20. Основные физико-химические и эксплуатационные свойства масел.

Под физико – химическими нефтяных масел свойствами понимают:

- вязкость

- плотность

- коксуемость

- температура застывания

- испаряемость

- диэлектрические свойства

- оптические свойства

Под эксплуатационными свойствами: понимают те свойства, которые проявляются в условиях применения масел и определяют долговечность и надежность эксплуатации машин и механизмов

К ним относятся:

1. Вязкостно – температурные свойства

2. Стабильность к окислению кислородом воздуха

3. Подвижность при низких температурах

4. Смазочная способность

5. Защитные и антикоррозионные свойства

21.Химическое превращение компонентов нефтяного сырья при производстве нефтяных масел с использованием гидрогенезационных процессов. Гидрокрекинг, гидроочистка.

Принципиальное отличие этих процессов от всех других в производстве масел состоит в том, что они обеспечивают необходимое качество масла не удалением нежелательных компонентов, а их химическим преобразованием в желательные компоненты масел.

Это направление позволяет увеличить выход готовых масел (выше потенциального содержания их в сырье). Все побочные продукты этих процессов находят квалифицированное применение. Химические превращения сырья осуществляютсяпод действием водорода в присудствии катализатора при повышенной температуре и давлении. Все побочные нежелательные компоненты под действием водорода в присудствии катализатора превращаются в желательные высокоиндексные компоненты.

1. гидроочистка.

Удаление из нефтяных фракций среду азота и кислорода, содержащихся в виде соответствующих соединений, смолисто-асфальтовых соед-й.

Процесс протекает в присутсвии водорода 0,2 - 0,4 % масс на сырье, каt (алюмокобальтмолибновый), тем-ре и давлении.

Процесс идет под повышенным давлении. В рез-те у масла уменьшается коксуемость, вязкость, увеличивается УВ улучшается цвет.

2. гидрокрекинг

Получают масла более крупного кач-ва, чем в остальных процессах.

Переработка масляного сырья масляного состава. Этот процесс наз=ют всеядным. Всяеядный наз в том что протекают реакции полициклические , ароматические и гидроциклические гидрируются; нафтены полициклические расщепляются до моно- ;непредельные гидрируются в предельные парафиновые у/в; н-парафины изомеризуются в изо- каt:платина или палладий на носителя.

Базовое масло гидрокрекинга имеют вязкостные св-ва и аантиокислительные вдвое выше,чем при селективной очистке.

Не смотря дороговизну процесса кач-во масла очень высоко, процесс экономически эффективен, и строящие заводы должны базироваться на гидрокрекинге

22.Химические превращения компонентов нефтяного сырья при производстве нефтяных масел с использованием гидрогенизационных процессов. Гидрирование и гидроизомеризация.

Принципиальное отличие этих процессов от всех других других в производстве масел состоит в том, что они обеспечивают необходимое качество масла не удалением нежелательных компонентов, а их химическим преобразованием в желательные компоненты масел.

Это направление позволяет увеличить выход готовых масел (выше потенциального содержания их в сырье). Все побочные продукты этих процессов находят квалифицированное применение. Химические превращения сырья осуществляются под действием водорода в присутствии катализатора при повышенной температуре и давлении. Все побочные нежелательные компоненты под действием водорода в присутствии катализатора превращаются в желательные высокоиндексные компоненты. Химические превращения компонентов масляного сырья протекают по следующим реакциям:

а). Гидрирование гетероциклических соединений и смолисто-асфальтовых веществ. В результате гидрирования гетеросоединения и смолы переходят в полициклическую ароматику и серосодержащие соединения.

б). Гидрирование серосодержащих соединений. В результате они превращаются в углеводороды и сероводород RSH+H₂ - RH+H₂S мерконтоны;

R-S-S-R'+H₂ - RH+R'H+H₂S дисульфиды

R H₂ кат, t

R-CH-CH_–-CH₃ + H₂S

S CH₃

теофенн

в). Гидрирование азотносодержащих соединений.

R H₂

R-CH-CH-CH-CH +NH₃

CH₃

N

Пиридины

г). Кислородосодержащие соединения.

OH

+ H₂ + H₂O

R R

производные фенола

д). Полициклическая ароматика подвергается гидрированию и гидроциклизации.

R ₁ R₁

R₂ R₂

R ₁ R₃ R₁ R₅

R₄ R₆

Е) нафтеновые и ароматические у/в подвергаются гидрированию и гидроциклизации.

В рез-те обр-ся моноциклические нафтены с длинными боковыми цепями.

Ж) парафиновые у/в

В дистиллятных и остаточных фракциях нефти содержатся парафины норм-го строения и изостроения. Н-парафиновые у/в обладая самим высоким ИВ(около 200) имеют высокие тем-ры заст., что дает высокомолек-ые парафины нежелательными компонентами.

Изо-парафины ИВ=до170 обладают низкими температурами застывания и являются желательными компонетами.

Под действием Н₂ на каt происходит изомеризация Н-парафины изо-строения-желательные комп-ты масел.

З) олефиновые

Гидрирутеся в Н-парафины, а затем изомеризуются в из-парафины.

В промышленных гидрозационных процессах протекают все реакции. Основное различие в том, какие реакции являются преобладающими. По целевой реакции проводится классификация процессов.

1. гидроочистка.

Удаление из нефтяных фракций среду азота и кислорода, содержащихся в виде соответствующих соединений, смолисто-асфальтовых соед-й.

Процесс протекает в присутсвии водорода 0,2 - 0,4 % масс на сырье, каt (алюмокобальтмолибновый), тем-ре и давлении.

Процесс идет под повышенным давлении. В рез-те у масла уменьшается коксуемость, вязкость, увеличивается УВ улучшается цвет.

Гидроочистку можно проводить вместо адсорбционной очистки.

Преимущества:

А)больше выход масла(98-98,5% на сырье)

Б)выше кач-ва получаемого масла.

В)ниже себестоиомость масла(хотя стоимость установки гидроочистки выше, чем стоимость др.установок, но эти расходы быстро окупаются за счет увелечения выхода масла).используют в поточных схемах как заключительный этап в схемах производства масел.

2. гидрокрекинг

Получают масла более крупного кач-ва, чем в остальных процессах.

Переработка масляного сырья масляного состава. Этот процесс называют всеядным. Всеядный наз в том что протекают реакции полициклические , ароматические и гидроциклические гидрируются; нафтены полициклические расщепляются до моно- ;непредельные гидрируются в предельные парафиновые у/в; н-парафины изомеризуются в изо- каt:платина или палладий на носителя.

Базовое масло гидрокрекинга имеют вязкостные св-ва и аантиокислительные вдвое выше,чем при селективной очистке.

Не смотря дороговизну процесса кач-во масла очень высоко, процесс экономически эффективен, и строящие заводы должны базироваться на гидрокрекинге.

3.гидроизомеризация.

В основе лежит реакция изомеризация высококпарафинистого сырья с высокой тем-ой заст .

Из высокопарафинистого сырья(гаче, парафины, петролатумы) получают базовые масла с исключительно высоким ИВ=160 высокой восприимчивостью к присадкам.

Процесс основан на реакции изомеризации и расщеплении высокомолекулярных парафиновых у/в в изо- парафины небольшой молекулярной массой.

4.гидрирование

Процесс гидрирования масляных фракций, дистиллятов и деасфальтизатов разработанный и внедренный в ряде стран дает возможность в одном каталитическом процессе достичь результатов, получаемых сочетанием глубокой селективной очистки и гидроочистки.

Гидроочистка и гидрирование полициклической ароматики и полициклических нафтенов у/в и дегидроциклизация. В качестве каt используется каt гидроочистки (аллюмокобольтлеолибденовый) t=340-420⁰С и p=15-30 МПа.

Практически все компоненты удаляемые при селективной очистки в виде экстракта превращаются в целевые продукты, выход масла выше, чем при селективной очистки, его эксплуатационные свойства выше, ИВ=100-105 стабильность против окисления больше.

Применение этого процесса ограниченно из-за:

1 большого расхода H₂, что ведет к увеличению p

2 использование дорогостоящего оборудования из-за высокого p

3 используется каt группы Pt, что удорожает процесс

Имеет значение для получения малотоннажных масел, супер очищенных. Несмотря на недостатки в последние годы увеличиваются требования к качеству базовых масел. Товарные масла должны иметь ИВ=120 и более пунктов.