17.Гидрогенизационные процессы в производстве масел .

Назначение и химизм.

Принципиальное отличие гидрогенизационныхроцессов от всех прочих производств масел состаит в том, что они обеспечивают необходимое качество масла не удалением малоценных или вредных компонентов , а их химическом преобразованием . Во всех химических процессах превращения , сырья осуществляется под действием водорода (гидро-обработки) в присутствии катализатора , при повышенных t- рах и давлении. Направленные химические преобразования соднржащихся в сырье нежелательных соединений , дают возможность повысить выход масел за счет образующихся из этих соединений продуктов. Исключение процессов физического разделения позволяет избежать получения малоценных побочных продуктов. Пример: концентратов тяжелых ароматических углеводородов и смол.

Все Побочный продукты гидронизационных производств маслянного направления находят применения. Высокие выход масел и качество основных и поочных продуктов, обеспечивают экономическую эффективность процессов.

Сырьем для получения смазочных масел, служат высококиящие дистиллятнные и остаточные фракции нефти являющиеся – сложной смесью углеводородов различных групп, гетеросоединений , содержащих прежде всего атомы серы, азота и кислорода, высокомолекулярных веществ. Таких как смолистые и асфальтеновые.

Все эти компоненты могут вступать в взаимодействие с водородом. Во всех гидрогенизационных процесса происходят облагораживание сырья, в результате гидрирования гетеросоединений и смолисто-асфальтеновых веществ.

1. Серосодержащие соединение: меркаптаны, теофены, ароматические углеводороды, циклические сульфаты и дисульфаты.

Рассмотрев реакции серосодержащих соединений с водородом показывают что их взаимодействие ведет к разложению молекулы с разрывом связей углерода – сера и ведет к образованию соответствующего углеводорода –алифатического, нафтеновог, нафтено – ароматического, ароматического. На глубину разложения процесса влияют условия реакции.

а) С > P-я, глубина превращения возрастает

б) C > H(водорода) глубина превращения возрастает

в) при > T –ры глубина превращений снижается

Для процесса гидрообесерования большое значение имеет тепловой эффект. Реакции серосодержащих соединений экзотермичны.

Если идет нарушения процесса перегрев в реакторе большое выделение тепла (подают холодный водород).

2. Азотосодержащие соединения: пириданы, хиолины, карбазолы.

Азот – сопровождается молекул аммиака, реакции сходны с реакциями гидрирования серы.

Реакции азотосодержащих устойчивы в условиях гидрирования и разложения их наступает при более высоких температурах и давлениях.

При увеличении молекулярной массы устойчивость азотосодержащих соединений падает, так что разложение наблюдается при простом нагреве.

3. Кислородосодержащие соединения.

Кислород удаляется легче, чем азот идет разрыв связей углерода и кислорода с образованием воды и углеводородов.

Химическое превращения углеводородных компонентов.

- Ароматические углеводороды

- Нафтеновые углеводороды

- Нафтено-ароматические углеводороды

- Парафиновые углеводороды

- Олефиновые углеводороды

При перерабатывании различных видов сырья глубина превращения каждого из компонентов в значительной мере зависит от состава сырья, т.е. от присутствия в зоне реакции других компонентов и их способностью адсорбироваться на поверхности катализатора.

Азотосодержащие, ароматические углеводороды обладают повышенной адсорбционной способностью.

Но при этом их устойчивость в условиях реакции и скорость взаимодействия с водородом различны, поэтому могут блокировать поверхность катализатора и препятствовать превращению других компонентов сырья.

Глубина превращения компонентов сырья и направления основной реакции определяется условием процесса и катализатором.

В последние годы резко возрастают требования качества смазочных масел. Для различных областей техники. В частности к их вязкости свойства. Уже сегодня необходимы масла с ИН(вязкости) 120 – и выше.

Эффективных производством базовых масел является ИВ – 110,-115 [сырье 43,45,56]высокого качества.