RU2547659C2 - Способ очистки ароматических экстрактов, содержащих ароматические полициклические соединения - Google Patents

Способ очистки ароматических экстрактов, содержащих ароматические полициклические соединения Download PDF

Info

Publication number
RU2547659C2
RU2547659C2 RU2012142734/04A RU2012142734A RU2547659C2 RU 2547659 C2 RU2547659 C2 RU 2547659C2 RU 2012142734/04 A RU2012142734/04 A RU 2012142734/04A RU 2012142734 A RU2012142734 A RU 2012142734A RU 2547659 C2 RU2547659 C2 RU 2547659C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
aromatic
hemoprotein
solvent
oxidizing agent
extract
Prior art date
Application number
RU2012142734/04A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2012142734A (ru
Inventor
Лотфи ЭДЛИ
Самюэль ДЖЕЛАССИ
Сильвьян ПЮЛЬВИН
Даниэль ТОМА
Original Assignee
Тоталь Маркетин Сервис
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 Тоталь Маркетин Сервис filed Critical Тоталь Маркетин Сервис
Publication of RU2012142734A publication Critical patent/RU2012142734A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2547659C2 publication Critical patent/RU2547659C2/ru

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10GCRACKING 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
    • C10G27/00Refining of hydrocarbon oils in the absence of hydrogen, by oxidation
    • C10G27/04Refining of hydrocarbon oils in the absence of hydrogen, by oxidation with oxygen or compounds generating oxygen
    • C10G27/12Refining of hydrocarbon oils in the absence of hydrogen, by oxidation with oxygen or compounds generating oxygen with oxygen-generating compounds, e.g. per-compounds, chromic acid, chromates
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10GCRACKING 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
    • C10G27/00Refining of hydrocarbon oils in the absence of hydrogen, by oxidation
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10GCRACKING 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
    • C10G27/00Refining of hydrocarbon oils in the absence of hydrogen, by oxidation
    • C10G27/04Refining of hydrocarbon oils in the absence of hydrogen, by oxidation with oxygen or compounds generating oxygen
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10GCRACKING 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
    • C10G27/00Refining of hydrocarbon oils in the absence of hydrogen, by oxidation
    • C10G27/04Refining of hydrocarbon oils in the absence of hydrogen, by oxidation with oxygen or compounds generating oxygen
    • C10G27/14Refining of hydrocarbon oils in the absence of hydrogen, by oxidation with oxygen or compounds generating oxygen with ozone-containing gases
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12PFERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P5/00Preparation of hydrocarbons or halogenated hydrocarbons
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10GCRACKING 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
    • C10G2300/00Aspects relating to hydrocarbon processing covered by groups C10G1/00 - C10G99/00
    • C10G2300/10Feedstock materials
    • C10G2300/1074Vacuum distillates
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10GCRACKING 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
    • C10G2300/00Aspects relating to hydrocarbon processing covered by groups C10G1/00 - C10G99/00
    • C10G2300/10Feedstock materials
    • C10G2300/1096Aromatics or polyaromatics
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10GCRACKING 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
    • C10G2300/00Aspects relating to hydrocarbon processing covered by groups C10G1/00 - C10G99/00
    • C10G2300/40Characteristics of the process deviating from typical ways of processing
    • C10G2300/4081Recycling aspects
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10GCRACKING 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
    • C10G2300/00Aspects relating to hydrocarbon processing covered by groups C10G1/00 - C10G99/00
    • C10G2300/40Characteristics of the process deviating from typical ways of processing
    • C10G2300/44Solvents

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

Изобретение относится к способу снижения содержания полициклических ароматических углеводородов или ПАУ в ароматических экстрактах, который состоит в окислении ПАУ в присутствии гемопротеина посредством окисляющего соединения. При этом ароматический экстракт приводят в контакт с окисляющим агентом в нереакционном органическом растворителе, затем его приводят в контакт с иммобилизованным или нанесенным на носитель гемопротеином. 18 з.п. ф-лы, 4 ил., 1 табл., 4 пр.

Description

Изобретение относится к способу, также называемому процессом, очистки ароматических экстрактов, происходящих из очистки сырой нефти, содержащих высокотоксичные полициклические ароматические углеводороды (ПАУ), которые используют в качестве пластификаторов в резинотехнической и шинной промышленности.
Ароматические экстракты являются побочными продуктами способа получения смазок в процессах очистки сырой нефти, в частности, начиная с продуктов вакуумной дистилляции остатков атмосферной перегонки. Они являются результатом однократной или двукратной экстракции ценного рафината из смазок с помощью полярного растворителя, например фурфурола, фенола или N-метилпирролидона, либо также гидроочистки этих дистиллятов и стадии депарафинизации. Эти экстракты идентифицированы в ETRMA (Европейской ассоциации производителей резин и шин) и соответствуют определению "комплексная комбинация С20-С50 углеводородов, полученных путем (1) экстракции растворителем из тяжелых нефтяных дистиллятов или (2) обработки тяжелых нефтяных дистиллятов водородом в присутствии катализатора с последующей депарафинизацией растворителем". До настоящего времени только ДАЭ или дистиллятные ароматические экстракты полностью удовлетворяли спецификациям шинной промышленности и, следовательно, являлись незаменимыми. В связи с запрещением ДАЭ в композиции шин постепенно включают другие экстракты, такие как ЭУР или экстракты умеренным растворителем, либо также ОДАЭ или обработанный дистиллятный ароматический экстракт. Некоторые экстракты имеют происхождение из деасфальтизации вакуумных остатков с последующей однократной или двукратной экстракцией и называются соответственно ОАЭ или остаточные ароматические экстракты и ООАЭ или очищенные остаточные ароматические экстракты.
Ароматический экстракт, как правило, содержит от 10 до 50 мас.% полициклических ароматических соединений (ПЦА), от 25 до 60 мас.% парафиновых соединений и от 45 до 20% нафтеновых соединений. Ароматические экстракты широко применяют в шинной и резинотехнической промышленности, поскольку они способствуют снижению потерь энергии, что позволяет увеличить производство этих шин или резин. Кроме того, они улучшают механические свойства и низкотемпературные характеристики резин, в которые их включают.
В качестве напоминания, ПЦА соединения представляют собой молекулы, состоящие по меньшей мере из двух колец из 5-6 атомов углерода, из которых по меньшей мере два атома углерода являются общими, и по меньшей мере одно из колец является ароматическим. Данные соединения ПЦА различаются по числу и группировке ароматических колец, а также по замещениям алкильных цепей, связанных с ароматическими кольцами. В зависимости от числа колец ПЦА классифицируют как легкие соединения ПЦА (вплоть до трех колец) или тяжелые ПЦА (более трех колец), и они обладают весьма различными физико-химическими и токсикологическими характеристиками. Некоторые из полициклических ароматических (ПЦА) соединений включают по меньшей мере один гетероцикл по меньшей мере с одним атомом серы, азота и/или кислорода. Среди этих ПЦА соединений некоторые, называемые ПАУ или полициклические ароматические углеводороды, классифицированы в перечне основных загрязняющих веществ, которые опасны для общественного здоровья в связи с их токсичным характером. Другой признак состоит в том, что в отличие от ПЦА ПАУ не содержат гетероциклы в своей химической структуре. Указанные ПАУ соединения являются биологически активными молекулами, которые могут поглощаться живыми организмами. Среди этих ПАУ соединений бензо(а)пирен (В(а)Р), хризен и бензо(b)флуорантен известны как особо токсичные. В зависимости от химической структуры метаболитов, с которыми они вступают в контакт, и их мутагенного характера эти токсичные ПАУ соединения могут привести в результате к снижению ответа иммунной системы, повышая, таким образом, риски инфекции, или даже могут быть канцерогенными.
Чтобы потребовать от производителей ароматических экстрактов снизить содержание ароматических ПАУ, присутствующих в ароматических экстрактах, способных оказывать отрицательное влияние на окружающую среду, европейские государственные органы опубликовали новую директиву в 2005 г. (ДИРЕКТИВА 2005/69/СЕ), которая устанавливает предел 1 м.д. на концентрацию бензо(а)пирена и 10 м.д. на все токсичные ПАУ, указанные в директиве, что соответствует примерно в десять раз меньшим концентрациям по сравнению с современными концентрациями.
Столкнувшись с данной директивой, производители ароматических экстрактов предприняли попытку снизить содержание токсичных ПАУ в ароматических экстрактах или ДАЭ различными способами.
Один из первых проверенных способов включал осуществление вторичной экстракции растворителем ароматического экстракта, как описано в патенте ЕР417980, как правило, фурфуролом. Полученный продукт соответствует ОДАЭ. Этот способ является весьма дорогостоящим в отношении растворителя, выходы не всегда удовлетворительны, и ОДАЭ имеет химический состав, отличающийся от состава ДАЭ, и, следовательно, весьма отличающиеся физико-химические свойства.
Другие способы, проверенные в целях удаления ПАУ, состоят в использовании бактерий, таких как Pseudomonas, Sphingomonas или Rhodococcus, которые обладают способностью поглощать ПАУ с 2 и 3 кольцами, такие как нафталин и фенантрен. Некоторые ПАУ могут разлагаться путем окисления в присутствии лигнолитических грибков, таких как Phanerochaete chrysosporium, или микроскопических грибов, таких как Cunninghamella elegans. Однако эти способы чаще всего приводят к полному разложению ароматических молекул. Применение этих способов к ароматическим экстрактам помимо непомерно высоких затрат на указанные бактерии или грибки и трудности их использования в промышленных установках приведут в результате к получению соединений со свойствами, весьма отличающимися от свойств ароматического экстракта, включаемого в настоящее время в шины и технические резины.
Другие способы состоят в осуществлении частичного размыкания ароматических колец путем их контролируемого окисления с целью образования эпоксидированных и/или гидроксилированных производных, например альдегидных производных, хинонов, кислот и/или спиртов, или также смешанных соединений, обладающих более низкой токсичностью в отношении окружающей среды.
Таким образом, заявитель в своем патенте FR 2888246 описывает окисление полициклических ароматических соединений, присутствующих в отгоняемых фракциях после атмосферной перегонки сырой нефти, в частности во фракциях бензина, керосина и газойля, в присутствии окислителя и гемопротеина, иммобилизованного или не иммобилизованного на носителе. Подобно ароматическим экстрактам эти погоны содержат полициклические ароматические (ПЦА) соединения, но среди последних данный способ окисления направлен на разложение соединений, которые являются трудно перерабатываемыми стандартными обработками гидрогенизации, в частности производных бензотиофена и пиррола. Вследствие текучести фракций и низкого содержания трудно перерабатываемых ароматических соединений данный способ осуществляют, по существу, в безводной среде, одинаково хорошо в реакционном или нереакционном растворителе, путем приведения окисляющего агента в контакт с указанным погоном, подлежащим обработке, в присутствии гемопротеина, иммобилизованного или нанесенного на носитель в виде измельченных твердых частиц.
В патенте США 6461859 описан способ окисления серосодержащих соединений фракций нефти с использованием гемопротеина, при котором серосодержащие ПЦА окисляют на первой стадии, затем удаляют из среды на второй стадии дистилляции.
В контексте изобретения заявитель имеет дело с разложением ПАУ, присутствующих в ароматическом экстракте, свойства которого нужно сохранять, и который является значительно более вязким и, следовательно, труднее поддающимся обработке, чем фракции газойля, бензина и керосина. Вязкость ароматических экстрактов является такой, что невозможно идентично применять способ, используемый в патенте FR 2888246, непосредственно к ароматическим экстрактам. В частности, приведение гемопротеина в контакт с ароматическим экстрактом подвержено различным трудностям, таким как применение растворителя с целью снижения вязкости ароматического экстракта, который является, по существу, органическим, и который не должен ингибировать или замедлять реакцию окисления.
Изобретение, таким образом, относится к способу, дающему возможность разлагать ПАУ in situ без модификации механических и физических свойств ароматического экстракта. Кроме того, оно относится к применению эффективного способа при относительно низких затратах. Это разложение ПАУ должно обладать способностью к протеканию одинаково хорошо непрерывным, прерывистым или полунепрерывным путем в зависимости от количества ароматического экстракта, подлежащего обработке.
Объектом изобретения, таким образом, является способ снижения содержания полициклических ароматических углеводородов или ПАУ в ароматических экстрактах, который состоит в окислении ПАУ в присутствии гемопротеина с использованием окисляющего агента, где этот способ характеризуется тем, что ароматический экстракт приводят в контакт с окисляющим агентом в нереакционном органическом растворителе, после чего его приводят в контакт с иммобилизованным или нанесенным на носитель гемопротеином.
Первое преимущество данного способа заключается в том, что смесь ароматический экстракт/окисляющий агент гомогенезируют перед приведением в контакт с катализатором реакции, в данном случае с нанесенным или не нанесенным на носитель гемопротеином. Это приведение в контакт облегчается за счет снижения вязкости смеси с помощью подходящего растворителя, облегчающего гомогенизацию смеси.
Другое преимущество заключается в том, что уменьшают содержание только ПАУ соединений, окисляя их в первую очередь, и что все характеристики этих экстрактов остаются неизменными.
В конкретном воплощении изобретения смесь ароматического экстракта, растворителя и окисляющего агента предпочтительно гомогенизируют перед приведением в контакт с гемопротеином, чтобы стимулировать эти взамодействия и, следовательно, эффективность способа.
Температура для приведения смеси ароматического экстракта, растворителя и окисляющего агента в контакт с гемопротеином варьирует от 15 до 80°С, предпочтительно от 25 до 45°С.
В соответствии с дополнительным воплощением этот способ включает стадию конечного отделения органического растворителя от обработанного, то есть окисленного, ароматического экстракта: органический растворитель, выделенный таким путем, преимущественно подвергают вторичному использованию, причем предшествующую стадию очистки не исключают.
Органический растворитель является не реакционным, то есть он не взаимодействует со смесью ароматического экстракта, окисляющего агента и гемопротеина, и не образует химических, в частности, ковалентных связей с компонентами смеси. Предпочтительно органический растворитель выбран из группы, которую составляют диалкилкетоны, алкилкарбоксилаты, N-алкилпирролидоны и диметилсульфоксид или ДМСО, способные разбавлять ароматические экстракты. Этот растворитель предпочтительно выбран из метилэтилкетона, ацетона, этилэтаноата, метилизобутилкетона, этилацетата, N-метилпирролидона (NMP). Этот выбор особенно важен, поскольку растворитель не должен денатурировать используемый гемопротеин или ингибировать реакцию окисления.
В данном воплощении изобретения окисляющий агент выбран из окисляющих соединений, растворимых в органической среде. Среди последних предпочтителен молекулярный кислород (O2), воздух, озон (О2), пероксид водорода в момент выделения (H2O2), органические или минеральные пероксиды, алкилированные гидропероксиды, арилгидропероксиды и перкислоты.
Изобретение, в основном, применяют к ароматическим экстрактам, содержащим более 10% полициклических ароматических соединений или ПЦА и предпочтительно более 20%.
Кроме того, эти ароматические экстракты содержат менее 70 мас.% смеси нафтеновых и парафиновых соединений.
Как правило, эти ароматические экстракты содержат менее 500 м.д. ПАУ, предпочтительно от 5 до 300 м.д.
Ароматические экстракты, подвергаемые способу в соответствии с изобретением, предпочтительно принадлежат к группе, которую составляют ароматические экстракты вакуумных дистиллятов, такие как ДАЭ (дистиллятный ароматический экстракт), ЭУР и/или остаточные ароматические экстракты или ОАЭ, или также любой экстракт, полученный в результате экстракции этих ароматических экстрактов, такой как ОДАЭ и/или ООАЭ.
В предпочтительном воплощении изобретения смесь ароматического экстракта, растворителя и окисляющего агента выбрана в соответствующем соотношении концентраций (по массе) этих соединений, варьирующем от 40-10/90-60/0,001-2, и предпочтительно варьирующем от 30-20/80-70/0,1-1. Более точно способ в соответствии с изобретением включает приведенные ниже стадии в указанном порядке:
i) стадия растворения 10-40 мас.% ароматического экстракта в органическом растворителе,
ii) приведение экстракта, разведенного в растворителе, в контакт с окисляющим агентом, затем гомогенизация смеси,
iii) приведение иммобилизованного гемопротеина в контакт с гомогенизированной смесью стадии со (ii) путем промывки или погружения,
iv) выделение, затем отделение обработанного экстракта от растворителя и, возможно,
v) повторное использование растворителя на стадии i), предпочтительно после очистки последнего.
С целью осуществления изобретения иммобилизованный или нанесенный на носитель гемопротеин выбран из гемоглобинов и миоглобинов.
Также важно отметить, чтобы способ иммобилизации гемопротеина был эффективным. Таким образом, в контексте изобретения гемопротеин иммобилизуют на тонкоизмельченных минеральных частицах среднего размера, определенного лазерной гранулометрией, составляющего от 5 нм до 5 мм, либо внутри этих частиц. Предпочтительно эти частицы имеют размер, составляющий от 10 нм до 2 мм. Они выбраны из кристаллических, аморфных или композитных материалов на основе щелочных или щелочноземельных оксидов, предпочтительно из материалов, включающих оксид алюминия, диоксид кремния, диоксид циркония, оксид титана или любой композитный материал, содержащий по меньшей мере один из этих материалов.
С целью иммобилизации гемопротеина его абсорбируют на поверхности твердых частиц и/или в их порах в соотношении, варьирующем от 1 до 2000 мг гемопротеина на 1 г минеральных частиц.
Способ иммобилизации гемопротеина на этих твердых частицах можно осуществлять двумя путями: либо путем прокачки колонки, заполненной этими твердыми частицами, водным раствором гемопротеина, например, варьирующим от 5 до 100 г/л гемопротеина, либо путем погружения гемопротеина в смесь вода/ацетон, например, в относительном соотношении 1/3 по объему, где твердое вещество высушивают перед применением.
Среди рассматриваемых гемопротеинов гемопротеин, предпочтительно выбранный из гемоглобинов крупного рогатого скота и/или свиней, иммобилизуют на измельченном диоксиде кремния с размером частиц, варьирующим от 5 нм до 5 мм, при содержании, варьирующем от 10 до 200 мг/г диоксида кремния.
Можно также сделать ссылку на вышеупомянутую заявку заявителя для дополнительных подробностей, относящихся к гемопротеину, способу его получения, носителю.
Ниже изобретение описано со ссылкой на две фигуры и приведенные ниже примеры.
Фиг.1 представляет собой схему способа в соответствии с изобретением с непрерывным осуществлением способа в соответствии с изобретением.
На фиг.1 показаны три хранилища для ароматического экстракта (1), растворителя (2) и окислителя (3). Труба (4) подает ароматический экстракт в реактор (5), содержащий гемопротеин на носителе в виде твердых частиц. Трубы (6) и (7) последовательно перекачивают растворитель, делая возможным разведение ароматического экстракта, затем окислитель в трубу (4), где смесь способна к гомогенизации способом, который не показан. Гомогенизированную смесь вводят в реактор (5) через трубу (8). Окисленный экстракт в смеси с растворителем удаляют через трубу (9) в направлении разделительной установки (10), например дистилляционной колонны, где окисленный экстракт выводится через трубу (11), а растворитель - через трубу (12). Эта труба (12) дает возможность повторно использовать растворитель, возможно, посредством очистной обработки, которая не показана.
На фиг.2 представлен % исчезновения антрацена с фурфуролом в качестве растворителя в зависимости от времени, выраженного в минутах, по сравнению с контролем, не содержащим окисляющий агент, и для двух массовых соотношений окислитель/гемопротеин, составляющих 400 и 800 соответственно.
На фиг.3 представлен % исчезновения антрацена с метилэтилкетоном в качестве растворителя в зависимости от времени, выраженного в минутах, по сравнению с контролем, не содержащим окисляющий агент, и для двух массовых соотношений окислитель/гемопротеин, составляющих 400 и 800 соответственно.
На фиг.4 представлен % исчезновения антрацена с метилэтилкетоном в качестве растворителя в зависимости от времени, выраженного в минутах.
Цель приведенных ниже примеров состоит в демонстрации преимуществ изобретения без ограничения его объема.
Пример 1.
Цель данного примера состоит в описании получения гемопротеина, иммобилизованного на измельченных твердых частицах, двумя способами получения, периодическим способом, для которого гемопротеин абсорбируют внутри твердых частиц, и непрерывным способом, состоящим в промывке слоя измельченных твердых частиц раствором гемопротеина.
Периодическим способом получают гемопротеин X, иммобилизованный на диоксиде кремния, далее в данной заявке называемый гемопротеин X.
1 г диоксида кремния Аэросил® 200 (Degussa), 200 мг бычьего гемоглобина (3,1 мкмоль) и 10 мл фосфатного буферного раствора (рН 6, 50 мМ) вводят в контейнер, подходящий для центрифуги. Смесь перемешивают при 0°С в течение 5 мин, затем добавляют по каплям 30 мл ацетона в течение 10 мин. Перемешивание смеси продолжают в течение 30 мин при 0°С с последующим центрифугированием при 3000 об/мин в течение 10 мин. Твердый остаток, собранный на дне пробирки, промывают 10 мл фосфатного буфера (рН 6), затем центрифугируют при 3000 об/мин в течение 10 мин, последовательно 3 раза. Затем полученное в результате твердое вещество высушивают в вакууме в присутствии P2O5. Гемопротеин Х содержит 133 мг гемоглобина на грамм диоксида кремния.
Непрерывным способом получают гемопротеин Y, иммобилизованный на диоксиде кремния, далее в данной заявке называемый гемопротеин Y.
Водный раствор, содержащий 10 г/л бычьего гемоглобина, циркулируют со скоростью 1 мл/мин через препаративную колонку ВЭЖХ, изготовленную из нержавеющей стали 316, с внутренним диаметром 10 мм и длиной 250 мм. Эта колонка заполнена 7,9 г диоксида кремния Силикагель®100 (Merck). Количество гемоглобина, фиксированного на диоксиде кремния, измеряют на основании разности концентраций гемоглобина в растворе на входе и выходе колонки с помощью спектроскопического измерения в диапазоне УФ-видимый свет при λ=404 нм. Когда количество гемоглобина, иммобилизованного на диоксиде кремния, достаточно, через колонку циркулируют водный раствор, в котором возрастает концентрация ацетона от 100% воды до 1-5% воды, с целью удаления избытка неабсорбированного гемоглобина и высушивания гемопротеина Y. Этим способом количество гемопротеина, адсорбированного на диоксиде кремния, составляет примерно 90 мг/г диоксида кремния.
Пример 2.
В настоящем примере сравнивают эффект природы растворителя на разложение антрацена, модельной молекулы ПАУ.
Разложение антрацена сравнивали в присутствии окисляющего агента, либо в растворе в фурфуроле, либо в растворе с метилэтилкетоном (МЭК) в одинаковых условиях реакции. Две маточные жидкости, содержащие примерно 100 м.д. антрацена, таким образом, готовили в фурфуроле и в МЭК соответственно. Эти растворы использовали для приготовления стандартных растворов для измерения антрацена в разлагаемых растворах с помощью ВЭЖХ-УФ (А=251,1 нм). 16 мл растворителя (фурфурола или МЭК), затем 4 мл маточного раствора антрацена (то есть концентрации антрацена 20 м.д. в смеси, соответствующей уровню концентраций ПАУ в промышленном растворе) и, наконец, 800 мг гемопротеина, нанесенного на носитель, вносили в колбы на 100 мл, в которые помещали магнитную мешалку. После гомогенизации смеси, полученной таким путем, добавляли 20 и 40 мкл раствора 70% трет-бутилпероксида в воде, затем включали хронометр. Образцы регулярно отбирали из каждой из двух смесей, содержащей фурфурол или МЭК: их разводили в ацетонитриле, затем анализировали с помощью ВЭЖХ.
На фиг.2 и 3 показано разложение антрацена, приводящее в результате к снижению концентрации антрацена, в присутствии окислителя в присутствии фурфурола (фиг.2) и МЭК (фиг.3) соответственно по сравнению с контрольным образцом без окисляющего агента.
Следует отметить, что фурфурол ингибирует реакцию разложения антрацена для обоих соотношений окислитель/гемоглобин; следовательно, фурфурол дает более низкие результаты, чем МЭК.
Пример 3.
В настоящем примере описано непрерывное разложение антрацена в присутствии гемопротеина Y, описанного в Примере 1.
В колонку, заполненную гемопротеином Y, непрерывно подавали при скорости тока 1 мл/мин раствор МЭК, содержащий 150 м.д. антрацена (ANT) и трет-бутилпероксид (tBuOH), где молярное отношение [tBuOH]/[ANT] было фиксировано при 300. Путем сравнения содержаний антрацена, измеренных на входе и выходе колонки с помощью ГХ-МС (сопряжения газовой хроматографии/масс-спектрометрии) определяют количество разложившегося антрацена. График, соответствующий исчезновению антрацена в зависимости от времени, приведен на фиг.4.
Пример 4.
В настоящем примере описано разложение ПАУ в ароматическом экстракте непрерывным способом в присутствии гемопротеина Y, как описано в Примере 3.
Ароматический экстракт представляет собой экстракт ДАЭ-типа, содержащий 15-25% ПЦА, включая 1-0,01% ПАУ (TOTAL EXAROL41).
Содержания нескольких ПАУ, содержащихся в ДАЭ, на входе и выходе колонки измеряли, как описано выше. Результаты представлены в таблице I ниже.
ТАБЛИЦА I
Концентрация ПАУ на входе колонки Гм.д.) Концентрация ПАУ на выходе колонки (м.д.) Разложение (%)
Бензо(а)антрацен 6,5 5,4 18%
Хризен 26,4 23,5 11%
Бензо(b)флуорантен 16,3 12,8 21%
Бензо(k)флуорантен 5,5 4,2 23%
Бензо(а)пирен 18.5 13,3 28%
Дибензо(а,h)антрацен 17,4 11,5 34%
Бензо(b+j)флуорантен 16,3 12,8 21%
Бензо(е)пирен 64,6 42,7 34%
ВСЕГО 171,5 126,2 26%
Способ в соответствии с изобретением дает возможность разлагать более 20% ПАУ, упомянутых в европейской Директиве, в большинстве случаев.

Claims (19)

1. Способ снижения содержания полициклических ароматических углеводородов или ПАУ в ароматических экстрактах, который состоит в окислении ПАУ в присутствии гемопротеина с использованием окисляющего агента, отличающийся тем, что ароматический экстракт приводят в контакт с окисляющим агентом в нереакционном органическом растворителе, а затем его приводят в контакт с иммобилизованным или нанесенным на носитель гемопротеином.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что указанный способ включает стадию гомогенизации смеси ароматического экстракта, растворителя и окисляющего агента перед приведением ее в контакт с гемопротеином.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что температура, при которой смесь ароматического экстракта, растворителя и окисляющего агента приводят в контакт с гемопротеином, варьирует от 15 до 80°С, предпочтительно от 25 до 45°С.
4. Способ по п.1, отличающийся тем, что указанный способ включает конечную стадию отделения обработанного ароматического экстракта от органического растворителя, который подвергают вторичному использованию.
5. Способ по п.1, отличающийся тем, что органический растворитель выбран из группы, состоящей из диалкилкетонов, алкилкарбоксилатов, N-алкилпирролидонов и диметилсульфоксида или ДМСО.
6. Способ по п.1, отличающийся тем, что органический растворитель выбран из группы, состоящей из метилэтилкетона, ацетона, этилэтаноата, метилизобутилкетона, этилацетата, N-метилпирролидона (NMP).
7. Способ по п.1, отличающийся тем, что окисляющий агент выбран из окисляющих соединений, растворимых в органической среде.
8. Способ по п.1, отличающийся тем, что окисляющий агент выбран из молекулярного кислорода (O2), воздуха, озона (О3), пероксида водорода в момент выделения (Н2O2), органических или минеральных пероксидов, алкилированных гидропероксидов, арилгидропероксидов и перкислот.
9. Способ по п.1, отличающийся тем, что ароматические экстракты содержат более 10% полициклических ароматических соединений или ПЦА и предпочтительно более 20%.
10. Способ по п.1, отличающийся тем, что ароматические экстракты содержат менее 70 мас.% смеси нафтеновых и парафиновых соединений.
11. Способ по п.1, отличающийся тем, что ароматические экстракты выбраны из группы, состоящей из ароматических экстрактов вакуумных дистиллятов, экстрактов умеренными растворителями (ЭУР) и/или остаточных ароматических экстрактов (ОАЭ), или также любых экстрактов, полученных в результате экстракции указанных ароматических экстрактов, таких как обработанный дистиллятный ароматический экстракт (ОДАЭ) и/или обработанный остаточный ароматический экстракт (ООАЭ).
12. Способ по п.1, отличающийся тем, что смесь ароматического экстракта, растворителя и окисляющего агента имеет относительное массовое соотношение этих соединений, варьирующее следующим образом 40-10/90-60/0,001-2.
13. Способ по п.1, отличающийся тем, что смесь ароматического экстракта, растворителя и окисляющего агента имеет относительное массовое соотношение этих соединений, варьирующее следующим образом 30-20/80-70/0,1-1.
14. Способ по п.1, отличающийся тем, что ароматический экстракт разводят в органическом растворителе перед смешиванием с окисляющим агентом, а затем гомогенизируют.
15. Способ по п.1, отличающийся тем, что он включает:
i) стадию растворения от 10 до 40 мас.% ароматического экстракта в органическом растворителе,
ii) приведение экстракта, разведенного в растворителе, в контакт с окисляющим агентом, затем гомогенизацию смеси,
iii) приведение иммобилизованного гемопротеина в контакт с гомогенизированной смесью со стадии (ii) путем промывки или погружения,
iv) выделение, затем отделение обработанного экстракта от растворителя и, возможно,
v) повторное использование растворителя на стадии (i), возможно после очистки последнего.
16. Способ по п.1, отличающийся тем, что иммобилизованный или нанесенный на носитель гемопротеин выбран из гемоглобинов и миоглобинов.
17. Способ по п.1, отличающийся тем, что гемопротеин иммобилизуют на тонкоизмельченных минеральных частицах или внутри этих частиц, имеющих средний размер, определенный лазерной гранулометрией, составляющий от 5 нм до 5 мм, предпочтительно составляющий от 10 нм до 2 мм, где эти частицы выбраны из группы, состоящей из кристаллических, аморфных или композитных веществ на основе щелочных или щелочноземельных оксидов, предпочтительно из веществ, включающих оксид алюминия, диоксид кремния, диоксид циркония, оксид титана или любое композитное вещество, содержащее по меньшей мере одно из этих веществ.
18. Способ по п.1, отличающийся тем, что гемопротеин абсорбируют на поверхности твердых частиц и/или внутри их пор в соотношении, варьирующем от 1 до 2000 мг гемопротеина на 1 г минеральных частиц.
19. Способ по п.1, отличающийся тем, что гемопротеин представляет собой гемоглобин, иммобилизованный на твердых частицах и/или внутри их пор в соотношении, варьирующем от 1 до 2000 мг гемопротеина на 1 г минеральных частиц.
RU2012142734/04A 2010-04-09 2011-04-07 Способ очистки ароматических экстрактов, содержащих ароматические полициклические соединения RU2547659C2 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1052733 2010-04-09
FR1052733A FR2958655B1 (fr) 2010-04-09 2010-04-09 Procede de purification des extraits aromatiques contenant des composes polycycliques aromatiques
PCT/IB2011/051503 WO2011125042A1 (fr) 2010-04-09 2011-04-07 Procede de purification des extraits aromatiques contenant des composes polycycliques aromatiques

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2012142734A RU2012142734A (ru) 2014-05-20
RU2547659C2 true RU2547659C2 (ru) 2015-04-10

Family

ID=43221908

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012142734/04A RU2547659C2 (ru) 2010-04-09 2011-04-07 Способ очистки ароматических экстрактов, содержащих ароматические полициклические соединения

Country Status (8)

Country Link
US (1) US20130035533A1 (ru)
EP (1) EP2556133B1 (ru)
KR (1) KR20130095174A (ru)
CN (1) CN102884160B (ru)
FR (1) FR2958655B1 (ru)
RU (1) RU2547659C2 (ru)
UA (1) UA108374C2 (ru)
WO (1) WO2011125042A1 (ru)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3015514B1 (fr) 2013-12-23 2016-10-28 Total Marketing Services Procede ameliore de desaromatisation de coupes petrolieres
US10435630B2 (en) 2016-02-06 2019-10-08 Gary Blackburn Method for reducing mutagenicity in petroleum aromatic extracts
US20190178066A1 (en) * 2017-12-12 2019-06-13 Exxonmobil Research And Engineering Company Biological upgrading of hydrocarbon streams with dioxygenases
CN108246785B (zh) * 2017-12-15 2020-12-15 昆明理工大学 一种增强植物修复多环芳烃污染土壤效率的方法
US11292970B2 (en) 2019-11-05 2022-04-05 Saudi Arabian Oil Company Hydrocracking process and system including separation of heavy poly nuclear aromatics from recycle by oxidation

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0417980A1 (en) * 1989-09-12 1991-03-20 BP Oil Deutschland GmbH Process for the production of process oils with a low content of polycyclic aromatic compounds
US6461859B1 (en) * 1999-09-09 2002-10-08 Instituto Mexicano Del Petroleo Enzymatic oxidation process for desulfurization of fossil fuels
WO2007006925A2 (fr) * 2005-07-08 2007-01-18 Total France Procede de degradation des hydrocarbures aromatiques polycycliques utilisant une hemoproteine immobilisee
RU2341553C2 (ru) * 2003-11-21 2008-12-20 Бп Корпорейшн Норт Америка Инк. Способ селективного оксигенирования топлива

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE69729526T2 (de) * 1996-10-31 2005-08-18 Repsol Petroleo S.A. Verfahren zur Herstellung von Ölen mit einem Gehalt an polycyclischen Aromaten von weniger als 3%, verwendbar als Prozessöle

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0417980A1 (en) * 1989-09-12 1991-03-20 BP Oil Deutschland GmbH Process for the production of process oils with a low content of polycyclic aromatic compounds
US6461859B1 (en) * 1999-09-09 2002-10-08 Instituto Mexicano Del Petroleo Enzymatic oxidation process for desulfurization of fossil fuels
RU2341553C2 (ru) * 2003-11-21 2008-12-20 Бп Корпорейшн Норт Америка Инк. Способ селективного оксигенирования топлива
WO2007006925A2 (fr) * 2005-07-08 2007-01-18 Total France Procede de degradation des hydrocarbures aromatiques polycycliques utilisant une hemoproteine immobilisee

Also Published As

Publication number Publication date
FR2958655A1 (fr) 2011-10-14
CN102884160B (zh) 2016-01-20
KR20130095174A (ko) 2013-08-27
CN102884160A (zh) 2013-01-16
RU2012142734A (ru) 2014-05-20
EP2556133A1 (fr) 2013-02-13
FR2958655B1 (fr) 2013-07-05
WO2011125042A1 (fr) 2011-10-13
US20130035533A1 (en) 2013-02-07
EP2556133B1 (fr) 2017-06-07
UA108374C2 (uk) 2015-04-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2547659C2 (ru) Способ очистки ароматических экстрактов, содержащих ароматические полициклические соединения
Chica et al. Catalytic oxidative desulfurization (ODS) of diesel fuel on a continuous fixed-bed reactor
Yu et al. Oxidative desulfurization of diesel fuels with hydrogen peroxide in the presence of activated carbon and formic acid
RU2093543C1 (ru) Способ удаления органической серы и неорганических солей из ископаемого топлива
Zhao et al. Optimization of oxidative desulfurization of dibenzothiophene using acidic ionic liquid as catalytic solvent
CN104011180B (zh) 氧化脱硫反应产物的选择性液‑液萃取
CA2549358A1 (en) Heavy oil upgrading process
Ali et al. Microbial decolorization and degradation of crystal violet dye by Aspergillus niger
CN110668525A (zh) 一种基于疏水性低共熔溶剂萃取含酚废水的方法
Stehr et al. Basic examinations on chemical pre-oxidation by ozone for enhancing bioremediation of phenanthrene contaminated soils
US10954468B2 (en) Method for regeneration of used lubricating oils
AU2007346489C1 (en) Composition containing dopamine, its use and process for the dissolution of metal compounds
Adegunlola et al. Microbial desulphurization of crude oil using Aspergillus flavus
CN101638586A (zh) 一种烃油硫氮化合物脱除剂及其制备方法和应用
EP2436664A1 (en) Method for purifying organic solvent
EP0509964B1 (en) Process for the treatment of spent aqueous solutions of caustic soda used for purification and washing of petroleum products
EP1907511B1 (fr) Procede de degradation des hydrocarbures aromatiques polycycliques utilisant une hemoproteine immobilisee
CN101362962B (zh) 一种柴油氧化脱硫的方法
US5468626A (en) Method for separating a sulfur compound from carbonaceous materials
DESOUZA et al. Reduction in the Sulfur Content of Fossil Fuels by Cunninghamella elegans (UCP 0596) to Dibenzothiophene Compound
CN116495826A (zh) 一种紫外光催化氧化-生物降解直接耦合处理废水中对氯苯酚的方法
EP1503974A1 (fr) Proc d de d sulfuration d'un m lange d'hydrocarbures
US20090299100A1 (en) Fossil Fuel Desulfurization
CN105439236B (zh) 去除水相中ddt化合物的方法
Raha et al. 6‐Nitrobenzo [a] pyrene Can be denitrated during mammalian metabolism

Legal Events

Date Code Title Description
HZ9A Changing address for correspondence with an applicant
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20180408