- •И. В. Мозговой, г. М. Давидан, л.Н. Олейник
- •Предисловие
- •Тема 1.
- •1.1. Краткая история нефтепереработки
- •1.2. Происхождение нефти
- •1.3. Мировые запасы нефти
- •1.4. Добыча нефти
- •1.5. Добыча природных газов
- •Контрольные вопросы
- •2.2. Химический состав нефти
- •2.3. Классификация нефтей
- •Контрольные вопросы
- •Тема 3.
- •3.1. Фракционный состав нефтей
- •3.2. Плотность
- •3.3. Молекулярная масса
- •3.4. Вязкость
- •3.5. Низкотемпературные свойства нефти и нефтепродуктов
- •3.6. Пожароопасные и взрывоопасные свойства нефтепродуктов
- •3.7. Оптические свойства нефти и нефтепродуктов
- •3.8. Электрические свойства нефтепродуктов
- •3.9. Тепловые свойства нефтепродуктов
- •Контрольные вопросы
- •Тема 4.
- •4.1. Газообразные алканы
- •4.2. Жидкие алканы
- •4.3. Твердые алканы
- •4.4. Физические свойства алканов
- •4.5. Химические свойства алканов
- •Контрольные вопросы
- •Тема 5.
- •5.1. Физические свойства циклоалканов
- •5.2. Химические свойства циклоалканов
- •5.3. Получение циклоалканов
- •5.3.2. Получение циклогептана
- •5.3.4. Получение циклододекана
- •Контрольные вопросы
- •Тема 6.
- •6.1. Типы аренов и концентрация их в нефтях и их фракциях
- •6.2. Физические свойства аренов
- •6.3. Химические свойства
- •6.3.3. Окисление
- •6.4. Применение аренов в нефтехимии
- •Контрольные вопросы
- •Тема 7.
- •7.1. Сернистые соединения
- •7.2. Азотистые соединения
- •7.3. Кислородсодержащие соединения
- •7.4. Асфальто-смолистые вещества
- •7.5. Микроэлементы
- •Контрольные вопросы
- •Тема 8.
- •8.1. Введение в теорию
- •8.2. Кинетика и механизм термических процессов
- •8.3. Термические превращения углеводородов в газовой фазе
- •8.4. Пиролиз (высокотемпературный крекинг)
- •8.5. Коксование
- •8.6. Промышленные термические процессы
- •Контрольные вопросы
- •Тема 9.
- •9.1. Основные понятия о катализе и катализаторах
- •9.2. Реакции карбкатионов
- •9.3. Каталитический крекинг
- •9.4. Катализаторы каталитического крекинга
- •9.5. Макрокинетика процесса
- •9.6. Промышленный каталитический крекинг
- •Контрольные вопросы
- •Тема 10.
- •10.1. Химизм процесса
- •10.2. Катализаторы процесса
- •10.3. Промышленная реализация процесса
- •Контрольные вопросы
- •Тема 11.
- •11.1. Алкилирование изоалканов алкенами
- •2,2,3-Триметилпентан
- •11.2. Изомеризация алканов с4 – с5
- •11.3. Полимеризация алкенов
- •11.4. Применение сжиженных газов и кислородсодержащих органических веществ в получении карбюраторных топлив
- •Контрольные вопросы
- •Тема 12.
- •12.1. Гидроочистка
- •12.1.3. Реакции кислородных соединений
- •12.2. Гидрокрекинг
- •Контрольные вопросы
- •Тема 13.
- •13.1. Нефтяные топлива
- •13.2. Нефтяные масла
- •13.3. Присадки к маслам
- •13.3. Пластичные смазки
- •13.5. Консервационно-смазочные материалы
- •13.6. Смазочно-охлаждающие технологические жидкости
- •13.7. Нефтяные растворители, ареновые углеводороды, керосины осветительные
- •13.8. Масла белые, вакуумные, технологические, теплоносители
- •13.9. Разные продукты
- •Контрольные вопросы
- •Тема 14.
- •14.1. Автомобильный бензин
- •14.2. Дизельное топливо
- •14.3. Авиационное топливо
- •Контрольные вопросы
- •Тема 15.
- •Контрольные вопросы
- •Библиографический список
- •Содержание
13.8. Масла белые, вакуумные, технологические, теплоносители
13.8.1. Масла белые. Эти масла бесцветны, безвкусны и не имеют запаха. Их получают сульфированием базовых масел дымящей серной кислотой, которая извлекает все темные углеводороды (смолы). Современный способ получения белых масел – жесткое гидрирование. Очень эффективным является способ получения белых масел адсорбцией на специальных глинах.
Белые масла находят применение в медицине и парфюмерии.
13.8.2. Масла вакуумные. Применяют в вакуумных насосах. Известны четыре марки вакуумных масел: ВМ–1; ВМ–3; ВМ–4 и ВМ–5. Эти масла различаются по вязкости. Наилучшее масло – ВМ–5, его получают глубокой очисткой базовых масел, применяют для создания глубокого вакуума.
13.8.3. Масла-теплоносители. Применяют для переноса тепла в некоторых теплообменных аппаратах и других системах. Эти масла отличает высокое содержание аренов определенного строения, которые в отсутствие кислорода долго выдерживают высокие температуры и могут длительное время (несколько месяцев) работать без замены (марки АМ–300 и др).
13.9. Разные продукты
13.9.1. Парафины представляют собой твердые алканы, в основном нормального строения, с числом углеродных атомов в молекуле от 18 и выше и молекулярной массой 350 – 420. Они имеют кристаллическое строение. Используются в пищевой и бумажной промышленности, радио- и электротехнике, производстве моющих средств и ПАВ, лаков, красок и смазок, резин и шин, спичек и свечей и др. Окислением парафинов получают синтетические жирные кислоты (СЖК). Сырьем для производства нефтяных парафинов служит гач (отходы масляного производства). В табл. 13.9 приведены технические требования к парафинам различных марок.
13.9.2. Церезины отличаются от парафинов химическим строением. В их состав входят нафтены и арены с длинными алкильными цепями, преимущественно изостроения, а также высокомолекулярные парафины нормального и изостроения. Молекулярная масса церезинов составляет 500–750, т. е. выше чем у парафинов. Это объясняется тем, что в состав церезинов входят углеводороды с числом углеродных атомов от 36 до 55. Нефтяные церезины получают из петролатумов.
Основные направления использования церезинов – это производство смазок и восков, кремов, мастик, свечей, копировальной бумаги.
Основные характеристики церезинов приведены в табл. 13.10.
Таблица 13.10
Показатели качества церезинов
Показатели |
Марки церезинов | ||||
80 |
75 |
67 |
57 | ||
Температура каплепадения, оС |
80 |
75 |
67 |
57 | |
Глубина проникновения иглы 0,1 мм, не более, мм |
16 |
18 |
30 |
30 | |
Доля механических примесей, % масс., не более |
0,1 |
0,15 |
0,15 |
0,15 | |
Доля водорастворимых кислот и щелочей, % масс., не более |
отсутствие | ||||
Зольность, % масс., не более |
0,02 |
0,02 |
0,02 |
0,02 |
13.9.3. Вазелины представляют собой мазеобразные вещества с температурой плавления 37 – 52 оС. Различают следующие виды вазелинов: а) естественные; б) искусственные; в) медицинские; г) технические; д) ветеринарные; е) конденсаторные.
Естественные вазелины получают из концентратов парафинистых мазутов путем очистки их серной кислотой и отбеливающими глинами.
Искусственные вазелины представляют собой композиции из минерального масла и парафина.
Медицинские вазелины получают смешением белых церезинов и парафинов с парфюмерными маслами.
Вазелин ветеринарный – это глубокоочищенная смесь церезина, петролатума, парафина и минерального масла с температурой каплепадения 37– 50 оС.
Вазелин конденсаторный служит для пропитки и заливки конденсаторов.
Технические вазелины – это смесь парафинов с машинным (легким индустриальным) маслом.
13.9.4. Нефтяные коксы представляют собой технический углерод нефтяного происхождения. По способу получения различают кокс, полученный в кубах, кокс замедленного коксования и кокс, полученный в кипящем слое порошкообразного кокса.
Основное применение кокса – это производство анодных масс для получения цветных металлов. Кокс также используется в электротехнике, ядерной энергетике, в производстве углеграфитных материалов и т. д.
В настоящее время основной объем мирового производства кокса осуществляют замедленным коксованием в необогреваемых камерах. В табл. 13.11 приведен перечень марок кокса, выпускаемого этим способом.
Таблица 13.11
Характеристика коксов замедленного коксования
Показатели |
Марки коксов | |||
КЗ – 25 |
КЗ -6 |
КЗ - 0 | ||
1 сорт |
2 сорт | |||
Выход летучих, % масс., не более |
7 |
9 |
9,5 |
10 |
Доля золы, % масс., не более |
0,5 |
0,6 |
0,7 |
0,8 |
Доля серы, % масс., не более |
1,3 |
1,5 |
1,5 |
1,5 |
Мелочь менее 25 мм, % масс., не более |
10 |
10 |
-- |
|
Мелочь менее 6 мм, % масс., не более |
- |
- |
25 |
- |
Кусковой кокс, прокаленный при 1200 – 1300 оС, называют электродным. Это высококачественный кокс, отличающийся пониженным содержанием серы и летучих компонентов. Кроме того, он имеет повышенные значения истинной плотности и электрической проводимости. Такой кокс особенно ценен в производстве анодных масс и графитированных электродов. Кокс, полученный из тяжелой пиролизной смолы, называют пиролизным. Его основное достоинство состоит в практически полном отсутствии серы.
13.9.5. Битумы нефтяные – это жидкие, полужидкие или твердые нефтепродукты, получаемые из гудрона, крекинг-остатков и некоторых побочных продуктов производства масел. По химическому составу битумы – это смесь высокомолекулярных углеводородов и асфальто-смолистых веществ.
Битумы широко применяются в дорожном строительстве как кровельные и изоляционные материалы. Технические требования к различным видам битумов представлены в табл. 13.12 и 13.13.
В маркировке битумов аббревиатура «БНД» обозначает, что это битум нефтяной дорожный. Маркировка «БН» – это строительный битум. Цифра в числителе дроби обозначает температуру размягчения битума, а в знаменателе – температуру пенетрации. Аббревиатура «БНИ» указывает на принадлежность к изоляционным битумам, а «БНК» – к кровельным.
Таблица 13.12
Основные характеристики вязких дорожных битумов
Показатели |
Марки битумов | ||||||||
БНД 200/300 |
БНД 130/300 |
БНД 90/130 |
БНД 60/90 |
БНД 40/60 |
БН 200/300 |
БН 130/230 |
БН90/130 |
БН 60/90 | |
Глубина проникновения иглы в 0,1 мм при 25 оС |
201 – 300 |
131 – 200 |
91 – 130 |
61 - 90 |
40- 60 |
201- 300 |
131 – 200 |
91 – 130 |
60 - 90 |
То же при 0 0С |
45 |
35 |
28 |
20 |
13 |
- |
- |
- |
- |
Температура размягчения, оС не ниже |
35 |
39 |
43 |
47 |
51 |
33 |
37 |
40 |
45 |
Температура хрупкости, оС не выше |
- 20 |
- 18 |
- 17 |
- 15 |
- 10 |
- |
- |
- |
|
Температура вспышки, оС не ниже |
200 |
220 |
220 |
220 |
220 |
200 |
220 |
220 |
220 |
Растяжимость, см, при 25 оС, не менее |
- |
65 |
60 |
50 |
40 |
- |
70 |
60 |
50 |
То же при 0 оС |
20 |
6 |
4,2 |
3,5 |
- |
- |
- |
- |
- |
Таблица 13.13
Основные характеристики изоляционных и кровельных битумов
Показатели |
Изоляционные битумы |
Кровельные битумы | ||||
БНИ-IV-3 |
БНИ-IV |
БНИ -V |
БНК-45/180 |
БНК- 90/40 |
БНК-90/30 | |
Глубина проникновения иглы в 0,1 мм при 25 оС |
30 -50 |
25 - 40 |
не менее 20 |
140-220 |
35-45 |
25-35 |
То же при 0 оС |
15 |
12 |
9 |
- |
- |
- |
Растяжимость, см, при 25 оС, не менее |
4 |
3 |
2 |
- |
- |
- |
Температура: размягчения, оС не ниже,
хрупкости, оС не выше |
-
|
- |
- |
40-50 |
85-95 |
85-95 |
- |
-20 |
-10 |
- |
- |
- |