5 Характеристика углеводородного сырья. Методы подработки углеводородного сырья микробиологических производств.

Углеводороды – это отходы нефтеперерабатывающей промышленности. Для производства кормовых дрожжей, органических кислот, жирных кислот, витаминов. Особенность: возобновляемость в больших количествах, стандартность состава, мало примесей. Подработка предполагает выделение из него тех фракций, кот. легко усваиваются продуцентом. Используют для приготовления питательных сред, добавляют азот, минеральные компоненты, витамины. Дрожжи лучше потребляют С₁₁- С₁₄, хуже С₁₅- С₁₈, труднее высокомолекулярные. Для промышленного производства С₂₅ и больше не используются, т. к. они твердые, не растворимые в воде, производство на них малоэффективно. Нелинейные структуры не усваиваются дрожжами и бактериями, поэтому сырье очищают от ароматическихуглеводородов, токсичных, непредельных, разветвленных.

Методы выделения и очистки сырья:

1. низкотемпературная кристаллизация в избирательных растворителях: кристаллизация н-алканов при постоянном охлаждении нефтяных фракций. Для повышения селективности ее осуществляют в растворителях. Продукт, выделенный из дизельной фракции, содержит до 98% нормальных и до 0,1% - ароматических.

2. адсорбция на молекулярных ситах: определяется размером каналов, осуществляющих адсорбцию. Подбираются цеолиты, кот. могут адсорбировать молекулы, размеры кот. меньше каналов. Применяются синтетические цеолиты.

3. карбамидная депарафинизация: различные углеводороды обрабатывают карбамидным комплексом с молекулами карбамида. Наиболее легко обрабатываются высокомолекулярные и среднемолекулярные н-алканы. Нафтеновые углеводороды с длинными углеводородными цепями не образуют такие комплексы. Существует несколько схем карбамидного разделения, кот. отличаются природой активаторов, состоянием карбамида, растворителем, способом выделения жидкой фазы, промывкой и разрушением комплекса. Этот метод позволяет получить 93-97% нормальных углеводородов, до 0,9% - ароматических.

Все методы не обеспечивают требуемой чистоты, поэтому дополнительно очищают сырье химическими и физическими методами: сернокислотная очистка, гидрогенизация, озонирование, адсорбция и экстракция. Сернокислотная очистка: 98% серной кислотой, но более эффективно использовать олеум. Позволяет снизить содержание ароматических углеводородов. Метод технологически прост, но дорогостоящий, т. к. образуются побочные и вторичные продукты, уменьшающие выход ЦП. Большой расход олеума, нежелательны кислые гидроны, кот. удаляются другим методом.

Гидрогенизация: превращение ароматических углеводородов в нафтеновые при высоком давлении. Метод дает большой выход, имеет малые эксплуатационные затраты, но высокие требования к исходному сырью, в кот. должно содержаться более99% нормальных парафинов, а это трудно.

Озонирование: при 60ºС под давлением, выпадают твердые осадки (озониды), кот. фильтрацией отделяются от нормальных парафинов. С ароматическими углеводородами выделяются сернистые соединения (недостаток). Метод прост, не нарушается изомерный состав, не вносятся минеральные добавки. Низкая эффективность, т. к. содержит 0,15-0,30 ароматических углеводородов.

Адсорбционная очистка: непрерывное, противоточное контактирование раствора сырья в бензине с движущимся потоком зернистого адсорбента. Метод сложен, большая трудоемкость. Получение продукта с содержанием ароматических УГВ до 0,5%.

Экстракция: глубокая деароматизация жидких парафинов путем избирательно-жидкостной экстракции органическими растворителями. Нет побочных продуктов. Растворители легко регенерируются. Не требуется особого качества исходного сырья, сложной аппаратуры. Полициклизация ароматического соединения удаляется почти полностью. Селективные растворители: этиленгликоль, фурфурол, нитропарафины.