта - в качестве высокотемпературного масла-теплоносителя (таблица 1).

Параметры качества получаемых рафината и экстракта регулируются путем изменения:

- технологического режима гидрокрекинга (например, изменением соотношения водород:сырье, давления и пр.);

- интервала температур кипения фракции неконвертированного остатка гидрокрекинга;

- температуры экстракции полученной фракции N-метилпирролидоном,

- объемным соотношением растворитель:сырье в процессе экстракции. Контроль содержания полициклических ароматических углеводородов в рафинате и экстракте проводится методом жидкостной хроматографии со спектрофотометрическим детектором по поглощению в ультрафиолетовой и видимой областях электромагнитного спектра.

Полученное масло-теплоноситель не требует дополнительной доочистки (таблица 5).

Таким образом, при создании данного изобретения решена задача получения масел-теплоносителей, аналогичных семейству АМТ, не требующих дополнительной доочистки из доступного нефтяного сырья.