6. Селективная очистка масляных фракций фенолом. Факторы, определяющие эффективность процесса.

Назначение селективной очистки: удаление из масляных фракций (дистиллятов и остаточных деасфальтизатов) смолистых веществ, полициклической ароматики, нафтено-ароматических у/в с короткими боковыми цепями; серосодержащих соединений и металорганических соединений. В этом процессе закладываются важнейшие эксплуатационные свойства масел: вязкостно-температурные, стабильность против окисления кислородом.

Для извлечения из масел фракций низкоиндексных и малостабильных компонентов предложено много растворителей: сернистый ангидрид, нитробензол C₆H₅-NO₂, нитрометан, диметилформалеид, диметилсульфоксид, фенол, фурфурол, N - метилпирролидон и т.д.

Выбор растворителя для селективной очистки обусловлен его природой, качеством исходного сырья и требованиями к качеству получаемого рафината. Растворитель должен сочетать хорошую растворяющую способность с высокой избирательностью к компонентам масляных фракций. Это обусловлено структурой его молекул (диполя), его полярными и дисперсионными силами.

Исходя из строения самой высокой растворяющей способностью обладает фенол (выше силе полярные и дипольные). Фенол более четко отделяет парофинно-нафтеновую часть от ароматических у/в. В то же время обладает недостаточной избирательностью к ароматическим у/в, различающимся по числу колец и длине боковой цепи. Фенол извлекает почти все серосодержащие соединения. Фурфурол менее избирателен к парафино-нафтеновым у/в, однако имеет большую избирательность к ароматике, четко отделяя полициклическую ароматику низкоиндексную от цепной ароматики малокольчатой - высокоиндексной. Менее избирателен к сернистым соединениям. Растворяющая способность меньше, чем у фенола. N-метилпирролидон находится по растворяющей способности между фенолом и фурфуролом. От фенола отличается большей избирательностью к ароматике, не токсичностью и более низкой тем-рой плавления. Не образует с водой азеотропной смеси, что облегчает его регенерацию. В структуре мощностей селективной очистки в России используется 70% фенола, а в США и Европе 45% - N-метилпирролидона и 35% - фенола, остальное фурфурол.

Степень извлечения низкоиндексных компонентов зависит от расхода растворителя. Расход растворителя повышается с утяжелением сырья. С увеличением расхода растворителя не зависимо от его природы выход рафината понижается, а качество растет. Экстракты фенольной очистки отличаются большим содержанием нежелательных компонентов, что приводит к получению рафината с высоким ИВ, но при меньшем его выходе.

При практически одинаковой кратности растворителя к сырью выход рафината при очистке фенолом ниже, чем фурфуролом. [Поэтому для достижения одинаковой степени очистки требуется меньший расход фенола, чем фурфурола].

У величение крастности растворителя к сырью при фенольной очистке не всегда желательно, т.к. с увеличением кратности фенола увеличивается потеря ценных компонентов с экстрактом, поэтому растворяющую способность фенола регуулируют добавляя к нему воду. При фурфурольной очистке с увеличением кратности увеличивается количество рафината, а избирательность к парафино-нафтеновым у/в не снижается. Для получаения рафинатов одинакового качества кратность фурфурол-сырье выше, чем фенол-сырье. высокую растворяющую способность фенола снижают (чтобы увеличить выход рафината) добавляя к нему воду. Ее количество определяется качеством сырья, и требованиями к рафинату. Чем тяжелее сырье, тем меньше обводнен фенол. При очистке сырья КТР которого в феноле ≥ 85÷100˚C фенол используюь безводный. При очистке фурфуролом не допустими даже незначительные примеси воды, это резко снижает качество рафината.