Спосіб очищення дизельного палива від сірковмісних сполук

Спосіб очищення дизельного палива від сірковмісних сполук, який включає змішування дизельного палива з хімічними речовинами, подальше відокремлення та відновлення реагентів, який відрізняється тим, що дизельне паливо змішують з триетиламіном; розділяють одержану суміш із застосуванням полімерних мембран методом первапорації з утворенням двох технологічних потоків очищеного дизельного палива та суміші триетиламіну з вилученими сірковмісними сполуками; другий потік змішують з диметилсульфоксидом і розділяють одержану суміш методом первапорації до повного вилучення триетиламіну, а одержаний залишок у вигляді сполук диметилсульфоксиду та сірки змішують з водою і відокремлюють реагенти та вилучені сірковмісні сполуки, причому виділені триетиламін, диметилсульфоксид і воду подають для повторного використання в замкнутому циклі. Винахід 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 8 МПа, 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. 4.3. 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 конденса (19) UA (11) 75259 (13) C2 (21) 20040705948 (22) 19.07.2004 (24) 15.03.2006 (46) 15.03.2006, Бюл. № 3, 2006 р. (72) Буртна Інесса Анатоліївна, Ружинська Людмила Іванівна, Шафаренко Микола Васильович, Гачечіладзе Отарі Отарович, GE, Гагулашвілі Арон Ісакович, IL (73) БУРТНА ІНЕССА АНАТОЛІЇВНА, РУЖИНСЬКА ЛЮДМИЛА ІВАНІВНА, ШАФАРЕНКО МИКОЛА ВАСИЛЬОВИЧ (56) SU 1227651, 30.04.1986 UA 53841, A, 17.02.2003 Черножуков Н.И. Технология переработки нефти и газа. Ч.3,-М.-Химия, 1978, с. 53-69 US 4412913, A, 01.11.1983 US 5190640, A, 02.03.1993 US 5344555, A, 06.09.1994 US 5753102, A, 19.05.1998 3 75259 4 ту від сірчановмісних сполук [Пат. 2134285 Росії, сполук реалізується таким чином. кл. МКВ C10G17/02, опубл. 10.08.99, Бюл. №22] їх Дизельне паливо, що потребує очищення, змішують з хімічними реагентами у вигляді суміші подається в ємність, в яку дозовано вводять і азотної кислоти з залізом та подальшим вилученперемішують з дизельним паливом рідкий хімічний ням продуктів реакції та частковим відновленням реагент - триетиламін (TEA). Кількість реагенту і реагентів. Відомий також спосіб очищення співвідношення компонентів „дизельне паливо вуглеводневої сировини з використанням TEA" визначають залежно від загального вмісту алканоламінів [Пат. 4412913 США, кл. МКВ сірки в оброблюваному продукті. При розчиненні в C10G29/03, 1983, опубл. в Изобр. в СССР и за TEA сірки, що міститься в сірчановмісних сполурубеж., вып. 60, №7, 1984. - с. 51; РЖХ 14П335П]. ках, присутніх в дизельному паливі, утворюються За [Пат. 1557618 Франції, опубл. в РЖХ 4Л61П, хімічні комплекси, які обумовлюють в подальшому 1970] окислення сірчановмісних сполук, наприклад проявлення пластифікуючого ефекту, внаслідок сірководню, здійснюється в середовищі суміші чого сірчановмісні сполуки ефективно вилучаютьбагатоатомного спирту з невеликою кількістю ся з оброблюваного дизельного палива. Для поорганічної основи. дальшого розділення утвореної суміші використоЗагальними недоліками зазначених технічних вують метод первапорації. Відоме фізичне явище рішень є недостатня ефективність очищення первапорація - випаровування високомолекуляркінцевого продукту, зокрема дизельного палива, них органічних речовин крізь напівпроникну від сірчановмісних сполук, витрати реагентів та полімерну мембрану - при застосуванні в запропонеобхідність відведення проміжних продуктів нованому технічному рішенні дозволяє одержати хімічних реакцій. новий практичний результат. Він полягає у За прототип обрано спосіб очищення розділенні суміші на два технологічних потока. продуктів нафтопереробки, наприклад дизельного Перший потік - власне очищене від сірчановмісних палива, від сірчановмісних сполук, який включає сполук дизельне паливо, очищене внаслідок випазмішування дизельного палива з хімічними речоровування з поверхні мембрани у вигляді винами, подальше відокремлення та відновлення вуглеводнів з певною молекулярною масою і в реагентів [Деклар.пат. 56606 України, кл. МКВ подальшому зконденсоване. Другий технологічний C10G17/00, опубл. 15.05.03, Бюл. №5]. потік - це зконцентрована суміш TEA і вилучених Недоліком зазначеного способу є недостатня сірчановмісних сполук з очищеного дизельного ефективність очищення дизельного палива від палива. Він подається в ємність, в яку вводять сірчановмісних сполук і неможливість відновлення розраховану кількість диметилсульфоксиду реагентів. (ДМСО), що є більш активним розчинником В основу винаходу поставлено задачу вдоскосірчановмісних спролук, ніж TEA. Внаслідок цього налення способу очищення продуктів нафтоперезазначені сполуки хімічно зв'язуються з ДМСО та робки, наприклад дизельного палива, від його похідними. При подальшому обробленні сірчановмісних сполук, який включає змішування одержаної суміші з використанням методу дизельного палива з хімічними речовинами, попервапорації крізь полімерні мембрани стає мождальше відокремлення та відновлення реагентів, в ливим вилучити практично повністю TEA, а якому, шляхом зміни умов його здійснення і вибозалишкові речовини направити для наступного ру інших реагентів підвищується ефективність розділення. При подальшому їх змішуванні! з воочищення дизельного палива від сірчановмісних дою відбувається розшарування суміші на водний сполук і повне відновлення реагентів. розчин ДМСО і сірчановмісні. Причому, ДМСО, як і Поставлена задача вирішується тим, що за TEA виділяється практично без втрат, що дає способом очищення продуктів нафтопереробки, підстави говорити про практично повне наприклад дизельного палива, від сірчановмісних відновлення реагентів, які застосовуються в засполук, який включає змішування дизельного папропонованому способі очищення і, отже, про лива з хімічними речовинами, подальше можливість застосовувати TEA та ДМСО багатовідокремлення та відновлення реагентів, разово в замкнутому технологічному циклі. відповідно до винаходу, дизельне паливо Спосіб очищення продуктів нафтопереробки, змішують з триетиламіном та розділяють одержанаприклад дизельного палива, від сірчановмісних ну суміш із застосуванням полімерних мембран сполук ілюструється принциповою блок-схемою методом первапорації з утворенням двох (див. фіг.). технологічних потоків - очищеного дизельного паРеалізація способу очищення продуктів нафлива та суміші триетиламіна з вилученими топереробки, наприклад дизельного палива, від сірчановмісними сполуками, причому перший потік сірчановмісних сполук пояснюється прикладами. використовують як товарний продукт, другий Приклад 1. Для очищення від сірчановмісних змішують з диметилсульфоксидом і аналогічно сполук використовують дизельне паливо з загальрозділяють одержану суміш до повного вилучення ним вмістом сірки 0,36% (мас.). Відповідно до витриетиламіна, а одержаний залишок у вигляді находу очищуване дизельне паливо змішують з сполук диметилсульфоксиду та сірки змішують з TEA в співвідношенні 1:2, яке визначається середводою і відокремлюють реагенти та вилучені ньомолекулярною масою сірчановмісних сполук. сірчановмісні продукти, причому, виділені Розділення одержаної суміші здійснюють методом триетиламін, диметилсульфоксид і воду подають первапорації. Після розділення відводять очищене для повторного використання в замкнутому циклі. дизельне паливо з вмістом сірки у вигляді слідів і Спосіб очищення продуктів нафтопереробки, суміш TEA з сірчановмісними сполуками. В останнаприклад дизельного палива, від сірчановмісних ню суміш вводять ДМСО в співвідношенні 1:1 і 5 75259 6 направляють на розділення методом первапорації. вводять ДМСО аналогічно, як в прикладі 1, і наПісля розділення суміші вилучення TEA становить правляють на розділення аналогічно, як в прикладі 99.96% від початкового об'єму. Суміш ДМСО с 1. Після розділення суміші вилучення TEA станосірчановмісними сполуками змішують з водою в вить 99.97% від початкового об'єму. Суміш ДМСО співвідношенні 2:1. При відстоюванні суміш с сірчановмісними сполуками змішують з водою розшаровується на водний розчин ДМСО і сірчані аналогічно, як в прикладі 1. При відстоюванні сполуки. При розділенні суміші вилучення ДМСО суміш розшаровується на водний розчин ДМСО і становить 99,95% від початкового об'єму, а посірчані сполуки. При розділенні суміші вилучення дальше вилучення води становить 99,96% від поДМСО становить 99,98% від початкового об'єму, а чаткового об'єму. подальше вилучення води становить 99,97% від Приклад 2. Для очищення від сірчановмісних початкового об'єму. сполук використовують дизельне паливо з загальПорівняльні результати очищення продуктів ним вмістом сірки 0,107% (мас.). Відповідно до нафтопереробки різними способами наведено в винаходу очищуване дизельне паливо змішують з таблиці. TEA в співвідношенні 1:2, яке визначається Використання запропонованого технічного аналогічно, як в прикладі 1. Розділення одержаної рішення дозволяє суттєво підвищити ефективність суміші здійснюють аналогічно, як в прикладі 1. очищення дизельного палива від сірчановмісних Після розділення відводять очищене дизельне сполук, практично уникнути витрат реагентів, запаливо з вмістом сірки у вигляді слідів і суміш TEA безпечити їх багаторазове використання в замкнуз сірчановмісними сполуками. В останню суміш тому технологічному циклі. Спосіб очищення Вміст сірки в очищеному продукті, % (мас.) Джерело інформації Степанов А.В., Горюнов B.C. Гідроочищення (типова 0,11 (зразок 1) 0,15 (зразок 2) Peсурсосберегающая технология переработки промислова схема) 0,18 (зразок 3) нефти,- К.; Наук. думка. -1993.-С.114. За способомДеклар.пат. 56606 України, кл. MKB 0,0042 прототипом C10G17/00, опубл. 15.05.03, Бюл. №5 За способом, що Сліди (приклад 1) Сліди (приДослідження авторів пропонується клад 2) Комп’ютерна верстка М. Клюкін Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601