Способ селективной очистки масляных фракций нефти от полициклических ароматических соединений

010590 Настоящее изобретение относится к химической либо нефтеперерабатывающей промышленности и может найти применение при очистке нефтяных масляных фракций нефти от полициклических ароматических углеводородов, ухудшающих качество масел. Известны способы очистки нефтяных масел от нежелательных примесей жидкостной экстракцией с использованием в качестве селективных растворителей фенола, фурфурола, N-метилпирролидона (см. книгу Черножуков Н.И. Технология переработки нефти и газа. М., Химия, 1978, с. 93-95). Однако эти способы недостаточно эффективны в связи с низкими экстракционными свойствами используемых растворителей (низкая селективность или низкая растворяющая способность экстрагентов по отношению к выделяемым компонентам). Известен также способ очистки масляных фракций нефти селективными растворителями в присутствии поверхностно-активных веществ (ПАВ), например ПСМ-200, где количество добавляемого ПАВ составляет от 0,002 до 0,02 мас.% на сырье (см. журнал Химия и технология топлив и масел. 1992, 2, с. 22). Такой способ характеризуется недостаточной степенью воздействия ПАВ (ПСМ-200) на селективность растворителя по отношению к полициклическим ароматическим соединениям, что выражается в незначительном повышении выхода рафината без улучшения его качества. Наиболее близким к предполагаемому изобретению является способ очистки масляных фракций нефти селективными растворителями в присутствии ПАВ-1, общей формулы, приведенной в описании к патенту РФ 2081149, кл. С 10G 21/16. Согласно способу по патенту 2081149 очистку нефтяных масел проводят в 3 ступени в реакторе,снабженном мешалкой, с помощью известных растворителей (фенол, фурфурол, N-метилпирролидон) в присутствии подаваемого в сырье ПАВ: 1,1-бис-(политокси) - 20 гептадеценил - 2-имидазолиний ацетата. После проведения процесса эмульсия отстаивается, рафинатная часть отделяется от экстракционной с последующим отгоном растворителя и возвращением его в цикл. Качество рафината оценивается по индексу вязкости, содержанию тяжелой ароматики и асфальтосмолистых веществ. Недостатком известного способа является удорожание и повышенная сложность процесса экстракции, связанные с применением ПАВ, а также ведение процесса при повышенной температуре, что также ведет к энергетическим затратам. Настоящее предполагаемое изобретение направлено на решение задачи: снижение содержания полициклических ароматических углеводородов в исходном продукте без применения поверхностноактивных веществ, усложняющих и удорожающих процесс очистки, ведение процесса при пониженной температуре, а также сокращение потерь растворителя. Для получения этого технического результата в предлагаемом способе селективной очистки масляных фракций нефти от полициклических ароматических соединений путем ступенчатой жидкостной экстракции избирательным растворителем, сырье предварительно смешивают с низкокипящим углеводородным растворителем, в качестве избирательного растворителя используют диметилсульфоксид и очистку проводят при температуре 40-55 С. Благодаря отличительным признакам, а именно тому, что в качестве избирательного растворителя используется диметилсульфоксид, а каждую предыдущую ступень очистки проводят с использованием отработанного экстрактного раствора, взятого с последующей ступени, при этом исходный продукт предварительно смешивают с промежуточным низкокипящим углеводородным растворителем, стало возможным получать очищенное масло с низким содержанием полициклических ароматических соединений без использования поверхностно-активных веществ, усложняющих и удорожающих процесс очистки, а также снизить потери растворителя и сократить энергетические затраты. Способ осуществляется следующим образом. Селективную очистку масляных фракций нефти проводят в 3-4 ступени в реакторе, снабженном мешалкой. Перед началом процесса исходный продукт смешивают с промежуточным низкокипящим углеводородным растворителем, что необходимо для снижения вязкости масла и улучшения контакта фаз, после чего в смесь загружается диметилсульфоксид. Диметилсульфоксид - (CH3)2SO - мол.м. 78,13 является гигроскопической жидкостью без цвета и запаха с температурой кипения 189 С. Хорошо растворяет многие органические и неорганические соединения, повышает скорость реакций. Широко используется в промышленности как компонент косметических и лекарственных средств. ДМСО малотоксичен. Получается окислением (CH3)2S кислородом воздуха в присутствии оксидов азота или других соединений - переносчиков O2. Селективная очистка нефтяных масляных фракций ведется при массовом соотношении исходный продукт:промежуточный растворитель:ДМСО как 1:0,5:4 на каждой стадии очистки. Время перемешивания 20 мин, отстаивания - 30 мин при той же температуре. Температура по ступеням очистки составляет 40, 45, 55 С, после каждой ступени экстрактный раствор сливают, а в рафинат добавляют отработанный экстрактный раствор, взятый с последующей ступени очистки. При температуре ниже 40 С растворимость ПЦА в диметилсульфоксиде снижается и поэтому количество выделяемых из масляного сырья полициклических ароматических углеводородов снижается. При увеличении температуры выше 55 С кроме ПЦА будут выделяться ценные ароматические углево-1 010590 дороды вследствие их растворимости при этой температуре. После окончания процесса растворители отгоняются от рафината обычными известными способами. Примеры осуществления способа. Пример 1. Очистку пластификатора нефтяного, содержащего 7,8% полициклических ароматических углеводородов (ПЦА), в растворе бензина (промежуточный растворитель) проводят в 3 ступени в стеклянном реакторе, снабженном мешалкой, с помощью ДМСО. Массовое соотношение пластификатор:бензинрастворитель:ДМСО составляет 1:0,5:4 на каждой ступени. Время перемешивания - 20 мин, отстаивания 30 мин при той же температуре. Температура по ступеням очистки 40, 45, 50 С, после каждой ступени очистки экстрактный раствор сливают, а рафинатный смешивают со свежим или регенерированным ДМСО. Растворители отгоняют от рафината под вакуумом. Содержание ПЦА в рафинате составляет 2,2%, выход рафината 87%. Содержание ПЦА в экстракте составляет 40%. Пример 2. Очистку пластификатора нефтяного, содержащего 7,8% ПЦА, в растворе бензина (промежуточный растворитель) проводят по примеру 1 со следующими изменениями: очистку проводят в 4 ступени,на 1-ю ступень подают экстрактный раствор со 2-й ступени, на вторую - с третьей, на третью - с четвертой, на четвертую ступень подают свежий или регенерированный ДМСО. Температура по ступеням поддерживается 40, 45, 50, 55 С. Проведено 15 рабочих циклов. Содержание ПЦА в рафинате составляет 2,3%, выход рафината 90%. Содержание ПЦА в экстракте составляет 60%. Пример 3. Очистку компаундированного нефтяного масла, содержащего 10,0% ПЦА, проводят по примеру 2. Содержание ПЦА в очищенном масле составляет 2,8%, выход рафината 90%. Содержание ПЦА в экстракте составляет 60%. Пример 4. Очистку пластификатора (масло ПН-6 ш), содержащего 7,7% ПЦА, в растворе бензина (промежуточный растворитель) с помощью ДМСО проводят в 3 ступени в стальном реакторе емкостного типа с рабочим объемом 3 м 3, снабженном мешалкой. На первую ступень очистки подают экстрактный раствор со второй ступени, на вторую - с третьей, на третью - свежий (регенерированный) ДМСО. Температура по ступеням очистки и соотношение компонентов поддерживается по примеру 1. Содержание ПЦА в рафинате составляет 2,5%, выход рафината 92%.Содержание ПЦА в экстракте составляет 70%. Пример 5. Очистку пластификатора нефтяного, содержащего 7,8% полициклических ароматических углеводородов (ПЦА), в растворе бензина (промежуточный растворитель) проводят в 3 ступени в стеклянном реакторе, снабженном мешалкой, с помощью фурфурола. Массовое соотношение пластификатор:бензинрастворитель:фурфурол составляет 1:0,5:4 на каждой ступени. Время перемешивания - 20 мин, отстаивания - 30 мин при той же температуре. Температура по ступеням очистки 50, 55, 60 С, после каждой ступени очистки экстрактный раствор сливают, а рафинатный смешивают с фурфуролом. Растворители отгоняют от рафината под вакуумом. Содержание ПЦА в рафинате составляет 3,5%, выход рафината 60%. Содержание ПЦА в экстракте составляет 20%. В таблице приводятся сравнительные свойства исходного сырья и готового пластификатора, очищенного по предлагаемому способу, где 1 - исходный продукт, 2 - очищенный. Свойства исходного сырья и готового пластификатора Предлагаемый способ позволяет решить задачу эффективной очистки масляных фракций нефти от полициклических ароматических углеводородов с тремя и более кольцами с сохранением высокого содержания ароматических углеводородов без использования ПАВ, усложняющих и удорожающих процесс очистки. При этом экономия экстрагента составляет 30-40%, а также на 10-15% снижаются энергетические затраты, поскольку процесс ведется при достаточно низкой температуре.-2 010590 ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Способ селективной очистки масляных фракций нефти от полициклических ароматических соединений путем ступенчатой жидкостной экстракции избирательным растворителем, отличающийся тем,что сырье предварительно смешивают с низкокипящим углеводородным растворителем, в качестве избирательного растворителя используют диметилсульфоксид и очистку проводят при температуре 4055 С.