книги из ГПНТБ / Рудакова Н.Я. Производство парафина

Технологический процесс на Новокуйбышевском заводе яв­ ляется наиболее современным и предусматривает получение из парафинистых нефтей в качестве целевых продуктов и низкозастывающих масел и парафина.

На дрогобычских и Грозненском заводах основным целевым продуктом является парафин. Однако технологический процесс производства парафина на этих заводах неодинаков вследствие разных условий получения парафинистого дистиллята.

В табл. 37 приводятся основные сравнительные показатели парафинового производства на различных заводах.

Таблица 37

Основные показатели парафинового производства (в %)

1 Одноступенчатый процесс.

2При содержании масла в парафине-сырце до 2,3%.

зДистиллят фенольной очистки.

Из данных таблицы видно, что наиболее богатые парафином нефти перерабатываются па дрогобычских заводах.

Более низкие отборы парафина на Втором дрогобычском нефте­ перерабатывающем заводе явились результатом работы на одно­ ступенчатом процессе. Высокие температуры кристаллизации и фильтрации влекут за собой значительные потери парафина

122

Глава VI

МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ПАРАФИНА И ЛАБОРАТОРНЫЙ КОНТРОЛЬ

МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Парафиносодержащие нефтепродукты, а также твердые угле­ водороды исследуют многочисленными методами, которые раз­ работаны и применяются отдельными научно-исследовательскими институтами и заводскими лабораториями.

В настоящее время назрела острая необходимость унифици­ ровать способы исследования парафина и парафиносодержащих продуктов и разработать для анализа парафина новые, более совершенные методы и аппараты.

Ниже приводится краткий обзор показателей качества пара­ фина и парафиносодержащих нефтепродуктов, а также методов их исследования.

Цвет. По внешнему виду товарный очищенный парафин дол­ жен представлять собой белую кристаллическую массу.

Стабильность цвета на рассеянном солнечном свету, характе­ ризующая глубину очистки и степень обезмасливания парафина, должна сохраняться в течение семи дней для высокоочищенного парафина и не менее четырех для очищенного парафина прочих сортов. Стабильность цвета определяют по ГОСТ 784-53 (пункт 7) сравнением пробы парафина, хранившейся на рассеянном солнеч­ ном свету, с пробой того же парафина, находившейся в темном месте.

Парафин, подвергавшийся воздействию света, не должен быть желтее парафина, хранившегося в темном месте.

Содержание водорастворимых кислот и щелочей. По ГОСТ 784-53

предусматривается отсутствие в парафине водорастворимых кислот и щелочей, которое можно обеспечить тщательным и полным про­ ведением процессов нейтрализации и отбеливания парафина.

Для определения содержания водорастворимых кислот и щелочей около 10 г расплавленного парафина вносят в конусную колбу емкостью 100—200 мл, приливают к нему 25 мл нагретой до 80° дистиллированной воды, нейтральной на фенолфталеин и

124

метилоранж, и полученную смесь подогревают на горелке в те­ чение 1 мин. при встряхивании.

Водная вытяжка не должна изменять цвета в присутствии метилоранжа и фенолфталеина.

Содержание механических примесей. Об отсутствии механи­ ческих примесей в парафине судят по прозрачности раствора пара­ фина в бензине. Для этого около 10 г парафина вносят в конусную колбу емкостью 100—250 мл, добавляют к нему 50 мл бензина прямой гонки с началом кипения не менее 70° и смесь нагревают на водяной бане при 60° со взбалтыванием до полного растворения парафина. После 15 мин. стояния на водяной бане при 60° из полученного раствора не должно выделяться заметных на глаз осадка или воды. По ГОСТ допускается легкая опалесценция раствора.

Основные показатели качества товарных парафинов опреде­ ляются в соответствии с действующими ГОСТ на методы испы­ тания.

Выделение масла. Для выделения масла из парафина исполь­ зуют такие растворители, как ацетон, бензол, метилэтилкетон, дихлорэтан и др.

Растворитель должен хорошо растворять масло и практически не растворять парафин (при температуре кристаллизации послед­ него), должен хорошо отгоняться, быть химически стойким.

Обычно применяют смеси растворителей. Растворителем при определении содержания масла в парафине стандартным методом

(ГОСТ 784-53, пункт 6) служит смесь ацетона и бензола.

Температура плавления. Одним из основных показателей качества парафина является температура его плавления. Пара­ фины обычно подразделяют в производстве на два основных типа: низкоплавкие (мягкие) с температурой плавления около 40° и тугоплавкие с температурой плавления выше 50°.

На температуре плавления сказываются пределы выкипания фракций исходного парафинистого дистиллята, а также характер строения углеводородов, входящих в данную фракцию. Присут­ ствие углеводородов изостроения понижает температуру плавле­ ния парафина.

Температуру плавления твердых углеводородов определяют по методу Жукова (ГОСТ 4255-48).

Твердость. Твердость парафинов может изменяться в широких пределах, причем различия часто проявляются более отчетливо при повышенных температурах. Например, два парафина могут характеризоваться одинаковой твердостью при 25°, но разной при 48,9°. Как правило, чем тверже парафин, тем меньше парафиниро­ ванные изделия слипаются или слеживаются.

Твердость обычно определяют,«консистометром Абрагама или по пенетрации (ASTM 5-25).

При определении пенетрации иглу стандартных размеров при­ водят в контакт с парафином, поддерживаемым при постоянной

125

температуре, после чего игле дают погружаться в парафин под действием стандартного груза.

В консистометре Абрагама плунжер стандартных размеров продавливается через парафин с постоянной скоростью. Консистен­ цию или твердость оценивают величиной требуемой для этого силы.

говоря, одинаковы, но парафины с одинаковой пенетрацией могут несколько различаться по консистенции.

Запах. Запах определяют органолептически. Свежий излом плитки парафина не должен издавать отчетливо выраженного запаха.

Наличие запаха особенно недопустимо в товарных парафинах, идущих для пищевой, кондитерской и парфюмерной промышлен­ ности. До сих пор неизвестно, какие именно соединения вызы­ вают слабый, трудно обнаруживаемый запах парафина, часто наблюдаемый в практических условиях. Из-за отсутствия метода испытания, удовлетворяющего производителя и потребителя, окончательную оценку парафина в отношении его запаха дает потребитель (независимо от мнения производителя на этот счет). Если потребитель считает,- что запах имеется, то это его заключе­ ние и является окончательным.

Разработка надежного метода определения запаха имела бы весьма важное значение.

Стабильность. Твердые парафины подвержены окислению, и

запах окисленного парафина весьма неприятен. Поскольку пара­ фин при его применении часто находится в расплавленном состоя­ нии в течение длительного времени, а также в связи с ростом пере­ возок парафина к потребителю и хранением его в расплавленном состоянии высокая стабильность (антиокислительные свойства) парафина имеет первостепенное значение.

Существует несколько методов определения стабильности. Согласно методу Американской компании жестяной тары («Аме­ рикен кан компани») парафин в стеклянном стакане или бокале,

паха.

Испытание резко ускоряется, если 100 г парафина в кони­ ческой накрытой часовым стеклом колбе емкостью 500 мл, в ко­ торую погружена спираль из медной проволоки длиной 305 мм, диаметром 0,65 мм (22 калибр), помещают в печь при темпера­ туре 125°.

Запах парафина проверяется через 15-минутные интервалы. Стабильность в этом случае оценивают в часах, а не в сутках. При других методах испытания вместо воздуха применяют кисло­ род; иногда используют кислород под давлением в бомбе.

126

Разумеется все эти способы определения стабильности очень субъективны. Кроме них, существуют также методы химического контроля, например определение перекисного числа, индукцион­ ного периода, скорости поглощения кислорода после индукцион­ ного периода, но пи одним из этих методов не удается получить показателей, обнаруживающих четкую взаимозависимость с пока­ зателями, установленными органолептически.

Некоторые перспективы открывает наличие зависимости между временем появления неприемлемого запаха при определенных условиях и временем до достижения определенного перекисного числа при тех же условиях. Зависимость эта для различных образцов неодинакова.

Для некоторых парафинов за рубежом установлены такие испытания, как определение плотности, цвета, вязкости, раство­ римости в различных растворителях, дуктильности, индекса рефракции, кислотности, йодного числа.

ЛАБОРАТОРНЫЙ КОНТРОЛЬ ПАРАФИНОВОГО ПРОИЗВОДСТВА

Потенциальное содержание парафинистого дистиллята в дан­ ной нефти устанавливают вакуумной разгонкой нефти.

Для парафинистого дистиллята в заводской лаборатории опре­ деляют плотность, вязкость, температуру насыщения, застывания и вспышки, содержание смол, воды, парафина, температуру плавления выделенного парафина, а также фракционный состав дистиллята из колбы Клайзена и фильтруемость по Богданову с изучением микроструктуры полученных гачей и микроисследо­ ванием узких фракций дистиллята.

Совокупность перечисленных выше показателей позволяет установить соответствие качества дистиллята техническим и меж­ цеховым нормам, дает достаточную ориентировку для направления технологического процесса,и надлежащего регулирования его.

При получении парафина из парафинистого дистиллята ведут почасовой контроль за качеством гача и фильтрата. При этом

вгаче анализируют плотность, вязкость, температуру застывания, микроструктуру и температуру плавления выделенных парафинов.

Содержание парафина проверяют по мере надобности, но не реже чем один раз в сутки.

Вфильтрате первой ступени проверяют только плотность, вязкость, температуру застывания и содержание парафина.

Встадиях более глубокого обезмасливания содержание пара­ фина в полупродуктах и масла в парафине-сырце определяют через более короткие промежутки времени. Содержание парафина

вгачах определяют пресс-методом с растворителями, а также ускоренным методом без применения растворителей.

Анализ ходовых полуфабрикатов парафинового производства выполняют через каждые 2 часа, анализ парафина-сырца — по

127

Глава VII

ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ ПАРАФИНОВОГО ПРОИЗВОДСТВА

Техника безопасности при производстве парафина характе­ ризуется некоторой специфичностью.

Обслуживание оборудования и аппаратов (кристаллизаторов, фильтров, холодильных агрегатов, аппаратуры для отгона рас­ творителя, камер потения и аппаратуры для сернокислотной очи­ стки и очистки адсорбентами) производится в соответствии с про­ изводственными инструкциями, технологическими картами и инструкциями по технике безопасности, нашедшими полное осве­ щение. в «Правилах безопасности при эксплуатации на нефтепере­ рабатывающих заводах».

Парафинистый дистиллят и парафин характеризуются темпе­ ратурой кипения в пределах 300—400° и температурой вспышки не ниже 160°; самовоспламенение возможно в пределах 310—435°.

Воспламенение может произойти только при наличии теплового импульса (искры, открытого пламени, нагретого тела и т. п.), поэтому при обслуживании аппаратов, связанных с производством парафина, требуется соблюдение противопожарных правил.

Диэлектрическая постоянная парафина 2,38. Такие операции, как перемешивание парафина при очистке, перекачка по трубо­ проводам, а также налив в цистерны следует производить с уче­ том пожарной опасности, которую представляет накопление заря­ дов статического электричества.

Парафпносодержащие продукты при попадании на кожу н длительном воздействии на нее могут быть причиной гнойничко­ вых заболеваний. По этой причине работники парафинового производства согласно действующим нормам выдачи спец- и проз­ одежды получают нательное белье, а в цехах организуется спе­ циальный санитарный режим.

Трудоемкость обслуживания фильтрпрессов и применение ручного труда вызывают необходимость строгого соблюдения правил, предусматриваемых при работе с тяжестями.

Применение селективных растворителей может вызвать кратко­ временные и хронические отравления, поэтому основные свойства растворителей должны быть хорошо изучены персоналом.

Применение серной кислоты, щелочей, отбеливающей земли и алюмосиликатного катализатора также требует знания их свойств и правил обращения с ними.

ЛИТЕРАТУРА

1.Гурвич Л. Г. Научные основы переработки нефти. Гостоптех­ издат, 1,940.

2.Н амегкин С. С. Химия нефти. Издательство Академии наук

СССР. Москва, 1955.

3.Прокофьев В. И. Парафин, его производство и применение. Азнефтеиздат, 1935.

Химический состав нефти и нефтяных продуктов. Труды ГрозНИИ.

5. Саханов А. Н., Жердева Л. Г. О количестве и характере парафинов из апшеронских нефтей. Н. X. № И—12, 1928.

6.Ж у з е Т. П. Диссертация на тему «Исследование структурообразований в углеводородных средах».

7.Гольдберг Д. О. Азербайджанское нефтяное хозяйство, № 7.

8.Р а м а й я К. С. Совещание по вязкости жидкостей и коллоидных растворов. Нефтяное хозяйство. № 2, 1944.

9.Богданов Н. Ф. Проблемы переработки нефти. Сборник трудов ГрозНИИ, 1946.

Определение температуры насыщения дистиллятов и фильтратов. Грозпефть, № 3 и № 4, 1935.

10. С к о б л о А П. и др. Потение парафина. Нефтяное хозяйство,

№7, 1930.

11.Добрянский А. Ф. Анализ нефтяных продуктов. Гос. научи.- техн. нефт. изд. 1932.

13.Рыбак Б.М. Анализ нефти и нефтепродуктов. Азнефтеиздат, 1948.

14. Ти личе ев М. Д. Химия крекинга. Гостоптехиздат, 1941.

15.Гольдберг Д. О. Химическая переработка нефти. ИИЛ, 1952.

16.Оболенцев Р.Д. Физические константы углеводородов жидких топлив и масел. Гостоптехиздат, 1953.

17.Белл Г. С. Американские методы переработки пефгп. Азнефте­ издат, 1935.

18. В е л и к о в с к и й А. С., Павлова С. Н. Советские нефти. Гостоптехиздат, 1947.

19.Ч е р п о ж у к о в Н. И. Технология нефти. Гостоптехиздат, 1952.

22.Исследование и применение нефтепродуктов. Гостоптехиздат, 1948.

23.Методы исследования нефтей и нефтепродуктов. Гостоптехиздат, 1957.

24.Нефтепродукты, технические условия. Гостоптехиздат, 1956.

25.Сборник стандартов объединения «Грознефтезаводы». Грознефть, 1948.

26.Труды научно-технического совета нефтяной промышленности. Союзнефть, 1930.

130

27.Лукашевич И. П. Новые методы очистки смазочных масел. ЦИМТпефть, 1948.

28.Гуревич И. Л. Технология нефти, ч. Т. Гостоптехиздат, 1952.

29.Ч е р н о ж у к о в Н. И. Производство масел и присадки к маслам. Гостоптехиздат, 1944.

30.Пранулис М. Ф. Техника безопасности на нефтяных и газовых заводах. Гостоптехиздат, 1956.

32.Одинцов А. Б. Техника безопасности на нефтеперерабатыва­ ющих заводах. Гостоптехиздат. 1955.

33.Гурвич В. Л., Сосновский Н. П. Избирательные рас­ творители в переработке нефти. Гостоптехиздат. 1953.

34.X е й ф е ц Е. М. Труды ЦИМТнефть. Новые методы определения химического состава топлив и масел. Гостоптехиздат, 1950.

35.Эрих В. Н., Пожитнов В. Е. Химия нефти и искусствен­ ного жидкого топлива. Гостоптехиздат, 1955.

36. Р а п о п о р т И. В. Искусственное жидкое топливо. Гостоппхиздат, 1950.

37.Л о с и к о в Б. В., Пучков Н. Г., Энглин В. Л. Основы применения нефтепродуктов. Гостоптехиздат, 1955.

38.В а и-Нес К., Ван-Вестен X. Состав масляных фракций нефти и их анализ. ПИЛ, 1954.

39.Справочник по нефтяному делу. Совет нефтяной промышленности. Центральное Управление Печати ВСНХ СССР. Москва, 1925.

41.Папок К. К., Рагозин Н. А. Технический словарь по топливу и маслам. Гостоптехиздат, 1955.

42.Низкотемпературные свойства нефтепродуктов. Гостоптехиздат, 1949.

43.IV Международный нефтяной конгресс." Том IV. Технология пере­

работки нефти и сланцев, стр. 305—329. Гостоптехиздат, 1956.

45.ВНИИТНефть. Труды, вып. TV. Гостоптехиздат, 1954. .

9»