Что такое селективная очистка
Селективная очистка (нефтепродуктов)
Целевым продуктом процесса является рафинат — очищенная масляная фракция, состоящая главным образом из парафиновых и нафтеновых углеводородов, а также моноциклической ароматики с длинными боковыми цепями. По сравнению с исходным сырьём, полученный рафинат обладает повышенным индексом вязкости, более высокой температурой застывания и имеет более светлый оттенок цвета. После селективной очистки рафинат направляется на депарафинизацию с целью удаления твёрдых углеводородов.
Побочным продуктом процесса является экстракт — вязкая жидкость темного цвета, содержащая извлеченные из масляной фракции нежелательные компоненты. Экстракт может служить сырьём для различных деструктивных процессов нефтепереработки, а также использован как компонент котельного топлива, пластификатор или мягчитель резины.
Наиболее широко применяемые растворители — фенол, фурфурол и N-метилпирролидон. Экстракция проводится на 10-15 °C ниже критической температуры растворения (температуры, выше которой при смешении данного сырья с данным растворителем не происходит расслоения на фазы). На нефтеперерабатывающих заводах топливно-масляного профиля установка селективной очистки может находиться в составе маслоблока.
Связанные понятия
Резиновые смеси (сырая резина, невулканизованная резина, товарная резина, англ. rubber mix, rubber compound) — полуфабрикаты производства резино-технических изделий и шинного производства.
Селективная очистка масел фенолом
Селективная очистка масел основывается на избирательном растворении компонентов масла. Растворитель при определенной температуре способен оказывать существенное влияние только на нежелательные примеси. На базовые компоненты он не воздействует или воздействует в малой степени. На сегодня в промышленности для очистки масел применяется много веществ, которые выступают в роли растворителя. Все дело в том, что существуют химические вещества, которые склонны воздействовать лишь на определенную часть соединений, входящих в состав масла.
В промышленности в качестве избирательного растворителя в большинстве случаев используют фенол. Если построить своеобразную линейку, в которой по убывающей растворимости будут выстроены компоненты масляных дистиллятов, то она будет иметь следующий вид: смолы, сернистые и азотистые соединения, полициклические соединения, ароматические углеводороды, нафтены и парафиновые углеводороды.
Технически селективная очистка реализуется с помощью специальных колонн. Используется метод противотока с разницей температур в верхней (50—55 °С) и нижней (50—55 °С) части колонны.
При определенных условиях фенол может кристаллизоваться, что нежелательно, поэтому в него добавляют до 10% воды.
В результате селективной очистки на выходе получаем масло, характеризующееся следующими параметрами:
Такой компонент масла, как твердые парафины, не удаляется. Даже наоборот – его содержание увеличивается.
Изначально метод селективной очистки был разработан для получения трансформаторных масел из сернистых парафиновых нефтей. Парафин все равно необходимо удалять, так как при отрицательных температурах он может образовывать кристаллическую структуру, которая приводит к потере подвижности масла.
С этой целью проводят депарафинизацию. Она включает в себя сразу несколько операций.
Первой идет обработка специальным растворителем, который состоит из смеси ацетона и бензола (толуола) (процентное соотношение 30 на 70). Применение вещества, которое состоит из двух компонентов, обусловлено тем, что необходимо удалить парафин при этом существенно не повлияв на другие составляющие масла. Ацетон как раз не растворяет парафины и слабо растворяет остальные компоненты. А бензол или толуол в целом повышает растворяющую способность смеси.
Ее действие не одинаково при разных температурах. Так, при показателях этого параметра существенно ниже нуля, смесь слабо растворяет парафины и жидкие компоненты. Так как нам необходим обратный эффект, то обработку масла ведут при температурах 50-70 °С, что на 25-30 °С выше, чем температура помутнения необработанного масла.
Твердая фаза отделяется от масла. Ее убирают с помощью центрифуг или вакуумных фильтров.
Окончательный этап депарафинизации – доочистка масла с помощью добавления 5% отбеливающих земель. Они помогают убрать следы оставшихся растворителей, а также смол и кислот. Доочистка помогает улучшить диэлектрические свойства трансформаторных масел.
Что такое селективная очистка масел?
Сегодня под этим термином понимают избирательное извлечение нежелательных компонентов из дистиллята. В его состав входят различные группы химических соединений, часть из которых может подвергаться результативному воздействию со стороны растворителя. Он одновременно должен иметь свойство избирательности и обладать достаточной растворяющей способностью, чтобы удалять только нежелательные компоненты и в нужной степени.
Свойства растворителя
Если растворитель имеет достаточную селективность, то выход целевого продукта будет значительным. В том случае, когда растворитель обладает большой избирательной способностью, но малой растворяющей силой, будет наблюдаться повышенный его расход, что нежелательно. Имеем первый вывод: свойство высокой избирательности растворителя влияет на качество и количество выходного продукта, а растворяющая способность – на экономичность процесса.
Если у вас есть в наличии растворитель с недостаточной растворяющей способностью, то в него нужно добавить бензол или толуол, поскольку они склонны к растворению компонентов нефтепродуктов. В противном случае прибегают к снижению компонента, обладающего высокой растворяющей способностью, путем добавления в растворитель воды.
Сейчас на рынке присутствует достаточное количество растворителей для селективной очистки трансформаторных масел, но наиболее распространенными стали фурфурол и фенол.
Использование фенола
Во времена Советского Союза при получении масла из сернистых нефтей в большинстве случаев использовался фенол. Если схематически попробовать отобразить компоненты масла в виде своеобразной «лестницы» по убывающей растворимости, то получим следующие «ступеньки»: смолы, сернистые и азотистые соединения, ароматические углеводороды, нафтеновые углеводороды, парафиновые углеводороды.
Повышения селективности фенола добиваются с помощью добавления в него 3-7% воды. Количество выходного продукта зависит в основном от качества исходного сырья, а также глубины селективной очистки. В среднем данный показатель составляет около 70%.
На практике селективную очистку нефтяных масел проводят в специальных экстракционных колоннах, в состав которых входят тарелки. Последние нужны для непосредственного контакта растворителя с дистиллятом. В результате данного взаимодействия и происходит извлечение нежелательных компонентов.
Фенол представляет собой кристаллы, которые не имеют цвета. Запах у него специфический и только ему присущий. При взаимодействии с воздухом и светом данный растворитель окрашивается в розовый, а затем и в красный цвет.
Технологический процесс
Получения данного растворителя включает в себя воздействие на изопропилбензол кислородом воздуха и последующее разделение образовавшийся гидроперекиси. Этот способ является наиболее распространенным, но не единственным. Существует множество различных подходов к синтезу фенола, в том числе щелочной гидролиз каменноугольных смол.
Токсичность
При использовании этого растворителя для очистки масел всегда стоит помнить, что он является токсичным веществом, а его пары и мельчайшие кристаллы, которые могут конденсироваться из паров на охлаждающем воздухе, воздействуют на организм человека отравляюще.
Использование
Как уже отмечалось выше, фенол может быть использован как избирательный растворитель для очистки деасфальтизатов масляных дистиллятов. Он достаточно успешно справляется с растворением ароматических углеводородов с короткими боковыми цепями, включая полициклические, а также смол, обогащенных ароматическими циклами.
Под воздействием фенола азотсодержащие соединения переходят в экстракт. Также данный растворитель снижает содержание серы на 30-50%. Конкретный процент зависит от качества исходного обрабатываемого нефтяного сырья.
Добавление воды
Чтобы уменьшить степень воздействия фенола на базовые компоненты масел, в него добавляют воду. Это, однако, также влияет на свойство его избирательности.
Чем больше в феноле воды, тем выше выход рафинатов и ниже их качество. Также она снижает температуру плавления фенола.
Технология введения воды следующая: ее вводят в несколько точек по высоте экстракционного аппарата. Наиболее эффективным является введение воды в зону экстрактного раствора (вниз экстрактора). Данное действие способствует выделению рециркулята, которое ведет за собой увеличение отбора рафината.
Практически вся вода, вводимая в экстракционную колонну, отводится вместе с экстрактным раствором.
Снижение растворяющей способности фенола
С целью снижения растворяющей способности фенола к нему можно добавить вещество с меньшей растворяющей способностью, например, этиленгликоль и этиловый спирт. Но стоит отметить, что широкого применения в промышленной практике данный способ так и не получил.
Обработку сырья фенолом
Осуществляют в специальных насадочных, сетчатых или тарельчатых колоннах. Чтобы улучшить четкость выделения из сырья нежелательных примесей, необходимо поддерживать разность температур между верхом и низом колонны. Ее еще называют температурным градиентом экстракции. Данная величина должна составлять 10-15 ºС при очистке дистиллятных фракций и 15-20 ºС при очистке деасфальтизатов. В зависимости от обрабатываемого сырья температура экстракции может составлять от 45 ºС до 115 ºС.
Расход фенола
Также может отличаться и расход фенола, который зависит от типа сырья и требований к качеству выходного рафината. Например, при очистке дистиллятных фракций массовая кратность растворителя к сырью должна составлять 1,5-2:1. А при очистке деасфальтизатов – 2,5-3,5:1.
В последнее время достаточно актуальным становится вопрос получения масел с индексом вязкости 95 и больше. Кроме подбора масляных нефтей, решить его можно также можно с помощью углубленной очистки сырья на установках деасфальтизации, а также углублением селективной очистки фенолом.
Методы выделения рециркулята
В случае очистки масла фенолом самой важной задачей, пожалуй, является снижение возможных потерь ценных компонентов вместе с экстрактом. Чтобы этого не допустить, на заводах используют разные методы выделения рециркулята. Один из них – введение фенольной воды. Также для выделения ценных компонентов масла можно применять понижение температуры низа экстракционной колонны с помощью подачи туда охлажденного экстракционного раствора.
Оборудование для селективной очистки масел
Компания GlobeCore является одним из ведущих производителей и поставщиков оборудования для фильтрации, дегидратации, дегазации и регенерации трансформаторных, индустриальных, турбинных и других типов промышленных масел. Технологии GlobeCore позволяют возвращать в оборот ранее списанный нефтепродукт, отличаются повышенной экологичностью и экономичностью.
В зависимости от потребностей заказчика GlobeCore может разрабатывать и поставлять как установки для выполнения отдельных операций (фильтрация, дегазация, дегидратация), так и установки комплексной регенерации для восстановления абсолютно всех эксплуатационных параметров масла (пробивное напряжение, тангенс угла диэлектрических потерь, кислотное число, цвет и т.д.).
Оборудование GlobeCore мобильно, что позволяет проводить работы непосредственно на месте эксплуатации масел. Регенерационные установки просты и удобны в использовании, а автоматизация технологических процессов позволяет сократить затраты труда при выполнении основных и дополнительных операций
Селективная очистка нефти
Селективная очистка — процесс переработки нефтяного сырья, направленный на улучшение качества масляных фракций. Основан на экстракции сырья избирательным растворителем с последующей отгонкой растворителя из рафинатного и экстрактного растворов. Может осуществляться как для дистиллятного, так и для остаточного сырья. В процессе селективной очистки из исходного сырья извлекаются нежелательные для товарных масел компоненты — смолисто-асфальтеновые вещества, гетероатомные соединения и полицикличиеские ароматические углеводороды с короткими боковыми цепями. Целевым продуктом процесса является рафинат — очищенная масляная фракция, состоящая главным образом из парафиновых и нафтеновых углеводородов, а также моноциклической ароматики с длинными боковыми цепями. По сравнению с исходным сырьем, полученный рафинат обладает повышенным индексом вязкости, более высокой температурой застывания и имеет более светлый оттенок цвета. После селективной очистки рафинат направляется на депарафинизацию с целью удаления твёрдых углеводородов. Побочным продуктом процесса является экстракт — вязкая жидкость темного цвета, содержащая извлеченные из масляной фракции нежелательные компоненты. Экстракт может служить сырьём для различных деструктивных процессов нефтепереработки, а также использован как компонент котельного топлива, пластификатор или мягчитель резины. Наиболее широко применяемые растворители — фенол, фурфурол и N-метилпирролидон. Экстракция проводится на 10-15 °C ниже критической температуры растворения (температуры, выше которой при смешении данного сырья с данным растворителем не происходит расслоения на фазы). На нефтеперерабатывающих заводах топливно-масляного профиля установка селективной очистки может находиться в составе маслоблока.
Полезное
Смотреть что такое «Селективная очистка нефти» в других словарях:
ОЧИСТКА — (1) воды комплекс приёмов и устройств по обработке природной воды для придания ей качеств, необходимых для безопасного питьевого водоснабжения, а также водоснабжения хозяйственных, промышленных и энергетических установок в пределах санитарно… … Большая политехническая энциклопедия
СЕРНОКИСЛОТНАЯ ОЧИСТКА — нефтепродуктов, применяется для очистки масляных фракций нефтей (типа бакинских или эмбинских) с целью получения масел малотоннажного либо специализир, ассортимента. Под воздействием к ты (92 98% ной Н 2SO4) в масляных фракциях протекают… … Химическая энциклопедия
Нефтеперерабатывающий завод — (Oil Refinery) НПЗ это промышленное предприятие перерабатывающее нефть Нефтеперерабатывающий завод промышленное предприятие по переработке нефти и нефтепродуктов Содержание >>>>>>>>>>> … Энциклопедия инвестора
Нефтеперерабатывающий завод — (a. oil refinery; н. Erdolraffinerie, Erdolverarbeitungswerk; ф. raffinerie de petrole; и. refineria de petroleo), пром. предприятие, производящее из сырой нефти жидкие топлива, масла, битум, кокс, парафин, ц … Геологическая энциклопедия
Нефтеперерабатывающий завод НПЗ — ► refinery Промышленно предприятие, производящее из сырой нефти жидкие топлива, масла, битум, кокс, парафин, церезин, ароматические углеводороды, органические кислоты, серу или серную кислоту, растворители, сжиженные газы и нефтехимическое сырье … Нефтегазовая микроэнциклопедия
Селективная очистка нефтяных фракций
Известно, что нефть в чистом виде не пригодна к использованию в качестве топлива. Поэтому перед преобразованием в товарный нефтепродукт она должна пройти определенные этапы переработки, одним их которых является селективная очистка нефтяных фракций.
В общем случае селективной очисткой нефтяных фракций называют процесс переработки нефти или нефтяного сырья, который призван улучшить качество масляных фракций. На практике ее реализуют за счет избирательного воздействия растворителей на компоненты «черного золота». Далее сам растворитель отгоняется из рафинатного и экстрактного растворов.
Такой вид обработки позволяет удалить из исходного сырья вредные и нежелательные примеси, к которым относят асфальто-смолистые вещества, полициклические ароматические углеводороды с короткими боковыми цепями, гетероатомные соединения и др. Основная цель селективной очистки – получение рафината, который представляет собой очищенную масляную фракцию из моноциклических ароматических углеводородов с длинными боковыми цепями, а также парафиновых и нафтеновых углеводородов.
Разница между исходным сырьем и продуктом селективной очистки нефтяных фракций
Если сравнить продукт, полученный в результате селективной очистки и исходное сырье, то можно увидеть, что рафинат имеет повышенный индекс вязкости и более высокую температуру застывания. А также характеризуется более светлым оттенком цвета. Но рафинат – это еще не товарный нефтепродукт, поэтому его отправляют на депарафинизацию для извлечения твердых углеводородов. В результате образуется так называемый экстракт – вещество, состоящее из удаленных компонентов и имеющее темный цвет. Его можно использовать как компонент котельного топлива, мягчитель резины или пластификатор. В качестве растворителей чаще всего применяются фурфурол и фенол. Таким образом, селективная очистка нефтяных фракций является важнейшей операцией в современных процессах нефтепереработки.