×
20.02.2019
219.016.bc50

Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ КАТАЛИТИЧЕСКОГО ФОТООКИСЛЕНИЯ СЕРОСОДЕРЖАЩИХ ОРГАНИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ

Вид РИД

Изобретение

Аннотация: Изобретение относится к способу фотоокисления органических серосодержащих соединений в дизельной фракции нефти и может быть использовано в нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности. Способ каталитического фотоокисления включает перемешивание дизельной фракции с порошком диоксида титана; подачу полученной суспензии в реактор, куда подается воздух; воздействие УФ-света с длиной волны 320-385 нм на суспензию с последующей циркуляцией реакционной смеси между реактором и резервуаром; а также экстракцию раствором ацетонитрил-вода, причем серосодержащие вещества содержатся в дизельной фракции нефти. 1 з.п. ф-лы, 1 табл., 1 пр.

Изобретение относится к способу фотоокисления органических соединений серы (ОСС), содержащихся в дизельной фракции нефти и может быть использовано в нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности.

Существуют ряд методов обессеривания нефтяного сырья, используемых для удаления (ОСС) из жидких топлив: демеркаптанизация, биодесульфуризация, гидроочистка, экстракционные и адсорбционные методы, окислительное обессеривание. Способы удаления серы из нефтяного сырья делятся на:

- связанные с разрушением сернистых соединений и удалением их из сырья (гидроочистка, биодесульфуризация);

- способы, связанные с выделением ОСС и одновременной очисткой сырья (экстракция, окислительное обессеривание).

Наиболее надежными и доступными способами выделения ОСС являются окисление различными окислителями, адсорбция на силикагеле и оксиде алюминия, сернокислотная и щелочная экстракция, а также каталитические методы: гидроочистка и биодесульфуризация (Сираева И.Н. Особенности переработки сернистых нефтей // Нефтегазовое дело. – 2011. – №5. – С. 318–322). Существенными недостатками почти всех этих способов являются низкий коэффициент использования сырья, малая производительность устройств и нерентабельность при реализации их для крупномасштабных производств.

Наиболее близок по технической сущности к предлагаемому изобретению является способ, основанный на проведении процессов гетерогенного фотокатализа при очистке питьевой воды и вообще водной среды от органических соединений. При проведении фотокатализа воду обрабатывают с помощью источника УФ-света с длиной волны 330-380 нм в присутствии катализатора - диоксида титана, использующегося в виде микросфер с диаметром 0,15 мм, причем микросферы непрерывно перемешивают барботированием окислительного газа, в качестве которого используют кислород или воздух (Патент РФ № 2033970, МПК С02F1/32, опубл. 30.04.1995). Описанный способ принят за прототип изобретения.

Недостатком прототипа является то, что рассматривается обработка фотокатализом только водной среды, сточных вод. При этом не уточняется природа примесей, которые претерпевают изменения.

Изобретение относится к способу фотоокисления ОСС, содержащихся в дизельной фракции нефти, при ее обработки УФ-светом с длиной волны из диапазона 320-385 нм в присутствии катализатора и воздуха. В качестве катализатора используют диоксид титана, реакцию проводят при температуре 20°С. Изобретение позволяет упростить, и удешевить процесс окисления ОСС дизельной фракции до сульфоксидов (сульфонов) за счет снижения затрат на реагенты, реакционных объемов, и осуществлять процесс в промышленных масштабах.

В основу предлагаемого изобретения положен принцип гетерогенного фотокаталитического окисления ОСС, содержащихся в дизельной фракции нефти, при ее обработке УФ-светом в присутствии воздуха (кислорода).

Целью изобретения является окисление ОСС до сульфоксидов (сульфонов) для очистки дизельной фракции нефти.

Поставленная задача решается способом каталитического фотоокисления ОСС, входящих в состав углеводородного сырья, включающим их окисление при воздействии УФ-света в присутствии катализатора и воздуха, разделение смеси, полученной в результате фотоокисления, с получением очищенного углеводородного сырья и экстракта окисленых ОСС. В настоящем изобретении используют реактор, который представляет собой полую трубку из стекла, в верхней части расположен светодиодный чип «Epistar» мощностью 10 ватт, который излучает свет с заданной длиной волны из диапазона 320-385 нм. В нижнюю часть реактора от компрессора подается воздух со скоростью 100-150 мл/мин. Реактор имеет диаметр 5 см и высоту 100 см. По существу он состоит из оболочки, внутри которой течет реакционная смесь. По внутренней стенке реактора установлена спираль, которая образуют принудительную траекторию для реакционной смеси, увеличивая время нахождения ее во внутренней части реактора с тем, чтобы содействовать взаимодействию реакционной смеси (дизельной фракции) с излучением, генерированным лампой. Реакционная смесь – дизельная фракция, содержащая ОСС, в присутствии двуокиси титана в качестве катализатора, подвергалась постоянной циркуляции внутри полого пространства реактора, которое продувалось воздухом. Обработку в условиях реакции фотокаталитического окисления продолжают необходимое количество времени для окисления ОСС. Это достигается путем соединения реактора с соответствующим резервуаром и обеспечения циркуляции реакционной смеси через реактор и резервуар посредством насоса. Значительным преимуществом настоящего изобретения является использование обработки УФ-светом в присутствии катализатора - диоксида титана, которое позволяет легче и удобнее окислять ОСС дизельной фракции, с последующим удалением образующихся продуктов окисления (сульфоксидов, сульфонов) экстракцией ацетонитрил-вода. Процесс фотоокисления ведут при температуре 20оС, с продувкой воздухом. Тем самым увеличивая безопасность самого процесса окисления. Кроме того, процесс фотоокисления можно проводить непрерывно и перерабатывать большие объемы сырья.

Сущность изобретения заключается в обработке дизельной фракции нефти с помощью источника УФ-света с длиной волны, выбранной из диапазона 320-385 нм, в присутствии воздуха и катализатора - диоксида титана.

Пример. К дизельной фракции объемом 100 мл добавляли 0,8 г (1%мас.) порошка диоксида титана, все тщательно перемешивается на магнитной мешалке. При помощи насоса приготовленная суспензия подается сверху в реактор со светодиодной лампой, устройство которого описано выше. Внутрь реактора подается воздух. Полученная суспензия медленно по спирали спускается вниз реактора, при этом происходит воздействие УФ-света заданной длиной волны. На выходе из реактора суспензия собирается в другой резервуар. Затем снова подается в реактор. Циркуляцию реакционной смеси между реактором и резервуаром посредством насоса проводят 4 раза.

В качестве катализатора в способе согласно настоящему изобретению использовалась порошкообразная двуокись титана TiO2, которая после введения в дизельную фракцию и тщательного перемешивания образует коллоидную суспензию. Катализатор отделялся в конце процесса путем центрифугирования.

Окисленные ОСС (сульфоксиды, сульфоны) из дизельной фракции извлекали однократной экстракцией раствором ацетонитрил-вода (вода 5%об.), в объемном соотношении дизельная фракция : ацетонитрил-вода 1:2. Содержание серы в исходной и очищенной дизельных фракциях определялось методом сжигания в лампе по ГОСТ 19121-73.

Результаты очистки дизельной фракции с использованием метода каталитического фотоокисления приведены в таблице 1.

Таблица 1 – Результаты очистки дизельной фракции с использованием метода каталитического фотоокисления

Температура процесса 20±2оС; катализатор: порошок диоксид титан, объем сырья 100мл, содержание катализатора 1%мас.

Как видно из анализа представленных в таблице данных, содержание серы в дизельной фракции снизилось с 0,22 до 0,09 % мас. при обработке УФ-светом с длиной волны 380-385 нм.

Таким образом, предложенный способ каталитического фотоокисления органических веществ позволяет эффективно и просто произвести окисление серосодержащих соединений, входящих в состав нефтепродуктов, и произвести тем самым очистку нефтепродуктов от нежелательных компонентов. Предложенный способ обладает высокой эффективностью и является менее энергозатратным.

Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 121-130 из 173.
28.09.2018
№218.016.8c73

Биосовместимый материал

Изобретение относится к области медицинской техники, а именно к биосовместимому материалу, предназначенному для повышения жизнеспособности клеток костного мозга, на основе сплава никелида титана, отличающегося тем, что в состав сплава введено дополнительно серебро при полном ингредиентном...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002668128
Дата охранного документа: 26.09.2018
04.10.2018
№218.016.8ed5

Способ изготовления мощного нитрид-галлиевого полевого транзистора

Изобретение относится к электронной технике и предназначено для создания дискретных приборов и сверхвысокочастотных интегральных схем с использованием полевых HEMT транзисторов. Техническим результатом является более качественное удаление электронного резиста в окнах резистной маски,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002668635
Дата охранного документа: 02.10.2018
13.10.2018
№218.016.91f0

Буровой раствор с содержанием высокозамещенного карбоксиметилированного крахмала

Изобретение относится к буровым растворам на водной основе и может найти применение при строительстве нефтяных и газовых скважин в условиях действия высоких забойных температур, а также повышенной минерализации буровых растворов. Технический результат - способность бурового раствора сохранять...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002669314
Дата охранного документа: 10.10.2018
15.10.2018
№218.016.9247

Способ получения биодеградируемых композиционных материалов с открытой пористостью для восстановления костной ткани

Изобретение относится к области медицины, а именно к способу получения биодеградируемых композиционных материалов с открытой пористостью для восстановления костной ткани, включающему пропитку пористого керамического каркаса полимером, который отличается тем, что смесь гидроксиапатита с хлоридом...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002669554
Дата охранного документа: 12.10.2018
25.10.2018
№218.016.95c8

Цифровой интегратор

Изобретение относится к областям радиотехники, измерительной и вычислительной техники и может быть использовано в устройствах интегрирования в системах цифровой обработки сигналов, системах управления и специализированных вычислительных устройствах. Технический результат заключается в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002670389
Дата охранного документа: 22.10.2018
30.11.2018
№218.016.a268

Способ очистки дизельного топлива от серосодержащих соединений

Настоящее изобретение относится к очистке углеводородного сырья, содержащего сернистые соединения, путем экстракции сернистых соединений (СС) в ионную жидкость, модифицированную солями переходных металлов, и может быть использовано в нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002673539
Дата охранного документа: 28.11.2018
16.01.2019
№219.016.b01d

Полимерный реагент, обладающий улучшенными характеристиками диспергируемости, и способ его получения

Изобретение относится к растворимым в воде композициям водорастворимых простых эфиров полисахаридов (далее по тексту полимер), которые используются для получения однородных, не содержащих комков полимера растворов путем непосредственного введения композиции в системы на водной основе....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002677205
Дата охранного документа: 15.01.2019
03.02.2019
№219.016.b6af

Гидротермальный способ получения биорезорбируемого керамического материала

Изобретение относится к гидротермальному способу получения биорезорбируемого материала на основе гидроксиапатита (ГА) с использованием микроволнового излучения (СВЧ). Способ включает приготовление и перемешивание смеси гидроксида кальция, концентрированного 60-80 %-ного раствора ортофосфорной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002678812
Дата охранного документа: 01.02.2019
05.02.2019
№219.016.b726

Способ получения бисформиата бетулина

Изобретение относится к способу получения бисформиата бетулина, включающий, кипячение коры берёзы с последующей фильтрацией, концентрированием маточного раствора, разбавлением маточного раствора с последующей фильтрацией и сушкой полученного целевого продукта, а далее с повторной обработкой...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002678819
Дата охранного документа: 04.02.2019
16.02.2019
№219.016.bb5f

Способ получения концентрированных водных растворов глиоксалевой кислоты

Изобретение относится к области химической промышленности, в частности к способу получения концентрированного раствора глиоксалевой кислоты (ГК) из продуктов окисления глиоксаля (ГО), которая широко применяется в качестве реагента для получения лекарственных препаратов (аллантоин, атенолол),...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002679918
Дата охранного документа: 14.02.2019
Показаны записи 21-21 из 21.
20.04.2023
№223.018.4bb7

Способ неинвазивной дифференциальной диагностики заболеваний органов дыхательной системы и устройство для его осуществления

Группа изобретений относится к области медицины и может быть использована для неинвазивной дифференциальной диагностики заболеваний органов дыхательной системы. Способ включает предварительный отбор проб выдыхаемого воздуха у пациентов и определение набора конкретных летучих маркеров,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002760396
Дата охранного документа: 24.11.2021
+ добавить свой РИД