Основные факторы, влияющие на эффективность процесса адсорбционной очистки

Эффективность адсорбционной очистки зависит от:

1. Качества сырья

2. Природы адсорбента (его активности)

3. Температуры процесса очистки

4. Вида растворителя и его роли.

1. Качество сырья.

Компоненты маслянных фракций по адсорбируемости располагаются в следующий ряд. Неибольшуй адсорбируемостью обладают смолисто-асфальтовые вещества; их адсорбируемость больше, чем у кислородсодержащих соединений > азотсодержащие соединений, олефиновые у/в > ароматические у/в > нофтеновые у/в > парафиновые у/в.

Адсорбция повышается с увеличением молекулярной массы. При одной и той же молекулярной массе адсорбция увеличивается с увеличением числа циклов в молекуле; числа гетероатомов и функциональных групп, чем разветвленнее боковая цепь. Для четкого отделений желательных компонентов от нежелательных адсорбицонной очистке целесообразно подвергать узкие масляные фракции. При использовании фракций широкого масляного состава четкого разделения добиться невозможно, т.к. адсорбируемость смазана из-за влияния высокой молекулярной массы парафино-нофтеновых у/в.

2. Природа адсорбента

На эффективность процесса адсорбции большое влияние оказывается природа адсорбента, степень его измельчения и кратность по отношению к сырью. компоненты масляных фракций, подлежащие удалению по адсорбции, относятся к полярным соединениям, поэтому хорошо извлекаются на полярных адсорбентах (природные и синтетические алюмосиликаты). Адсорбция протекает наиболее эффективно, когда поры адсорбента соответствуют размерам молекул адсорбированного вещества. При увеличении d пор - достижение сорбционного равновесия ускоряется, однако, благоприятные условия для десорбции. Размер пор адсорбента выбирается оптимальным и регулируется режимом приготовления адсорбента. Основными показателями, характеризуеющими любой адсорбент являются:

1. Активность или адсорбционная способность адсорбента.

2. Пористость адсорбента

1. Активность различают статическую и динамическую.

Статическая (равновесная) - максимальное количество вещества, поглощаемое ед. массы адсорбента при определенных тем-ре и давлении.

Динамическая - определяется скоростью адсорбции и ровняется количеству вещества, поглащаемого в ед времени.( )

2. Пористость гранул адсорбента определяется по формуле: , где - пористость - кажущаяся плотность адсорбента, отношение массы гранул адсорбента к их объему. - истинная плотность адсорбента, масса ед. объема вещества из которого состоит адсорбент. состоит из объема самой гранулы и объема пор гранулы.

Для получения наилучших результатов применяют адсорбенты с пористостью равной ~0.6г/см³. Для увеличения поверхности контакта адсорбент измельчают до получения гранул размером 0,25÷0,5 мм.

При диаметре гранул > 1мм или увеличении их количества результаты адсорбции ухудшаются.

Адсорбент должен обладать механической прочностью и стабильностью св-в, чтобы его можно было регенерировать. Лучший в этом отношении алюмосиликатный адсорбент, используемый в виде микросферических гранул или крошки (отходи от катализатора каталитического крекинга). Природные адсорбенты менее прочны, чем синтетические и менее стабильны. Эффективность адсорбции зависит от кратности адсорбента. Кратность адсорбента зависит от фракционного состава масляной фракции. С увеличение фракционного состава увеличивается содержание смол, серосодержащих соединений, полициклической ароматики, поэтому кратность адсорбента растет. Для масляных фракций серистых нефтей соотношений "адсорбент : сырье (V)" (соотношений объемное) равно 3:1. Для малосернистого дистиллятного сырья - 1:1. Кратность адсорбента подбирается экспериментально, учитывая качественные и количественные характеристики получаемого рафината.

3. Температура процесса.

Абсорбция по термодинамике - экзотермический процесс, т.е. протекающий с выделением тепла. Увеличение температуры нецелесообразно. При адсорбционной очистке маловязких масел отказываются от растворителя и эффективность процесса регулируют температурой. Для дистиллятов с кинематической вязкостью ν₅₀=9,4*10^-6 м²/с и выше, тем-ра очистки выше 90÷100˚С. Наиболее эффективна адсорбция при низких тем-рах, однако эта тем-ра ограниченна вязкостью сырья, с одной стороны, с другой стороны - степенью предварительной очистки сырья.

Поэтому адсорбционную очистку проводят при оптимальных тем-рах, с учетом растворителя.

4. Природа растворителя.

Растворитель применяют для:

• понижения вязкости сырья

• для создания благоприятного гидравлического режима движущихся потоков адсорбента и обрабатываемого продукта.

• для улучшения диффузии вещества в поры адсорбента.

Согласно закономерностям, присущим адсорбции из аствора, избирательность увеличивается с уменьшением концентрации растворенного везества. резмерно же разбавлять сырье не рекомендуется. Это увеличивает энергозатраты на регенерацию растворителя.

Наиболее благоприятные условия очистки, когда вязкость раствора сырья ν₅₀=2÷2,5*10^-6 м²/с не выше. В качестве растворителя используют неполярные вещества, такие как деароматизированный бензин, изооктан, бензин "Галога", алкилат-бензин.

Для облегчения эксплуатации установок целесообразно для адсорбции и десорбции применять один и тот е растворитель. При чем растворитель должен

1. иметь узкий фракционный состав (выкипать в пределах 70÷100˚С)

иметь температуру начала кипения на 10-15˚С больше, чем тем-ра десорбции.