Технологии получения масел-мягчителей

Известен способ получения пластификатора резиновых смесей (патент RU 2072384 от 22.12.1993) путем смешения экстрактов от очистки дистиллятных и остаточных нефтяных фракций смеси западносибирских нефтей фурфуролом или N-метилпирролидоном при кратности в массовых частях растворителя к нефтяным фракциям (1,5-2,2):1. Недостатком пластификатора является большое количество ПЦА, что приводит к попаданию большого количества канцерогенных, мутагенных и токсичных веществ в атмосферу при эксплуатации шин с их использованием.

Сущность изобретения “Способ получения нефтяных пластификаторов” (патент RU 2156276 от 01.29.1999) заключается в том, что экстракты селективной очистки масел обрабатывают сжиженным пропаном при предпочтительной кратности в массовых частях растворителя к сырью (1,5-3):1 при температуре экстракции 35-60ºС. При этом получают раствор деасфальтизата, освобожденный от асфальтенов и смол, который в дальнейшем разделяют в емкости-отстойнике при нагревании до 80-90ºС на две фракции: с повышенным содержанием парафино-нафтеновых углеводородов – верхний слой и повышенным содержанием ароматических углеводородов – нижний слой, который и является пластификатором. Недостатком этого изобретения является взрывоопасность и большое содержание в готовом пластификаторе ПЦА, которое технологически и аналитически не контролируется.

Предложен способ получения пластификатора (патент RU 2133260 от 01.05.1998) путем добавления к экстракту, получаемого при селективной очистки масляных фракций селективными растворителями, тяжелых нефтяных остатков в массовом соотношении остатка и экстракта, равном (0,05-1):1. Указанным способом достигается снижение стоимости пластификатора в 1,3-1,5 раза за счет использования дешевых некалькулируемых остатков, являющихся практически отходами нефтепереработки. Недостатком этого метода является высокое содержание ПЦА в пластификаторе, что экологически небезопасно.

По способу получения масла-мягчителя резиновых изделий (патент RU 342890 от 30.04.1970) предложено экстракт селективной очистки предварительно подвергать вакуумной разгонке с выделением фракции, выкипающей в пределах 330 – 460 ºСс последующей депарафинизацией выделенной фракции, ее селективной очисткой и доочисткой полученного экстракта известным способом. Полученное по предлагаемому способу масло содержит до 96% ароматических углеводородов. Указанным способом невозможно получать вязкий наполнитель требуемого качества, а реализация этого метода требует большихэнергозатрат.

“Способ получения нефтяного ароматического наполнителя и пластификатора каучука и резины”.

По способу получения нефтяного ароматического наполнителя и пластификатора каучука и резины (патент RU 539938 от 13.06.1975) вакуумной концентрацией смеси экстрактов селективной очистки масляных дистиллятов и деасфальтизированного гудрона в соотношении 1:3 – 3:2 в качестве целевого продукта получают концентрат – вязкий наполнитель и пластификатор-дистиллят – маловязкий наполнитель и пластификатор каучука и резины. Существенным недостатком способа являются низкий выход вязкого наполнителя и пластификатора – не более 50-60% на сырье и невысокое содержание ароматических соединений.

В способе получения наполнителей и пластификаторов каучука и резины (патент RU 732359 от 23.08.1977) предложено получать наполнители и пластификаторы путем вакуумной концентрации нефтяного сырья, в качестве последнего используют смесь вторичного экстракта селективной очистки деасфальтизированного гудрона и экстракта или вторичного экстракта селективной очистки масляного дистиллята, взятых в соотношении (0,5-4):1. Этот способ обладает более высоким выходом на сырье (78-85%) и более высоким содержанием ароматических углеводородов. Недостатком этого метода является высокое содержание ПЦА в получаемом продукте и большиеэнергозатраты на его реализацию.

В патенте RU 2313562 от 02.06.2006 “Способ получения пластификатора и пластификатор” описывается способ получения нефтяных пластификаторов синтетического каучука и шин, при котором экстракт очистки масляных фракций нефти селективными растворителями обрабатывают диметилсульфоксидом при массовом соотношении диметилсульфоксид: экстракт, равном (2,0-4,0):1 и при температуре 30-120ºС, а полученный при этом рафинат используют в качестве целевого продукта. Экстракт представляет собой остаточный экстракт или смесь дистиллятного и остаточного экстрактов. Предпочтительно, экстракт предварительно разбавляют парафино-нафтеновым растворителем при массовом соотношении: растворитель: экстракт (0,1-0,5):1. При этом получается пластификатор с низким содержанием канцерогенных ПЦА. Недостатком этого способа является большиеэнергозатраты.

В патенте US 6399697 от 08.02.2000 “Processoil, processforproducingthesameandrubbercomposition” описывается способ получения масла-мягчителя путем экстракции смеси гудрона и базовых масел полярным растворителем в противоточной экстракционной колонне роторного типа. Полученный при этом рафинат, после регенерации растворителя, используется как масло-мягчитель. Недостаток этого метода: высокие энергозатраты затраты на его реализацию.

В патент US 7186876 от 10.04.2001 “Processtoprepare a processoil” описывается метод получения масла-мягчителя путем экстракции смеси масляной фракции и фракций с высоким содержанием ароматических углеводородов (экстракт селективной очистки масляных фракций и деасфальтизата) полярным растворителем в противоточной экстракционной колонне. Получаемый после регенерации растворителя рафинат используется как масло-мягчитель. Недостаток этого метода: высокиеэнергозатраты на его реализацию.

Предложен способ получения масла-мягчителя (патент US 6410816 от 14.02.2001 “Processingoilandmethodforproducingthesame”) путем экстракции смеси экстрактов селективной очистки масляных фракций и базовых масел гидроочистки в объемных соотношениях соответственно (0,4-0,97):(0,03-0,6) полярным растворителем в противоточной экстракционной колонне.

В патенте US 6146520 от 02.04.1997 “Selectivere-extractionoflubeextractstoreducemutagenicityindex” описывается способ получения масла-мягчителя путем экстракции экстрактов селективной очистки масел растворителем, имеющим более высокую диэлектрическую проницаемость, чем растворитель, используемый при селективной очистке. Получаемый при этом вторичный рафинат после регенерации растворителя используется как масло-мягчитель.

В патенте EP 0417980 от 12.09.89 “Processfortheproductionofprocessoilswithalowcontentofpolycyclicaromaticcompounds” предложен способ получения масла-мягчителя путем экстракции экстрактов селективной очистки масляных фракций полярным растворителем при объемном соотношении экстракт–растворитель 1:(1-1,8).