PL187748B1 - Sposób wytwarzania olejów podstawowych - Google Patents

Abstract

Sposób wytwarzania olejów podstawowych, znamienny tym, że pozostałość wrzą ­ cą powyżej 365°C otrzymaną z procesu hiydrokrakingu prowadzonego pod kątem uzy ­ skania wsadu dla fluidalnego krakingu katalitycznego rozdesylowuje się na próżniowy destylat napędowy i dwie do czterech frakcji olejowych, korzystnie na trzy frakcje o zało ­ żonych granicach wrzenia rzędu 30 80°C, korzystnie 40 ·*■ 50°C i lepkościach warunku ­ jących otrzymanie olejów podstawowych w określonych klasach lepkości, które to frakcje poddaje się procesowi odparafinowania katalitycznego lub procesowi odparafinowania roz ­ puszczalnikowego, stosując jako rozpuszczalnik mieszaninę metyloetyloketonu (MEK) z to ­ luenem, metyloizobutyloketonu (MIBK) z MEK, acetonu z toluenem lub dwuchloroetanu z chlorkiem metylenu, wprowadzając rozpuszczalnik w procesie krystalizacji porcjami, a otrzymane deparafinaty poddaje się następnie finalizującej hydrorafinacji na katalizato ­ rach zapewniających uwodornienie resztek węglowodorów aromatycznych i podwyższe nie odporności na utlenienie.

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania olejów podstawowych, które stanowią bazę olejową dla olejów silnikowych, hydraulicznych, sprężarkowych, przekładniowych i innych olejów smarowych.

Znane sposoby produkcji mineralnych olejów podstawowych (bazowych) polegają na rozdestylowaniu pozostałości atmosferycznej z ropy naftowej na frakcje o określonych granicach lepkości, poddaniu ich rafinacji selektywnej furfurolem (Pat. USA 3488283 1) lub N - metylopirolidonem (Pat. USA 3451929 i 4311583), a następnie odparafmowaniu rozpuszczalnikowemu otrzymanych rafmatów i procesowi rafinacji finalizującej wodorem coraz bardziej zastępującemu proces rafinacji kontaktowej. Według Pat. PL 170096 p.t „Sposób wytwarzania olejów bazowych” podającego dwa warianty rozdestylowania pozostałości atmosferycznej z ropy względnie z mieszanek ropy, z których każdy obejmuje równoczesne uzyskanie trzech destylatów o określonym składzie frakcyjnym i o jakości warunkującej uzyskanie z nich wysokojakościowych olejów bazowych, co w konsekwencji pozwala na wytwarzanie sześciu rodzajów olejów bazowych, poczynając od najlżejszego oleju o lepkości w 40°C

11--13 mm2/s, a kończąc na najcięższym oleju o lepkości w 40°C 90 - 104 mm2/s. Sposób podaje dla każdego z określonych destylatów parametry rafinacji furfurolem lub N - metylopirolidonem, zapewniające uzyskanie odpowiedniego stopnia zrafinowania oleju, a tym samym osiągnięcie założonych własności oraz określa podstawowe parametry dla kolejnego procesu, to jest odparafinowania gwarantującego uzyskanie wymaganej temperatury płynięcia oraz określa parametry hydrorafinacji. Znane są również schematy produkcji olejów podstawowych, w których proces rafinacji selektywnej destylatów zastępowany zostaje procesem głębokiej hydrorafinacji destylatów próżniowych z ropy.

Istota wynalazku polega na zastosowaniu jako surowca do produkcji wysokojakościowych olejów podstawowych pozostałości wrzącej powyżej 365°C otrzymywanej w procesie hydrokrakingu przygotowującego hydroodsiarczony wsad dla fluidalnego krakingu katalitycznego. Surowiec ten poddaje się procesowi rozdestylowania na dwie do czterech frakcji o założonych granicach wrzenia rzędu 30 - 80°C, i lepkościach warunkujących otrzymanie olejów podstawowych w określonych klasach lepkości, które to frakcje następnie poddaje się procesowi odparafinowania rozpuszczalnikowego lub katalitycznego. Proces odparafinowania rozpuszczalnikowego prowadzi się w jednym lub dwóch stopniach, stosując jako rozpuszczalnik mieszaninę metyloetyloketonu (MEK) z toluenem, mieszaninę MEK z metyloizobytyloketonem (MIBK), acetonu z toluenem lub dwuchloroetanu z chlorkiem metylenu, przy czym roz187 748 puszczalnik w procesie krystalizacji wprowadza się porcjami. W dalszej kolejności uzyskane deparafinaty poddaje się rafinacji finalizującej wodorem w wyniku których to procesów otrzymuje się oleje podstawowe o bardzo dobrych własnościach takich jak n.p. wskaźnik lepkości, odparowalność i odporność na utlenienie przewyższających odpowiednie własności olejów tych klas lepkości otrzymywanych z przeróbki pozostałości atmosferycznej (pow. 350°C) z ropy.

Sposób według wynalazku polega na tym, że pozostałość wrzącą pow. 365°C otrzymaną z procesu hydrokrakingu prowadzonego pod kątem uzyskania wsadu dla fluidalnego krakingu katalitycznego rozdestylowuje się pod próżnią na próżniowy olej napędowy oraz dwie do czterech frakcji olejowych o założonych granicach wrzenia rzędu 30 - 80°C, korzystnie 40 -=- 50°C i lepkościach warunkujących otrzymanie olejów podstawowych w określonych klasach lepkości. Otrzymane frakcje olejowe poddaje się procesowi odparafinowania katalitycznego lub procesowi odparafinowania rozpuszczalnikowego. W procesie odparafinowania rozpuszczalnikowego stosuje się jako rozpuszczalnik mieszaninę MEK z toluenem, MIBK z MEK, acetonu z tuluenem lub dwuchloroetanu z chlorkiem metylenu, wprowadzając rozpuszczalnik w procesie krystalizacji porcjami. Otrzymane deparafinaty podddaje się następnie procesowi finalizującej hydrorafinacji na katalizatorach zapewniających uwodornienie resztek węglowodorów aromatycznych i podwyższenie odporności na utlenienie.

Przykład I

Pozostałość wrzącą pow. 365°C otrzymaną z procesu hydrokrakingu prowadzonego przy stopniu konwersji 50%, charakteryzującą się następującymi własnościami: lepkość w 100°C 6,50 mm²/s, temperatura krzepnięcia +42°C, pozostałość po koksowaniu 0,03%, zawartość siarki 5 mg/kg, przebieg destylacji 5% = 377°C, 10% = 398°C, 30% = 434°C, 50% - 459°C, 70% - 489°C, 90% = 530°C, 95% = 547°C rozdestylowano pod próżnią na następujące frakcje :

Nr. 1 Przedgon do 395°C, (10% mas na wsad)

Nr.2 Frakcja 395°C 440°C (30% mas.) o lepkości w 100°C 4,55 mm²/s

Nr.3 Frakcja 440°C - 480°C (28%mas.) 6,53,,-,,

Nr.4 Pozostałość pow. 480°C (32 % mas.) „ - „ 10,86 „ - „

Frakcję 2 poddano odparafinowaniu za pomocą mieszaniny rozpuszczalników MEK toluen (40 : 60 ) użytej w łącznej ilości masowej 3,5 : 1 licząc na wsad do odparafinowania. Rozpuszczalnik wprowadzano w czterech kolejnych porcjach w temperaturze 55°C, 20°C, 1°C i -10°C. Proces filtracji przeprowadzono w temperaturze -22°C, stosując do przemycia placka gaczu parafinowego znajdującego się na filtrze próżniowym rozpuszczalnik o temperaturze -22°C , w ilości 1,2 : 1 licząc na wsad. Po oddestylowaniu rozpuszczalnika z roztworu filtratu otrzymano deparafinat w wydajności 89% licząc na wsad, charakteryzujący się następującymi własnościami : lepkość w 100°C 4,85 mm²/s, lepkość w 40°C 27,36 mm²/s, wskaźnik lepkości 97, temperatura krzepnięcia -17°C. Otrzymany gacz parafinowy posiadał temperaturę krzepnięcia + 57°C i zawartość oleju 2,1%. Deparafinat poddano uwodornieniu na katalizatorze Ni Mo na AI2O3 przy ciśnieniu 3,5 Mpa , w temperaturze 250°C, uzyskując lekki olej podstawowy w klasie lepkości SN 150, charakteryzujący się własnościami podanymi poniżej w tabeli 1.

Frakcję 3 (440°C 480°C) poddano odparafinowaniu w identycznych warunkach jak frakcję 2 uzyskując deparafinat z wydajnością 86%, charakteryzujący się lepkością w 100°C 6,92 mnr/s, lepkością w 40°C 41,0 mm²/s, wskaźnikiem lepkości 123 i temperaturą krzepnięcia -17°C. Uzyskany gacz parafinowy posiadał temperaturę krzepnięcia +59°C i zawartość oleju 1,95%. Deparafinat poddano hydrorafinacji na katalizatorze NiMo - AI2O3 w temperaturze 250°C przy ciśnieniu 3,5 Mpa, otrzymując olej podstawowy w klasie lepkości SN 200 o własnościach podanych w tabeli 1.

Pozostałość pow. 480°C poddano odparafinowaniu w warunkach jak dla frakcji^, otrzymując deparafinat z wydajnością 64% o własnościach : lepkość w 100°C 11,73 mm /s, lepkość w 40°C 100,04 mnr/s, wskaźnik lepkości 105, temperatura krzepnięcia -17°C. Otrzymany gacz parafinowy posiadał temperaturę krzepnięcia +61°C, a zawartość oleju wynosiła 12,5%. Deparafinat poddano hydrorafinacji na katalizatorze NiMo - AI2O3 w temperaturze 265°C przy ciśnieniu 3,5 Mpa, uzyskując olej podstawowy w klasie lepkości SN 450 o własnościach podanych w tabeli 1.

187 748

Tabela 1 Własności otrzymanych olejów podstawowych - przykład I

Symbol oleju według klasyf. lepkość. Seybolt a	SN 150	SN 200	SN 450
1. Lepkość kinematyczna w 40°C, mm2/s	26,58	40,07	96,33
2. Lepkość kinematyczna w 100°C, mm2/s	4,80	6,85	11,50
3. Wskaźnik lepkości	100	125	106
4 Temperatura płynięcia, °C	- 12	- 12	- 12
5. Odporność na utlenienie
- iloraz lepkości V2/V,	1,30	1,35	1,35
- przyrost koksu Conradsona, %	0,45	0,50	0,65

Przykład II

Pozostałość wrzącą pow. 365°C, otrzymaną z procesu hydrokrakingu prowadzonego przy stopniu konwersji 60%, charakteryzującą się następującymi własnościami : lepkość w 100°C 4,64 mm²/s, temperatura krzepnięcia +38°C, pozostałość po koksowaniu 0,02%, zawartość siarki 5 mg/kg, przebieg destylacji: 5% =370°C, 10%o = 382°C, 30% = 406°C, 50% = 428°C, 70% = 454°C, 90% = 502°C, 95% = 526°C rozdestylowano pod próżnią na następujące frakcje:

Nr 1a. Przedgon do 396°C (19% na wsad)

Nr 2a. Frakcja 396°C - 439°C (38%) o lepkości w 100°C 3,88 mm²/s

Nr 3a. Frakcja439°C- 475°C (19%) 5,72,,-,,

Nr 4a. Pozostałość pow. 475°C (23%) „ - „ 9,79 „ - „

Frakcję 2a poddano odparafinowaniu za pomocą mieszaniny rozpuszczalników MEK toluen (40 : 60 ) użytej w stosunku masowym do wsadu jak 3,5 : 1. Rozpuszczalnik wprowadzano w czterech kolejnych porcjach w temperaturze 55°C, 20°C, 1°C i -10°C. Filtrcję wykrystalizowanego gaczu parafinowego przeprowadzono w temperaturze -24°C, stosując do przemywania placka gaczu znajdującego się na filtrze rozpuszczalnik o temperaturze -24°C, wprowadzony w ilości 1,2 : 1 licząc na wsad. Po oddestylowaniu rozpuszczalnika z roztworu filtratu otrzymano deparafinat w wydajności 76% na wsad, charakteryzujący się następującymi wlasnośccami : lepkość w 100°C 4,15 mra²/s, lepkość w 40°C 20,10 mm/s, wskaźnik lepkości 111, temperatura krzepnięcia -17°C. Gacz parafinowy posiadał temperaturę krzepnięcia +51°C i zawartość oleju 3,90%. Deparafinat poddano hydrorafmacji na katalizatorze NiMo Al2O3 pod ciśnieniem 3,5 Mpa w temperaturze 250°C, uzyskując lekki olej podstawowy w klasie lepkości SN 100, o własnościach zestawionych w tabeli 2.

Frakcję 3a poddano odparafinowaniu w takich samych warunkach jak frakcję 2a, uzyskując deparafinat z wydajnością 75%, posiadający lepkość w 100°C 6,24 mm²/s, lepkość w 40°C 37,70 mm2/s ,wskaźnik lepkości 113, temperaturę krzepnięcia -15°C. Gacz parafinowy posiadał temperaturę krzepnięcia 55°C i zawartość oleju 12%. Deparafinat poddano hydrorafmacji na katalizatorze NiMo - A^Oą w temperaturze 250°C pod ciśnieniem 3,5 Mpa uzyskując olej podstawowy w klasie lepkości SN 200, o własnościach zamieszczonych w tabeli 2. .

Pozostałość powyżej 475°C odparafinowano w warunkach krystalizacji jak poprzednio, lecz w temperaturze -20°C, uzyskując deparafinat z wydajnością 68%, o następujących własnościach : lepkość w 100°C 10,63 mm²/s, lepkość w 40°C 87,03 iW/s, wskaźnik lepkości 105, temperatura krzepnięcia -12°C. Gacz parafinowy o temperaturze krzepnięcia + 60°C zawierał 9% oleju. Deparafinat poddano hydrorafmacji w temperaturze 265°C pod ciśnieniem

3,5 Mpa na katalizatorze NiMo - AĘO3 uzyskując olej podstawowy w klasie lepkości SN 400 o własnościach zamieszczonych w tabeli 2.

187 748

Tabela 2. Własności otrzymanych olejów podstawowych - przykład II

Symbol oleju według klasyf. lepkość. Seybolt a	SN 100	SN 200	SN 400
1. Lepkość kinematyczna w 40°C, mm2/s	4,12	6,18	10,42
2. Lepkość kinematyczna w 100°C, mm2/s	19,73	36,76	83,76
3. Wskaźnik lepkości	113	115	106
4. Temperatura płynięcia,°C	-12	- 12	-9
5. Odporność na utlenienie
- iloraz lepkości, V2/Vi	1,35	1,35	1,33
- przyrost koksu Conradsona,%	0,40	0,48	0,60

187 748

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 50 egz. Cena 2,00 zł

Claims (1)

1. Zastrzeżenie patentowe

   Sposób wytwarzania olejów podstawowych, znamienny tym, że pozostałość wrzącą powyżej 365°C otrzymaną z procesu hiydrokrakingu prowadzonego pod kątem uzyskania wsadu dla fluidalnego krakingu katalitycznego rozdesylowuje się na próżniowy destylat napędowy i dwie do czterech frakcji olejowych, korzystnie na trzy frakcje o założonych granicach wrzenia rzędu 30 + 80°C, korzystnie 40 — 50°C i lepkościach warunkujących otrzymanie olejów podstawowych w określonych klasach lepkości, które to frakcje poddaje się procesowi odparafinowania katalitycznego lub procesowi odparafinowania rozpuszczalnikowego, stosując jako rozpuszczalnik mieszaninę metyloetyloketonu (MEK) z toluenem, metyloizobutyloketonu (MIBK) z MEK, acetonu z toluenem lub dwuchloroetanu z chlorkiem metylenu, wprowadzając rozpuszczalnik w procesie krystalizacji porcjami, a otrzymane deparafinaty poddaje się następnie finalizującej hydrorafinacji na katalizatorach zapewniających uwodornienie resztek węglowodorów aromatycznych i podwyższenie odporności na utlenienie.