PL227839B1 - Sposób wytwarzania nie-rakotwórczego aromatycznego oleju technologicznego - Google Patents
Sposób wytwarzania nie-rakotwórczego aromatycznego oleju technologicznego Download PDFInfo
- Publication number
- PL227839B1 PL227839B1 PL410700A PL41070012A PL227839B1 PL 227839 B1 PL227839 B1 PL 227839B1 PL 410700 A PL410700 A PL 410700A PL 41070012 A PL41070012 A PL 41070012A PL 227839 B1 PL227839 B1 PL 227839B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- extract
- polar solvent
- solvent
- ratio
- aromatic
- Prior art date
Links
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 title claims description 34
- 239000010734 process oil Substances 0.000 title claims description 19
- 231100001223 noncarcinogenic Toxicity 0.000 title claims description 18
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title description 12
- 239000000284 extract Substances 0.000 claims description 102
- IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N Dimethylsulphoxide Chemical compound CS(C)=O IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 86
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 64
- 239000002798 polar solvent Substances 0.000 claims description 62
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 41
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims description 39
- SECXISVLQFMRJM-UHFFFAOYSA-N N-Methylpyrrolidone Chemical compound CN1CCCC1=O SECXISVLQFMRJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 29
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 28
- 238000007670 refining Methods 0.000 claims description 23
- 239000010779 crude oil Substances 0.000 claims description 12
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 claims description 8
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 claims description 8
- 238000002203 pretreatment Methods 0.000 claims description 5
- 125000005575 polycyclic aromatic hydrocarbon group Chemical group 0.000 description 29
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 14
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 13
- 239000000047 product Substances 0.000 description 10
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 9
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 8
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 8
- 239000004014 plasticizer Substances 0.000 description 8
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 7
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 6
- 230000000711 cancerogenic effect Effects 0.000 description 5
- 231100000315 carcinogenic Toxicity 0.000 description 5
- XPFVYQJUAUNWIW-UHFFFAOYSA-N furfuryl alcohol Chemical compound OCC1=CC=CO1 XPFVYQJUAUNWIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 5
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 5
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 5
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 5
- 150000004945 aromatic hydrocarbons Chemical class 0.000 description 4
- 239000010692 aromatic oil Substances 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 4
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 4
- 238000005191 phase separation Methods 0.000 description 4
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- XDTMQSROBMDMFD-UHFFFAOYSA-N Cyclohexane Chemical compound C1CCCCC1 XDTMQSROBMDMFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000005345 coagulation Methods 0.000 description 3
- 230000015271 coagulation Effects 0.000 description 3
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 3
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 3
- 230000002542 deteriorative effect Effects 0.000 description 3
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 3
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 3
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 3
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 3
- 238000005188 flotation Methods 0.000 description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 3
- 239000005060 rubber Substances 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N Phenol Chemical compound OC1=CC=CC=C1 ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 239000010426 asphalt Substances 0.000 description 2
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 2
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 231100000053 low toxicity Toxicity 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 238000005504 petroleum refining Methods 0.000 description 2
- -1 polycyclic aromatic compounds Chemical class 0.000 description 2
- 125000003367 polycyclic group Chemical group 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 description 2
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 description 2
- 229920003048 styrene butadiene rubber Polymers 0.000 description 2
- CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N O-Xylene Chemical compound CC1=CC=CC=C1C CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002174 Styrene-butadiene Substances 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 1
- 150000001336 alkenes Chemical class 0.000 description 1
- 150000001491 aromatic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000006065 biodegradation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- MTAZNLWOLGHBHU-UHFFFAOYSA-N butadiene-styrene rubber Chemical compound C=CC=C.C=CC1=CC=CC=C1 MTAZNLWOLGHBHU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000001186 cumulative effect Effects 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 239000002283 diesel fuel Substances 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 1
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 239000012456 homogeneous solution Substances 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 239000002480 mineral oil Substances 0.000 description 1
- 231100000219 mutagenic Toxicity 0.000 description 1
- 230000003505 mutagenic effect Effects 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 1
- 231100000614 poison Toxicity 0.000 description 1
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000001012 protector Effects 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 230000011514 reflex Effects 0.000 description 1
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 1
- 239000011877 solvent mixture Substances 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 238000013517 stratification Methods 0.000 description 1
- 239000011115 styrene butadiene Substances 0.000 description 1
- 229920003051 synthetic elastomer Polymers 0.000 description 1
- 239000005061 synthetic rubber Substances 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
- 239000003440 toxic substance Substances 0.000 description 1
- 231100000419 toxicity Toxicity 0.000 description 1
- 230000001988 toxicity Effects 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
- 239000008096 xylene Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
- C10G29/00—Refining of hydrocarbon oils, in the absence of hydrogen, with other chemicals
- C10G29/20—Organic compounds not containing metal atoms
- C10G29/28—Organic compounds not containing metal atoms containing sulfur as the only hetero atom, e.g. mercaptans, or sulfur and oxygen as the only hetero atoms
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
- C10G21/00—Refining of hydrocarbon oils, in the absence of hydrogen, by extraction with selective solvents
- C10G21/02—Refining of hydrocarbon oils, in the absence of hydrogen, by extraction with selective solvents with two or more solvents, which are introduced or withdrawn separately
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
- C10G21/00—Refining of hydrocarbon oils, in the absence of hydrogen, by extraction with selective solvents
- C10G21/06—Refining of hydrocarbon oils, in the absence of hydrogen, by extraction with selective solvents characterised by the solvent used
- C10G21/12—Organic compounds only
- C10G21/16—Oxygen-containing compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
- C10G21/00—Refining of hydrocarbon oils, in the absence of hydrogen, by extraction with selective solvents
- C10G21/06—Refining of hydrocarbon oils, in the absence of hydrogen, by extraction with selective solvents characterised by the solvent used
- C10G21/12—Organic compounds only
- C10G21/20—Nitrogen-containing compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
- C10G21/00—Refining of hydrocarbon oils, in the absence of hydrogen, by extraction with selective solvents
- C10G21/06—Refining of hydrocarbon oils, in the absence of hydrogen, by extraction with selective solvents characterised by the solvent used
- C10G21/12—Organic compounds only
- C10G21/22—Compounds containing sulfur, selenium, or tellurium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
- C10G21/00—Refining of hydrocarbon oils, in the absence of hydrogen, by extraction with selective solvents
- C10G21/28—Recovery of used solvent
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
- C10G29/00—Refining of hydrocarbon oils, in the absence of hydrogen, with other chemicals
- C10G29/20—Organic compounds not containing metal atoms
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Extraction Or Liquid Replacement (AREA)
Description
Niniejszy wynalazek dotyczy sposobu wytwarzania nie-rakotwórczego aromatycznego oleju technologicznego. Wynalazek ma zastosowanie w przemyśle chemicznym lub rafineryjnym ropy naftowej i może być stosowany w produkcji ropo-naftowych plastyfikatorów do kauczuku syntetycznego i opon.
Zgodnie z dyrektywą 2005/69/UE Parlamentu Europejskiego i Rady Europejskiej z dnia 16 listopada 2005, ropo-naftowe plastyfikatory olejowe nie mogą występować na rynku i być stosowane w produkcji opon i ich części w UE od dnia 01.01.2010 roku, jeśli zawierają więcej niż 3,0% PCA ustalonych zgodnie z IP-346: metoda 1998.
Oleje technologiczne (plastyfikatory) do kauczuku butadien-styren i opon o dużej zawartości węglowodorów aromatycznych (zawartość aromatycznego węgla więcej niż 25%, zgodnie z ASTM D 2140) są wytwarzane metodą rafinacji ekstraktów frakcji ropy naftowej za pomocą selektywnych rozpuszczalników.
Z uwagi na zwiększoną konsumpcję takich plastyfikatorów, należy zwiększyć wydajność instalacji przemysłowej, jak również poprawić bezpieczeństwo dla ochrony środowiska i zmniejszyć zużycie energii i innych zasobów do ich produkcji.
Obecnie istniejące metody rozpuszczalnikowej rafinacji ekstraktów frakcji ropy naftowej nie uwzględniają obecności w ekstraktach skondensowanych związków wysoko węglowych (karbenów, karboidów i tym podobnych), w rzeczywistości nierozpuszczalnych w większości znanych rozpuszczalników. Związki takie mogą być obecne w surowcu dostarczanym w ekstrakcji lub mogą być utworzone w wysokiej temperaturze w etapie usuwania rozpuszczalnika z roztworu ekstrakcyjnego podczas wytwarzania ekstraktów, ekstrakty zawierają największą liczbę związków reaktywnych (na przykład olefiny). Nierozpuszczalne zanieczyszczenia wpływają negatywnie na proces ekstrakcji i zmniejszają skuteczność działania instalacji do wysoko aromatycznych plastyfikatorów. Ponadto istnieje zapotrzebowanie na wybór bardziej selektywnych rozpuszczalników, w celu zmniejszenia ilości ekstraktów zawierających dużą ilość rakotwórczych węglowodorów aromatycznych.
W publikacji EP 0417980 ujawniono, że jako selektywny rozpuszczalnik stosuje się furfurol. Proces rafinacji charakteryzuje się niską wydajnością produktu końcowego (60-70%), spadkiem selektywności, gdyż furfurol rozpuszcza nie tylko związki policykliczne, ale także nie-rakotwórcze związki aromatyczne.
Wadą znanego sposobu jest stosowanie toksycznego rozpuszczalnika (furfurol), który ma zdolność dużego utleniania i również wytwarzania żywicy.
Znany jest sposób wytwarzania olejów technologicznych metodą dwustopniowej ekstrakcji opisany w publikacji DE60013106D.
Jako selektywny rozpuszczalnik stosuje się furfurol, fenol, N-metylopirolidon.
Wadą znanego sposobu jest złożoność procesu i toksyczność rozpuszczalników.
Korzystne jest zastosowanie dimetylosulfotlenku (DMSO) jako polarnego rozpuszczalnika.
Dimetylosulfotlenek różni się od innych rozpuszczalników polarnych większą selektywnością (odpowiednio zwiększa się końcowa wydajność produktu), niską toksycznością (dotyczy klasy zagrożenia 4 - substancji niskiego zagrożenia), nie tworzy mieszanin azeotropowych z wodą (proces usuwania rozpuszczalnika z wody jest uproszczony). Temperatura wrzenia dimetylosulfotlenku pod ciśnieniem atmosferycznym wynosi +189°C, a temperatura topnienia wynosi +18°C. Jest on powszechnie stosowany w medycynie (por. „Encyklopedia Chemiczna”, Vol. 2, Moskwa. „Sovetskaya entsyclopedia”, 1990, str. 64).
DMSO w wszystkich proporcjach miesza się z aromatycznymi węglowodorami, które nie mają długich łańcuchów bocznych, a właściwie nie rozpuszczają węglowodorów parafinowych - to wyjaśnia ich wysoką selektywność wobec wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych i wysoką wydajność rafinowanej ropy naftowej w ekstraktach rafinacji ropy naftowej.
Publikacja RU 2313562, klasy C10G21/22, C08K11/00, opublikowana 27.12.2007 opisuje sposób wytwarzania plastyfikatora i zastosowanie dimetylosulfotlenku, jako rozpuszczalnika do ekstrakcji (najbliższy stan techniki).
Istotą publikacji RU 2313562 jest to, że ekstrakt z rafinacji frakcji olejowej ropy naftowej za pomocą selektywnych rozpuszczalników jest traktowany dimetylosulfotlenkiem, gdzie stosunek wagowy dimetylosulfotlenek:ekstrakt wynosi 2,0-4,0:1, zakres temperatury wynosi 30-120°C, a otrzymana rafinowana ropa naftowa jest stosowana jako produkt pożądany. Korzystnie, ekstrakt jest wstępnie rozcieńczany rozpuszczalnikiem parafinowo-naftenowym, gdzie stosunek wagowy rozpuszczalnik:ekstrakt wynosi 0,1-0,5:1. Ekstrakt stanowi ekstrakt resztkowy i mieszaninę ekstraktów z pozostałych i destylatów.
PL 227 839 B1
Wynalazek umożliwia wytwarzanie nie-rakotwórczego oleju technologicznego, poprzez zmniejszenie zawartości rakotwórczych wielopierścieniowych związków aromatycznych.
Wadą powyższego procesu jest stosowanie rozpuszczalnika parafinowo-naftenowego, który jest cieczą wysoce łatwopalną, zwiększając tym samym niebezpieczeństwo wybuchu ogniowego.
Ponadto, użycie rozpuszczalnika parafinowo-naftenowego wymaga obniżenia temperatury procesu, co prowadzi do zwiększenia wskaźnika selektywny rozpuszczalnik :surowiec i rośnie zapotrzebowanie na energię do regenerowania rozpuszczalnika z roztworu ekstrakcyjnego. Inną wadą jest trudne ograniczenie zawartości wody w selektywnym rozpuszczalniku - nie więcej niż 1%. Gdy zawartość wody jest większa, to zdolność rozpuszczania się w dimetylosulfotlenku, zmniejsza się, skutkując wzrostem zawartości rakotwórczych wielopierścieniowych związków aromatycznych. Suszenie dimetylosulfotlenku do zawartości wody mniejszej niż 1%, wymaga wielkiego zużycia energii i skomplikowanych urządzeń rektyfikacyjnych.
W tym samym czasie, na poziomie granicy faz, tworzy się warstwa pośrednia z nierozpuszczalnych zanieczyszczeń, która stopniowo blokuje odcinek kolumny powodując w ten sposób obniżenie efektywności działania kolumny ekstrakcyjnej i spadek działania pomp.
Także te mieszaniny są częściowo odbierane z roztworu ekstrakcyjnego do urządzeń odparowujących, w którym zachodzi regeneracja rozpuszczalnika, prowadząc do zanieczyszczenia urządzeń wymiany ciepła powierzchni, a w konsekwencji do wadliwej pracy wyparek.
W publikacji RU 2279466 ujawniono sposób wytwarzania aromatycznych olejów zawierających mniej niż 3,0% wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych (PCA). Sposób obejmuje rafinację frakcji ropy naftowej rozpuszczalnikiem jakim jest dimetylosulfotlenek. Ekstrakt oddzielany jest od rafinatu przez sedymentację, a rafinat poddaje się obróbce w polarnym roztworze za pomocą rozpuszczalnika, na przykład dimetylosulfotlenku. Uzyskany docelowy produkt zawiera mniej niż 3,0% PCA.
Publikacja BY 7326 ujawnia proces rafinacji olejów mineralnych przez ekstrakcję mieszaniną zawierającą dimetylosulfotlenek i N-metylopirolidon, co zwiększa sprawność ekstrakcji. Proces ten umożliwia też rozdzielenie ekstraktu i rafinatu przez sedymentację. Następnie fazę stałą oddziela się przez sączenie.
Procesy ujawnione w publikacjach RU 2279466 i BY 7326, w odróżnieniu od niniejszego wynalazku, mają charakter jednoetapowy, tzn. nie obejmuje etapu obróbki wstępnej za pomocą mieszaniny dimetylosulfotlenku i N-metylopirolidonu w stosunku 1:(0,1-0,5). Ponadto, procesy te nie obejmują również odfiltrowania zanieczyszczeń mechanicznych powstałych na granicy powierzchni faz, co wpływa na pogorszenie parametrów tych procesów. Poddany obróbce surowiec stanowi destylat próżniowy, który nie został poddany rafinacyjnej ekstrakcji za pomocą selektywnych rozpuszczalników jak w niniejszym wynalazku. Co więcej, rozwiązanie ujawnione w publikacji BY 7326 nie zapewnia produktu zawierającego mniej niż 3,0% ekstraktu z PCA.
Celem wynalazku jest dostarczenie nowego, bardziej efektywnego sposobu wytwarzania nie-rakotwórczego aromatycznego oleju technologicznego o wysokiej zawartości węglowodorów aromatycznych (ponad 75%) i niskiej zawartości związków rakotwórczych, mutagennych i toksycznych substancji. Efekt techniczny wynalazku polega na zwiększeniu wydajności procesu poprzez wykluczenie tworzenia się warstwy pośredniej w kolumnie ekstrakcyjnej, zmniejszenie stosunku rozpuszczalnik:ekstrakt i w konsekwencji zwiększenie wydajności instalacji, ułatwienie procesu osuszania rozpuszczalnika, usuwanie parafino-naftenowego rozpuszczalnika zasadniczo upraszczając regenerację ekstrahentu z rafinowanego roztworu.
Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania nie-rakotwórczego aromatycznego oleju technologicznego zawierającego mniej niż 3,0% ekstraktu z PCA, zgodnie z metodą IP 346, który to sposób obejmuje etapy rafinacji ekstraktu frakcji ropy naftowej selektywnymi rozpuszczalnikami, oddzielenie ekstraktu, dodatkową obróbkę ekstraktu rozpuszczalnikiem polarnym, i wytworzenie rafinatu jako żądanego produktu; przy czym sposób ten charakteryzuje się tym, że ekstrakt poddaje się wstępnej obróbce rozpuszczalnikiem polarnym, a po wstępnej obróbce rozpuszczalnikiem polarnym, wytworzona mieszanina ekstraktu po obróbce wstępnej i rozpuszczalnika polarnego jest filtrowana, rozdzielana, na lekką frakcję częściowo rafinowanego ekstraktu i ciężką frakcję roztworu ekstrakcyjnego, przy czym frakcja lekka jest kierowana do dodatkowej obróbki rozpuszczalnikiem polarnym do otrzymania rafinatu jako pożądanego produktu, a frakcja ciężka jest kierowana do etapu regeneracji polarnego rozpuszczalnika, gdzie jako rozpuszczalnik polarny stosuje się mieszaninę dimetylosulfotlenku i N-metylopirolidonu do obróbki wstępnej oraz do obróbki dodatkowej, i gdzie stosunek dimetylosulfotlenku do N-metylopirolidonu w mieszaninie jest w zakresie 1:0,1-0,5.
PL 227 839 B1
W korzystnej odmianie wynalazku, stosunek polarnego rozpuszczalnika do ekstraktu w etapie obróbki dodatkowej jest w zakresie 1,5-2,5:1.
Korzystnie, stosunek polarnego rozpuszczalnika do ekstraktu w etapie obróbki wstępnej jest w zakresie 0,1-0,3:1.
N-metylopirolidon (1-metylo-2-pirolidon; N-metylo-y-butyrolaktam), ciężar cząsteczkowy wynosi 206°C; 82-84°C / 10 mm Hg; d204 1,0328; no20 1,4684; łatwo rozpuszczalny w wodzie, alkoholach, acetonie, benzenie, ksylenie.
N-metylopirolidon ma niską toksyczność; skumulowane właściwości są łagodne; biodegradacja jest wysoka.
N-metylopirolidon stosuje się w procesie rafinacji ropy naftowej frakcji aromatycznych węglowodorów i żywic w produkcji olejów typu naftenowych.
Powyższe i inne aspekty i zalety niniejszego wynalazku są ujawnione w poniższym szczegółowym opisie odnoszącym się do określonej figury rysunku, na którym jest pokazana instalacja do produkcji nie-rakotwórczego aromatycznego oleju technologicznego.
Instalacja do produkcji nie-rakotwórczego aromatycznego oleju technologicznego zawiera mieszalnik 1 podłączony do wymiennika ciepła 2 i filtr 3. Filtr 3 jest połączony z separatorem fazy 4 połączonym z dołem kolumny ekstrakcyjnej 5, wyposażonej w urządzenie stykowe 6. Wierzchołek kolumny ekstrakcyjnej 5 jest połączony z wymiennikiem ciepła 7. W dolnej części kolumny ekstrakcyjnej 5 jest zainstalowany regulator poziomu rozdziału fazowego 8.
Sposób wytwarzania nie-rakotwórczego aromatycznego oleju technologicznego przeprowadza się w sposób następujący. Poprzez rafinację frakcji ropy naftowej i odasfaltowanie rozpuszczalnikami polarnymi - fenol, N-metylopirolidon lub furfurol, znanymi metodami, wyodrębniane są ekstrakty - pozostałości i destylaty.
Selektywny ekstrakt rafinacji frakcji ropy naftowej w strumieniu (V) przez wymiennik ciepła 2 jest kierowany strumieniem (IV) do mieszalnika 1 do obróbki wstępnej. W wymienniku ciepła 2, ekstrakt ogrzewa się znanymi metodami do żądanej temperatury (70-110°C). Polarny rozpuszczalnik - mieszanina dimetylosulfotlenku i N-metylopirolidonu w stosunku wagowym od 1:0,1 do 0,5 jest kierowany do mieszaniny w postaci strumienia (III). Stosunek rozpuszczalnika polarnego i ekstraktu w etapie obróbki wstępnej jest w zakresie od 0,1 do 0,3:1. Mieszanie prowadzi się w temperaturze dolnej części kolumny równej 70-110°C. Mieszalnik może być wybrany ze standardowych przemysłowych urządzeń mieszających zapewniających dostateczne mieszanie ekstraktów naftowych i rozpuszczalników polarnych. Następuje tu kontaktowanie ekstraktu i rozpuszczalnika polarnego na granicy międzyfazowej i koagulacja (flotacja) bardzo małych inkluzji wysokowęglowych związków i zanieczyszczeń pochodzenia mineralnego, w większe cząstki. Ponadto, mieszanina ekstraktu i polarnego rozpuszczalnika w strumieniu (VI) jest skierowana do filtru 3, w którym następuje rozdzielanie cząstek utworzonych w trakcie mieszania.
Filtrowanie odbywa się znanymi sposobami, odzyskuje się cząstki stałe o średnicy mniejszej niż 20 pm, korzystnie w temperaturze 70-110°C. Filtrat w strumieniu (VIII) jest okresowo usuwany z filtra znanymi metodami i jest kierowany do bitumu. Dalej, przesączona mieszanina ekstraktu i polarnego rozpuszczalnika w strumieniu (VII) jest kierowana do separatora rozdzielania faz 4, do wytworzenia fazy lekkiej (częściowo rafinowany ekstrakt frakcji oleju naftowego) i fazy ciężkiej (roztwór ekstrakcyjny). Rozdzielacz faz 4 może zostać wybrany z przemysłowo wytwarzanych separatorów grawitacyjnych, separatorów odśrodkowych i separatorów cieczowych innych typów, zapewniających dostatecznie oddzielanie lekkiej fazy i ciężkiej fazy. Faza lekka w strumieniu (IX) jest kierowana do dołu kolumny ekstrakcyjnej 5 do dodatkowej obróbki, strumień fazy ciężkiej (X) jest kierowany do etapu regeneracji rozpuszczalnika polarnego. Kolumna ekstrakcyjna 5 zawiera urządzenie kontaktowe 6, dostarczone znanym sposobem (wirnik tarczowy lub wypełnienie regularne, lub złoże dumpingowe), aby zapewnić skuteczną wymianę masy, i ma strefy grawitacji w części dolnej i górnej kolumny do oddzielenia lekkiej fazy (rafinat) i ciężkiej fazy (ekstrakt). Średnica i wysokość kolumny zależy od wymaganej wydajności, liczba teoretycznych półek umożliwia najlepsze oddzielenie składników pierwotnego ekstraktu.
Do górnej części kolumny ekstrakcyjnej 5 poprzez wymiennik ciepła 7, doprowadzany jest strumień (XI) mieszaniny dimetylosulfotlenku i N-metylopirolidonu w stosunku wagowym wynoszącym 1:0,1 do 0,5. W wymienniku ciepła 7, mieszanina rozpuszczalnika jest ogrzewana do temperatury umożliwiającej uzyskanie temperatury na szczycie kolumny 5 w zakresie od 80 do 120°C, a temperatura dna kolumny 5 wynosi 70-110°C. Stosunek rozpuszczalnika polarnego i ekstraktu w dodatkowym etapie obróbki mieści się w zakresie wynoszącym 1,5 do 2,5:1.
PL 227 839 B1
Z dna kolumny 5 przez regulator poziomu rozdziału fazowego 8, odprowadzany jest strumień (XIII) roztworu do ekstrakcji zawierający dimetylosulfotlenek, N-metylopirolidon, policykliczne węglowodory aromatyczne, żywice i asfalteny. Ze szczytu kolumny odprowadzany jest strumień XII roztworu rafinatu zawierający rafinowaną ropę naftową, uchodzący N-metylopirolidon i dimetylosulfotlenek. Po ukończeniu procesu, rozpuszczalniki są oddzielane od ekstraktu i rafinatu znanymi sposobami (destylacja, reekstrakcja podciśnieniowa). Rafinowana ropa naftowa jest stosowana jako olej technologiczny (plastyfikator). Ekstrakt może być stosowany jako składnik oleju napędowego, do wytwarzania asfaltów i dla innych celów.
Jako polarny rozpuszczalnik stosuje się mieszaninę dimetylosulfotlenku i N-metylopirolidonu w stosunku wagowym od 1:0,1 do 0,5.
Przykład 1 (porównawczy)
Do ekstrakcji użyto kolumny składającej się z dwóch szklanych skorup obudowy o średnicy 25 mm wypełnionej metalowym złożem i posiadającej płaszcze ogrzewające i płaszcze chłodzące.
Temperaturę w kolumnie utrzymywano za pomocą dwóch termostatów, z których jeden ogrzewał górny wymiennik ciepła i górną część obudowy, drugi - dolną obudowę oraz dolny wymiennik ciepła.
Ekstrakt otrzymany poprzez rafinację rozpuszczalnikową oleju pozostałościowego fenolem, zawierający 8,9% wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych (PCA) według metody IP-346 i 33,5% aromatycznych węgli Ca, wprowadzano przy pomocy pompy dozującej poprzez wymiennik ciepła do dolnej części kolumny ekstrakcyjnej. Dimetylosulfotlenek (DMSO) dostarczono za pomocą pompy dozującej, przez wymiennik ciepła do górnej części kolumny ekstrakcyjnej, w stosunku wagowym DMSO:ekstrakt wynoszącym 2,0:1. Temperatura na szczycie kolumny wynosiła 115°C, na dole kolumny - 100°C.
Z dna kolumny, usunięto strumień roztworu rafinatu zawierający rafinowaną ropę naftową i DMSO. Z dna kolumny poprzez regulator poziomu rozdziału fazowego 8 usunięto roztwór ekstrakcyjny zawierający DMSO, ekstrakt PCA i żywice. Stopniowe gromadzenie się warstwy pośredniej na granicy faz jest niezauważalne, ale następuje uszkodzenie działania systemu kolumny, pogarsza się jakość rafinacji ropy naftowej, dlatego dawkowanie ekstraktu i DMSO musiało być obniżone o 30% na miesiąc.
Po odpędzeniu rozpuszczalników, rafinat ropy naftowej stosowany jest jako plastyfikator i wytwarzany jest ekstrakt zawierający PCA z trzema lub więcej pierścieniami aromatycznymi i żywice, który jest produktem ubocznym. Otrzymany nie-rakotwórczy aromatyczny olej technologiczny poddano analizie na zawartość ekstraktu PCA i zawartość węgla aromatycznego Ca.
Zawartość PCA w ekstrakcie oznaczano metodą IP-346. Oznaczanie przeprowadza się poprzez ekstrakcję próbki oleju rozpuszczonego w cykloheksanie za pomocą dimetylosulfotlenku, a następnie wyodrębnienie PCA z roztworu za pomocą cykloheksanu i 4% wodnego roztworu chlorku sodu, i odpędzenie cykloheksanu z PCA na wyparce obrotowej.
Zawartość aromatycznego węgla Ca określano metodą ASTM D 2140. Metoda ta polega na pomiarze indeksu refrakcji w temperaturze 20°C, gęstości w temperaturze 20°C i lepkości kinematycznej w 37,8°C. Ponadto, w zależności od uzyskanych wyników pomiaru interceptu refrakcji, oblicza się stałą ciężar - lepkość. Następnie, zgodnie z wartościami interceptu refrakcji (intercept - punkt przecięcia prostej z osią współrzędnych) i stałej ciężar - lepkość, na wykresie oznaczono zawartość aromatycznego węgla Ca.
Właściwości wytworzonego nie-rakotwórczego aromatycznego oleju technologicznego podano w tabeli 1.
Przykład 2
W cylindrycznym urządzeniu zaopatrzonym w mieszadło i płaszcz grzejny, w temperaturze 100°C w ciągu 30 minut, mieszano 3000 g ekstraktu (o kinematycznej lepkości w temperaturze 100°C, zgodnie z normą ASTM D 445, wynoszącej 21,6 mm2/s, ekstrakt o zawartości PCA wynoszącej 8,9% zgodnie z metodą IP-346, zawartość aromatycznego węgla Ca wynosiła 33,5%) i 600 g mieszaniny DMSO i NMP w stosunku wagowym wynoszącym 1:0,1. Stosunek wagowy rozpuszczalnika polarnego i ekstraktu w etapie obróbki wstępnej wynosił 0,2:1. Otrzymaną mieszaninę w temperaturze 100°C przesączono przez metalowy filtr o wielkości porów nie większej niż 20 pm.
Filtr umieszczono w ogrzewanej dolnej części cylindrycznego urządzenia do pełnej stratyfikacji w temperaturze 100°C. Po rozdziale, fazę ciężką oddzielono i przesłano do regeneracji rozpuszczalnika polarnego, fazę lekką przesłano do dodatkowej obróbki ekstraktu rozpuszczalnikiem polarnym.
PL 227 839 Β1
Tak obrobiony ekstrakt (bez rozdzielania rozpuszczalnika) poddano dalszej rafinacji poprzez ekstrakcję według Przykładu 1, mieszaniną dimetylosulfotlenku i N-metylopirolidonu w stosunku Wagowym wynoszącym 0,1:1 w kolumnie ekstrakcyjnej, w następujących warunkach: temperatura dna kolumny wynosiła 115°C, stosunek wagowy polarnego ekstraktu i ekstraktu w etapie obróbki wstępnej wynosił 1,8:1, stosunek całkowitego ciężaru polarnego ekstraktu i ekstraktu z etapu obróbki wstępnej i z etapu dodatkowego oczyszczania wynosił 1,9:1. Rozpuszczalnik polarny oddzielono od πίθο ko twórczego aromatycznego oleju technologicznego metodą destylacji pod niższym ciśnieniem (ciśnienie 5 mbar, temperatura 180°C). Otrzymany nie-rakotwórczy aromatyczny olej technologiczny analizowano na zawartość ekstraktu PCA i zawartość węgla aromatycznego Ca.
Podczas pracy ciągłej (w ciągu jednego miesiąca), tworzenie się warstwy pośredniej było niezauważalne, nie było wymagane dozowanie.
Wyniki dodatkowej obróbki ekstraktu rozpuszczalnikami polarnymi podano w tabeli 1.
Przykłady 3-6
Sposób przygotowania i dodatkowej obróbki przeprowadzono zgodnie z Przykładem 2 opisu. Stosunek wagowy dimetylosulfotlenku i N-metylopirolidonu w mieszalniku zmieniał się w zakresie wynoszącym 1:0,08-0,6. Wyniki rafinacji ekstraktu polarnymi rozpuszczalnikami podano w tabeli 1.
Tabela 1
| Przykład | Kompozycja polarnego rozpuszczalnika DMSO/NMP | Stosunek polarny rozpuszczalnik/ ekstrakt w dodatkowej obróbce | Wydajność nierakotwórczego aromatycznego oleju technologicznego % | Zawartość ekstraktu PCA, % | Zawartość aromatycznego węgla Ca % |
| 1 (Porównawczy) | 1:0 | 2,0:1 | 90 | 3,2 | 27,8 |
| 2 | 1:0,1 | 1,8:1 | 89 | 2,9 | 27,4 |
| 3 | 1:0,08 | 1,8:1 | 90 | 3,1 | 27,8 |
| 4 | 1:0,3 | 1,8:1 | 88 | 2,7 | 26,5 |
| 5 | 1:0,5 | 1,8:1 | 87 | 2,7 | 25,9 |
| 6 | 1:0,6 | 1,8:1 | 85 | 2,7 | 24,6 |
Jak wynika z Tabeli 1, gdy stosunek dimetylosulfotlenek:N-metylopirolidon w mieszaninie jest mniejszy niż 1:0,1, to otrzymany produkt nie spełnia wymagań dla wskaźnika „zawartość ekstraktu PCA” zgodnie z metodą IP-346 i wynosi więcej niż 3,0% (Przykład 3). Gdy stosunek dimetylosulfotlenek:N-metylopirolidon w mieszaninie jest większy niż 1:0,5 (Przykład 6), to selektywność ekstrakcji aromatycznych policyklicznych węglowodorów zmniejsza się, co w konsekwencji oznacza, że zawartość aromatycznych pierścieni węglowych jest mniejsza niż 25%, prowadząc w ten sposób do pogorszenia własności wulkanizowanej gumy z żywicy butadien-styren (w szczególności pogorszenie wiązania protektora z mokrym asfaltem), co również zmniejsza wydajność końcowego produktu. W przykładzie ze stanu techniki, etap wstępnego przygotowania ekstraktu jest nieobecny, a kolumna do ekstrakcji stopniowo blokuje się zanieczyszczeniami mechanicznymi.
Przykłady 7-11
Sposób przygotowania i dodatkowej obróbki ekstraktu przeprowadzono zgodnie z Przykładem 2. Stosunek wagowy rozpuszczalnika polarnego i ekstraktu w dodatkowym etapie obróbki był zmieniany w zakresie 1,4-2,6:1.
Wyniki rafinacji ekstraktu z rozpuszczalnikami polarnymi są podane w tabeli 2.
PL 227 839 Β1
Tabela 2
| Przykład | Kompozycja polarnego rozpuszczalnika DMSO/NMP | Stosunek polarny rozpuszczalnik/ ekstrakt w dodatkowej obróbce | Wydajność nierakotwórczego aromatycznego oleju technologicznego % | Zawartość ekstraktu PCA, % | Zawartość aromatycznego węgla Ca % |
| 7 | 1:0,2 | 1,4:1 | 90 | 3,2 | 28,0 |
| 8 | 1:0,2 | 1,5:1 | 89 | 2,9 | 27,8 |
| 9 | 1:0,2 | 1,8:1 | 89 | 2,7 | 26,8 |
| 10 | 1:0,2 | 2,5:1 | 87 | 2,5 | 25,5 |
| 11 | 1:0,2 | 2,6:1 | 86 | 2,3 | 24,5 |
Jak wynika z tabeli 2, gdy stosunek polarny rozpuszczalnik:ekstrakt w mieszaninie w etapie wstępnej obróbki jest mniejszy niż 1,4:1, otrzymany produkt nie spełnia wymagań dotyczących zawartości ekstraktu „PCA” zgodnie z metodą IP-346 i wynosi więcej niż 3,0% (Przykład 7). Gdy stosunek polarny rozpuszczalnik:ekstrakt w mieszaninie w etapie wstępnej obróbki jest większy niż 2,5:1 (Przykład 11), to selektywność ekstrakcji policyklicznych węglowodorów aromatycznych zmniejsza się.
Przykłady 12-16
Sposób prowadzono według Przykładu 2. Stosunek wagowy rozpuszczalnika polarnego i ekstraktu w etapie obróbki wstępnej zmieniał się w zakresie wynoszącym 0,07-0,4:1. Sposób przygotowania i dodatkową obróbkę ekstraktu przeprowadzono zgodnie z Przykładem 2 opisu.
Całkowity stosunek wagowy ekstraktu polarnego i ekstraktu w etapie obróbki wstępnej i w etapie obróbki dodatkowej wynosi 1,9:1. W Przykładzie 12, polarny rozpuszczalnik w pełni miesza się z ekstraktem, flotacja zanieczyszczeń nie występuje. Tworzenie się warstwy pośredniej w kolumnie ekstrakcyjnej jest niezauważalne. Wyniki obróbki ekstraktu w rozpuszczalnikach polarnych podano w tabeli 3.
Tabela 3
| Przykład | Stosunek polarny rozpuszczalnik/ ekstrakt w obróbce wstępnej | Stosunek polarny rozpuszczalnik/ ekstrakt w dodatkowej obróbce w kolumnie | Wydajność nie- rakotwórczego aromatycznego oleju technologicznego % | Obecność warstwy pośredniej W kolumnie | Zawartość ekstraktu PCA, % | Zawartość aromatycznego węgla Ca |
| 12 | 0,07:1 | 1,83:1 | 89 | Tak | 3,1 | 28,0 |
| 13 | 0,1:1 | 1,8:1 | 89 | Nie | 2,9 | 27,4 |
| 14 | 0,2:1 | 1,7:1 | 89 | Nie | 2,8 | 27,2 |
| 15 | 0,3:1 | 1,6:1 | 87 | Nie | 2,8 | 26,8 |
| 16 | 0,4:1 | 1,5:1 | 86 | Nie | 3,1 | 26,0 |
Jak widać to z Przykładów 12-16, gdy stosunek rozpuszczalnik polarny i ekstrakt wynosi poniżej 0,1:1 na etapie wstępnej obróbki (Przykład 12), to nie występuje koagulacja i flotacja zanieczyszczeń, co w konsekwencji prowadzi do zanieczyszczenia kolumny ekstrakcyjnej, pojawia się warstwa pośrednia w kolumnie pogarszając proces ekstrakcji. Kiedy stosunek polarny rozpuszczalnik do ekstraktu wzrośnie powyżej 3,0:1 na etapie obróbki wstępnej, selektywność procesu (zawartość węgli aromatycznych spada, zawartość ekstraktu PCA zwiększa się), wydajność końcowego produktu i jego jakość (Przykład 16) zmniejsza się.
PL 227 839 Β1
Przykład 17 (Porównawczy)
Sposób rafinowania ekstraktu prowadzono zgodnie z Przykładem 2 opisu. Jako selektywnego rozpuszczalnika użyto dimetylosulfotlenek o zawartości wody 2% wag. Wyniki rafinacji ekstraktu w rozpuszczalnikach polarnych podano w tabeli 4.
Przykład 18
Sposób rafinowania ekstraktu prowadzono zgodnie z Przykładem 2 opisu. Jako selektywny rozpuszczalnik użyto mieszaninę składającą się z dimetylosulfotlenku (85% wagowych), N-metylopirolidonu (13%) i wody do 2% wag. Wyniki rafinacji ekstraktu w rozpuszczalnikach polarnych, podano w tabeli 4.
Tabela 4
| Przykład | Kompozycja polarnego rozpuszczalnika DMSO/NMP | Stosunek polarny rozpuszczalnik/ ekstrakt w dodatkowej obróbce | Wydajność nierakotwórczego aromatycznego oleju technologgicznego % | Zawartość ekstraktu PCA, % | Zawartość aromatycznego węgla Ca % |
| 17 | 98/0/2 | 1,8/1 | 90 | 3,5 | 28,2 |
| 18 | 85/13/2 | 1,8/1 | 89 | 2,8 | 27,5 |
Z Przykładów 12-16 wynika, że gdy stosunek dimetylosulfotlenek:N-metylopirolidon jest większy niż 1:0,5, różnica gęstości selektywnego rozpuszczalnika i ekstraktu, motyw napędowy procesu ekstrakcji w ekstraktorze kolumnowym zmniejsza się, jak szybkość przepływu, a tym samym następuje zmniejszenie intensywności mieszania. Selektywność procesu maleje, gdyż N-metylopirolidon ma wyższą rozpuszczalność niż dimetylosulfotlenek, i niższą selektywną rozpuszczalność do wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych, w związku z tym, wydajność produktu zmniejsza się, zawartość węgli aromatycznych obniża się, a co za tym idzie, zmniejsza się kompatybilność z gumą. Gdy zawartość N-metylopirolidonu jest mniejsza niż 10%, proces rafinacji w porównaniu z prototypem nie poprawia się (Przykład 3).
Stosunek wagowy rozpuszczalnika polarnego do ekstraktu w dodatkowym etapie obróbki jest w zakresie od 1,5 do 2,5:1. Gdy stosunek rozpuszczalnika polarnego do ekstraktu jest niższy niż 1,5:1, rafinacja z wielopierścieniowych aromatycznych węglowodorów jest większa niż 3%, według IP-346 i wytworzony produkt rafinacji ropy naftowej nie spełnia wymagań dyrektywy REACH Unii Europejskiej. Gdy stosunek polarnego rozpuszczalnika do ekstraktu jest większy niż 2,5:1, zawartość aromatycznego węgla zgodnie z ASTM D 2140 spada, powyższe zapotrzebowanie na energię do regeneracji rozpuszczalników z roztworu ekstrakcyjnego podnosi się i pojemności kolumny ekstrakcyjnej zmniejszają się.
Stosunek wagowy rozpuszczalnika polarnego do ekstraktu w etapie obróbki wstępnej jest w zakresie od 0,1 do 0,3:1. Gdy stosunek rozpuszczalnika polarnego i ekstraktu jest mniejszy niż 0,1:1, nie występuje koagulacja zanieczyszczeń jako skutek utworzenia jednorodnego roztworu i nieobecności układu dwufazowego. Gdy stosunek polarnego rozpuszczalnika i ekstraktu jest wyższy niż 0,3:1, zapotrzebowanie na energię do regeneracji rozpuszczalników zwiększa się.
Tak więc, proponowany jest nowy bardziej efektywny sposób wytwarzania nie-rakotwórczego aromatycznego oleju technologicznego, który ma zawartość ekstraktu z PCA mniej niż 3,0%, zgodnie z IP-346, a zawartość aromatycznego węgla według ASTM D 2140 wynoszącą co najmniej 25%, odpowiedni do stosowania w mieszaninach kauczuku i DRT, jeśli celem jest zmniejszenie zapotrzebowania na energię w procesie rafinacji.
Osiągnięto cel związany z zapobieganiem dostania się i osiadania mechanicznych zanieczyszczeń do kolumny, poprawiając w ten sposób pojemność instalacji do wytwarzania nie-rakotwórczego aromatycznego oleju technologicznego.
Wprowadzenie etapu obróbki wstępnej i zastosowanie mieszaniny dimetylosulfotlenku i N-metylopirolidonu umożliwia obniżenie stosunku rozpuszczalnik polarny:ekstrakt, w porównaniu do znanych wcześniej metod, przez co spada zapotrzebowanie na energię w etapie regeneracji, odpędzanie rozpuszczalnika, poprawę wydajności etapu ekstrakcji bez komplikowania i docenienie urządzeń kontaktowych kolumny, zwiększając czas pracy ciągłej kolumny bez czyszczenia urządzeń kontaktowych kolumny i pomp, obniżając tym samym wydatki związane z pracą specyficznych urządzeń produkcyjnych, a także obniżając wydatki na sprzątanie, pranie i naprawy sprzętu.
PL 227 839 B1
Metoda według wynalazku pozwala również na zmniejszenie zapotrzebowania na energię w etapie suszenia rozpuszczalnika poprzez zmniejszenie stopnia refleksu i zmniejszenie czasu przebywania rozpuszczalnika w kolumnie rektyfikacyjnej, a dla ekstrakcji mogą być użyte rozpuszczalniki o zawartości wody więcej niż 1%.
Dla specjalisty w danej dziedzinie inne przykłady wykonania wynalazku mogą być oczywiste bez zmiany jego istoty, jak to ujawniono w niniejszym opisie. W związku z powyższym, wynalazek powinien być uważany za ograniczony jedynie zakresem poniższych zastrzeżeń.
Claims (3)
1. Sposób wytwarzania nie-rakotwórczego aromatycznego oleju technologicznego zawierającego mniej niż 3,0% ekstraktu z PCA, zgodnie z metodą IP 346, który to sposób obejmuje etapy rafinacji ekstraktu frakcji ropy naftowej selektywnymi rozpuszczalnikami, oddzielenie ekstraktu, dodatkową obróbkę ekstraktu rozpuszczalnikiem polarnym, i wytworzenie rafinatu jako żądanego produktu; a sposób ten jest, znamienny tym, że ekstrakt poddaje się wstępnej obróbce rozpuszczalnikiem polarnym, a po wstępnej obróbce rozpuszczalnikiem polarnym, wytworzona mieszanina ekstraktu po obróbce wstępnej i rozpuszczalnika polarnego jest filtrowana, rozdzielana, na lekką frakcję częściowo rafinowanego ekstraktu i ciężką frakcję roztworu ekstrakcyjnego, przy czym frakcja lekka jest kierowana do dodatkowej obróbki rozpuszczalnikiem polarnym do otrzymania rafinatu jako pożądanego produktu, a frakcja ciężka jest kierowana do etapu regeneracji polarnego rozpuszczalnika, gdzie jako rozpuszczalnik polarny stosuje się mieszaninę dimetylosulfotlenku i N-metylopirolidonu do obróbki wstępnej oraz do obróbki dodatkowej, i gdzie stosunek dimetylosulfotlenku do N-metylopirolidonu w mieszaninie jest w zakresie wynoszącym 1:0,1-0,5.
2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że stosunek polarnego rozpuszczalnika do ekstraktu w etapie obróbki dodatkowej jest w zakresie 1,5-2,5:1.
3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że stosunek polarnego rozpuszczalnika do ekstraktu w etapie obróbki wstępnej jest w zakresie 0,1-0,3:1.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PCT/RU2012/000815 WO2014058333A1 (ru) | 2012-10-09 | 2012-10-09 | Способ получения неканцерогенного ароматического технологического масла |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL410700A1 PL410700A1 (pl) | 2015-11-09 |
| PL227839B1 true PL227839B1 (pl) | 2018-01-31 |
Family
ID=50477678
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL410700A PL227839B1 (pl) | 2012-10-09 | 2012-10-09 | Sposób wytwarzania nie-rakotwórczego aromatycznego oleju technologicznego |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US9567532B2 (pl) |
| DE (1) | DE112012006987B4 (pl) |
| PL (1) | PL227839B1 (pl) |
| RU (1) | RU2581649C2 (pl) |
| SG (1) | SG11201406859XA (pl) |
| WO (1) | WO2014058333A1 (pl) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3733147A1 (en) | 2014-04-21 | 2020-11-04 | Becton Dickinson and Company Limited | Fluid transfer device and packaging therefor |
| JP6952241B2 (ja) | 2017-08-29 | 2021-10-20 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 電動工具 |
| RU2659794C1 (ru) * | 2018-02-01 | 2018-07-04 | Акционерное общество "Всероссийский научно-исследовательский институт по переработке нефти" (АО "ВНИИ НП") | Способ получения канцерогенно безопасных ароматических наполнителей и пластификаторов каучука и резины |
| RU2669936C1 (ru) * | 2018-04-06 | 2018-10-17 | Публичное акционерное общество "Нефтяная компания "Роснефть" (ПАО "НК "Роснефть") | Способ получения пластификатора |
| RU2690926C1 (ru) * | 2018-09-07 | 2019-06-06 | Акционерное общество "Всероссийский научно-исследовательский институт по переработке нефти" (АО "ВНИИ НП") | Способ получения канцерогенно безопасных ароматических наполнителей и пластификаторов каучука и резины |
| RU2709514C1 (ru) * | 2019-10-26 | 2019-12-18 | Общество с ограниченной ответственностью «Компания Петромаруз» | Способ получения пластификатора |
| RU2713156C1 (ru) * | 2019-11-07 | 2020-02-04 | Акционерное общество "Управляющая компания "Биохимического холдинга "Оргхим" | Способ получения низковязского высоко-ароматического неканцерогенного нефтяного технологического масла |
Family Cites Families (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3930422A1 (de) | 1989-09-12 | 1991-03-21 | Bp Oiltech Gmbh | Verfahren zur herstellung von prozessoelen mit niedrigem gehalt an polycyclischen aromaten |
| US5045206A (en) | 1990-12-05 | 1991-09-03 | Exxon Research & Engineering Company | Selective multi-ring aromatics extraction using a porous, non-selective partition membrane barrier |
| JP2000063849A (ja) | 1998-08-18 | 2000-02-29 | Fuji Kosan Kk | 非発ガン性の芳香族炭化水素油の製造法 |
| GB9904808D0 (en) | 1999-03-02 | 1999-04-28 | Bp Oil Int | Oil treatment process |
| DE60014558T2 (de) | 1999-12-06 | 2005-10-20 | Shell Internationale Research Maatschappij B.V. | Entfernung von polycyclischen aromatischen Verbindungen aus Extrakten |
| BY7326C1 (en) | 2002-07-11 | 2005-09-30 | Belorussky Gosudarstvenny Tekhnologichesky Universitet | Method for purifying coal oils |
| JP2004323544A (ja) | 2003-04-21 | 2004-11-18 | Mitsubishi Materials Corp | 油に含まれる硫黄化合物の分離方法、油に含まれる硫黄化合物および芳香族炭化水素の分離方法、高オクタン価の脱硫ガソリン基材の製造方法ならびに高オクタン価の脱硫および脱芳香族ガソリン基材の製造方法 |
| RU2279466C1 (ru) | 2005-03-14 | 2006-07-10 | Закрытое акционерное общество "Торговый дом "Оргхим" | Способ селективной очистки масляных фракций нефти от полициклических ароматических соединений |
| RU2313562C1 (ru) | 2006-06-19 | 2007-12-27 | Закрытое акционерное общество "Торговый дом "Оргхим" | Способ получения пластификатора и пластификатор |
| US8658030B2 (en) | 2009-09-30 | 2014-02-25 | General Electric Company | Method for deasphalting and extracting hydrocarbon oils |
| CN102140369B (zh) | 2010-01-29 | 2014-07-02 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种芳烃橡胶油的制备方法 |
| JP5750508B2 (ja) | 2010-05-17 | 2015-07-22 | ピーティー プルタミナ （ぺルセロ） | 多環芳香族炭化水素含有量が低いプロセスオイルを製造するためのプロセス |
| CN101870886B (zh) * | 2010-06-07 | 2013-10-30 | 中国石油大学(华东) | 一种环保橡胶油的生产方法 |
-
2012
- 2012-10-09 PL PL410700A patent/PL227839B1/pl unknown
- 2012-10-09 SG SG11201406859XA patent/SG11201406859XA/en unknown
- 2012-10-09 WO PCT/RU2012/000815 patent/WO2014058333A1/ru not_active Ceased
- 2012-10-09 US US14/427,798 patent/US9567532B2/en active Active
- 2012-10-09 RU RU2014138414/04A patent/RU2581649C2/ru active
- 2012-10-09 DE DE112012006987.0T patent/DE112012006987B4/de active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL410700A1 (pl) | 2015-11-09 |
| RU2014138414A (ru) | 2016-04-10 |
| RU2581649C2 (ru) | 2016-04-20 |
| US20160002543A1 (en) | 2016-01-07 |
| DE112012006987T5 (de) | 2015-07-09 |
| US9567532B2 (en) | 2017-02-14 |
| SG11201406859XA (en) | 2015-03-30 |
| DE112012006987T8 (de) | 2015-08-06 |
| WO2014058333A1 (ru) | 2014-04-17 |
| DE112012006987B4 (de) | 2018-11-08 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| PL227839B1 (pl) | Sposób wytwarzania nie-rakotwórczego aromatycznego oleju technologicznego | |
| US8747658B2 (en) | Refinery desalter improvement | |
| AU743404B2 (en) | Process for recovering high quality oil from refinery waste emulsions | |
| AU739689B2 (en) | Process for upgrading heavy crude oil production | |
| CA2867595C (en) | Demulsifier composition and method of using same | |
| KR101474086B1 (ko) | 진공 가스 오일로부터 질소 제거 방법 | |
| KR101886858B1 (ko) | 중질 탄화수소의 안정화 방법 | |
| US8088277B2 (en) | Methods and system for removing impurities from heavy fuel | |
| CA2872534A1 (en) | Stabilized oils and their uses | |
| KR101645608B1 (ko) | 카프로락타뮴 이온성 액체를 이용하여 연료 스트림으로부터 질소를 제거하는 방법 | |
| CN103589453B (zh) | 一种芳烃橡胶油的制备方法 | |
| KR20190018026A (ko) | 초임계 수 분리 방법 | |
| PL208531B1 (pl) | Plastyfikator i sposób wytwarzania plastyfikatora | |
| WO2015119815A1 (en) | Fluid compositions and methods for using cross-linked phenolic resins | |
| CN102399582B (zh) | 一种制备芳烃橡胶油的装置及方法 | |
| US4381234A (en) | Solvent extraction production of lube oil fractions | |
| CN102676214B (zh) | 一种生产环保橡胶填充油的溶剂精制方法和设备 | |
| RU2611416C1 (ru) | Способ деметаллизации тяжелого нефтяного сырья | |
| US4273645A (en) | Solvent extraction production of lube oil fractions | |
| JP6625935B2 (ja) | 直接脱硫方法及び重質炭化水素削減原油 | |
| RU2330060C1 (ru) | Способ подготовки высоковязкой нефти | |
| RU2156276C1 (ru) | Способ получения нефтяных пластификаторов | |
| EP0020094B1 (en) | An improved solvent extraction process for providing lubricating oil fractions | |
| CN102676213B (zh) | 一种生产环保橡胶填充油的溶剂精制方法及设备 | |
| RU2659795C1 (ru) | Способ очистки нефтепродуктов от гетероатомных соединений, способ очистки нефтепродуктов от гетероатомных органических соединений кислорода, серы, фосфора и галогенидов, способ очистки нафтеновых или нафтено-ароматических нефтей или газойлей нафтеновых или нафтено-ароматических нефтей путем очистки от гетероатомных органических соединений, способ переработки отработанных масел путем очистки от гетероатомных органических соединений, способ переработки трансформаторных масел путем очистки от хлорсодержащих органических соединений |