Использование высших жирных спиртов в качестве активаторов электродепарафинизации летнего дизельного топлива

С.Г. Агаев, Н.С. Яковлев, Д.В. Тарасенко
Тюменский Государственный Нефтегазовый университет,
г. Тюмень

Для современных дизельных топлив наиболее трудно достигаемыми низкотемпературными показателями являются температура помутнения и предельная температура фильтруемости. Требуемая предельная температура фильтруемости достигается с помощью депрессорных присадок, а не за счет удаления парафиновых углеводородов. Более надежным является удаление наиболее высокоплавкой части парафиновых углеводородов. Наиболее удобным способом удаления высокоплавких н-алканов является частичная депарафинизация дизельных топлив в постоянном электрическом поле высокого напряжения.

В работе изучено влияние высших жирных спиртов (ВЖС) в качестве активаторов на процесс электродепарафинизации дизельного топлива (ДТ) Антипинского НПЗ Тюменской области.

Известно, что процесс электродепарафинизации нефтепродуктов основан на выделении парафиновых углеводородов на электродах в постоянных электрических полях высокого напряжения за счет эффекта электрофореза и двойного электрофореза. Индицирование электрокинетических потенциалов на поверхности кристаллов парафиновых углеводородов обеспечивают за счет введения в нефтяное сырье депрессорных присадок (ДП) [1]. Совместное использование ВЖС и депрессорных присадок приводит к возрастанию электростатических потенциалов в системах ВЖС + ДП до 4,9 – 5,5 раза [2]. Предполагалось, что совместное использование ВЖС и ДП при электродепарафинизации также приведет к улучшению показателей процесса электродепарафинизации.

Электродепарафинизацию проводили на экспериментальной установке и по методике, описанной в работе [3]. Депарафинизацию летнего дизельного топлива проводили в присутствии депрессорной присадки (ДП) и высших жирных спиртов.

Для электродепарафинизации использовали летнее дизельное топливо Антипинского НПЗ Тюменской области со следующими свойствами: температура застывания минус 10 °С, температура помутнения минус 5 °С; плотность при 20 °С 825 кг/м3; вязкость при 20 °С 4,7мм2/с; 50 % дизельного топлива выкипает при 270 °С; анилиновая точка 76 °С; содержание углеводородов образовавших комплекс с карбамидом 8,8 % масс.

В качестве присадки использовалась полиамидная депрессорная присадка и в качестве активатора - высшие жирные спирты фракции . Полиамидная депрессорная присадка (ДП) представляет собой продукт конденсации стеариновой кислоты с полиэтиленполиаминами при массовом соотношении исходных реагентов 4,5:1,0 [4]. В качестве высших жирных спиртов (ВЖС) использовалась промышленная фракция ВЖС алюминийорганического синтеза соответствующая ТУ 38.107119-85.

Электродепарафинизацию дизельного топлива проводили в постоянном электрическом поле в присутствии депрессорной присадки и ВЖС. При депарафинизации постоянными параметрами оставались средняя напряженность электрического поля 1000 кВ/м и время осаждения 60 мин. Эти параметры были приняты по данным работ [3]. В таблице 1 представлены данные по электродепарафинизации летнего ДТ Антипинского НПЗ, иллюстрирующие влияние содержания ДП и ВЖС на показатели процесса. Температура процесса оставалась постоянной и составляла минус 15 °С. Содержание ДП варьировали в пределах 0.05 – 0,5 %масс., содержание ВЖС изменяли в пределах 0,01 – 0,25 %масс. Для исходного и депарафинированного дизельного топлива определяли температуры застывания и помутнения. В эксперименте определялись потери ДДТ, которые относились к парафину, выделяющемуся на электродах.

Депарафинизация летнего ДТ только в присутствии ДП, но в отсутствии ВЖС показала, что выход депарафинированного дизельного топлива (ДДТ) с увеличением содержания присадки с 0,05 до 0,25 %масс. возрастает с 72 до 82 %масс. Температура помутнения ДДТ понижается с минус 11 (содержание присадки 0,05 %масс) до минус 14 (содержание присадки 0,25 %масс). При содержании присадки 0,5 %масс. выход ДДТ снижается до 79 %масс., температура помутнения остается равной минус 14 °С. Таким образом, имеется оптимум по содержанию присадки 0,25 %масс. Использование только присадки не позволяет достигать требуемой температуры помутнения – минус 15 °С.

Влияние ВЖС на показатели депарафинизации оценивали при тех же параметрах, что и в предыдущем случае, но при постоянном содержании ДП, которая составляла 0,1%масс. По содержанию ВЖС также имеется оптимум с точки зрения максимального выхода ДДТ при требуемой температуре помутнения – минус 15 °С. Здесь максимальный выход ДДТ 82,0 – 83,0 %масс. при температуре помутнения минус 15 °С достигается при содержании ВЖС в исходном ДТ 0,05 – 0,15 %масс. При большем и меньшем содержании ВЖС в ДТ выход ДДТ заметно ниже, а температура помутнения повышается до минус 12 – минус 14 °С.

В таблице 1 представлены также данные по электродепарафинизации при принятых параметрах процесса и других соотношениях присадки и ВЖС. Максимальные результаты достигнуты при содержании депрессорной присадки 0,25 %масс и при содержании ВЖС 0,1 %масс. Выход ДДТ 86,0 %масс, а температура помутнения минус 16 °С.

Исходя из анализа полученных данных оптимальными условиями для достижения максимального выхода ДДТ и требуемой температуры помутнения является температура процесса минус 15 °С, содержание присадки 0,25 и содержание ВЖС 0,1 %масс.

Влияние ВЖС на показатели электродепарафинизации ДТ АНПЗ

Средняя напряженность электрического поля составляла 1000 кВ/м; время электрообработки (осаждения) 60 мин.; температура депарафинизации – минус 15 °С, ДТ – дизельное топливо

Список литературы

1. С.Г. Агаев, А.Н. Халин. О механизме действия депрессорных присадок/ ХиТТМ – 1997. - № 6. – С. 29-31.

2. С.Г.Агаев, А.А.Столбов. Влияние депрессорной присадки ДП-65 на фазовые переходы и термоэлектрические эффекты в жирных спиртах// Нефть и газ Западной Сибири/Материалы Всероссийской научно-технической конференции. Т. 2 – Тюмень: ТюмГНГУ, 2009. - 392с., с.317-320

3. Агаев С.Г., Гультяев С.В., Яковлев Н.С. Улучшение низкотемпературных свойств дизельных топлив//Журнал прикладной химии, 2007, т.80, №3, с. 488-495. 

4. Пат. РФ 2 353 646 C1, C10G 73/30 (2006.01). Способ депарафинизации нефтепродуктов// Халин А.Н., Яковлев Н.С., Гультяев С.В., Агаев С.Г. - Опубл. 27.04.2009. Бюл. № 12.

Назад к списку