Спосіб очищення продуктів нафтопереробки, наприклад дизельного палива, від сірчановмісних сполук

Корисна модель відноситься до нафтопереробної промисловості, зокрема, до способів очищення дизельного палива від сірчановмісних сполук. За традиційною технологією для виробництва дизельного палива використовують переважно прямогонні нафтові фракції після їх додаткового оброблення, в першу чергу - гідрокрекінгу, який дозволяє очищувати паливо від сірчановмісних сполук. Це дає можливість одержувати відносно екологічно безпечний товарний продукт з задовільними експлуатаційними характеристиками. Зазначений технологічний процес здійснюється при температурі 300...400°С і тиску до 8МПа, а в дизельному паливі мінімальний вміст сірки складає до 0,2% [Степанов А.В., Горюнов B.C. Ресурсосберегающая технология переработки нефти. -К.:Наук. думка. -1993. -С.14]. Недоліками зазначеного способу є невисока ефективність очищення дизельного палива від сірчановмісних сполук та високі енергетичні витрати. Для зменшення вмісту сірки запропоновано спосіб гідроочищення дизельного палива шляхом змішування сировини з концентратом алкенових та ароматичних вуглеводнів та її подальше оброблення воднем при підвищеній температурі в присутності каталізатора [А.с. 1227651 СРСР, кл. МКВ C10G45/08, опубл. 3.04.86, Бюл. №16]. Недоліками зазначеного способу є недостатня ефективність очищення дизельного палива, високі енергетичні витрати і певні витрати реагентів та каталізатора. Очищення дизельного палива від сірчановмісних сполук шляхом його змішування з хімічними реагентами покладено в основу низки технічних рішень, які є близькими до запропонованого. Хімічні реагенти можуть бути твердими [А.с. 1744098 СРСР, кл. МКВ C10G29/06, опубл. 7.09.92, Бюл. №33; а.с. 1759854 СРСР, кл. МКВ C10G29/06, опубл. 7.09.92, Бюл. №33], газоподібними [Деклар. пат. 47965 України, кл. МКВ C10G11/16, опубл. 15.07.02, Бюл. №7; деклар. пат. 53841 України, кл. МКВ C10G19/02, опубл. 17.02.03, Бюл. №2] та рідкими. Так, за способом, наведеним в [Черножуков Н.И. Технология переработки нефти и газа.Ч.3. -М.:Химия, 1978. -С.60-69] очищення дизельного палива від сірки здійснюється за допомогою окислення сірчановмісних сполук сірчаною кислотою з подальшою нейтралізацією залишків кислоти і відведенням продуктів реакції. За способом очищення нафти, нафтопродуктів і газового конденсату від сірчановмісних сполук [Пат. 2134285 Росії, кл. МКВ C10G17/02, опубл. 10.08.99, Бюл. №22] їх змішують з хімічними реагентами у вигляді суміші азотної кислоти з залізом та подальшим вилученням продуктів реакції та частковим відновленням реагентів. Відомий також спосіб очищення вуглеводневої сировини з використанням алканоламінів [Пат. 4412913 США, кл. МКВ C10G29/03, 1983, опубл. в Изобр. в СССР и за рубеж., вып.60, №7, 1984. -с.51; РЖХ 14П335П]. За [Пат. 1557618 Франції, опубл. в РЖХ 4Л61П, 1970] окислення сірчановмісних сполук, наприклад сірководню, здійснюється в середовищі суміші багатоатомного спирту з невеликою кількістю органічної основи. Загальними недоліками зазначених технічних рішень є недостатня ефективність очищення кінцевого продукту, зокрема дизельного палива, від сірчановмісних сполук, витрати реагентів та необхідність відведення проміжних продуктів хімічних реакцій. За прототип обрано спосіб очищення продуктів нафтопереробки, наприклад дизельного палива, від сірчановмісних сполук, який включає змішування дизельного палива з хімічними речовинами, подальше відокремлення та відновлення реагентів [Деклар. пат. 56606 України, кл. МКВ C10G17/00, опубл. 15.05.03, Бюл. №5]. Недоліком зазначеного способу є недостатня ефективність очищення дизельного палива від сірчановмісних сполук і неможливість відновлення реагентів. В основу корисної моделі поставлено задачу вдосконалення способу очищення продуктів нафтопереробки, наприклад дизельного палива, від сірчановмісних сполук, який включає змішування дизельного палива з хімічними речовинами, подальше відокремлення та відновлення реагентів, в якому, шля хом зміни умов його здійснення і вибору інших реагентів підвищується ефективність очищення дизельного палива від сірчановмісних сполук і повне відновлення реагентів. Поставлена задача вирішується тим, що за способом очищення продуктів нафтопереробки, наприклад дизельного палива, від сірчановмісних сполук, який включає змішування дизельного палива з хімічними речовинами, подальше відокремлення та відновлення реагентів, відповідно до корисної моделі, дизельне паливо змішують з триетиламіном та розділяють одержану суміш із застосуванням полімерних мембран методом первапорації з утворенням двох технологічних потоків - очищеного дизельного палива та суміші триетиламіна з вилученими сірчановмісними сполуками, причому перший потік використовують як товарний продукт, другий змішують з диметилсульфоксидом і аналогічно розділяють одержану суміш до повного вилучення триетиламіна, а одержаний залишок у вигляді сполук диметилсульфоксиду та сірки змішують з водою і відокремлюють реагенти та вилучені сірчановмісні продукти, причому, виділені триетиламін, диметилсульфоксид і воду подають для повторного використання в замкнутому циклі. Спосіб очищення продуктів нафтопереробки, наприклад дизельного палива, від сірчановмісних сполук реалізується таким чином. Дизельне паливо, що потребує очищення, подається в ємність, в яку дозовано вводять і перемішують з дизельним паливом рідкий хімічний реагент - триетиламін (TEA). Кількість реагенту і співвідношення компонентів „дизельне паливо - TEA" визначають залежно від загального вмісту сірки в оброблюваному продукті. При розчиненні в TEA сірки, що міститься в сірчановмісних сполуках, присутні х в дизельному паливі, утворюються хімічні комплекси, які обумовлюють в подальшому проявлення пластифікуючого ефекту, внаслідок чого сірчановмісні сполуки ефективно вилучаються з оброблюваного дизельного палива. Для подальшого розділення утвореної суміші використовують метод первапорації. Відоме фізичне явище - первапорація - випаровування високомолекулярних органічних речовин крізь напівпроникну полімерну мембрану - при застосуванні в запропонованому технічному рішенні дозволяє одержати новий практичний результат. Він полягає у розділенні суміші на два технологічних потоки. Перший потік - власне очищене від сірчановмісних сполук дизельне паливо, очищене внаслідок випаровування з поверхні мембрани у вигляді вуглеводнів з певною молекулярною масою і в подальшому зконденсоване. Другий технологічний потік - це зконцентрована суміш TEA і вилучени х сірчановмісних сполук з очищеного дизельного палива. Він подається в ємність, в яку вводять розраховану кількість диметилсульфоксиду (ДМСО), що є більш активним розчинником сірчановмісних сполук, ніж TEA. Внаслідок цього зазначені сполуки хімічно зв'язуються з ДМСО та його похідними. При подальшому обробленні одержаної суміші з використанням методу первапорації крізь полімерні мембрани стає можливим вилучити практично повністю TEA, а залишкові речовини направити для наступного розділення. При подальшому їх змішуванні з водою відбувається розшарування суміші на водний розчин ДМСО і сірчановмісні. Причому, ДМСО, як і TEA виділяється практично без втрат, що дає підстави говорити про практично повне відновлення реагентів, які застосовуються в запропонованому способі очищення і, отже, про можливість застосовувати TEA та ДМСО багаторазово в замкнутому те хнологічному циклі. Спосіб очищення продуктів нафтопереробки, наприклад дизельного палива, від сірчановмісних сполук ілюструється принциповою блок-схемою (див. фіг.). Реалізація способу очищення продуктів нафтопереробки, наприклад дизельного палива, від сірчановмісних сполук пояснюється прикладами. Приклад 1 Для очищення від сірчановмісних сполук використовують дизельне паливо з загальним вмістом сірки 0,36% (мас.). Відповідно до корисної моделі очищуване дизельне паливо змішують з TEA в співвідношенні 1:2, яке визначається середньомолекулярною масою сірчановмісних сполук. Розділення одержаної суміші здійснюють методом первапорації. Після розділення відводять очищене дизельне паливо з вмістом сірки у вигляді слідів і суміш TEA з сірчановмісними сполуками. В останню суміш вводять ДМСО в співвідношенні 1:1 і направляють на розділення методом первапорації. Після розділення суміші вилучення TEA становить 99,96% від початкового об'єму. Суміш ДМСО с сірчановмісними сполуками змішують з водою в співвідношенні 2:1. При відстоюванні суміш розшаровується на водний розчин ДМСО і сірчані сполуки. При розділенні суміші вилучення ДМСО становить 99,95% від початкового об'єму, а подальше вилучення води становить 99,96% від початкового об'єму. Приклад 2 Для очищення від сірчановмісних сполук використовують дизельне паливо з загальним вмістом сірки 0,107% (мас.). Відповідно до корисної моделі очищуване дизельне паливо змішують з TEA в співвідношенні 1:2, яке визначається аналогічно, як в прикладі 1. Розділення одержаної суміші здійснюють аналогічно, як в прикладі 1. Після розділення відводять очищене дизельне паливо з вмістом сірки у вигляді слідів і суміш TEA з сірчановмісними сполуками. В останню суміш вводять ДМСО аналогічно, як в прикладі 1, і направляють на розділення аналогічно, як в прикладі 1. Після розділення суміші вилучення TEA становить 99,97% від початкового об'єму. С уміш ДМСО з сірчановмісними сполуками змішують з водою аналогічно, як в прикладі 1. При відстоюванні суміш розшаровується на водний розчин ДМСО і сірчані сполуки. При розділенні суміші вилучення ДМСО становить 99,98% від початкового об'єму, а подальше вилучення води становить 99,97% від початкового об'єму. Порівняльні результати очищення продуктів нафтопереробки різними способами наведено в таблиці. Таблиця Спосіб очищення Гідроочищення (типова промислова схема) За способомпрототипом За способом, що пропонується Вміст сірки в очищеному продукті, % (мас.) 0,11 (зразок 1) 0,15 (зразок 2) 0,18 (зразок 3) 0,0042 Сліди (приклад 1) Сліди (приклад 2) Джерело інформації Степанов А.В., Горюнов B.C. Peсурсосберегающая технология переработки нефти. -К.:Наук. думка. -1993. -С.114. Деклар. пат. 56606 України, кл. MKB C10G17/00, опубл. 15.05.03, Бюл. №5 Дослідження авторів Використання запропонованого технічного рішення дозволяє суттєво підвищити ефективність очищення дизельного палива від сірчановмісних сполук, практично уникнути витрат реагентів, забезпечити їх багаторазове використання в замкнутому те хнологічному циклі.