§ 4. Сущность очистки нефтепродуктов

Полученные дистилляты не являются готовой продук­цией, так как в них кроме углеводородов содержатся смолисто-асфальтовые вещества, сернистые соединения, органические кислоты и другие нежелательные примеси. Не только вредные примеси, но и некоторые углеводо­роды (непредельные, полициклические) ухудшают ка­чество нефтепродуктов. Сернистые соединения и кислоты повышают коррозию, смолисто-асфальтовые вещества увеличивают нагаро- и шлакообразование на горячих де­талях, непредельные соединения ухудшают химическую стабильность (неизменность состава при хранении). Растворенные твердые парафины повышают температу­ру застывания, полициклические углеводороды ухудша­ют вязкостные свойства.

Чтобы получить высококачественные топлива и мас­ла, все эти примеси нужно удалить при очистке, методы и глубина которой зависят от состава сырья, способа по­лучения нефтепродуктов, его назначения и условий при­менения.

Существует много способов очистки топлива и масел. Наиболее старый, однако, экономически невыгодный — обработка серной кислотой, которая энергично реагиру­ет с различными примесями и нежелательными углево­дородами. Иногда используют очистку щелочью для удаления кислых соединений и обработку хлористыми металлами, при которой снижается содержание серы, Широко распространена очистка отбеливающими земля­ми (адсорбентами), основанная на их способности за­держивать своей пористой поверхностью полярно актив­ные соединения, к числу которых относятся, например, смолисто-асфальтовые вещества

В последние годы для лучшего удаления сернистых соединений, особенно при производстве дизельного топ­лива, широко используют гидроочистку. Наиболее рас­пространенный способ обработки масляных дистилля­тов — селективная (избирательная) очистка. Существу­ют и другие методы. Поскольку основными способами очистки дизельных дистиллятов является гидроочистка, а масляных — селективная, кратко рассмотрим их сущность

Гидроочистка — это обработка сырья водородом при повышенных температурах и давлении в присутствии катализаторов. Метод позволяет почти полностью уда­лить сернистые соединения, связывая их водородом в се­роводород H2S. Попутно очищаемый дистиллят освобож­дается от кислородных и азотистых органических соеди­нений, а ненасыщенные (непредельные) углеводороды переходят в стойкие парафиновые.

Схематично процесс гидроочистки газойлесоляровых дистиллятов сводится к следующему. Очищаемое сырье и водород нагревают в трубчатой печи до температуры 400—430° С, смесь поступает в реактор, заполненный ката­лизатором, где под давлением 5—6 МПа (50—60кгс/см²) происходит гидрирование — соединение с водородом Образовавшиеся сернистые и другие газообразные продукты удаляют, а очищенную жидкость используют для получения товарных продуктов. Этот метод перспек­тивен и экономически выгоден, так как качество очища­емого продукта и его выход очень высоки. Так, после очистки дизельных дистиллятов, содержащих 1,0—1,3% серы, в готовом продукте ее количество не превышает .0,02—0,06%, а выход химически стабильного топлива со­ставляет 97—98%.

Селективная очистка масел основана на различ­ной способности растворителей реагировать с нежелатель­ными примесями и углеводородами. Существует два ви­да очистки. 1) растворяется примесь, а углеводородный состав масел остается без изменения; 2) извлекается ос­новная часть масла, а примеси, ухудшающие его каче­ство, остаются. После разделения полученных слоев рас­творитель отгоняют и используют вновь. При первом спо­собе растворитель отгоняют от примесей, при втором — от углеводородов масел. В качестве селективных раство­рителей используют многие органические соединения; жидкий пропан, фенол, нитробензол, фурфурол и др.

Для получения зимних сортов моторных масел с низ­кой температурой застывания продукт после селектив­ной очистки дополнительно подвергают депарафинизации, т. е. удаляют твердые парафины, темпера­тура плавления которых выше —20° С. Для депарафинизации применяю органические соединения с низкой температурой застывания: ацетон, дихлорэтан, жидкий пропан и др. Масло с растворителем охлаждают до тре­буемой температуры и фильтруют. Парафины остаются на фильтре, а растворитель отгоняют от масла.

Свойства и количество получаемых при селективной очистке продуктов в большой степени зависят от состава сырья, количества и расхода растворителя, температуры и продолжительности обработки.