RU2776294C1 - Способ очистки нефти от гетероатомных компонентов - Google Patents
Способ очистки нефти от гетероатомных компонентов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2776294C1 RU2776294C1 RU2021116864A RU2021116864A RU2776294C1 RU 2776294 C1 RU2776294 C1 RU 2776294C1 RU 2021116864 A RU2021116864 A RU 2021116864A RU 2021116864 A RU2021116864 A RU 2021116864A RU 2776294 C1 RU2776294 C1 RU 2776294C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- oil
- sorbent
- mixture
- heteroatomic
- ratio
- Prior art date
Links
- 238000000746 purification Methods 0.000 title abstract 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 abstract 3
- 239000002594 sorbent Substances 0.000 abstract 3
- FUJCRWPEOMXPAD-UHFFFAOYSA-N Lithium oxide Chemical compound [Li+].[Li+].[O-2] FUJCRWPEOMXPAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 2
- QPLDLSVMHZLSFG-UHFFFAOYSA-N copper oxide Chemical compound [Cu]=O QPLDLSVMHZLSFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 2
- 229910003301 NiO Inorganic materials 0.000 abstract 1
- IVMYJDGYRUAWML-UHFFFAOYSA-N cobalt(II) oxide Inorganic materials [Co]=O IVMYJDGYRUAWML-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 238000004821 distillation Methods 0.000 abstract 1
- RXQUEQRASWSQJI-UHFFFAOYSA-N hexane;2-phenylethanol Chemical compound CCCCCC.OCCC1=CC=CC=C1 RXQUEQRASWSQJI-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- GNRSAWUEBMWBQH-UHFFFAOYSA-N nickel(II) oxide Inorganic materials [Ni]=O GNRSAWUEBMWBQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 abstract 1
- 238000007670 refining Methods 0.000 abstract 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 abstract 1
Images
Abstract
Изобретение относится к области очистки нефти. Описан способ очистки нефти от гетероатомных компонентов, включающий использование сорбента в виде смеси порошков оксидов NiO:CuO:CoO:Li2O в соотношении 1,0:2,0:1,0:(0,5-0,7) массовых частей, которую перемешивают с нефтью в массовом соотношении 1:5 при атмосферном давлении, полученную смесь сорбента с нефтью подвергают воздействию ультразвука интенсивностью 0,15 Вт/м2 с частотой 22 кГц при времени обработки не более 10 мин, затем фильтруют, остатки нефти с сорбента смывают смесью растворителей гексан-бензол-этанол, с последующей его отгонкой при атмосферном давлении, обработанную нефть направляют на переработку. Технический результат - уменьшение содержания в нефти гетероатомных компонентов на 8,58-9,1%, снижение кинематической вязкости нефти. 1 з.п. ф-лы, 2 ил., 1 табл., 1 пр.
Description
Изобретение относится к области очистки нефтей и нефтепродуктов, от серо-, азот- и кислородсодержащих соединений путем контактирования с неорганическим сорбентом и обработки ультразвуком, и может быть использовано в подготовке нефти к транспортировке и/или в цикле подготовки сырой нефти к переработке или очистке нефтепродуктов перед использованием.
Известен способ очистки нефти и нефтепродуктов от соединений серы [RU 2394874 C1, МПК (2006.01) C10G 29/04, C10G 32/02, опубл. 20.07.2010] путем контактирования с осажденной медью на железной загрузке, отделения загрузки и последующего растворения выделенных соединений серы в растворителе и регенерации активности медного компонента загрузки и растворителя. Очистку производят в противотоке потока нефти или нефтепродуктов, подаваемого «снизу-вверх», и потока железной загрузки с осажденной медью, подаваемого «сверху-вниз». Образующуюся динамическую гетерогенную систему «жидкость-твердое» обрабатывают ультразвуком с частотой 10-25 кГц и мощностью 1-3 кВт. Массовое количество меди в загрузке к массовому количеству общей серы в нефти или нефтепродуктах варьируют в пределах: Cuв загрузке : Sобщая: (1,5-2,0):1,0.
Способ является многостадийным, требует использование значительного количества оборудования и/или специальной установки. Его применение для очистки нефти и нефтепродуктов ограничивается составом удаляемых соединений, а именно, только соединениями серы.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является способ очистки нефти от гетероатомных компонентов [RU 2669803 C1, МПК (2006.01) C10G 25/00, С10G 29/16, С10G 31/00, B01J 19/10 B01J 20/06, опубл. 16.10.2018], который включает использование сорбента в виде смеси порошков оксидов: NiO:CuO:CoO:CaO в соотношении 1,0:2,0:1,0:(0,5-0,7) массовых частей. Cорбент перемешивают с нефтью в соотношении 1:5 при атмосферном давлении. Полученную смесь сорбента с нефтью подвергают воздействию ультразвука с частотой 22 кГц и интенсивностью 0,15 Вт/м2 при времени обработки не более 10 мин, затем фильтруют. Остатки нефти с сорбента смывают смесью растворителей гексан-бензол-этанол, с последующей его отгонкой при атмосферном давлении. Обработанную нефть направляют на переработку. Использованный сорбент промывают смесью растворителей бензол-диметилкетон для удаления сорбированных гетероатомных соединений.
Использование сорбента такого состава позволяет уменьшить содержание гетероатомных компонентов в нефти на 5,28-5,34%. За счет уменьшения содержания гетероатомных компонентов происходит снижение кинематической вязкости нефти с 85 мм2/с до 50 мм2/с.
Техническим результатом предлагаемого изобретения является создание способа очистки нефти от гетероатомных компонентов, позволяющего уменьшить содержание гетероатомных компонентов и снизить вязкость нефти в большей степени, в чем в прототипе.
Предложенный способ очистки нефти от гетероатомных компонентов, также как в прототипе, включает использование сорбента в виде смеси порошков оксидов: NiO:CuO:CoO в соотношении 1,0:2,0:1,0 массовых частей, которую перемешивают с нефтью в соотношении 1:5 при атмосферном давлении. Полученную смесь сорбента с нефтью подвергают воздействию ультразвука с частотой 22 кГц и интенсивностью 0,15 Вт/м2 при времени обработки не более 10 мин, затем фильтруют. Остатки нефти с сорбента смывают смесью растворителей гексан-бензол-этанол, с последующей его отгонкой при атмосферном давлении. Обработанную нефть направляют на переработку.
Согласно изобретению в качестве сорбента используют смесь порошков оксидов: NiO:CuO:CoO:Li2O в соотношении 1,0:2,0:1,0:(0,5-0,7) массовых частей.
Использованный сорбент промывают смесью растворителей бензол-диметилкетон для удаления сорбированных гетероатомных компонентов.
Использование сорбента предложенного состава позволяет уменьшить содержание в нефти гетероатомных компонентов на 8,58-9,1%. Кроме того, за счет уменьшения содержания гетероатомных компонентов происходит снижение кинематической вязкости нефти с 85 мм2/с до 31,00 мм2/с.
В таблице 1 представлены результаты очистки нефти от гетероатомных компонентов.
На фиг. 1 представлена термограмма используемого в способе сорбента до обработки нефтью, где кривая 1 отражает динамику изменения веса при нагревании, кривая 2 - разность температур между образцом и эталоном прибора (α-Al2O3), кривая 3 - тепловой поток при нагревании.
На фиг. 2 показана термограмма используемого в способе сорбента после обработки нефтью, где кривая 1 отражает изменение веса образца при нагревании, кривая 2 - разность температур между образцом и эталоном прибора (α-Al2O3), кривая 3 - тепловой поток при нагревании.
Пример.
Использовали готовые микронные порошки оксидов металлов NiO, CuO, CoO, Li2O, полученные термическим разложением оксалатов в предельных углеводородах [RU 2468892 C1, опубл. 10.12.2012], которые смешали в пропорции 1,0:2,0:1,0:(0,5-0,7) массовых частей (таблица 1).
Образцы сорбента смешивали со сборной товарной нефтью в соотношении 1:5 (по массе) механическим путем и подвергали воздействию ультразвука с частотой 22 кГц и интенсивностью 0,15 Вт/м2 в ультразвуковой ванне ПСБ-4035-05 в течение времени не более 10 минут. После этого смесь отфильтровали с помощью бумажного фильтра. Обработанный сорбент после фильтрования промыли смесью растворителей гексан-бензол-этанол в соотношении 1:2:4 (по объему), отделив нефть. Затем для удаления гетероатомных соединений, сорбированных на сорбенте, промыли смесью растворителей бензол-диметилкетон в соотношении 1:2 (по объему).
После обработки сорбентом и фильтрования определяли содержание в нефти гетероатомных компонентов и ее вязкость.
Элементный состав нефти определяли с использованием CHNS-анализатора «Vario EL Cube». Идентификацию гетероатомных соединений проводили с использованием ИК- и ЯМР 1Н - спектроскопии и хроматомасс-спектрометрии. ИК-спектры регистрировали c помощью FT-IR спектрометра «Nicolet 5700» в диапазоне 4000-400 см -1. Спектры ЯМР 1Н получали с использованием ЯМР-Фурье спектрометра «AVANCE AV 300» фирмы Bruker при 300 МГц в растворах CDC13. Хроматомасс-спектрометрический анализ осуществляли с использованием магнитного хроматомасс-спектрометра DFS фирмы «Thermo Scientific» (Германия). Кинематическую вязкость нефти определяли вискозиметром Штабингера при 20°С.
Для количественной оценки работы сорбента часть сорбента до смешения с нефтью и после фильтрования нефти с адсорбированными веществами подвергали дифференциальному термическому анализу, который проводили с использованием термоанализатора SDT Q600.
Гетероатомные соединения в исследуемой нефти представлены сложной смесью ароматических гетероциклических компонентов. В составе сернистых соединений идентифицированы бензо-, дибензо- и нафтобензотиофены и их алкилпроизводные, среди которых преобладают дибензотиофеновые структуры. Среди азотистых соединений установлено присутствие карбазола и его алкилгомологов, алкилпроизводных пиридина, хинолина и тиофенохинолина.
Исходное содержание в нефти серосодержащих соединений составляло 1,42 мас. %, азотистых - 0,34 мас. %, кислородных - 2,30 мас. %. После обработки сорбентом содержание в нефти сернистых соединений составило 0,71 мас. % (уменьшилось на 50,70%), азотистых - 0,17 мас. % (уменьшилось на 50,00%), кислородных - 1,84 мас. % (уменьшилось на 20,00%). После обработки сорбентом вязкость нефти снизилась в 2,7 раза (с 85 мм2/с до 31,00 мм2/с).
Результаты дифференциального термического анализа, полученные для образцов сорбента до и после смешивания с нефтью, представлены на фиг. 1 и фиг. 2 соответственно. Из фиг. 2 видно, что после 600°С вес уменьшился на 9,1%, то есть сорбция на сорбенте прошла более эффективно (в 9,4 раза) в сравнении с образцом сорбента до сорбции (фиг. 1).
Снижение вязкости нефти в 2,7 раза приводит к повышению производительности при транспортировке нефти по трубопроводу. Кроме того, при реализации изобретения нарабатывается товарная продукция - органические гетероатомные соединения. Концентрат гетероатомных соединений, удаленных с поверхности сорбента, может быть использован в качестве коммерческого продукта для применения в технологиях тонкого органического синтеза.
Таблица 1
| № п/п | Состав сорбента NiO:CuO:CoO, массовых частей | Содержание Li2O, массовых частей | Содержание адсорбирован. гетероатомных соединений, % | Вязкость нефти, мм2/с |
| 1 | 1,0:2,0:1,0 | 0,5 | 8,58 | 32,40 |
| 2 | 1,0:2,0:1,0 | 0,6 | 8,78 | 31,5 |
| 3 | 1,0:2,0:1,0 | 0,7 | 9,1 | 31,00 |
Claims (2)
1. Способ очистки нефти от гетероатомных компонентов, включающий использование сорбента в виде смеси порошков оксидов NiO:CuO:CoO в соотношении 1,0:2,0:1,0 массовых частей, которую перемешивают с нефтью в массовом соотношении 1:5 при атмосферном давлении, полученную смесь сорбента с нефтью подвергают воздействию ультразвука интенсивностью 0,15 Вт/м2 с частотой 22 кГц при времени обработки не более 10 мин, затем фильтруют, остатки нефти с сорбента смывают смесью растворителей гексан-бензол-этанол, с последующей его отгонкой при атмосферном давлении, обработанную нефть направляют на переработку, отличающийся тем, что используют сорбент в виде смеси порошков оксидов NiO:CuO:CoO:Li2O в соотношении 1,0:2,0:1,0:(0,5-0,7) массовых частей.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что использованный сорбент промывают смесью растворителей бензол-диметилкетон для удаления сорбированных гетероатомных соединений.
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2776294C1 true RU2776294C1 (ru) | 2022-07-18 |
Family
ID=
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20030185698A1 (en) * | 2002-03-28 | 2003-10-02 | Jenn-Shing Wang | Manufacturing technique of powder metallurgy |
| RU2241537C1 (ru) * | 2003-04-09 | 2004-12-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Перспективные магнитные технологии и консультации" | Пористый магнитный сорбент |
| RU2448771C1 (ru) * | 2008-03-10 | 2012-04-27 | Нэшнл Инститьют Оф Эдванст Индастриал Сайенс Энд Текнолоджи | Адсорбент десульфуризатор для жидких фаз |
| US9862895B2 (en) * | 2015-08-26 | 2018-01-09 | King Fahd University Of Petroleum And Minerals | Method for desulfurizing diesel fuel |
| RU2669803C1 (ru) * | 2018-05-23 | 2018-10-16 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" | Способ очистки нефти от гетероатомных компонентов |
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20030185698A1 (en) * | 2002-03-28 | 2003-10-02 | Jenn-Shing Wang | Manufacturing technique of powder metallurgy |
| RU2241537C1 (ru) * | 2003-04-09 | 2004-12-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Перспективные магнитные технологии и консультации" | Пористый магнитный сорбент |
| RU2448771C1 (ru) * | 2008-03-10 | 2012-04-27 | Нэшнл Инститьют Оф Эдванст Индастриал Сайенс Энд Текнолоджи | Адсорбент десульфуризатор для жидких фаз |
| US9862895B2 (en) * | 2015-08-26 | 2018-01-09 | King Fahd University Of Petroleum And Minerals | Method for desulfurizing diesel fuel |
| RU2669803C1 (ru) * | 2018-05-23 | 2018-10-16 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" | Способ очистки нефти от гетероатомных компонентов |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2217484C2 (ru) | Способ повторной переработки старых масел для получения высококачественных базовых масел | |
| US5683626A (en) | Process for neutralization of petroleum acids | |
| CN107739627B (zh) | 一种煤焦油中杂原子的脱除方法 | |
| DE1645809C3 (de) | Verfahren zum Raffinieren von Schmieroel | |
| RU2776294C1 (ru) | Способ очистки нефти от гетероатомных компонентов | |
| CN111484872A (zh) | 一种渣油脱金属方法 | |
| JP2020514459A5 (ru) | ||
| CN106809901B (zh) | 一种用于处理焦化废水中焦粉与焦油的萃取剂及其制备方法 | |
| Syntyhaki et al. | Oxidative and extractive desulfurization of petroleum middle distillates, using imidazole ionic liquids | |
| RU2669803C1 (ru) | Способ очистки нефти от гетероатомных компонентов | |
| US5643439A (en) | Process for neutralization of petroleum acids using alkali metal trialkylsilanolates | |
| US1823185A (en) | Process of purifying used crank case oil | |
| JPS5565295A (en) | Preparation of base oil for light lubricant | |
| EP2493301A1 (en) | Mercury removal with amine sorbents | |
| CN109517619A (zh) | 芳烃抽提抽余油的脱溶剂方法 | |
| CN109133405B (zh) | 延迟焦化含硫污水的净化方法 | |
| CN112209893B (zh) | 苯磺酰基含硫小分子化合物的应用 | |
| JPS63221808A (ja) | 吸着プロセスによる潤滑留出物からの芳香族及びワックスの同時除去 | |
| US2324948A (en) | Process of refining petroleum oils | |
| US2320267A (en) | Treating corrosive oils | |
| US3567627A (en) | Lube extraction with an ethyl glycolate solvent | |
| US1911419A (en) | Process of treating oils refined with recovered acid | |
| SU1271374A3 (ru) | Способ отделени хинолиннерастворимых веществ из каменноугольных продуктов | |
| RU2057162C1 (ru) | Способ обработки стойких нефтяных эмульсий, содержащих механические примеси | |
| US2331622A (en) | Method for reconditioning used solutizer solutions |