PL244776B1 - Sposób wytwarzania plastyfikatora naftowego TDAE przeznaczonego do kauczuku i gumy - Google Patents

Sposób wytwarzania plastyfikatora naftowego TDAE przeznaczonego do kauczuku i gumy Download PDF

Info

Publication number
PL244776B1
PL244776B1 PL438067A PL43806721A PL244776B1 PL 244776 B1 PL244776 B1 PL 244776B1 PL 438067 A PL438067 A PL 438067A PL 43806721 A PL43806721 A PL 43806721A PL 244776 B1 PL244776 B1 PL 244776B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
column
furfurol
solvent
extract
refining
Prior art date
Application number
PL438067A
Other languages
English (en)
Other versions
PL438067A1 (pl
Inventor
Artur Antosz
Stefan PTAK
Stefan Ptak
Wojciech Wilk
Original Assignee
Inst Nafty I Gazu Panstwowy Inst Badawczy
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Inst Nafty I Gazu Panstwowy Inst Badawczy filed Critical Inst Nafty I Gazu Panstwowy Inst Badawczy
Priority to PL438067A priority Critical patent/PL244776B1/pl
Publication of PL438067A1 publication Critical patent/PL438067A1/pl
Publication of PL244776B1 publication Critical patent/PL244776B1/pl

Links

Landscapes

  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)

Abstract

Przedmiotem zgłoszenia jest sposób wytwarzania plastyfikatora naftowego TDAE, przeznaczonego do kauczuku i gumy polega według wynalazku na poddaniu destylatu próżniowego z ropy naftowej parafinowo-siarkowo-asfaltowej, o zakresie wrzenia frakcji 5 ÷ 95% 395 ÷ 590°C i współczynniku załamania światła n<sub>D</sub><sup>70</sup> poniżej 1,528, rafinacji furfurolem przy stosunku masowym destylat:furfurol równym 1:2,7 ÷ 3,9 i temperaturach ekstrakcji: dół kolumny 82 ÷ 101°C, góra kolumny 109 ÷ 126°C, po czym uzyskany ekstrakt po wydzieleniu furfurolu poddaje się ponownej rafinacji mieszaniną furfurolu z współrozpuszczalnikiem formamidem o zawartości od 5% do 10% m/m, w przeliczeniu na masę mieszaniny rozpuszczalników, przy stosunku masowym ekstrakt:(mieszanina furfurolu z formamidem) wynoszącym 1:1,0 ÷ 2,0 i temperaturze ekstrakcji: dół kolumny 75 ÷ 102°C, góra kolumny 105 ÷ 132°C i uzyskuje się rafinat, który po oddestylowaniu rozpuszczalników spełnia wymagania plastyfikatora TDAE.

Description

Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania plastyfikatora naftowego TDAE przeznaczonego do kauczuku i gumy.
Aromatyczne plastyfikatory naftowe charakteryzują się dobrą kompatybilnością z kauczukami, szczególnie z syntetycznym kauczukiem butadienowo-styrenowym SBR i z kauczukiem naturalnym NR, powszechnie stosowanymi w produkcji opon samochodowych.
Plastyfikatory te wprowadzane są jako dodatek do kauczuku SBR na etapie jego wytwarzania oraz jako komponent w procesie wytwarzania mieszanek gumowych.
Plastyfikatory wysokoaromatyczne ze względu na wysoką zawartość policyklicznych węglowodorów aromatycznych PAH (Policyclic Aromatic Hydrocarbons) o działaniu rakotwórczym zaliczone są do 2 kategorii rakotwórczości. Stąd też istotnym problemem jest obniżanie w nich zawartości związków rakotwórczych. Dla oceny poziomu zawartości związków rakotwórczych powszechnie przyjęta jest metoda IP 346 oznaczenia policyklicznych związków aromatycznych PCA (Policyclic Aromatic Compounds) ekstrahowanych dimetylosulfotlenkiem. Za bezpieczny poziom przyjmuje się zawartość poniżej 3% PCA. Unia Europejska wymaga dodatkowo (Rozporządzenie 1907/2006 UE) oznaczania ośmiu indywidualnych policyklicznych węglowodorów aromatycznych PAH. Za bezpieczny poziom uznano zawartość poniżej 10 ppm sumy ośmiu PAH, w tym poniżej 1 ppm benzo(a)pirenu.
Wysokoaromatyczne plastyfikatory naftowe DAE (Distillate Aromatic Extract) wytwarzane są w oparciu o ekstrakty aromatyczne uzyskiwane jako produkt uboczny przy produkcji olejów bazowych metodą rozpuszczalnikową. Stosowane są w tym celu ekstrakty aromatyczne z rafinacji selektywnej furfuralem lub N-metylopirolidonem, w starszych procesach krezolem lub fenolem, destylatów próżniowych rop naftowych. Stosowane są także ekstrakty aromatyczne z rafinacji selektywnej odasfaltowanej pozostałości próżniowej ropy naftowej.
Plastyfikatory DAE charakteryzują się dobrymi własnościami przetwórczymi i użytkowymi, zawierają jednak węglowodory rakotwórcze PAH w ilości kilkakrotnie przekraczającej wartości graniczne przyjęte dla plastyfikatorów uznanych za nierakotwórcze. Metody obniżania zawartości węglowodorów PAH w ekstraktach aromatycznych z rafinacji selektywnej destylatów próżniowych i odasfaltowanej pozostałości próżniowej ropy naftowej polegają na wydzieleniu ich z ekstraktu aromatycznego poprzez ponowną rafinację selektywną lub ich uwodornienie w procesie katalitycznej hydrorafinacji. Stosowane są również procesy mieszane z wstępną rafinacją selektywną połączoną z hydrorafinacją. Procesy te umożliwiają wytwarzanie plastyfikatorów aromatycznych o obniżonym poziomie węglowodorów PAH.
Plastyfikator aromatyczny TDAE (Treated Distillate Aromatic Extract) spełnia wymagania stawiane plastyfikatorom nierakotwórczym w zakresie zawartości związków aromatycznych PCA i PAH i w związku z zakazem stosowania w Unii Europejskiej od 1 stycznia 2010 roku plastyfikatora wysokoaromatycznego DAE, jest jego najważniejszym zamiennikiem w produkcji kauczuków i opon samochodowych.
Plastyfikatory o charakterze aromatycznym typu TDAE, RAE, TRAE mają podobne zastosowanie, a różnice właściwości fizykochemicznych wynikają stąd, że są uzyskiwane poprzez wytwarzanie ich z różnych frakcji próżniowych lub odasfaltowanej pozostałości próżniowej. Przykładem tych różnic są wymagania lepkościowe dla tych aromatycznych plastyfikatorów naftowych. Ich zakres lepkościowy w temperaturze 100°C jest różny i może zawierać się w przedziale:
- dla plastyfikatora TDAE od 15 do 25 mm2/s
- dla plastyfikatora TRAE od 28 do 50 mm2/s
- dla plastyfikatora RAE od 45 do 75 mm2/s.
Cechą charakterystyczną tych plastyfikatorów jest spełnianie wymagań rozporządzenia REACH (Rozporządzenie 1907/2006 UE), którego wcześniejszym potwierdzeniem jest zawartość wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych WZA (ekstraktu DMSO) poniżej 3,0 m/m wg normy IP 346, a obecnie zawartości 8 wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych (WWA) poniżej 10 mg/kg i poniżej 1 mg/kg benzo(a)pirenu. Przykłady rafinacji selektywnej ekstraktu aromatycznego z destylatu próżniowego w kolumnie ekstrakcyjnej przy użyciu furfuralu jako ekstrahenta przedstawia opis patentowy DE 3930422. Rafinację selektywną z dwustopniowym wydzieleniem rafinatu z roztworu ekstraktu aromatycznego w furfuralu, poprzez obniżenie temperatury, przedstawia opis patentowy EP 839891. W opisie tym podano przykłady rafinacji furfuralem ekstraktu aromatycznego uzyskanego z destylatu próżniowego oraz odasfaltowanej pozostałości próżniowej ropy naftowej.
Procesy mieszane rafinacji selektywnej ekstraktu aromatycznego z destylatu próżniowego a następnie rafinacji wodorem ujawniają opisy patentowe: DE 2343238 i EP 1106673. W charakterze ekstrahenta w procesie według zgłoszenia DE 2343238 stosowany jest furfural, a według zgłoszenia EP 1106673: N-metylopirolidon.
Proces hydrorafinacji prowadzący do uwodornienia policyklicznych węglowodorów aromatycznych w mieszaninie ekstraktu aromatycznego z destylatu próżniowego z destylatem próżniowym ropy naftowej przy użyciu katalizatorów Ni-Mo/AbO3 i Ni-Co-Mo/AbO3 przedstawia opis patentowy EP 1260569.
W opisach patentowych przedstawione są ekstrakty o zróżnicowanych właściwościach. Dla ekstraktu aromatycznego z rafinacji selektywnej destylatu próżniowego zawartość PCA wynosi od 16% według opisu patentowego EP 839891, natomiast do 29% według opisu patentowego EP 1106673. Dla ekstraktu z rafinacji selektywnej odasfaltowanej pozostałości próżniowej według opisu patentowego EP 839891 zawartość PCA wynosi 5,5%.
Omawiane powyżej przykłady nie określają typu ropy naftowej oraz charakterystyki destylatów próżniowych, z których wytwarzane są ekstrakty aromatyczne stosowane do wytwarzania plastyfikatorów TDAE.
W opisie patentowym PL-207051 przedstawiono wytworzenie plastyfikatora TDAE w wyniku rafinacji selektywnej ekstraktu aromatycznego z destylatu próżniowego w kolumnie ekstrakcyjnej przy użyciu furfuralu jako ekstrahenta; uzyskano rafinat o niskim poziomie WWA (Wielopierścieniowych Węglowodorów Aromatycznych), który jest komponowany w odpowiedniej proporcji z ekstraktem uzyskiwanym w procesie rafinacji deasfaltyzatu (DAO). Opis patentowy PL224956 dotyczy udoskonalenia sposobu wytwarzania plastyfikatora naftowego do kauczuku i gumy według patentu PL207051, polegającego na rozszerzeniu o frakcję zaciemnioną surowca podlegającego odasfaltowaniu propanem i zastosowaniu uzyskanego ekstraktu jako kolejnego składnika do wytworzenia plastyfikatora.
W opisach patentowych PL-207052 i PL-207056 przedstawiono wytworzenie plastyfikatora TDAE w wyniku rafinacji selektywnej z destylatu próżniowego w kolumnie ekstrakcyjnej przy użyciu furfuralu i następnie ponownej rafinacji furfuralem uzyskanego rafinatu o niskim poziomie WWA, uzyskując pożądany ekstrakt aromatyczny, który jest komponowany w odpowiedniej proporcji z ekstraktem uzyskiwanym w procesie rafinacji deasfaltyzatu (DAO) lub poddany destylacji próżniowej na frakcje i komponując uzyskane frakcje dla osiągnięcia wymaganej jakości plastyfikatora naftowego do kauczuku i gumy.
Patent PL 208531 dotyczy wytwarzania plastyfikatora aromatycznego zawierającego poniżej 3% PCA. Sposób wytwarzania plastyfikatora polega na poddaniu ekstraktu działaniu polarnego rozpuszczalnika dimetylosulfotlenku w stosunku wagowym polarnego rozpuszczalnika do ekstraktu w granicach (2,0-4,0):1, w temperaturze pomiędzy 30°C i 120°C i zastosowanie otrzymanego rafinatu jako plastyfikatora aromatycznego.
Zgłoszenie patentowe WO2011098096 (A1) dotyczy produkcji olejów procesowych z rafinacji olejów mineralnych z ulepszonymi właściwościami, przy czym metoda ta obejmuje ekstrakcję ekstraktu RAE (Residual Aromatic Extract) uzyskanego przy rafinacji DAO (Deasphalted Oil) w celu wytwarzania Brightstocku albo mieszaniny ekstraktów, która składa się z ekstraktu Brightstock TRAE (Treated Residual Aromatic Extract) i jednego albo większej ilości olejów procesowych DAE (Distillate Aromatic Extract), TDAE (Treated Distillate Aromatic Extract) i MES (Mild Extraction Solvates).
Przedmiotem wynalazku według zgłoszenia patentowego WO2011098096 jest metoda produkcji rafinowanego oleju procesowego, która obejmuje jako etap produkcyjny ekstrakcję ekstraktu Brightstock (RAE) albo mieszaniny, składającej się z ekstraktu Brightstock oraz jednego albo większej ilości olejów procesowych, przy czym otrzymywanym produktem jest olej procesowy z zawartością policyklicznych związków aromatycznych < 3% (m/m), który może zostać zastosowany jako zmiękczacz, bądź plastyfikator do kauczuków i ich mieszanin. W opisie patentowym RU2659794C1 ujawniono metodę otrzymywania z destylatu próżniowego uzyskanego z ropy naftowej, nie działających rakotwórczo plastyfikatorów do gumy i kauczuku, polegającej na selektywnej dwustopniowej ekstrakcji, rozpuszczalnikami N-metylopirolidonem, furfuralem lub fenolem, i zmieszaniu w odpowiedniej proporcji ekstraktu z drugiej rafinacji i ekstraktu z pierwszej rafinacji.
W opisie patentowym US 9567532 B2 przedstawiono wytworzenie plastyfikatora TDAE i TRAE w procesach rafinacji selektywnej ekstraktu aromatycznego z destylatu próżniowego lub deasfaltyzatu (DAO), w których rozpuszczalnikiem jest mieszanina dimetylosulfotlenku i N-metylopirolidonu, przy czym stosunek wagowy dimetylosulfotlenku do N-metylopirolidonu zawiera się w zakresie 1: 0,1-0,5.
W zgłoszeniu patentowym US20120181220A1 opisano proces wytwarzania plastyfikatora aromatycznego, o zawartości aromatycznego węgla powyżej 20% wag., o zawartości policyklicznych aromatów poniżej 3% wag., o temperaturze anilinowej niższej niż 80°C, lepkości kinematycznej od 15 do 30 mm2/s w 100°C i temperaturze zapłonu wyższej niż 250°C w procesach rafinacji selektywnej ekstraktu aromatycznego z destylatu próżniowego lub deasfaltyzatu (DAO); z następnym zmieszaniem tych ekstraktów i przeprowadzeniem rafinacji rozpuszczalnikowej takiej mieszaniny rozpuszczalnikami wybranymi z grupy obejmującej furfural, N-metylopirolidon, dimetylosulfotlenek, węglan propylenu i ich mieszaniny.
Plastyfikatory naftowe stanowią bardzo istotny składnik wyrobów gumowych i w zasadniczy sposób wpływają na ich właściwości eksploatacyjne. Funkcja zmiękczaczy mineralnych polega między innymi na modyfikacji właściwości fizycznych gumy, szczególnie poprzez poprawę wytrzymałości na rozciąganie, twardości, rozdzierności oraz elastyczności w niskich temperaturach.
W procesach ekstrakcji rozpuszczalnikowej w celu zwiększenia efektywności procesu, oraz jego selektywności można zastosować dodatek drugiego rozpuszczalnika zwanego również współrozpuszczalnikiem. Ogólnie rzecz biorąc, drugi rozpuszczalnik wpływa na proces ekstrakcji jako przeciwrozpuszczalnik lub wzmacnia działanie podstawowego rozpuszczalnika, czyli może działać przeciwnie lub równolegle w stosunku do głównego rozpuszczalnika. Współrozpuszczalnik w procesie ekstrakcji ciecz-ciecz może zwiększyć wydajność ekstrakcji na dwa sposoby:
• działając przeciwnie do głównego rozpuszczalnika - zmniejsza rozpuszczalność głównego rozpuszczalnika i ułatwia ponowną ekstrakcję pożądanych składników do fazy rafinatu, • działając równolegle z głównym rozpuszczalnikiem - zwiększa polarność i selektywność głównego rozpuszczalnika, zmienia rozkład równowagi ciecz-ciecz i wpływa na wydajność i jakość produktu.
W opisie patentowym US2003100813 z 2003 roku przedstawiono ulepszony proces ekstrakcji rozpuszczalnikowej z zastosowaniem furfuralu dla destylatów próżniowych przerabianych w kierunku uzyskania olejów podstawowych przez dodanie współrozpuszczalnika do rozpuszczalnika głównego. Najlepiej funkcję współrozpuszczalnika spełniały alifatyczne amidy lub mieszaniny amidów dodawane do podstawowego rozpuszczalnika.
W artykule pt. “Extraction of Aromatic Hydrocarbons from Lube Oil Using Different Co-Solvent” (Ibtehal K.S., Muslim A.Q., 2015 Extraction of Aromatic Hydrocarbons from Lube Oil Using Different Co-Solvent. Iraqi Journal of Chemical and Petroleum Engineering 16(1):79-90) przedstawiono badania prowadzone nad wpływem dodatku współrozpuszczalnika na proces ekstrakcji rozpuszczalnikowej dwóch rodzajów frakcji otrzymanych z instalacji destylacji próżniowej w rafinerii Daura w Bagdadzie. W przedstawionej pracy jako współrozpuszczalniki opisano formamid i N-metylopirolidon zmieszane z furfuralem w różnych proporcjach, które zastosowano do jedno stopniowej ekstrakcji rozpuszczalnikowej.
W artykule pt. „Role of water as the co-solvent in eco-friendly processing oil extraction: Optimization from experimental data and theoretical approaches.” (Luo T., Zhang L., Zhang C., Ma J., Zhao S., 2018, Role of water as the co-solvent in eco-friendly processing oil extraction: Optimization from experimental data and theoretical approaches. Chemical Engineering Science 183(29):275-287), opisano badania prowadzone w Chinach nad ekstrakcją rozpuszczalnikową z zastosowaniem furfuralu jako głównego współrozpuszczalnika do usuwania policyklicznych związków aromatycznych (PCA) z wysokoaromatycznych frakcji naftowych. W celu zwiększenia selektywności i wydajności otrzymywanego w procesie produktu wprowadzano wodę jako współrozpuszczalnik i badano jej wpływ na proces ekstrakcji.
Istotą niniejszego wynalazku jest zastosowanie do wytwarzania aromatycznego plastyfikatora naftowego destylatu próżniowego o zakresie wrzenia frakcji 5 + 95% 395 + 590°C i współczynniku załamania światła no70 poniżej 1,528 z ropy naftowej parafinowo-siarkowo-asfaltowej, który poddaje się jednokrotnej rafinacji furfuralem, przy czym rafinację prowadzi się w wysilonych warunkach procesu, uzyskując ekstrakt charakteryzujący się współczynnikiem załamania światła no70 nie niżej 1,5350, zawartością PCA ok. 12,8% i lepkością kinematyczną w temperaturze 100°C ok. 34,5 mm2/s. Ekstrakt ten poddaje się następnie rafinacji selektywnej mieszaniną furfuralu z współrozpuszczalnikiem formamidem uzyskując rafinat, który spełnia wymagania plastyfikatora TDAE.
Sposób wytwarzania plastyfikatora naftowego TDAE polega według wynalazku na tym, że destylat próżniowy z ropy naftowej parafinowo-siarkowo-asfaltowej, o zakresie wrzenia frakcji 5 + 95% 395 + 590°C i współczynniku załamania światła no70 poniżej 1,528, poddaje się rafinacji furfuralem przy
PL 244776 Β1 stosunku masowym destylat:furfural równym 1 : 2,7 4- 3,9 i temperaturach ekstrakcji: dół kolumny 82 η- 101°C, góra kolumny 109 4- 126°C, po czym uzyskany ekstrakt po wydzieleniu furfurolu poddaje się ponownej rafinacji mieszaniną furfurolu z współrozpuszczalnikiem formamidem o zawartości od 5% do 10% m/m, w przeliczeniu na masę mieszaniny rozpuszczalników, przy stosunku masowym ekstrakt : (mieszanina furfurolu z formamidem) wynoszącym 1 :1,0 4- 2,0 i temperaturze ekstrakcji: dół kolumny 75 4- 102°C, góra kolumny 105 4- 132°C i uzyskuje się rafinat, który po oddestylowaniu rozpuszczalników spełnia wymagania plastyfikatora naftowego TDAE.
Korzystnie rafinacji poddaje się destylat próżniowy z ropy naftowej parafinowo-siarkowo-asfaltowej, który ma zakres wrzenia frakcji 5 4- 95% 465 4- 565°C i współczynnik załamania światła no70 poniżej 1,515.
Korzystnie rafinację destylatu próżniowego prowadzi się furfurolem przy stosunku masowym destylat:furfural 1 : 3,1 4- 3,4 i temperaturach ekstrakcji: dół kolumny 87 4- 96°C, góra kolumny 116 4- 122°C.
Korzystnie uzyskany ekstrakt po wydzieleniu furfurolu w procesie ekstrakcji rafinuje się dla stosunku masowego ekstrakt: (mieszanina furfurolu z formamidem) zawierającym się w przedziale 1 : 1,2 4-1,60.
Korzystnie uzyskany ekstrakt po wydzieleniu furfurolu w procesie ekstrakcji rafinuje się w zakresie temperatur ekstrakcji: dół kolumny 80 4- 95°C, góra kolumny 110 4-122°C.
Sposób według wynalazku umożliwia wytworzenie plastyfikatora aromatycznego o wysokiej zawartości węglowodorów aromatycznych oraz niskiej zawartości policyklicznych związków aromatycznych PCA, spełniającego wymagania stawiane plastyfikatorowi TDAE, przy czym wprowadzenie współrozpuszczalnika pozwala na prowadzenie procesu w warunkach temperaturowych dołu i góry wieży ekstrakcyjnej zbliżonych do warunków rafinacji destylatów próżniowych furfurolem, co jest korzystne dla prawidłowego prowadzenia procesu rafinacji oraz obserwowana jest wyższa selektywność procesu a także wzrost wydajności uzyskanego rafinatu w porównaniu do rafinacji samym furfurolem.
Efekt podwyższenia temperatur ekstrakcji jest wynikiem zmiany krytycznej temperatury rozpuszczalności (KTR). Na podstawie wieloletniego doświadczenia wiadomo, że w trakcie prowadzenia procesów rafinacji rozpuszczalnikiem, temperatury utrzymywane w górnej części kolumny ekstrakcyjnej powinny być niższe od 15°C do 20°C od oznaczonych temperatur krytycznych, aby zapewnić odpowiedni rozdział faz i uzyskać dobrą selektywność procesu ekstrakcji.
KTR - jest to najniższa temperatura, w której mieszanina rozpuszczalnika z wsadem jest jeszcze roztworem jednofazowym; obniżanie temperatury dla danego roztworu poniżej krytycznej temperatury rozpuszczalności powoduje rozdzielenie się roztworu na dwie fazy. Zmiany temperatur krytycznych dla danych układów furfurolu i furfurolu + formamid z ekstraktem EKST 1 przedstawiono w tablicy 1 A, natomiast wykres krzywych krytycznej temperatury rozpuszczalności na rysunku Fig. 1 A.
Tablica 1A Temperatury krytyczne dla frakcji EKST 1 i furfuralu oraz furfuralu z udziałem formamidu
Stosunek masowy rozpuszczalnika do surowca Temperatura krytyczna °C
Dla układu z furfuralem Dla układu z furfuralem + 5% formamid Dla układu z furfuralem + 7,5% formamid Dla układu z furfuralem + 10% formamid
1,4 : 1 78 105 126 134
Przedmiot wynalazku został objaśniony w przedstawionych poniżej przykładach wykonania.
Przykład 1
Destylat próżniowy z ropy parafinowo-siarkowo-asfaltowej o temperaturze wrzenia frakcji 5% 420°C i temperaturze wrzenia frakcji 95% 581 °C, współczynniku załamania światła no70 1,5017 i lepkości kinematycznej w temperaturze 100°C 17,8 mm2/s poddano rafinacji selektywnej furfurolem przy stosunku masowym destylat do furfuralu 1:3,3 i temperaturze kolumny ekstrakcyjnej: dół kolumny 88°C, góra kolumny 117°C, uzyskując ekstrakt z wydajnością 48,3%, charakteryzujący się współczynnikiem załamania światła no70 1,541, zawartością PCA 13,8% i lepkością kinematyczną w temperaturze 100°C 38,2 mm2/s i pozostałych parametrach jakościowych przedstawionych w tablicy 1 (ozn. EKST 1).
PL 244776 Β1
Tablica 1 Właściwości fizykochemiczne uzyskanego ekstraktu EKST 1
Lp. Rodzaj oznaczenia EKST 1 Metody badań
1. Gęstość w temp. 20°C, g/cm3 0,9922 PN-EN ISO 12185:02
2. Lepkość kinematyczna w temp. 100°C, mm2/s 38,02 PN-EN ISO 3104:04
3. Lepkość kinematyczna w temp. 5()°C, mm2/s 817,6 PN-EN ISO 3104:04
4. Współczynnik zał. światła w temp. 20°C 1,5612 PN-81/C-04952
5. Zawartość siarki, % (m/m) 3,29 ASTM D 7039- 15a
6. Zawartość WZA, % (m/m) 13,8 IP 346
7. Stała lepkościowo gęstościowa VGC 0,9031 ASTM D 2140
8. Węgiel, zawartość w strukturach. % CA CN cP 31,18 8,01 60,81 ASTM D 2140
Próbkę ekstraktu (ozn. EKST 1) w ilości ok. 5 kg poddano procesowi rafinacji mieszaniną furfuralu z współrozpuszczalnikiem formamidem, gdzie zawartość formamidu wynosiła 7,5% m/m, w przeliczeniu na masę mieszaniny rozpuszczalników.
Proces rafinacji selektywnej furfuralem lub furfuralem z udziałem współrozpuszczalnika ekstraktów prowadzono w sposób ciągły na kolumnie wielkolaboratoryjnej o wymiarach:
wysokość 2300 mm średnica wewnętrzna 36 mm wypełnienie - szklane pierścienie Raschiga o wymiarach 0 6 mm i wysokości 6 mm.
Segmenty kolumny ogrzewano elektrycznie z możliwością płynnej regulacji temperatury. Furfural lub furfural z współrozpuszczalnikiem podawano na szczyt, a surowiec na dół kolumny za pomocą dozującej laboratoryjnej pompy nurnikowej.
Łączne obciążenie kolumny surowcem i rozpuszczalnikiem utrzymywano na poziomie 2 kg/h. Ze szczytu kolumny odbierano roztwór rafinatu a z dołu kolumny roztwór ekstraktu. W celu oddestylowania rozpuszczalników z roztworów rafinatów przeprowadzono proces destylacji ze strippingiem przegrzaną parą wodną.
W tablicy 2 przedstawione zostały: parametry technologiczne procesu rafinacji, bilans masowy oraz właściwości uzyskanego plastyfikatora TDAE.
PL 244776 Β1
Tablica 2 Parametry technologiczne procesu rafinacji, bilans masowy oraz właściwości uzyskanego plastyfikatora TDAE
Rafinat laboratoryjny R 1390
Warunki rafinacji
surowiec EKST 1
rozpuszczalnik Furfural + 7,5% formamid
stosunek masowy mieszaniny furfuralu z formamidem do wsadu 1,4 : 1
temperatura góra / dół kolumny, °C 105/85
obciążenie kolumny, kg/h 2
- wydajność rafinatu liczona na wsad, %(m/m) 54,6
Właściwości rafinatu TDAE
Gęstość w temp. 20°C, g/cm3 0,9618
Lepkość kinematyczna w temp. 100°C, mm2/s 24,88
Lepkość kinematyczna wr temp. 50°C, mm2/s 314,1
Współczynnik załamania światła nD 20 1,5390
Zawartość siarki, %(m/m) 2,95
Zawartość WZA, %(m/m) 2,8
Węgiel, zawartość w strukturach, % CA Cn Cp 26,97 20,10 52,93
Zawartość WWA, mg/kg benzofalpiren benzo[e]piren benzo[a] antracen chryzen benzo[b]fluoranten Ί benzo[j]fluoranten > benzo[k]fluoranten J dibenzo [ a, h ] antracen suma WWA <0,4 <0,6 <0,5 <0,8 < 1,2 <0,2 <3,7
Przykład 2
Próbkę ekstraktu (ozn. EKST 1) w ilości ok. 5 kg poddano procesowi rafinacji mieszaniną furfuralu z współrozpuszczalnikiem formamidem według zasad postępowania opisanych w przykładzie 1 z tą różnicą, że proces rafinacji przeprowadzono mieszaniną furfuralu z współrozpuszczalnikiem formamidem, gdzie zawartość formamidu wynosiła 5% m/m, w przeliczeniu na masę mieszaniny rozpuszczalników.
W tablicy 3 przedstawione zostały: parametry technologiczne procesu rafinacji, bilans masowy oraz właściwości uzyskanego plastyfikatora TDAE.
PL 244776 Β1
Tablica 3 Parametry technologiczne procesu rafinacji, bilans masowy oraz właściwości uzyskanego plastyfikatora TDAE
Rafinat laboratoryjny R1391
Warunki rafinacji
surowiec EKST 1
rozpuszczalnik Furfural + 5% formamid
stosunek masowy mieszaniny furfuralu z formamidem do wsadu 1,4 : 1
temperatura góra / dól kolumny, °C 100/80
obciążenie kolumny, kg/h 2
- wydajność rafinatu liczona na wsad, %(m/m) 52,1
Właściwości
Gęstość w temp. 20°C, g/cmJ 0,9598
Lepkość kinematyczna w temp. 100°C, mm2/s 24,41
Lepkość kinematyczna w temp, 50°C, mm2/s 306,1
Współczynnik załamania światła nD 20 1,5363
Temperatura zapłonu, °C 268
Zawartość siarki, %(m/m) 2,60
Zawartość WZA, %(m/m) 2,6
Wegiel, zawartość w strukturach, % CA Cn CP 25,76 23,08 51,15
Zawartość WWA, mg/kg bcnzo[a]pircn bcnzo[e]piren bcnzo| a | antracen chryzen benzol b| fluor anten 1 benzolj] flu oranten > benzo[k]fluoranten J dibcnzo[a,h]antraccn suma WWA <0,4 <0,5 <0,4 <0,7 < 1,0 <0,2 <3,2
Przykład 3
Próbkę ekstraktu (ozn. EKST 1) w ilości ok. 5 kg poddano procesowi rafinacji mieszaniną furfuralu z współrozpuszczalnikiem formamidem według zasad postępowania opisanych w przykładzie 1 z tą różnicą, że proces rafinacji przeprowadzono mieszaniną furfurolu z współrozpuszczalnikiem formamidem, gdzie zawartość formamidu wynosiła 10% m/m, w przeliczeniu na masę mieszaniny rozpuszczalników.
W tablicy 4 przedstawione zostały: parametry technologiczne procesu rafinacji, bilans masowy oraz właściwości uzyskanego plastyfikatora TDAE.
PL 244776 Β1
Tablica 4 Parametry technologiczne procesu rafinacji, bilans masowy oraz właściwości uzyskanego plastyfikatora TDAE
Rafinat laboratoryjny R1392
Warunki rafinacji
surowiec EKST 1
rozpuszczalnik Furfural + 10% formamid
stosunek masowy mieszaniny furfuralu z formamidem do wsadu 1,4 : 1
temperatura góra / dół kolumny, °C 112/92
obciążenie kolumny, kg/h 2
- wydajność rafinatu liczona na wsad, %(m/m) 56,3
Właściwości
Gęstość w temp. 20°C, g/cmJ 0,9637
Lepkość kinematyczna w temp, 100°C, mm2/s 24,95
Lepkość kinematyczna w temp. 50°C, mm7s 316,1
Współczynnik załamania światła nD 2U 1,5396
Temperatura zapłonu, °C 270
Zawartość siarki, %(m/m) 2,95
Zawartość WZA, %(m/m) 2,9
Węgiel, zawartość w strukturach. % CA Cn Cp 26,84 20,94 52,22
Zawartość WWA, mg/kg benzofajpiren benzo[e]piren bcnzofa] antracen chryzcn bcnzofbjfluorantcn Ί benzo|j] fluor anten ?- benzofk] fluor anten J dibenzo |a, h] antracen suma WWA <0,4 <0,7 <0,6 <0,8 < 1,3 <0,2 4,0
Przykład 4
Próbkę ekstraktu (ozn. EKST 1) w ilości ok. 5 kg poddano procesowi rafinacji furfurolem bez współrozpuszczalnika według zasad postępowania opisanych w przykładzie 1. W tablicy 5 przedstawione zostały: parametry technologiczne procesu rafinacji, bilans masowy oraz właściwości uzyskanego rafinatu plastyfikatora TDAE
PL 244776 Β1
Tablica 5 Parametry technologiczne procesu rafinacji, bilans masowy oraz właściwości uzyskanego rafinatu plastyfikatora TDAE
Rafinat laboratoryjny R1393
Warunki rafinacji
surowiec ekstrakt 1
rozpuszczalnik Furfural
stosunek masowy furfuralu do wsadu 1,8 : 1
temperatura góra / dół kolumny, °C 68/52
obciążenie kolumny, kg/h 2
- wydajność rafinatu liczona na wsad, %(m/m) 36,2
Właściwości
Gęstość w temp. 20°C, g/enr1 0,9479
Lepkość kinematyczna w temp. 100°C, mm2/s 21,47
Lepkość kinematyczna w temp, 50°C, mm2/s 222,7
Współczynnik załamania światła nD 1,5286
Zawartość siarki, %(m/m) 2,73
Zawartość WZA, %(m/m) 2,2
Wegiel. zawartość w strukturach, % cA cN Cp 22,58 21,66 55,76

Claims (5)

1. Sposób wytwarzania plastyfikatora naftowego TDAE, obejmujący rafinację furfurolem destylatu próżniowego z ropy naftowej parafinowo-siarkowo-asfaltowej, znamienny tym, że destylat próżniowy z ropy naftowej parafinowo-siarkowo-asfaltowej, o zakresie wrzenia frakcji 5 4- 95% 395 η- 590°C, i współczynniku załamania światła no70 poniżej 1,528, poddaje się rafinacji furfurolem przy stosunku masowym destylat:furfural równym 1 : 2,7 4- 3,9 i temperaturach ekstrakcji: dół kolumny 82 4- 101°C, góra kolumny 109 4- 126°C, po czym uzyskany ekstrakt po wydzieleniu furfurolu poddaje się ponownej rafinacji mieszaniną furfurolu z współrozpuszczalnikiem formamidem o zawartości od 5% do 10% m/m, w przeliczeniu na masę mieszaniny rozpuszczalników, przy stosunku masowym ekstrakt: mieszanina furfurolu z formamidem wynoszącym 1 : 1,0 4- 2,0 i temperaturze ekstrakcji: dół kolumny 75 4- 102°C, góra kolumny 105 4- 132°C, i uzyskuje się rafinat, który po oddestylowaniu rozpuszczalników spełnia wymagania plastyfikatora TDAE.
2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że rafinacji poddaje się destylat próżniowy z ropy naftowej parafinowo-siarkowo-asfaltowej, który ma zakres wrzenia frakcji 5 4- 95% 465 4565°C i współczynnik załamania światła no70 poniżej 1,515.
3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że rafinację destylatu próżniowego prowadzi się furfurolem przy stosunku masowym destylat : furfurol równym 1 : 3,1 4- 3,4 i temperaturach ekstrakcji: dół kolumny 87 4- 96°C, góra kolumny 116 4- 122°C.
4. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że stosunek masowy ekstrakt: mieszanina furfurolu z formamidem w procesie ekstrakcji zawiera się w przedziale 1 : 1,2 4-1,60.
5. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że proces ekstrakcji prowadzi się w zakresie temperatur ekstrakcji: dół kolumny 80 4- 95°C, góra kolumny 110 4- 122°C.
PL438067A 2021-06-04 2021-06-04 Sposób wytwarzania plastyfikatora naftowego TDAE przeznaczonego do kauczuku i gumy PL244776B1 (pl)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL438067A PL244776B1 (pl) 2021-06-04 2021-06-04 Sposób wytwarzania plastyfikatora naftowego TDAE przeznaczonego do kauczuku i gumy

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL438067A PL244776B1 (pl) 2021-06-04 2021-06-04 Sposób wytwarzania plastyfikatora naftowego TDAE przeznaczonego do kauczuku i gumy

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL438067A1 PL438067A1 (pl) 2022-12-05
PL244776B1 true PL244776B1 (pl) 2024-03-04

Family

ID=84426783

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL438067A PL244776B1 (pl) 2021-06-04 2021-06-04 Sposób wytwarzania plastyfikatora naftowego TDAE przeznaczonego do kauczuku i gumy

Country Status (1)

Country Link
PL (1) PL244776B1 (pl)

Also Published As

Publication number Publication date
PL438067A1 (pl) 2022-12-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5308470A (en) Non-carcinogenic asphalts and asphalt blending stocks
US10308881B2 (en) Process to produce oil with low polyaromatic hydrocarbon content
JP2009013421A (ja) プロセス油及びその製造方法
US9932529B2 (en) Process for manufacturing of rubber process oils with extremely low carcinogenic polycyclic aromatics compounds
PL208531B1 (pl) Plastyfikator i sposób wytwarzania plastyfikatora
US20100243533A1 (en) Extraction of aromatics from hydrocarbon oil using n-methyl 2-pyrrolidone and co-solvent
TWI452128B (zh) 用於萃取製程以生產橡膠軟化油的進料混合物
PL244776B1 (pl) Sposób wytwarzania plastyfikatora naftowego TDAE przeznaczonego do kauczuku i gumy
PL244778B1 (pl) Sposób wytwarzania plastyfikatora aromatycznego TRAE
PL244779B1 (pl) Sposób wytwarzania wysokoaromatycznego plastyfikatora RAE
PL244775B1 (pl) Sposób wytwarzania naftowego plastyfikatora aromatycznego do kauczuku i gumy
PL244777B1 (pl) Sposób wytwarzania plastyfikatora aromatycznego TDAE przeznaczonego do kauczuku i gumy
PL244318B1 (pl) Sposób otrzymywania naftowego plastyfikatora aromatycznego TRAE do kauczuku i gumy
KR101651413B1 (ko) 고무 배합유 및 방향족 함유 기유, 및 이들의 제조 방법
US3011972A (en) Method for the manufacture of an oxidation stable bright stock
JPH1180751A (ja) 溶剤抽出法による非発ガン性芳香族炭化水素油の製造法
EP2872604A1 (en) Process for producing various viscosity grades of bitumen
JP3079091B2 (ja) ゴムプロセス油及びその製造方法
RU2669936C1 (ru) Способ получения пластификатора
JP5390233B2 (ja) ゴム配合油及びその製造方法
RU2531271C2 (ru) Способ получения нефтяного пластификатора
US2226092A (en) Solvent refining of hydrocarbon oil
PL235773B1 (pl) Sposób wytwarzania zmodyfikowanego plastyfikatora naftowego TDAE przeznaczonego do kauczuku i gumy, szczególnie do opon samochodowych
RU2811424C2 (ru) Пластификатор для производства резины и каучуков (варианты)
PL235774B1 (pl) Sposób wytwarzania zmodyfikowanego plastyfikatora naftowego TDAE przeznaczonego do kauczuku i gumy, szczególnie do opon samochodowych