4.5 Лабораторная работа 5

Тема: Карбамидная депарафинизация нефтяных фракций

Лабораторное оборудование: фильтр Шотта, комплекс, сборник фильтрата, круглодонная трехгорлая колба, термометры, делительная воронка, мешалка, стакан.

Теоретические основы.

Существует множество способов депарафинизации, подавляющее большинство которых применяет практику кристаллизации. Она базируется на свойстве парафинов снижать свою растворимость при охлаждении. Образовавшиеся кристаллы удаляются или отделяются от основной массы раствора фильтрацией, центрифугированием.

Другой принцип удаления избытка парафинов заключается в его способности образовывать твердые комплексы с некоторыми веществами, например, с карбамидом. Этот способ считается не самым лучшим, так как полное удаление углеводородов все же не достигается. 

Примерно такова же схема работы четвертого принципа – адсорбция. Сорбент адсорбирует из нефтесырья только определенный компонент, температура застывания которого может быть средней, а может быть довольно низкой. Застывающие парафины адсорбируются активированным углем. При помощи молекулярного сита селективно извлекаются парафиновые углеводороды, которые выкипают при температуре от двухсот до трехсот с лишним градусов.

Зарубежная практика использует различные принципы, среди которых есть вакуумный принцип депарафинизации, принцип каталитической обработки, который имеет несколько ступеней, ведущих к разному процентному выходу топлива.

Подготовка и проведение опыта.

Навеску 25 миллилитров депарафинизируемого нефтепродукта, карбамид и растворитель загружают в колбу, а в делительную воронку заливают взвешенное количество активатора этилового спирта. Количество карбамида, растворителя и активатора для депарафинизируемого сырья разного фракционного состава, а также оптимальные начальные и конечные температуры опыты.

Смесь сырья, растворителя, и карбамида термостатируют при непрерывном перемешивании в течении времени необходимого для достижения требуемой температуры комплексообразовання, после чего по каплям вводят активатор из воронки. Фиксирую, индукционный период, ровный времени, прошедшему от ввода первой капли до начала реакции комплексообразования. Начало реакции комплекса образования характеризуется повышением температуры реакционной смеси в результате экзотермического эффекта реакции. Температурный разрыв между показаниями обоих термометров зависит от содержания комплексообразующих углеводородов в депарафинируемом сырье.

Далее введение активатора прекращают и процесс комплексообразования ведут в необходимом температурном режиме при постоянном перемешивании и завершают через 30 минут после начало комплексообразования, регулируя температуру в заданных пределах.

По завершении процесса комплексообразования содержимое колбы переносят на фильтр, отфильтровывают в вакууме и комплекс дважды промывают растворителем причем все фильтры собирают вместе. Промытый комплекс переносят в двухлитровый химический стакан и разлагают водой, взятой в объеме не менее 1 литра. Для более полного извлечения компексообразуюших углеводородов можно добавлять одновременно с водой растворитель.

При разложении комплекса образуются два слоя: верхний - раствор комплексообразующих углеводородов в соответствующем растворителе и нижний - водный раствор карбамида, которые разделяют в делительной воронко емкостью 0,5 литра. Раствор парафинов промывают водой для удаления следов карбамида и активатора и отфильтровывают на двойном бумажном фильтре — для удаления следов воды. От раствора депарафинированного нефтепродукта и парафинов отгоняют растворитель при атмосферном давлении, а затем в небольшом вакууме при температуре от 120 до 130 градусов. Сырье и полученные продукты анализируют.

Таблица 5 – Карбамидная депарафинизация нефтяных фракций

Взято	V мл	υ мм2\с	t заст	% масс.
Сырье Карбамид Растворитель Активатор Вода	25 25 25 0,75 250	3,009	20oC	100
Итого:	325,75			100
Получено: Депарафиниро- ванный продукт у.в. образующие комплекс водный раствор Потери	24,5 0,5 50,5 250 0,25	1,5045	12oC
Итого:	325,75			100

Вывод: по результатам данных на образование карбамидного комплекса было израсходовано 50,5 миллиметра, он образовался молочно-белого цвета. Продукт с удаленными парафинами составил 24,5 миллилитра, а содержание парафинов 0,5 миллилитров. Температура депарафинизируемого дизельного топлива сравнительно уменьшилась, что благоприятно влияет на эксплуатационные характеристики.