12.2. Очистка масляных фракций

Основным способом очистки масляных фракций является обработка их серной кислотой. При этом способе дистиллят обрабатывают концентрированной серной кислотой (92 %), дают отстояться образовавшемуся гудрону, нейтрализуют его водным раствором щелочи, отстаивают и промывают масла водой. Для некоторых специальных масел, для которых требуется особенно глубокая очистка, применяют H₂SO₄повышенной концентрации, олеум или газообразныйSO_3.Многие виды масел (автолы, дизельные, масла для авиационных поршневых двигателей) нейтрализуют после очистки кислотой отбеливающими землями (оксидами) при 60-300⁰С.

В последнее время серная кислота в процессах очистки масел все более вытесняется селективными (избирательными) растворителями – фенолом, фурфуролом, нитробензолом и др. Метод основан на способности растворителей селективно извлекать из дистиллятов смолистые вещества, некоторые ароматические и сернистые соединения. Селективно очищенные масла часто подвергают дополнительной очистке отбеливающими землями.

Для удаления из остаточных масел асфальто-смолистых веществ применяется обработка масел пропаном (деасфальтизация). Этот способ основан на понижении растворимости асфальто-смолистых веществ в пропановом растворе, в результате чего они осаждаются в виде пластичной фазы, которая легко отделяется от раствора. Деасфальтизацию проводят жидким пропаном при 2,5-3 МПа и 60-85⁰С.

При получении дистиллятных или остаточных масел из парафинистых нефтей необходимо удалить из них твердые парафиновые или циклические углеводороды. Депарафинизацию проводят глубоким охлаждением раствора масла в каком-либо растворителе (бензин, смесь бензола с ацетоном, смесь дихлорэтана с бензолом) с отделением выделяющихся при этом кристаллов твердого парафина на центрифугах или фильтрах.

Кроме перечисленных методов очистки, некоторые масла (трансформаторные, моторные и др.), получаемые из сернистых нефтей, очищают каталитическим гидрированием или адсорбционным способом с помощью силикагеля, алюмосиликатной крошки и др.

Для современного технологического оформления процессов очистки нефтепродуктов характерно широкое применение аппаратов, обеспечивающих возможность непрерывного автоматического управления процессами. Это достигается применением противоточных экстракторов, трубчатых печей, непрерывно разгружающихся центрифуг и фильтров, инжекторных и дисперсионных смесителей для обработки сырья серной кислотой и другими реагентами.

Глава 13. Присадки к нефтепродуктам

После очистки фракций нефти в них вводят присадки.

Присадки– вещества, добавляемые к топливам или маслам с целью улучшения их эксплуатационных свойств. Присадки делят на две основные группы: присадки к топливам и присадки к маслам.

13.1. Присадки к топливам

Присадки к топливам должны отвечать следующим основным требованиям: полностью сгорать в двигателе без образования отложений, хорошо растворятся в топливе, быть устойчивыми, не слишком летучими и сохраняться в топливе в различных условиях эксплуатации.

Присадки к топливам можно разделить на следующие группы:

1) присадки, улучшающие процессы сгорания топлив в двигателе (антидетонаторы бензинов; модификаторынагаров автомобильных этилированных бензинов, предохраняющие от преждевременного воспламенения; присадки, улучшающие воспламеняемость и сгорание дизельных и реактивных топлив, в том числе повышающиецетановое числодизельных топлив).

Цетановое число– показатель, характеризующий самовоспламеняемость дизельных топлив в цилиндре двигателя. Цетановое число определяется по тому же принципу, что и октановое число бензинов, то есть испытуемый образец дизельного топлива сравнивают с эталоном, цетановое число которого известно.

В качестве эталонных топлив при определении цетанового числа применяют цетан(С₁₆Н₃₄) и-метилнафталин (С₁₁Н₁₀). Условно принято, что цетан имеет цетановое число 100, а- метилнафталин - 0. Составляя смеси из этих углеводородов, можно получить эталоны с цетановым числом от 0 до 100. Чем выше цетановое число дизельного топлива, тем раньше произойдет его воспламенение в цилиндре двигателя, равномернее будет нарастать давление и мягче работать двигатель. Для повышения цетанового числа применяют присадки, наиболее эффективными из которых являются перекиси и нитраты (ацетонпероксид, этилнитрат, изоамилнитрат и др.);

2) присадки, повышающие стабильность топлив при хранении, транспортировке и применении (антиокислители-ингибиторы окисления; дезактиваторы, подавляющие влияние металла на окисление топлив; стабилизаторы – диспергенты к дизельным, котельным и реактивным топливам, предотвращающие образование нерастворимых осадков);

3) присадки, уменьшающие отрицательное влияние топлив на аппаратуру и механизмы (антикоррозионные присадки – ингибиторы коррозии, в том числе ингибиторы ржавления);

4) присадки, облегчающие применение топлив при низких температурах (депрессаторы, снижающие температуру кристаллицации топлив, антиобледенители к бензинам; присадки, предотвращающие образование кристаллов льда в авиационных бензинах и реактивных топливах).

Иногда к топливам добавляют несколько присадок различного назначения, некоторые присадки выполняют не одну, а несколько функций (многофункциональные присадки).