30 Янв

ПОЛУЧЕНИЕ СИНТЕТИЧЕСКОГО УГЛЕВОДОРОДНОГО МАСЛА ПУТЕМ КРЕКИНГА ЭТИЛЕН — ПРОПИЛЕНОВЫХ СОПОЛИМЕРОВ ПРИ ПОНИЖЕННОМ ДАВЛЕНИИ




Номер части:
Оглавление
Содержание
Журнал
Выходные данные


Науки и перечень статей вошедших в журнал:

С целью получения поли-a-олефинового масла (ПАОМ) разработаны методики  деструкции этиленового-полиэтиленового сополимера при пониженном давлении в потоке азота. Изучено влияние различных факторов (температура, давление) на выход основного продукта. Определены оптимальные параметры процесса термодеструкции. Показано, что наибольший выход проявляется при температуре 430°С и давлении 600 мм.рт.ст.  В отличие от предыдущих методов в предложенном можно регулировать одновременно температуру и давление. Кроме  того, в результате кратковременного разделения и вывода продукта реакции из реактора способствует предотвращению вторичных реакций (разложение, разветвление). 

Исследование процессов деструкции этилен-пропиленовых сополимеров (СКЭП) имеет важное научное и практическое значение. Bо-первых, это связано с необходимостью изучения стабильности сополимера, стойкости его к различному роду воздействия, во-вторых, обусловлено ценными свойствами продуктов деструкции и возможностью их применения. Наиболее важное значение имеют процессы термической, а также термоокислительной деструкции СКЭП [1].

В зависимости от целевых продуктов имеется ряд методов и технологий деструкции СКЭП и СКЭПТ (тройной сополимер – этилен, пропилен и дициклопентадиена). Так, Е.К. Саранди с сотр. [2] с целью получения поли-a-олефиновой депрессорной присадки к дизельным топливам на специальных установках испытывали различные способы, такие как термомеханическая деструкция каучука СКЭП в шнековом агрегате при 360-400 °С, термическая деструкция в автоклаве при 330-380 °С в присутствии растворителя и кислородсодержащего агента, деструкция растворов СКЭП в присутствии воздуха. Последний способ позволяет устойчиво регулировать степень деструкции каучука при узком молекулярно-массовом распределении конечного продукта.

Термический крекинг СКЭП в более высоком температурном режиме приводит к образованию  смазочное масло. [3]a. Эти продукты после гидрирования и депарафинизации имеют свойства удовлетворяющие требованиям, предъявляемым к высоко-индексным и низкозастывающим маслам [4].

 С целью упрощения технологии деструкции СКЭП одновременным гидрированием полученных продуктов нами был предложен новый способ – каталитический гидрокрекинг СКЭП под давлением водорода [5]. Предложенный метод отличается от предыдущих простотой технологии и уменьшением этапов процесса. Следует отметить, что в литературе отсутствуют какие-либо данные о деструкции СКЭП под высоким давлением водорода. Продолжая исследования по упрощению технологии деструкции СКЭП нами был предложен метод деструкции при низком давлении в потоке азота  результаты,  которых обсуждаются в данной статье.

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

СКЭП с содержанием 48 % пропиленового звена, количеством 1500 г, после размельчения на 2-3 см куски, помещают в реактор (рис.1).

Туда же добавляют 5 мл гидрохинона.  Закрываются крышки реактора и пропускают через него азот со скоростью 2-3 мл/с. С помощью водяного насоса давление система поддерживаются ниже атмосферного (300-700 мм рт.ст.). Температура в реакторе постепенно поднимаются (до 350-430 °С). Начиная с 360 °С наблюдается расщепление сополимера и одновременно перегоняется жидкий продукт деструкции. Процесс закачивается в течение 60 мин. Выход жидкого продукта составляют 1450 г. Затем полученный жидкий продукт подвергается дистилляции. Масляная фракция (380-430 °С) составляет 675г (около 45 %). Изменяя температуру деструкции и давление, варьируется выход целевого продукта – базового масла (табл.1).

 

Таблица 1. Зависимость выхода различных фракций

термодеструкции СКЭП от температуры и давления процесса

Т °С Р Выход фракции
1 2 3
1 360 760

700

500

300

0

5

5

5

0

10

10

10

100

85

85

85

2 380 760

700

500

300

0

13

13

10

0

10

12

12

100

75

75

78

3 400

 

760

700

500

300

25

25

18

13

5

10

17

17

62

65

65

70

4 415 760

700

500

300

56

53

48

42

27

30

30

28

17

17

22

20

5 430

 

760

700

500

300

40

45

42

30

40

45

30

25

15

10

28

25

6 450 760

700

80

88

20

12

0

0

 1 – до 380 °С, 2 – 380-430 °С, 3 – выше 430 °С

После гидрогенизации [6] и депарафинизации [7], целевой продукт приобретает  физико-химические характеристики [5], удовлетворяющие требованиям, предъявляемым к высокоиндексным моторным маслам, предназначенным для применения в условиях Севера и в авиации [1].

ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ

Как видно из таблицы, реакция деструкции этилен-пропиленовых сополимеров  начинается с 360°С и только выше 400 °C выход в значительной степени проявляет себя. Продукт деструкции подразделяется на 3 фракции:  до 380 °С (1), 380-430 °С (2), выше 430 °С (3).  При сравнительно низких температурах (360-400°C) выход тяжелой фракции наиболее высок. С повышением же температуры деструкции выход легкой и средней фракции повышается.

Вторая фракция это масляная фракция. Установление технологических условий для повышения выхода масляной фракции является  основной  целью данной разработки.

Кроме того изучено влияние давления на выход целевого продукта –  базового масла при температурах 400, 415 и 430 °С. Из рисунка 2 видно, что наибольший выход допускается при реакции деструкции при 430°С и давлении 600 мм рт.ст. Эти параметры могут считаться показателями оптимального режима.

Термодеструкция СКЭП-а в пониженном давлении в отличие от предыдущих методов имеет следующие преимущества:

– относительный выход продукта деструкции различных фракций можно регулировать температурой и давлением реактора;

– в результате кратковременного прибивание продуктов реакции  в  реакторе способствуют предотвращению реакции второго порядка  разложение, разветвление и т.д.).

ЛИТЕРАТУРА

  1. Сеидов Н.М./ Новые синтетические каучуки на основе этилена и a-олефинов.// Баку.1981.181с.
  2. Саранди Е.К., Мусаев К.М., Башкатова С.Т., Кабанова Е.Н. // Нефтегазовые технологии. 2005. № 4. С.91-93.
  3. Кулиев Р.Ш., Сеидов Н.М., Абасова Т.М., Гасанова Р.З., Абасов А.И., Мустафаев А.М. // Химия и технология топлив и масел. 1978. №3.
  4. Патент 3845157 США. 1974.
  5. Расулзаде Н.Ш., Гулеч М. Г.Г., Гатамов М.М., Магеррамова М.Я., Ашурова Н.Д., Салманова Я.И. // Нефтехимия. №2. С.1-3.
  6. Дияров И.Н., Батуева И.Ю., Садыхов А.Н., Солодова Н.Л./ Химия нефти. Руководство к лабораторным занятиям. Учебное пособие для ВУЗов. Л.: Химия, 1990. 240 с.
  7. Усачев В.В. / Карбамидная депарафинизация . М.: Химия, 1967. 236 с.

 

ПОДПИСИ К РИСУНКАМ

Рис.1.Схема установки гидрокрекинга при пониженном давлении

1-балон с азотом, 2-печь, 3-реактор, 4-термометр, 5-холодильник, 6-приемник,

8-водяной насос, 8-кран

ПОЛУЧЕНИЕ СИНТЕТИЧЕСКОГО УГЛЕВОДОРОДНОГО МАСЛА ПУТЕМ КРЕКИНГА ЭТИЛЕН - ПРОПИЛЕНОВЫХ СОПОЛИМЕРОВ ПРИ ПОНИЖЕННОМ ДАВЛЕНИИ
Written by: Расулзаде Ниязи Шахид оглы, Гатамов Матлаб Муртуз оглы, Гулеч Мурат Гасан-Гусеин оглы
Published by: БАСАРАНОВИЧ ЕКАТЕРИНА
Date Published: 05/29/2017
Edition: ЕВРАЗИЙСКИЙ СОЮЗ УЧЕНЫХ_ 30.01.2015_01(10)
Available in: Ebook