- •Содержание
- •1. Глоссарий . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
- •2. Конспект лекционных занятий
- •3. Лабораторные занятия
- •4. Практические занятия
- •5. Самостоятельная работа студента
- •7. Экзаменационные вопросы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .165
- •8. Технические средства обучения
- •9. Список рекомендуемой литературы . . . . . . . . . . . . . . 168
- •Глоссарий
- •2. Конспект лекционных занятий
- •Модуль 1: введение в технологию очистки и разделения нефтяного сырья
- •Лекция №1
- •Назначение, развитие и способы очистки масляного сырья
- •Вопросы для самопроверки
- •Лекция №2 Способы очистки масляных дистиллятов. Поточные схемы производства нефтепродуктов
- •Вопросы для самопроверки
- •Вопросы для самопроверки
- •Лекция № 4 Очистка серной кислотой
- •Вопросы для самопроверки
- •Вопросы для самопроверки
- •Лекция №6 Деасфальтизация остатков пропаном
- •Вопросы для самопроверки
- •Лекция №7 Селективная очистка масляных фракций и остатков. Очистка фенолом
- •Вопросы для самопроверки
- •Лекция №8 Селективная очистка фурфуролом, парными растворителями. Характеристика растворителей
- •Вопросы для самопроверки
- •Вопросы для самопроверки
- •Лекция №10 Депарафинизация с применением карбамида
- •Вопросы для самопроверки
- •Вопросы для самопроверки
- •Вопросы для самопроверки
- •Лекция №13 Доочистка фильтрованием. Непрерывная очистка. Гидроочистка масел
- •Вопросы для самопроверки
- •Вопросы для самопроверки
- •Лекция №15 Приготовление товарных нефтепродуктов
- •Вопросы для самопроверки
- •Лабораторные занятия
- •Лабораторная работа №1
- •Тема: Очистка нефтяных фракций селективными растворителями
- •В экстракторе периодического действия
- •1. Теоретическая часть
- •2. Аппаратура и реагенты
- •Порядок выполнения работы
- •Составление отчета
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа №2 Тема: Селективная очистка масляных дистиллятов в роторно-дисковом экстракторе
- •Теоретическая часть
- •2. Аппаратура и реагенты
- •Последовательность выполнения работы
- •3. Составление отчета
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа №3 Тема: Селективная очистка масляных дистиллятов фурфуролом методом непрерывной противоточной экстракции
- •Теоретическая часть
- •Аппаратура и реагенты
- •3. Порядок выполнения работы
- •3.1. Подготовка экстракционной колонны
- •3.2. Выход на режим экстракции
- •Проведение экстракции
- •3.4. Окончание опыта
- •4.Составление отчета
- •5. Техника безопасности при проведении работы
- •Теоретическая часть
- •Аппаратура и материалы
- •3. Порядок выполнения работы
- •4.Оформление отчета
- •Техника безопасности
- •Теоретическая часть
- •Порядок выполнения работы
- •Оформление отчета
- •4. Техника безопасности
- •Теоретическая часть
- •Аппараты и материалы
- •3. Порядок выполнения работы
- •4.Оформление отчета
- •5.Техника безопасности
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа №7 перколяция парафина (церезина)-сырца
- •Теоретическая часть
- •Аппаратура
- •Порядок выполнения работа
- •Составление отчета
- •5. Техника безопасности
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа №8 Тема: Адсорбционная очистка масляных дистиллятов
- •Теоретическая часть
- •2. Аппаратура и материалы
- •Порядок выполнения работ
- •4. Особенности техники безопасности при проведении работы
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа №9 Тема: Контактная доочистка масел
- •Теоретическая часть
- •2. Аппаратура
- •3. Порядок выполнения работы
- •Оформление отчета
- •Техника безопасности
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа №10 Тема: Приготовление и анализ пластических смазок
- •1.Теоретическая часть
- •2. Аппаратура и реактивы:
- •3. Порядок выполнения работы
- •4. Исследование реологических свойств смазок
- •Контрольные вопросы
- •4. Практические занятия
- •Практическое занятие №1
- •Тема: Колонны для отгонки избирательных растворителей.
- •Расчет рафинатной колонны (2 часа)
- •Задачи для решения
- •Практическое занятие №2 Тема: Расчет экстракционной колонны установки деасфальтизации пропаном (2 часа)
- •Задачи для решения
- •Практическое занятие №3 Тема: Расчет испарителя пропана (3 часа)
- •Задачи для решения
- •Практическое занятие №4 Тема: Процесс экстракции и расчет экстракционных колонн очистки масел избирательными растворителями (3 часа)
- •1, 2, 3 И 4 — экстракторы, 5, 6, 7 и 8 —смесители.
- •Задачи для решения
- •Практическое занятие №5 Тема: Расчет фурфурольной колонны (2 часа)
- •Задачи для решения
- •Практическое занятие №6 Тема: Расчет кристаллизаторов установок депарафинизации (2 часа)
- •Задачи для решения
- •5. Самостоятельная работа студентов с преподавателем (срсп)
- •Тема 1. Нефть как сырье для получения минеральных масел
- •Контрольные вопросы
- •Тема 2. Сырьевой потенциал масляного производства Казахстана
- •Контрольные вопросы
- •Тема 3. Современные тенденции технологии процесса гидрокрекинга
- •Преимущества процесса гидрокрекинга масляных дистиллятов и его экономические показатели
- •Контрольные вопросы
- •Литература
- •Тема 4. Современные методы производства высокоиндексных масел
- •Контрольные вопросы
- •Литература
- •Темы курсовых проектов
- •6. Самостоятельная работа студентов (срс)
- •Самостоятельная работа студента по данной дисциплине заключается в изучении технологических схем установок масляного производства.
- •Тема №1: Общая принципиальная схема очистки
- •Нефтяного сырья избирательными растворителями
- •Тема 2: Одноступенчатая деасфальтизация гудрона пропаном
- •Тема 3: Технологическая схема установки двухступенчатой деасфальтизации гудрона пропаном
- •Тема 4: Установка очистки масел фенолом
- •Тема 5: Установка очистки масел фурфуролом
- •Тема 6: Очистка масел парными растворителями
- •Тема 7: Депарафинизация масел
- •Тема 8: Карбамидная депарафинизация дизельной фракции
- •VIII-промежуточная фракция с установки.
- •Тема 9: Обезмасливание гача и петролатума с применением избирательных растворителей
- •Тема 10: Установка депарафинизации и обезмасливания
- •1, 4, 7, 22-Приемники; 2, 5, 8-вакуумные фильтры; 3, 6, 9, 31-сборники;
- •Тема 11: Контактная доочистка
- •Тема 12: Адсорбционное извлечение жидких парафинов
- •Тема 13: Установка гидродоочистки нефтяных масел
- •Тема 14: Гидроочистка топливных дистиллятов
- •Тема 15: Гидродоочистка масляных дистиллятов
- •7. Экзаменационные вопросы
- •8 Технические средства обучения
- •Список рекомендуемой литературы
- •8.1 Основная литература
- •8.2 Дополнительная литература
5. Техника безопасности при проведении работы
5.1. Не допускать пролива растворителя.
5.2. Следить за работой вытяжного зонта лабораторной установки.
5.3. Во избежание ожогов не прикасаться к нагретым частям установки. 5.4. Не допускать работ с открытым огнем рядом с установкой.
5.5. Соблюдать общую инструкцию по технике безопасности при работе в лабораториях кафедры.
Контрольные вопросы
1. Факторы, влияющие на растворимость углеводородов масляных фракций в селективных растворителях.
2. Критическая температура растворения – определение. Влияние состава сырья и типа растворителя на величину КТР. Температурный градиент.
3. Какие основные свойства фракции улучшаются в результате очистки?
Лабораторная работа №4
Тема: Депарафинизация масляного сырья
кристаллизацией из растворов
Теоретическая часть
Депарафинизация предназначена для удаления твердых углеводородов из масляных дистиллятов, деасфальтизированных гудронов, а также из рафинатов селективной, адсорбционной и кислотно-щелочной или кислотно-контактной очистки (если ее применяют для производства специальных масел из парафинистых или высокопарафинистых нефтей) дистиллятов и остатка с целью получения масел с необходимой температурой застывания. Депарафинизация осуществляется кристаллизацией из раствора депарафинируемого сырья в растворителе. Наиболее распространенные растворители - смеси кетонов (метилэтилкетона или ацетона) с толуолом.
В настоящее время в качестве растворителя применяют также высшие кетоны – метилизобутилкетон, метилизопропилкетон и др. Высшие кетоны не требуют добавления в растворитель толуола.
Процесс депарафинизации является наиболее трудоемким и дорогостоящим. Самой ответственной стадией в данном процессе является стадия кристаллизации твердых углеводородов, от которой зависит выход целевого продукта, скорость фильтрования суспензии, содержание масла в газе (петролатуме). Для увеличения размеров кристаллов твердых углеводородов и их агрегатов, то ость для улучшения работы следующей за кристаллизацией секции – фильтрации – предусматривается введение в суспензию перед термообработкой поверхностно-активных веществ (ПАВ) в интервале концентраций 0,001-0,01% мас. Введение ПАВ повышает выход целевого продукта на 3-4%, увеличивает скорость фильтрации в 2-2,5 раза и снижает в два раза содержание масла в гаче (петролатуме). Таким образом, введение ПАВ позволяет интенсифицировать процесс депарафинизации.
Процесс депарафинизации состоит из следующих основных стадий: растворения депарафинируемого сырья и термической обработки полученного раствора; охлаждения раствора до температуры выделения основной массы твердых углеводородов; фильтрования; отгона растворителя от фильтрата и осадка на фильтре (твердых углеводородов). При выборе условий процесса исходят из свойств депарафинируемого сырья (содержание твердых углеводородов, вязкость) и необходимой глубины депарафинизации. Основными факторами процесса являются: природа растворителя и его кратность к сырью, температура депарафинизации, которую выбирают в зависимости от требуемой температуры застывания масла и температурного эффекта депарафинизации (ТЭД).
ТЭД определяется разностью между температурами фильтрования и застывания депарафинированного масла. В соответствии с этим температуру депарафинизации или фильтрования Тф определяют, исходя из требуемой температуры застывания Т3 и ТЭД для выбранного растворителя по следующему уравнению:
Тф= ТЭД+ Т3.
Примерные температурные эффекты депарафинизации для распространенных растворителей, °С:
ацетон + толуол (35%+ 65%) . . . от -3 до -8
метилэтилкетон+толуол (60%+40%) … от -8 до -10
метилизобутилкетон …. от о до -3
В зависимости от вида депарафинируемого сырья максимальное содержание ацетона в смеси растворителей не должно превышать 40% для дистиллятных и 35% для остаточных рафинатов; содержание МЭК должно быть не более 50-60% и 40-50%, соответственно.
Кратность растворителя к сырью зависит от вязкости сырья и глубины охлаждения. Для дистиллятных рафинатов массовая кратность растворителя к сырью составляет 2,0-3,5:1; для остаточных – 3,0-5,0:1.
