SU1049786A1

SU1049786A1 - Process for determining aggregate stability of petroleum derivative

Info

Publication number: SU1049786A1
Application number: SU813404641A
Authority: SU
Inventors: Загидулла Исхакович Сюняев; Екатерина Владимировна Смидович; Равиль Гатаевич Абдульманов; Тимофей Юрьевич Баженов; Павел Юрьевич Сериков; Владимир Никифорович Еркин
Priority date: 1981-12-18
Filing date: 1981-12-18
Publication date: 1983-10-23

Abstract

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ АГРЕРАТИВНОЙ УСТОЙЧИВОСТИ НЕФТЕПРОДУКТОВ, отличающийс тем, что, с целью упрощени способа, в нефтепродукт последовательно порци ми ввод т О,5-5мас.% ароматического концентрата, содержащего 50-100 об.% ароматических углеводородов, в полученных продуктах последовательно определ ют в зкость при температуре на 2-3&deg;С ниже температуры помутне;ни исходного нефтепродукта и по минимальному в зкости суд т об агрегативной устойчивости нефтепродукта .METHOD FOR DETERMINING AGGRATIVE SUSTAINABILITY OF PETROLEUM PRODUCTS, characterized in that, in order to simplify the process, O, 5-5 wt.% Aromatic concentrate containing 50-100 vol.% Aromatic hydrocarbons are successively introduced into the oil product in the resulting products viscosity at a temperature of 2-3 ° C below the temperature of turbidity; neither the initial oil product and the minimum viscosity judge the aggregate stability of the oil product.

Description

Изобретение относитс к способам определени агрегатного состо ни нефт ных дисперсных систем, а именно к определению агрегативной устойчивости нефтепродуктов (вакуумных дистилл тов), и может быть использовано в нефт ной, нефтеперерабатывакицей и нефтехимической промышленности , например, в процессе каталитического крегинга, а также при хранеНИИ и транспорте вакуумного дистилл та . .. .The invention relates to methods for determining the state of aggregation of petroleum disperse systems, namely, to determining the aggregative stability of petroleum products (vacuum distillates), and can be used in the petroleum, petroleum refining and petrochemical industries, for example, in the catalytic cracking process, as well as during storage. and transport of vacuum distillate. ..

Использование агрегативно-устойчивого дистилл та позволит интенсифицировать процесс крекинга за счет уменьшени коксообразовани и „увеличени выхода бензина, а также оптимизировать услови транспорта и хранени вакуумного дистилл та, так как при этом предотвращаетс его расслаивание в емкост х. . . , Известен способ определени агрегативной устойчивости нефтепродуктов содержащих асфальтены, заключающийс в том, что испытуемый нефтепродукт раствор ют в смеси толуол-гептан, центрифугируют полученный раствор и по степени равномерности распределени осажденных асфальтенов в верхнем и нижнем сло х раствора .оценивают устойчивать данного нефтепродукта CiThe use of an aggregate-resistant distillate will allow to intensify the cracking process by reducing coke formation and an increase in gasoline yield, as well as to optimize the conditions of transport and storage of the vacuum distillate, since this prevents its delamination in containers. . . A known method for determining the aggregative stability of petroleum products containing asphaltenes is that the test oil is dissolved in a toluene-heptane mixture, the solution obtained is centrifuged and the uniformity of the distribution of precipitated asphaltenes in the upper and lower layers of the solution is estimated to sustain this petroleum Ci

Однако этот способ не йриг&ден дл анализа нефтепродуктов, не содержащих асфальтены, в частности к вакуумным дистилл там, и вл етс относительно сложным.However, this method is not suitable for the analysis of petroleum products that do not contain asphaltenes, in particular for vacuum distillates, and is relatively complex.

Целью изобретени . вл етс упрощение способа определени агрегативной устойчивости нефтепродуктов.The purpose of the invention. is a simplification of the method for determining the aggregative stability of petroleum products.

Поставленна цель достигаетс -тем, что согласно способу, заключающемус в том, что в нефтепродукт последовательно порци ми ввод т 0,5-5 мас.% ароматического концентрата , содержащего 50-100 об.% ароматических углеводородов, в полученных продуктах последовательно определ ют в зкость при температуре на ниже температуры помутнени исходного нефтепродукта и по минимальному значению в зкости суд т об агрегативной устойчивости нефтепродукта .The goal is achieved by the fact that according to the method, which consists in the fact that 0.5-5 wt.% Of an aromatic concentrate containing 50-100 vol.% Of aromatic hydrocarbons are successively introduced into the oil product, the resulting products are successively determined in viscosity at a temperature below the cloud point of the source oil product and judging by the minimum viscosity value of the aggregative stability of the oil product.

На чертеже представлены кривые зависимостей кинематической в зкостиThe drawing shows the curves of the kinematic viscosity

Способ осуществл ют следующим .образом.The method is carried out as follows.

В пробу с вакуумным дистилл том, выкипающим в интервале 350-500°С, последовательно ввод т ароматический концентрат, вз тый от 0,5 до 5 мас.% к исходному сырью, содержащий 50-100 об.% ароматических углеводородов .A sample with a vacuum distillate boiling in the range of 350-500 ° C is sequentially injected with an aromatic concentrate, taken from 0.5 to 5 wt.% To the feedstock, containing 50-100% by volume of aromatic hydrocarbons.

Полученную смесь перемешивают, заполн ют жидкостный вискозиметр и опред л ют в зкость смеси при температуре на 2-3 с .чиже температуры The resulting mixture is stirred, filled with a liquid viscometer, and the viscosity of the mixture is determined at a temperature of 2-3 seconds.

помутнени . Температуру помутнени определ ют визуально в пробирке с испытуемым вакуумным дистилл том, помещенным в вод ную баню.turbidity. The cloud point is determined visually in a test tube with the test vacuum distillate placed in a water bath.

Характерной особенностью температуры помутнени вл етс то, что как в случае понижени температуры дистилл та от состо ни истинного раствора, так и в случае повышени темпера.туры от коллоидно.го состо ни в интервале данных температур имеет место точка мицеллообразовани . Система при такой критической температуре находитс , с одной стороны, в состо нии истинного раствора, а с другой имеет мицеллы - отдельные частицы дисперсной фазы зол , состо щие из кристаллического или аморфного дра и поверхностного сло , . включающего сольватно св занные молекулы окружающей жидкости. По минимальному .значению в зкости проб суд т об агрегативной устойчивости вакуумного дистилл та.A characteristic feature of the cloud point is that both in the case of a decrease in the distillate temperature from the true solution state, and in the case of an increase in temperature from the colloidal state in the interval of these temperatures, there is a micelle point. At such a critical temperature, the system is, on the one hand, in the state of a true solution, and on the other hand, there are micelles — individual particles of the dispersed sol phase, consisting of a crystalline or amorphous core and a surface layer,. including solvate coupled environmental fluid molecules. By minimal viscosity of the samples, the aggregate stability of the vacuum distillate is judged.

В качестве ароматических концентратов могут быть использованы экстракт селективной очистки масел, смола пиролиза, заксилольна Фракци As aromatic concentrates, an extract of selective purification of oils, a pyrolysis resin, a xylene glycol fraction can be used.

Экстракты масл ных фракций получают в качестве побочного продукта при селективной очистке пр могонных вакуумных дистилл тов на масл ных блоках нефтеперерабатывающих заводов Концентраци ароматических углеводородов в экстрактах зависит от природы исходного сырь и режима экстракции и колеблетс в пределах от 50 до 90 . Пределы выкипани экстрактов составл ют дл фракции 300-350°С, дл 1,350-420 С, дл Ш 370-500°С.Extracts of oil fractions are obtained as a by-product in the selective purification of wet vacuum distillates on the oil blocks of refineries. The concentration of aromatic hydrocarbons in the extracts depends on the nature of the feedstock and the mode of extraction and ranges from 50 to 90. The boiling range of the extracts is 300-350 ° C for the fraction, 1.350-420 ° C for the fraction, 370-500 ° C for W.

Смола пиролиза образуетс в процессе пиролиза различных углеводородных газов и нефт ных фракций. Выход смолы составл ет до 30-40 мас.% на сырье. Содержание ароматических углеводородов в смоле с пределами выкипани 300-500 с составл ет 75-80%.Pyrolysis resin is formed during the pyrolysis of various hydrocarbon gases and petroleum fractions. The yield of resin is up to 30-40% by weight of raw materials. The content of aromatic hydrocarbons in the resin with boiling range of 300-500 s is 75-80%.

Заксилольную фракцию получают на топливных блоках нефтеперерабатывающих заводов после удалени бензола , толуола и ксилола из продуктов каталитического рифррминга. Така фракци выкипает при температуре выше 300°С. Содержание ароматических соединений составл ет 95 об.%. I -,The saxylol fraction is obtained in the fuel blocks of refineries after the removal of benzene, toluene and xylene from products of catalytic rifrming. This fraction boils at temperatures above 300 ° C. The aromatic content is 95% by volume. I -,

Изобретение основываетс на новойThe invention is based on new

модели строени нефти и нефтепродуктов и базируетс на принципах физико-химической механики нефт ных дисперсных систем 2 }.models of the structure of oil and oil products and is based on the principles of physicochemical mechanics of oil disperse systems 2}.

В соответствии с этой моделью, нефть и нефтепродукты содержат в своем составе сложные структурные единицы , представл ющие собой т желые надмолекул рные образовани с различной толщиной сольватной оболочки. Такие сложные структурные единицы в обычных услови х наход тс в равновесии с молекул рной частью системы . Способность к расслоению н.а фазы характеризуетс ее структурномеханической прочностью и оцениваетс агрегативной устой ивостью .системы . Следовательно, путем внешнего воздействи на такую систему с помощью малых количеств ароматических добавок можно добитьс разукрупнени размеров структурных единиц, их упор доченности в общем объеме и по снижению в зкости при-определенной:: температуре можно судить о степени ее агрегативной устойчивости. При i некоторой концентрации ароматической добавки в зкость достигает минимал ьного значени , а состо ние системы характеризуетс максимальной устойчивостью . . Пример 1.В 200 г вакуумнрго газойл -Фракции 350-500 С западно-сибирской с характеристикой (см. табл. 1) ввод т экстракт, сег, лективной очистки масел фракции 300-5 О О °С к исходному сырью состава представленного в табл. 2. Определ ют кинематическую в зкость всех проб при температуре Г жидкостным вискозиметром типа ВПЖ с диаметром капилл ра 2 мм стандартным способом. Зависимость (крива 1) кинематической в зкости как величины, характеризующей агрегативную устойчивость вакуумного газойл от добавок экстракта , представлена в табл. 3 , Результаты испытани дистилл тов с различной в зкостью в процессе крекинга при , массовой скорос ти 4 ч, кратности отношени катализатора к сырью три представлены в табл. 4. Из приведенных данных видно, чТо при смешении вакуумного дистилл та с двум процентами экстракта кинема тическа в зкость системы при , имеет минимальное значение, равное 160 сСт, и характеризует систему как агрегативно-устойчивую. В результате каталитического кре Линга агрегативно-устойчивого сырь выход кокса снижаетс также до минимального значени , равного . ,;, 3,2 мас.% на исходное сырье, а выход бензина увеличиваетс до 45 мас.% на исходное сырье, по сравнению с вакуумным дистилл том с в зкостью 230 сСт и не наход щемус в- состо нии агрегативной устойчивости, где выход кокса р бензина составл ет на исходное сырье 8,2 и 40,1% соответственно. Пример 2. Характеристика вакуумного дистилл та и услови определени кинематической в зкости такие -же, как и в присере 1, но в качестве добавки используют смолу пиролиза, выкипак цую в пределах 300-50О с, с содержанием суммы ароматических углеводородов 52%. Зависимость в зкости от величины агрегативной устойчивости вакуумного газойл при Добавке смолы пиролиза представлена кривой 2. При значений в зкости 168 сСт вакуумный дистилл т агреГативно устойчив и не расслаиваетс в течение контрольного периодоа, т.е. одного мес ца. В. результате каталитического крекировани (аналогично примеру 1) приведе ниого сырь в зкостью 168 сСт количество кокса составл ет 4%, количество бензина 43,8%, тогда как с в зкостью 230 сСт 8,2% к 40% .соответс-твенно . Пример. 3. Всё услови также как и в примере 1,.но в качестве добавки используют заксилольную фракцию 250-5рОС с содержанием ароматики до 95 об.%. Кинематическа в зкость смеси .155 сСт вл етс минимальной, и характеризует систему как агрегативно-устойчивую (крива 3). При крекировании-в услови х примера 1 получают 2,8 мас.% кокса и .45,3 мас.% бензина, тогда, как в сопоставительных услови х бе.з добавки выход кокса и.бензина составил ;8,2 н 40 мас.% сосэтветственно. Из приведенных примеров видно, что минимальна в зкость сырь совпадает с его агрегативной устойчивостью , что подтверждаетс процессом каталитического крекинга, а также временем мес чной выдержки, в течение которого не наблюдалось их расслаивание. Таким образом, предлагаемый способ позвол ет реш.ить задачу определени агрегативной устойчивости вакуумных дистилл тов.In accordance with this model, petroleum and petroleum products contain complex structural units, which are heavy supramolecular formations with different solvate shell thicknesses. Such complex structural units under normal conditions are in equilibrium with the molecular part of the system. The ability to phase separation of the n-phase is characterized by its structural and mechanical strength and is evaluated by the aggregate stability of the system. Consequently, by external influence on such a system with the help of small amounts of aromatic additives, it is possible to achieve a disunity of the sizes of structural units, their order in the total volume and a decrease in viscosity at a certain temperature can be judged on the degree of its aggregative stability. At i some concentration of aromatic additive viscosity reaches a minimum value, and the state of the system is characterized by maximum stability. . Example 1. In 200 g of vacuum gas oil Fractions 350-500 C, West Siberian with a characteristic (see Table 1), an extract, seg is added, to electrically purify the oils of fraction 300-5 O ° C to the feedstock composition shown in Table 2. . 2. The kinematic viscosity of all samples is determined at a temperature T with a liquid viscometer of the type VSG with a capillary diameter of 2 mm in a standard way. The dependence (curve 1) of kinematic viscosity as a quantity characterizing the aggregative stability of vacuum gas oil on extract additives is presented in Table. 3, The results of testing distillates with different viscosities in the cracking process at a mass flow rate of 4 hours, the ratio of the ratio of catalyst to raw materials are presented in Table 3. 4. It can be seen from the above data that when the vacuum distillate is mixed with two percent of the extract, the kinematic viscosity of the system at has a minimum value of 160 cSt and characterizes the system as aggregative-stable. As a result of the catalytic cre ling of the aggregate-resistant raw material, the coke yield also decreases to the minimum value equal to ,;, 3.2% by weight of the feedstock, and the yield of gasoline is increased to 45% by weight of the feedstock, as compared to a vacuum distillate with a viscosity of 230 cSt and not in the aggregate stability state, where Coke and gasoline are feedstocks of 8.2 and 40.1%, respectively. Example 2. Characteristics of the vacuum distillate and the conditions for determining the kinematic viscosity are the same as in cell 1, but as an additive, a pyrolysis resin is used, boiling out from 300 to 50 ° C, with a total aromatic hydrocarbon content of 52%. The dependence of the viscosity on the aggregate stability of the vacuum gas oil with the Pyrolysis resin additive is represented by curve 2. At a viscosity of 168 cSt, the vacuum distillate is aggres- sively stable and does not stratify during the control period, i.e. one month. B. As a result of catalytic cracking (analogously to Example 1) of a reduced raw material with a viscosity of 168 cSt, the amount of coke is 4%, the amount of gasoline is 43.8%, while with a viscosity of 230 cSt, 8.2% to 40%. Example. 3. All the conditions are the same as in example 1, but, as an additive, a co-xylene fraction of 250-5 ° C is used with an aromatic content of up to 95% by volume. The kinematic viscosity of the mixture .155 cSt is minimal and characterizes the system as aggregative-stable (curve 3). When cracking — under the conditions of example 1, 2.8 wt.% Of coke and .45.3 wt.% Of gasoline are obtained, whereas, under comparable conditions, the coke yield, and benzine, was equal to 8.2 n. 40 wt. .% is related. From the above examples it is clear that the minimum viscosity of the raw material coincides with its aggregative stability, which is confirmed by the process of catalytic cracking, as well as by the time of monthly aging, during which their delamination was not observed. Thus, the proposed method allows solving the problem of determining the aggregative stability of vacuum distillates.

Таблица 1Table 1

0,9210 1,66 2,8 J80.9210 1.66 2.8 J8

3232

22,321,218,230,422,321,218,230,4

0,957 17,9+9 р0.957 17.9 + 9 r

р р нр нр нр р р р р Примечание.р- расслаиваетс ; нр 43 ,5 15,9 15,4 17,3 7,9230p p nr nr nr p p p p Note.r - stratified; nr 43, 5 15.9 15.4 15.3 7.7230

таблица 2table 2

7,97.9

Р Р не расслаиваетс . Таблица4P P does not exfoliate. Table4

Claims

. METHOD FOR DETERMINING THE AGGREGATIVE STABILITY OF OIL PRODUCTS, characterized in that, in order to simplify the method, 0.5-5 wt.% Aromatic concentrate containing 50-100 vol.% Aromatic hydrocarbons is sequentially introduced in portions in the oil, the viscosity is successively determined at a temperature of 2-3 ° C below the cloud point of the original oil product and the aggregate stability of the oil is judged by the minimum viscosity