Очистка нефтепродуктов адсорбентами
Для очистки различных нефтепродуктов адсорбентами, особенно крекинг - бензина , смазочных и специальных масел, применяют различные отбеливающие и поглотительные твердые вещества, например природные земли и глина, активированный уголь, или синтетические адсорбенты, например силикагель.
Применение их основано на явлении адсорбции-концентрации, сосредоточении жидких или газообразных веществ на активной поверхности тонко измельченного адсорбента. Способностью адсорбировать составные части растворов обуславливается огромной пористостью частиц адсорбентов. Каждая крупинка их пронизана многочисленными тончайшими канальцами – порами , которые создают сильно развитую внутреннюю поверхность на единицу веса тела. Так на 1 г. Силикагеля дает адсорбентам поверхность в 460 м2.
При взаимодействии растворов с адсорбентами последнии притягивают к своей поверхности молекулы растворителя и растворенного в нем вещества. Однако различные вещества адсорбируются не одинаково активно.
«Чем больше сила притяжения растворенного вещества к адсорбенту, тем в большей пропорции оно войдет в сферу притяжения , т. е. в тем большей степени оно окажется адсорбированным» (Л.Г.Гурвич).
Некоторые вещества, находящие в нефтепродуктах, адсорбируются легко и быстро, другие труднее и во вторую очередь. К веществам , адсорбируемым в первую очередь , относятся такие поверхностно-активные вещества , как смолистые, асфальтовые и другие кислородосодержащие соединения, сернистые соединения, ненасыщенные углеводороды; далее при создании необходимых условий извлекаются ароматические углеводороды и в последнюю очередь – алканы и циклоалканы.
Необходимо подбирать условия, при которых из нефтепродукта могут быть удалены те именно соединения, присутствие которых нежелательно(избирательная адсорбция).
«…В тех случаю, когда количество адсорбента недостаточно для поглощения всех веществ, содержащихся в нефтепродукте способных адсорбироваться в данных условиях , между этими веществами может возникнуть своего рода соревнование за возможное полное поглощение адсорбентом. При этом могут происходить разнообразнейшие процессы взаимного вытеснения одних веществ другими и установление в конце концов некоторого равновесия.. Наиболее прочно удерживаются те вещества, которые в отдельности наиболее энергично адсорбируются данным адсорбентом., а именно: из нефтепродуктов- с смолистые и асфальтовые вещества» ( С.С. Наметкин).
При очистке адсорбентами происходят и некоторые химические превращения отдельных компонентов, например полимеризация непредельных углеводородов на поверхности адсорбента.
Процесс адсорбции сопровождается выделением некоторого количества тепла. Оно равно нескольким тысячам малых калорий на граммолекулы адсорбированного вещества.
Степень активности адсорбентов сильно зависит от характера обрабатываемых нефтепродуктов и от условий очистки, т. е. от температуры, положительности взаимодействия и др., от способа предварительной обработки адсорбента и степени его измельчения , от содержания в нем влаги и многих других условий.
Сравнительную оценку разных адсорбентов производят по обесцвечивающему( отбеливающему) действию их по отношению к определенному нефтепродукту; устанавливают фактор или процент обесцвечивания; затем определяю механическую прочность , хрупкость , стираемость и др.