Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КАТАЛИТИЧЕСКОЙ КОМПОЗИЦИИ ДЛЯ ДЕМЕРКАПТАНИЗАЦИИ НЕФТИ И НЕФТЕПРОДУКТОВ

Изобретение относится к способу получения каталитической композиции для демеркаптанизации нефти и нефтепродуктов, сущность которого заключается в извлечении из сульфомассы продуктов сульфирования фталоцианина кобальта или его хлорзамещенных производных путем образования водонерастворимых ионных ассоциатов с липофильными третичными аминами и последующем их разложении при обработке водными растворами алканоламинов с образованием целевых водных растворов алканоламмониевых солей дисульфокислоты фталоцианина кобальта или ее хлорзамещенных производных. Выделяемый в виде органической фазы липофильный третичный амин возвращается в цикл.

Реализация данного способа позволяет упростить технологический процесс, исключить экологически грязные, низкопроизводительные стадии, такие как фильтрация, подсушка, использовать минимальное количество оборудования.

Изобретение относится к химической промышленности, в частности к производству катализаторов на основе сульфокислот фталоцианина кобальта, применяемых в процессах жидкофазной окислительной демеркаптанизации нефти и нефтепродуктов.

Так, известен процесс демеркаптанизации нефти, в котором используют катализаторный комплекс, приготовленный растворением дихлордиоксидисульфофталоцианина кобальта в 1%-ном растворе щелочи с последующим доведением концентрации раствора щелочи до 20 мас.% (Пат. RU №2087521, МПК ⁶ C10G 27/10, опубл. 20.08.1997 г.). К недостаткам этого процесса следует отнести относительно низкую активность катализаторного комплекса, а также необходимость создания специальной схемы приготовления катализаторного комплекса на нефтеперерабатывающем предприятии.

Наиболее близкой по составу и получаемому положительному эффекту является каталитическая композиция, представляющая собой жидкую смесь, состоящую из дисульфокислоты фталоцианина кобальта или ее хлорзамещенных производных, алканоламина, синергической добавки, представляющей собой линейный или циклический полиэфир, и воды (пат. RU 2458968 С1, МПК C10G 27/06, C10G 27/10, B01J 23/75, заявл. 09.02.2011, опубл. 20.08.2012). Приготовление композиции заключается в последовательном смешении индивидуальных компонентов. Следует отметить, что получение исходных дисульфокислот фталоцианина кобальта и его хлорзамещенных производных сопряжено с экологически грязными, низкопроизводительными процессами фильтрации, промывки и подсушки.

Целью данного изобретения явилась разработка высокопроизводительного, экологически чистого способа получения каталитической композиции для окислительной демеркаптанизации нефти и нефтепродуктов.

Поставленная цель достигается способом, сущность которого заключается в извлечении из сульфомассы продуктов сульфирования фталоцианина кобальта или его хлорзамещенных производных путем образования водонерастворимых ионных ассоциатов с липофильными третичными аминами и последующем их разложении при обработке водными растворами алканоламинов с образованием целевых водных растворов алканоламмониевых солей дисульфокислоты фталоцианина кобальта или ее хлорзамещенных производных. Выделяемый в виде органической фазы липофильный третичный амин возвращается в цикл. Оптимальный состав каталитической композиции получают введением линейных (полиэтиленгликоли) или циклических (краун-эфиры) полиэфиров в качестве синергической добавки, стабилизирующей реологические характеристики и устойчивость к седиментации.

В качестве липофильных третичных аминов используют широко применяемые в промышленности амины, содержащие (C₈-С₁₀)-алкильные группы.

Для получения алканоламмониевых солей дисульфокислот фталоцианина кобальта и его хлорзамещенных производных используют алканоламины общей формулы

(СН₃-)_mN(-СН₂-СН₂-ОН)_3-m, где m=0-2.

Полученные по предлагаемому способу образцы являются идентичными по составу и своим потребительским свойствам к образцам, полученным известным способом.

Реализация данного способа позволяет упростить технологический процесс, исключить экологически грязные, низкопроизводительные стадии, такие как фильтрация, подсушка, использовать минимальное количество оборудования.

Предлагаемый способ получения каталитической композиции для демеркаптанизации нефти и нефтепродуктов иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1. Сульфомассу, полученную в результате сульфирования 29,5 г фталоцианина кобальта 90 мл 20%-ного олеума при температуре 97-101°С в течение 2 часов, выделяют на 830 мл воды. К полученной суспензии прибавляют 42,8 г три-(2-этилгексил)амина, нагревают до 100°С и перемешивают в течение 30-45 мин при этой температуре. После отстаивания отделяют 820 мл водного раствора серной кислоты, перемешивают в течение часа, добавляют 150 мл воды и при температуре 100°С после перемешивания и отстаивания отделяют еще 210 мл слабокислой воды. К оставшейся смолообразной массе прибавляют 169,5 мл воды и 37,5 г триэтаноламина, нагревают до 100°С при перемешивании, отстаивают в течение 30 мин и разделяют органическую и водную фазы. При этом возвращают 40,7 г три-(2-этилгексил)амина. К водной фазе прибавляют 1,13 г полиэтиленгликоля ПЭГ-9 (м.м.400), перемешивают массу в течение 30 мин и выгружают полученную каталитическую композицию в тару. Выход готового продукта составляет 97%.

Пример 2. Сульфомассу, полученную в результате сульфирования 32,83 г монохлорфталоцианина кобальта 90 мл 20%-ного олеума при температуре 97-101°С в течение 2 часов, выделяют на 830 мл воды. К полученной суспензии прибавляют 48,4 г три-(С₈-С₁₀)алкиламина, нагревают до 100°С и перемешивают в течение 30-45 мин при этой температуре. После отстаивания отделяют 820 мл водного раствора серной кислоты, перемешивают в течение часа, добавляют 150 мл воды и при температуре 100°С после перемешивания и отстаивания отделяют еще 210 мл слабокислой воды. К оставшейся смолообразной массе прибавляют 124,7 мл воды и 12,64 г метилдиэтаноламина, нагревают до 100°С при перемешивании, отстаивают в течение 30 мин и разделяют органическую и водную фазы. При этом возвращают 46 г три-(С₈-С₁₀)алкиламина. К водной фазе прибавляют 6,45 г полиэтиленгликоля ПЭГ-13 (м.м.600), перемешивают массу в течение 30 мин и выгружают полученную каталитическую композицию в тару. Выход готового продукта составляет 95%.

Пример 3. Сульфомассу, полученную в результате сульфирования 32,83 г дихлорфталоцианина кобальта 90 мл 20%-ного олеума при температуре 97-101°С в течение 2,5 часов, выделяют на 830 мл воды. К полученной суспензии прибавляют 45,6 г три-(С₇-С₉)алкиламина, нагревают до 100°С и перемешивают в течение 30-45 мин при этой температуре. После отстаивания отделяют 820 мл водного раствора серной кислоты, перемешивают в течение часа, добавляют 150 мл воды и при температуре 100°С после перемешивания и отстаивания отделяют еще 210 мл слабокислой воды. К оставшейся смолообразной массе прибавляют 159,57 мл воды и 37,49 г триэтаноламина, нагревают до 100°С при перемешивании, отстаивают в течение 30 мин и разделяют органическую и водную фазы. При этом возвращают 44,7 г три-(С₇-С₉)алкиламина. К водной фазе прибавляют 1,2 г полиэтиленгликоля ПЭГ-13 (м.м.600), перемешивают массу в течение 30 мин и выгружают полученную каталитическую композицию в тару. Выход готового продукта составляет 96%.

Пример 4. Сульфомассу, полученную в результате сульфирования 32,83 г трихлорфталоцианина кобальта 90 мл 20%-ного олеума при температуре 97-101°С в течение 3 часов, выделяют на 830 мл воды. К полученной суспензии прибавляют 44,6 г три-(С₇-С₉)алкиламина, нагревают до 100°С и перемешивают в течение 30-45 мин при этой температуре. После отстаивания отделяют 820 мл водного раствора серной кислоты, перемешивают в течение часа, добавляют 150 мл воды и при температуре 100°С после перемешивания и отстаивания отделяют еще 210 мл слабокислой воды. К оставшейся смолообразной массе прибавляют 205 мл воды и 13,4 г диметилэтаноламина, нагревают до 100°С при перемешивании, отстаивают в течение 30 мин и разделяют органическую и водную фазы. При этом возвращают 43,7 г три-(С₇-С₉)алкиламина. К водной фазе прибавляют 9,44 г полиэтиленгликоля ПЭГ-35 (м.м.1500), перемешивают массу в течение 30 мин и выгружают полученную каталитическую композицию в тару. Выход готового продукта составляет 99%.

Пример 5. Сульфомассу, полученную в результате сульфирования 32,83 г дихлорфталоцианина кобальта 90 мл 20%-ного олеума при температуре 97-101°С в течение 2,5 часов, выделяют на 830 мл воды. К полученной суспензии прибавляют 45,6 г три-(С₇-С₉)алкиламина, нагревают до 100°С и перемешивают в течение 30-45 мин при этой температуре. После отстаивания отделяют 820 мл водного раствора серной кислоты, перемешивают в течение часа, добавляют 150 мл воды и при температуре 100°С после перемешивания и отстаивания отделяют еще 210 мл слабокислой воды. К оставшейся смолообразной массе прибавляют 156,7 мл воды и 37,49 г триэтаноламина, нагревают до 100°С при перемешивании, отстаивают в течение 30 мин и разделяют органическую и водную фазы. При этом возвращают 44,7 г три-(С₇-С₉)алкиламина. К водной фазе прибавляют 4,2 г циклического полиэфира 15-краун-5, перемешивают массу в течение 30 мин и выгружают полученную каталитическую композицию в тару. Выход готового продукта составляет 96%.

Пример 6. Сульфомассу, полученную в результате сульфирования 32,83 г трихлорфталоцианина кобальта 90 мл 20%-ного олеума при температуре 97-101°С в течение 3 часов, выделяют на 830 мл воды. К полученной суспензии прибавляют 44,6 г три-(2-этилгексил)амина, нагревают до 100°С и перемешивают в течение 30-45 мин при этой температуре. После отстаивания отделяют 820 мл водного раствора серной кислоты, перемешивают в течение часа, добавляют 150 мл воды и при температуре 100°С после перемешивания и отстаивания отделяют еще 210 мл слабокислой воды. К оставшейся смолообразной массе прибавляют 184,5 мл воды и 40,2 г триэтаноламина, нагревают до 100°С при перемешивании, отстаивают в течение 30 мин и разделяют органическую и водную фазы. При этом возвращают 43,7 г три-(2-этилгексил)амина. К водной фазе прибавляют 3,1 г циклического полиэфира 18-краун-6, перемешивают массу в течение 30 мин и выгружают полученную каталитическую композицию в тару. Выход готового продукта составляет 98,2%.

Способ получения каталитической композиции для демеркаптанизации нефти и нефтепродуктов, состоящей из дисульфокислот фталоцианина кобальта или его хлорзамещенных производных, алканоламинов, полиэфиров и воды, отличающийся тем, что в качестве фталоцианиновой составляющей используют продукты, полученные непосредственно из сульфомасс, образующихся в процессе сульфирования фталоцианина кобальта и его хлорзамещенных производных, путем образования водонерастворимых ионных ассоциатов с третичными липофильными аминами, содержащими (С₈-С₁₀)-алкильные группы, их отделения и последующего разложения водными растворами алканоламинов.