Олії селективного очищення. Екологічні вимоги до виробництва (стр. 2 из 3)
Отже:
У зв'язку із тим, що виросли вимоги до якості масел, в основному відносно їх стабільності проти окислення і покращення вязкостно-температурних властивостей, установки селективного очищення розчинниками стали невід'ємною частиною сучасних заводів по виробництву масел. Як розчинники використовують фурфурол, фенол, нітробензол і ін. При виробництві масел з сірчистих, вісокос, високосмолянистих нафт широкого поширення набув метод очищення фенолом. Застосування фенолу дозволяє з успіхом очищати олійні дистиляти і залишки за умови попередньої деасфальтізациі їх.
2.2 Суть процесу селективного очищення
Очищення селективними розчинниками основане на виборчому розчиненні окремих груп вуглеводнів, що входять до складу масел. Для отримання масел з високими експлуатаційними властивостями необхідно проводити очищення при оптимальному співвідношенні сировини і фенолу. Неодмінною умовою процесу є наявність двох фаз. Розділення фаз відбувається внаслідок різниці щільності обох фаз, обумовленої відмінністю щільності розчинника і сировини.
У верхній фазі — рафінадній — знаходиться олія з невеликою кількістю розчинника. У нижній фазі — екстрактній — знаходиться основна маса розчинника з невеликою кількістю небажаних компонентів олії, які в основному складаються з поліциклічних ароматичних вуглеводнів з негативними значеннями індексу в'язкості і смолянистих речовин. Важливим чинником, що визначає хід процесу, є критична температура розчиненні. Критичною температурою розчинення (КТР)- називається така температура, при якій і вище за яку відбувається повне взаєморозчинення сировини і розчинника з утворенням однієї фази. Зазвичай очищення проводять при температурі на 8—10° нижче КТР сировини, що очищається. Критична температура розчинення визначається природою розчинника, хімічним і фракційним складом сировини, що очищається.
100 95 90 85 80 75 70 65 60 55 Глибина відбору %
Дані залежності критичної температури розчинення (КТР), кінематичної в'язкості і показника заломлення від глибини відбору (олійний дистилят нафти, фракція 370—500°). I — показник заломлення; - КТР; 3 — кінематична в'язкість.
При селективному очищенні масел є певна залежність КТР, показника заломлення і в'язкості при 100° від глибини очищення, що видно з мал. Показник заломлення є до деякої міри показником хімічного складу олії. Чим він нижчий, тим менше в олії міститься важких ароматичних вуглеводнів і тим вище якість олії. Велике значення має ступінь обводненості, що застосовується очищення фенолу. Чим більше у фенолі води, тим вище КТР за інших рівних умов.
Підвищення КТР продукції при підвищенні вологості фенолу обумовлюється тим, що з додаванням води у фенолі зменшується його розчинююча здатність у збільшенні селективності. Тому на установках фенольної очистки для збільшення виходу рафінаду передбачувана подача фенольної води в екстракційну колону.
З усіх масел вуглеводнів, що входять до складу, найбільш низьку КТР і також найбільшу розчинність мають ароматичні вуглеводні, добре розчинні смоли; критична температура розчинення дистилятного екстракту, що складається в основі з ароматичних вуглеводнів і смол, в фенолі утримують 1,6% води, дорівнює 59-60о .
Критична температура розчинення рафінаду отриманого при очищенні сировини у фенолі, що має у собі 1,6% води, дорівнює 100-110о.
Завдяки високій розчинності ароматичних вуглеводнів селективні розчинники виводять з масел в першу чергу саме ці вуглеводні. Розчинність окремих груп вуглеводнів підвищується з підвищенням їх температури кипіння. Тому КТР для однієї і тої самої нафти підвищується з підвищенням температури кипіння фракцій.
Процес очистки фенолом здійснюється в екстракційній колоні, в якій підтримується протиток. Сировина, рухаючись на зустріч фенолу, поступово віддає йому небажані компоненти із знизу колони видаляється насичений небажаними вуглеводнями екстрактний розчин. Бажані компоненти піднімаються до гори, виводяться у вигляді рафінадного розчину.
Якість рафінаду в певній степені залежить від наявності в ньому тяжких ароматичних вуглеводнів, що характеризуються низьким індексом в’язкості.
Треба мати на увазі, що якість очистки тієї чи іншої сировини від небажаних компонентів залежить не тільки від якості застосовую чого розчинника, якості сировини та режиму процесу, але й від конструкції екстракційної колони.
В результаті правильного конструктивного рішення побудови внутрішньої частини екстракційної колони можливо досягти більшої чіткості розділення.
Температурний режим фенольної очистки підбирається на основі критичної температури розчинення.
Для забезпечення найбільшої ефективності процесу екстрагування в колоні необхідно підтримувати певний температурний градієнт. Як вже вказувалося вище температура поверхні колони вказується зазвичай трохи нижче КТР (при очищенні дистилятної сировини приблизно на 8-10 о). Температура низу екстракційної колони має бути вище температури плавлення сировини.
Отже, температура екстракції фенолом обмежена критичною температурою розчинення та температурою кристалізації фенолу.
Вихід рафінаду тим більше, чим нижче температура очищення, та навпаки, рафінад тим краще, чим вище температура екстракції. Зміна кратності фенолу до сировини відображається на виході та якості рафінатів , що отримують : чим більше подається фенолу на одиницю сировини, що переробляється, тим вихід рафінаду при інших рівних умовах менше, а якість до певної межі , поки не досягнуто стану перечищення, краще.
При очищенні фенолом остаточної сировини кратність фенолу вище, ніж при очистці дистилятної.
Очистку остаточної сировини треба вести по можливості більш «сухим» фенолом, що має у своєму складі не більше 0,8 % води.
У випадку, якщо із гудрону у процесі його обробки пропаном недостатньо добре були видалені асфальтові речовини, то при очистці деасфальтизату фенолом , а потім і в процесі депарафінізації рафінаду виникають серйозні ускладнення (знижується вихід, погіршується фільтрація).
2.3 Розчинник та його якості
До селективного розчинника виносять наступні основні вимоги : він повинен мати високу густину та деемульгуючу здатність, повинен бути стабільним при підвищених температурах, мати більш низьку температуру кипіння, ніж олія, що обробляється, та можливо більш низьку упру гість парів, повинен забезпечувати максимальне видалення небажаних компонентів з олії при умові як можливо менших його витрат, повинен добре регенеруватись, не змінюючи своїх початкових властивостей.
Фенолу надається перевага при очистці олій, бо при цьому можна отримати олії з високим індексом в’язкості та потрібним коксуванням.
Характерна особливість фенолу в тому , що він може понижати вміст сірки в очищеному продукті. ГДК фенолу у виробничих приміщеннях 0,005 мг/л. Концентрація 0,5 мг/л викликає важке, загрозливе для життя отруєння організму.
2.4 Недостатки фенолу, як селективного розчинника
Токсичний, викликає опіки; якщо у продукті є «легкі» вуглеводні – при регенерації може забирати їх з собою, що небажано відображається на процесі екстракції; практично повністю не видаляється з рафінаду; має високу корозійність по відношенню до більшості металів. Особливо підвищену корозійність мають розчини фенолу у воді. Чим слабше розчин, тим вище його корозійність.
3.Олії селективного очищення
Олії І-ГН-Е-32, І-ГН-Е-68 (ТУ 38. 1011161-88), І-ГН-Е-32(ф), І-ГН-Е-68(ф) (ТУ 0253-006-00151911-94) - універсальні. Олії І-ГН-Е є нафтові олії глибокого селективного очищення з сірчистих нафт з антиокислювальною, протистрибком, протіворжавейной, противозадірної, протизносної, депрессорної і антипінною присадками. Призначені для використання в гідросистемах і для змазування металоріжучих верстатів, що направляють ковзання.
Олії Інсп (ТУ 0253-007-00151911-93) — дистиляти, залишкові і суміш нафтових олій дистилятів і залишкових з сірчистих нафт селективного очищення, що містять противозадірну, адгезіонну, солюбілізуючу і антипінну присадки. Застосовують для змазування направляючого ковзання і кочення металоріжучих верстатів, передач ходовий вінт-гайки верстатів особливої високої точності, з програмним управлінням, важких і інших, де потрібні рівномірність повільних переміщень, точність і чутливість настановних переміщень столів, супортів, повзунів, бабць, стійкий і інших вузлів, а також де необхідно понизити рівень коефіцієнтів тертя в статичних і кінетичних умовах.
Олії І-Л-С-5, І-Л-С-10, І-Л-С-22 (ТУ 38. 1011191-97) олії дистилятів з сірчистих нафт глибокого селективного очищення з антиокислювальною, антикорозійною, проти зносом і антипінною присадками. Призначені для високошвидкісних вузлів шпинделів метало ріжучих верстатів. Олії І-Л-С-5 і І-Л-С-10 економічно найдоцільніше використовувати замість відповідних по в'язкості олій без присадок И-5А і И-8А.
Олії І 46ПВ, І 220ПВ, І 460ПВ (ТУ 38. 101908-85) нафтові олії селективного очищення, в основному з сірчистих нафт, з присадками, поліпшуючими захисні, антиокислювальні, деемульгуючі і антипінні властивості. Призначені для змазування підшипників рідинного тертя прокатних станів. Олія І-ЮОР(С)(ТУ 38. 20. АСОРТИМЕНТ ОЛІЙ), олії І-Л-С-220(Мо) і І-Л-Д-1000 (ТУ 0253-005-00151911-93) — очищені залишкові олії з сірчистої нафти селективного очищення. Олія І-Л-С-220(Мо) - містить адгезіонну, протизадирну і протикорозійну присадки і дісульфід молібдену. Олії І-Л-Д-1000 - містить адгезіонну, протифрикційну і протикорозійну присадки.
4. Екологічні вимоги до виробництва