Селективная очистка фенолом и фурфуролом

Назначение – удаление смолистых веществ и полициклических ароматических углеводородов с целью повышения индекса вязкости, снижения коксуемости, улучшения цвета и вязкостно-температурных свойств смазочных масел. В качестве селективных растворителей чаще всего применяют фурфурол, фенол и N-метилпирролидон. Фурфурол более эффективен при очистке дистиллятных фракций со значительным содержанием ароматических углеводородов; фенол и N-метилпирролидон – для очистки остаточных компонентов и сырья из сернистых нефтей.

Сырье и продукция. Сырье деасфальтизат и вакуумные дистилляты, полученные при первичной перегонке нефти.

Продукция:

• Рафинаты – промежуточные продукты производства масел, направляются для дальнейшей очистки на установки депарафинизации;

• Экстракты – используются как сырье для производства битумов, технического углерода, являются компонентами сажемаслонаполненных каучуков

Результаты селективной очистки в значительной степени зависят от соблюдения заданных температурных пределов выкипания сырья и возможного сужения этих пределов при вакуумной перегонке мазута. При очистке избирательными растворителями широких нефтяных фракций вследствие близких значений растворимости низкокипящих желательных компонентов и более высококипящих нежелательных создается опасность удаления из сырья наряду с последними ценных компонентов очищаемой фракции. Поэтому для селективной очистки предпочтительно сырье более узкого фракционного состава.

При выборе растворителя для очистки конкретного сырья учитывают результаты предварительных исследований, позволяющие установить примерные выход и качество

В качестве избирательных растворителей для очистки нефтяных фракций испытано много соединений. Однако лишь немногие из них нашли практическое применение, так как растворители для данного процесса должны:

— обладать высокими избирательностью и растворяющей способностью по отношению к извлекаемым компонентам сырья при умеренных температурах, способствующих интенсивному контакту сырья с растворителем;

— плохо растворяться в смеси желательных компонентов;

— иметь плотность, отличающуюся от плотности сырья, для быстрого и четкого разделения фаз;

— обладать умеренной температурой кипения, отличающейся от температуры кипения сырья, что весьма важно при регенерации растворителя из образующихся фаз;

— быть химически и термически стабильными, т.е. не изменять своих свойств при эксплуатации и хранении;

— химически не взаимодействовать с компонентами очищаемого сырья;

— плохо растворяться в воде и растворять воду, не образовывать с ней азеотропных смесей;

— не вызывать коррозии аппаратуры, быть нетоксичными, неядовитыми, взрыво- и пожаробезопасными, дешевыми и недефицитными.

Депарафинизация.

Назначение – удаление парафиновых компонентов из масляных фракций с целью снижения их температуры застывания.

Сырье и продукция. Сырьем являются рафинаты селективной очистки масел.

Продукция:

• Депарафинированные масла, которые затем подвергаются доочистке

• Неочищенные гачи (продукт депарафинизации дистиллятных масел) или петролатумы (образуются при депарафинизации остаточных масел); гач применяется как сырье для производства парафинов, а петролатум – для получения церезинов.

Для получения масел, пригодных к применению при температурах от минус 15 до минус 30 ºС и даже более низких температурах, рафинаты селективной очистки подвергают депарафинизации. Это осуществляется путем кристаллизации твердых углеводородов при охлаждении раствора рафината в специально подобранном растворителе.

Рафинаты селективной очистки дистиллятных фракций содержат, в основном, твердые высокомолекулярные алканы (парафины) нормального или слаборазветвленного строения (С16 и выше). При охлаждении они кристаллизуются в виде крупных хорошо фильтруемых кристаллов правильной формы. Получаемый осадок называется гачем.

Рафинаты селективной очистки остаточных масляных фракций содержат, в основном, твердые высокомолекулярные нафтеновые и ароматические углеводороды с длинными боковыми цепями. Они при охлаждении осаждаются в виде мелких игольчатых кристаллов, которые трудно фильтруются. Образующийся осадок называется петролатумом.

Одной из важнейших задач депарафинизации является получение возможно более крупных и правильных по форме кристаллов, которые легче фильтруются и промываются от остатков масла. На рост кристаллов влияют следующие основные факторы:

1. Вязкость раствора. Высокая вязкость препятствует росту кристаллов и способствует образованию большего числа мелких кристаллов.

2. Скорость охлаждения раствора. При большой скорости кристаллы не успевают

вырасти и вместо малого количества крупных кристаллов, образуется большое число мелких кристаллов.

3. Концентрация твердых углеводородов в растворе. Слишком большое разбавление сырья растворителем замедляет рост кристаллов, так как при этом увеличивается длина пути молекул твердых углеводородов до встречи друг с другом с образованием и ростом кристаллов.