PL224956B3

PL224956B3 - Sposób wytwarzania plastyfikatora naftowego do kauczuku i gumy

Info

Publication number: PL224956B3
Application number: PL401036A
Authority: PL
Inventors: Anna Bartyzel; Franciszek Steinmec; Artur Antosz; Dagmara APTOWICZ; Dagmara Aptowicz; Kazimierz Kowalczyk; Jan Biedroń; Aleksander Kostko; Aleksander SOBOLEWSKI; Aleksander Sobolewski
Original assignee: Grupa Lotos Spółka Akcyjna; Inst Nafty I Gazu
Priority date: 2012-10-03
Filing date: 2012-10-03
Publication date: 2017-02-28
Also published as: PL401036A3

Abstract

Sposób wytwarzania plastyfikatora naftowego do kauczuku i gumy w oparciu o rafinat aromatyczny z rafinacji furfurolem ekstraktu aromatycznego z procesu rafinacji selektywnej destylatu próżniowego ropy naftowej i ekstrakt aromatyczny z rafinacji selektywnej odasfaltowanej pozostałości próżniowej ropy naftowej wg. zgłoszenia P.381172 (patent PL 207051), polega na tym, że 30 do 95 części masowych rafinatu aromatycznego komponuje się, po wydzieleniu furfurolu, z 5 do 70 częściami masowymi ekstraktu aromatycznego, uzyskanego z kompozycji zawierającej powyżej 70 części masowych, pozostałości próżniowej ropy naftowej o temperaturze wrzenia frakcji 5% powyżej 480°C, zawartości asfaltenów poniżej 15% mas. oraz do 30 części masowych, korzystnie 5 do 20 części masowych frakcji zaciemnionej z destylacji próżniowej ropy naftowej o temperaturze wrzenia frakcji 5% powyżej 440°C, lepkości kinematycznej w temperaturze 100°C powyżej 30 mm2/s i zawartości asfaltenów poniżej 4% mas., poddanej odasfaltowaniu propanem przy stosunku kompozycji do propanu 1:3,2÷11 przy temperaturze: dół kolumny 30÷55°C oraz góra kolumny 40÷90°C, a następnie rafinacji furfurolem przy stosunku deasfaltyzatu do furfurolu 1:1,8÷4,4 i temperaturze rafinacji: dół kolumny 80÷135°C, góra kolumny 110÷145°C i miesza do pełnego ujednolicenia.

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest udoskonalenie sposobu wytwarzania plastyfikatora naftowego do kauczuku i gumy według patentu PL 207051.

Sposób wytwarzania plastyfikatora naftowego do kauczuku i gumy według opisu patentowego PL 207051 polega na komponowaniu 95-55 części masowych rafinatu aromatycznego wytworzonego przez poddanie destylatu próżniowego z ropy naftowej parafinowo-siarkowo-asfaltowej o zakresie wrzenia frakcji 5:95% 420:560°C, korzystnie 460:550°C i współczynniku załamania światła n⁷⁰D poniżej 1,520, korzystnie poniżej 1.505. rafinacji furfurolem przy stosunku destylatu do furf urolu 1:2,5:3,7, korzystnie 1:3,0:3,4 i temperaturze ekstrakcji: dół kolumny 80:100°C, korzystnie 85:95°C, góra kolumny 105:125°C, korzystnie 115:120°C, po czym tak uzyskany ekstrakt aromatyczny poddaje się po wydzieleniu furfurolu ponownej rafinacji furfurolem przy stosunku ekstraktu do furfurolu 1:1,0:2,5, korzystnie 1:1,2:2,0 i temperaturze ekstrakcji: dół kolumny 30:80°C, korzystnie 40:60°C, góra kolumny 60:100°C, korzystnie 60:80°C (uzyskując po wydzieleniu furfurolu żądany rafinat aromatyczny), oraz 15:45 części masowych ekstraktu aromatycznego uzyskanego z pozostałości próżniowej z ropy parafinowo-siarkowo-asfaltowej o temperaturze wrzenia frakcji 5% powyżej 495°C, korzystnie powyżej 525°C, poddanej odasfaltowaniu propanem przy stosunku pozostałości próżniowej do propanu 1:4:12, korzystnie 1:5:9, w temperaturze powyżej 50°C, korzystnie 60:90°C, a następnie rafinacji furfurolem przy stosunku deasfaltyzatu do furfurolu 1:2,8:3,9, korzystnie 1:3,2:3,6 i temperaturze ekstrakcji: dół kolumny 70:110°C, korzystnie 87:102°C, góra kolumny 115:135°C, korzystnie 120:130°C.

Sposób ten wymaga stosowania jako surowca wyjściowego ropy naftowej parafino-siarkowo-asfaltowej, z której uzyskuje się półprodukty: ekstrakt aromatyczny z rafinacji selektywnej furfurolem destylatów próżniowych oraz ekstrakt aromatyczny z odasfaltowanej pozostałości próżniowej do komponowania plastyfikatora.

Wytworzony sposobem według patentu PL 207051 wysokoaromatyczny plastyfikator naftowy charakteryzuje się niską zawartością policyklicznych węglowodorów aromatycznych. Plastyfikator ten zawiera kompozycję rafinatu aromatycznego wytworzonego w wyniku dwukrotnej rafinacji furfurolem destylatu próżniowego o zakresie wrzenia frakcji 5:95% 450:550°C i współczynniku załamania światła poniżej n⁷⁰D 1,520 z ropy naftowej parafino-siarkowo-asfaltowej oraz ekstraktu aromatycznego wytworzonego w wyniku jednokrotnej rafinacji furfurolem odasfaltowanej pozostałości próżniowej o temperaturze wrzenia frakcji 5% powyżej 495°C z ropy naftowej parafino-siarkowo-asfaltowej.

Celem wynalazku jest takie udoskonalenie sposobu według patentu głównego PL 207051, aby możliwe było wytwarzanie plastyfikatora naftowego spełniającego zaostrzone od 1 stycznia 2010 r. na terenie Unii Europejskiej wymagania w zakresie ograniczenia zawartości wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych, a zarazem aby możliwe było rozszerzenie rodzaju surowca wyjściowego stosowanego w produkcji plastyfikatora poza przewidziane patentem PL 207051 ropy parafinowo-siarkowo-asfaltowe.

Stwierdzono, że możliwe jest wytwarzanie plastyfikatora naftowego do kauczuku i gumy z rop naftowych różnego pochodzenia a także ich mieszanek, sposobem, którego istotą jest komponowanie rafinatu aromatycznego z ekstraktów aromatycznych uzyskanych z rafinacji furfurolem destylatów próżniowych rop naftowych oraz ekstraktu aromatycznego uzyskanego z rafinacji furfurolem odasfaltowanej kompozycji pozostałości próżniowej i frakcji zaciemnionej z destylacji próżniowej wspomnianych rop.

Zgodnie z niniejszym wynalazkiem, sposób wytwarzania plastyfikatora naftowego do kauczuku i gumy, prowadzony według patentu nr PL 207051 w oparciu o rafinat aromatyczny z rafinacji furfurolem ekstraktu aromatycznego z procesu rafinacji selektywnej destylatu próżniowego ropy naftowej i ekstrakt aromatyczny z rafinacji selektywnej odasfaltowanej pozostałości próżniowej ropy naftowej, polega na tym, że komponuje się w temperaturze 50:100°C 30 do 95 części masowych rafinatu aromatycznego wytworzonego przez poddanie destylatu próżniowego ropy naftowej o temperaturze wrzenia frakcji 5% powyżej 410°C i lepkości kinematycznej w temperaturze 100°C powyżej 11,0 mm /s rafinacji selektywnej furfurolem przy stosunku destylatu do furfurolu 1:1,5:3,8 i temperaturze rafinacji: dół kolumny 80:125°C, góra kolumny 95:135°C, po czym tak uzyskany ekstrakt aromatyczny poddaje się po wydzieleniu furfurolu ponownej rafinacji furfurolem przy stosunku ekstraktu do furfurolu 1:0,7:2,8 i temperaturze rafinacji: dół kolumny 30:80°C, góra kolumny 45:100°C, a następnie furfurol usuwa, z 5 do 70 częściami masowymi ekstraktu aromatycznego uzyskanego z kompozycji zawierającej powyżej 70 części masowych, korzystnie 80 do 95 części masowych, pozostałości próżniowej ropy

PL 224 956 B3 naftowej o temperaturze wrzenia frakcji 5% powyżej 480°C, zawartości asfaltenów poniżej 15% masowych oraz do 30 części masowych, korzystnie 5 do 20 części masowych, frakcji zaciemnionej z destylacji próżniowej ropy naftowej o temperaturze wrzenia frakcji 5% powyżej 440°C, lepkości k inematycznej w temperaturze 100°C powyżej 30 mm /s i zawartości asfaltenów poniżej 4% masowych, poddanej odasfaltowaniu propanem przy stosunku kompozycji do propanu 1:3,2: 11 przy temperaturze: dół kolumny 30:55°C oraz góra kolumny 40:90°C, a następnie rafinacji furfurolem przy stosunku deasfaltyzatu do furfurolu 1:1,8:4,4 i temperaturze rafinacji: dół kolumny 80:135°C, góra kolumny 110:145°C i miesza do pełnego ujednolicenia.

Zaletą sposobu według wynalazku jest możliwość wytwarzania plastyfikatora naftowego do kauczuku i gumy, szczególnie do opon samochodowych, spełniającego wymagania Rozporządzenia (WE) nr 1907/2006 Parlamentu Europejskiego i Rady z dnia 18 grudnia 2006 r. w sprawie rejestracji, oceny, udzielania zezwoleń i stosowanych ograniczeń w zakresie chemikaliów (REACH) i utworzenia Europejskiej Agencji Chemikaliów, zmieniające Dyrektywę 1999/45/WE oraz uchylające Rozporządzenie Rady (EWG) nr 793/93 i Rozporządzenie Komisji (WE) nr 1488/94, jak również Dyrektywę Rady 76/769/EWG i Dyrektywy Komisji 91/155/EWG, 93/67/EWG, 93/105/WE i 2000/21/WE - Załącznik XVII do REACH czyli Ograniczenia Dotyczące Produkcji, Wprowadzania Do Obrotu i Stosowania Niektórych Niebezpiecznych Substancji, Mieszanin i Wyrobów, a ponadto możliwość używania w charakterze surowca rop naftowych różnego pochodzenia a także ich mieszanek.

Plastyfikator wytworzony sposobem według wynalazku charakteryzuje się dobrą kompatybilnością z syntetycznym kauczukiem butadienowo styrenowym (SBR) oraz kauczukiem naturalnym (NR). Plastyfikator może być wprowadzany jako dodatek do kauczuku syntetycznego SBR na etapie jego wytwarzania oraz jako komponent w procesie wytwarzania mieszanek gumowych.

Przedmiot wynalazku został objaśniony w przedstawionych poniżej przykładach.

P r z y k ł a d 1

Ropę naftową o gęstości API 31,4 poddano destylacji próżniowej uzyskując destylat próżniowy, frakcję zaciemnioną z destylacji próżniowej i pozostałość próżniową. Destylat próżniowy o temperatu₂ rze wrzenia frakcji 5% 446°C i lepkości kinematycznej w temperaturze 100°C 11,90 mm /s poddano rafinacji selektywnej furfurolem przy stosunku destylatu do furfurolu 1:1,9 i temperaturze rafinacji: dół kolumny 87°C, góra kolumny 99°C, uzyskując ekstrakt aromatyczny. Ekstrakt ten poddano po wydzieleniu się furfurolu ponownej rafinacji furfurolem przy stosunku ekstraktu do furfurolu 1:2,0 i temperaturze rafinacji: dół kolumny 56°C, góra kolumny 67°C, uzyskując rafinat. Wytworzony rafinat w ilości 56 części masowych mieszano w temperaturze 90°C do pełnego ujednorodnienia z 44 częściami m asowymi ekstraktu aromatycznego uzyskanego z mieszaniny 93 części masowych pozostałości próżniowej o temperaturze wrzenia frakcji 5% 493°C, i zawartości asfaltenów 4,48% mas. oraz 7 części masowych frakcji zaciemnionej z destylacji próżniowej ropy naftowej o temperaturze wrzenia frakcji ₂

5% 450°C lepkości kinematycznej w temperaturze 100°C 39,69 mm /s i zawartości asfaltenów 0,50% mas., którą poddano odasfaltowaniu propanem przy stosunku kompozycji do propanu 1:4,1, przy temperaturze: dół kolumny 37°C oraz góra kolumny 69°C, uzyskując deasfaltyzat o lepkości kinematycz₂ nej w temperaturze 100°C 34,8 mm /s, który następnie poddano rafinacji furfurolem przy stosunku deasfaltyzatu do furfurolu 1:3,9 i temperaturze rafinacji: dół kolumny 125°C, góra kolumny 135°C, uzyskując ekstrakt.

Wytworzony plastyfikator naftowy do kauczuku i gumy posiada lepkość kinematyczną w tempe₂ raturze 100°C 24,5 mm²/s, zawartość atomów węgla w strukturach aromatycznych CA 22,5%, zawartość PCA 2,7% oraz zawartości 3,85 ppm sumy ośmiu policyklicznych węglowodorów aromatycznych w tym zawartość benzo(a)pirenu wynosi 0,124 ppm.

P r z y k ł a d 2

Mieszankę rop naftowych o gęstości API 31,4 i API 29,9 skomponowanych w stosunku 10 :1 poddano destylacji próżniowej uzyskując destylat próżniowy, frakcję zaciemnioną z destylacji próżniowej i pozostałość próżniową. Destylat próżniowy o temperaturze wrzenia frakcji 5% 455°C i lepko₂ ści kinematycznej w temperaturze 100°C 13,40 mm²/s, poddano rafinacji selektywnej furfurolem przy stosunku destylatu do furfurolu 1:3,2 i temperaturze rafinacji: dół kolumny 110°C, góra kolumny 124°C, uzyskując ekstrakt aromatyczny. Ekstrakt ten poddano po wydzieleniu się furfurolu ponownej rafinacji furfurolem przy stosunku ekstraktu do furfurolu 1:1,1 i temperaturze rafinacji: dół kolumny 50°C, góra kolumny 60°C, uzyskując rafinat. Wytworzony rafinat w ilości 84 części masowych mieszano w temperaturze 60°C do pełnego ujednorodnienia z 16 częściami masowymi ekstraktu aromatycznego uzyskanego z mieszaniny 86 części masowych pozostałości próżniowej o temperaturze wrzenia

PL 224 956 B3 frakcji 5% 518°C i zawartości asfaltenów 8,6% mas. oraz 14 części masowych frakcji zaciemnionej z destylacji próżniowej ropy naftowej o temperaturze wrzenia frakcji 5% 490°C, lepkości kinematycznej w temperaturze 100°C 60 mm/s i zawartości asfaltenów 2,4% mas., którą poddano odasfaltowaniu propanem przy stosunku kompozycji do propanu 1:7 przy temperaturze: dół kolumny 40°C oraz góra kolumny 70°C, uzyskując deasfaltyzat o lepkości kinematycznej w temperaturze 100°C 39,0 mm/s, który następnie poddano rafinacji furfurolem przy stosunku deasfaltyzatu do furfurolu 1:2,5 i temperaturze rafinacji: dół kolumny 108°C, góra kolumny 122°C, uzyskując ekstrakt.

Wytworzony plastyfikator naftowy do kauczuku i gumy posiada lepkość kinematyczną w tempe₂ raturze 100°C 22,03 mm /s, zawartość atomów węgla w strukturach aromatycznych C_A 24,0%, zawartość PCA 2,9% oraz zawartości 4,27 ppm sumy ośmiu policyklicznych węglowodorów aromatycznych w tym zawartość benzo(a)pirenu wynosi 0,456 ppm.

Claims

Sposób wytwarzania plastyfikatora naftowego do kauczuku i gumy w oparciu o rafinat aromatyczny z rafinacji furfurolem ekstraktu aromatycznego z procesu rafinacji selektywnej destylatu próżniowego ropy naftowej i ekstrakt aromatyczny z rafinacji selektywnej odasfaltowanej pozostałości próżniowej ropy naftowej, według patentu nr PL 207051, znamienny tym, że 30 do 95 części masowych rafinatu aromatycznego uzyskanego przez poddanie destylatu próżniowego ropy naftowej o temperaturze wrzenia frakcji 5% powyżej 410°C, lepkości kinematycznej w temperaturze 100°C ₂ powyżej 11,0 mm /s rafinacji selektywnej furfurolem przy stosunku destylatu do furfurolu 1:1,5:3,8 i temperaturze rafinacji: dół kolumny 80:125°C, góra kolumny 95:135°C, po czym poddanie tak uzyskanego ekstraktu aromatycznego, po wydzieleniu furfurolu, ponownej rafinacji furfurolem przy stosunku ekstraktu do furfurolu 1:0,7:2,8 i temperaturze rafinacji: dół kolumny 30:80°C, góra kolumny 45:100°C, komponuje się po wydzieleniu furfurolu, w temperaturze 50:100°C z 5 do 70 częściami masowymi ekstraktu aromatycznego uzyskanego z kompozycji zawierającej powyżej 70 części masowych, korzystnie 80 do 95 części masowych pozostałości próżniowej ropy nafto wej o temperaturze wrzenia frakcji 5% powyżej 480°C, zawartości asfaltenów poniżej 15% masowych oraz do 30 części masowych, korzystnie 5 do 20 części masowych frakcji zaciemnionej z destylacji próżniowej ropy na ftowej o temperaturze wrzenia frakcji 5% powyżej 440°C, lepkości kinematycznej w temperaturze ₂

100°C powyżej 30 mm /s i zawartości asfaltenów poniżej 4% masowych, poddanej odasfaltowaniu propanem przy stosunku kompozycji do propanu 1:3,2:11 przy temperaturze: dół kolumny 30:55°C oraz góra kolumny 40:90°C, a następnie rafinacji furfurolem przy stosunku deasfaltyzatu do furfurolu 1:1,8:4,4 i temperaturze rafinacji: dół kolumny 80:135°C, góra kolumny 110:145°C i miesza do pełnego ujednolicenia.