Главная -> Словарь

Избирательных растворителях

Велика роль в изучении химии углеводородного сырья и разработке методов его переработки отечественной науки. Традиционно высокий уровень научных исследований русских ученых в области химии нефти позволил создать теоретические основы и разработать эффективные технологические процессы переработки нефти. Классикой стали такие научные труды наших ученых, как "Научные основы переработки нефти" Л.Г. Гуревича, "Крекинг в жидкой фазе" А.Н. Саханова и М.Д. Тиличеева, "Избирательные растворители в переработке нефти" В.Л. Гурвича иН.П. Сосновско — го, "Химический состав нефтей и нефтепродуктов" , "Производство крекинг—бензинов" К.В. Кострина, "Химия нефти" С.С. Наметкина, "Введение в технологию пиролиза" А.Н. Буркова, а также учебники по технологии переработки нефти, написанные А.Ф. Добрянским, С.Н. Обрядчиковым, Н.И. Черножуковым, И.Л. Гурвичем и Е.В. Смидовичем. Классические работы в области химии и технологии нефти были выполнены Н.Д. Зелинским, В.Н. Ипатьевым, Б.А. Казанским, С.С. Наметкиным, Б.Л. Молдавским, К.П. Лавровским, Д.И. Орочко, А.В. Фростом, Н.А. Несмеяновым, А.Д. Петровым, С.Р. Сергиенко и Р.Д. Оболенцевым. Фундаментальные работы по химизму и механизму термических и каталитических процессов переработки нефти и нефтехимии выполнены Н.Н. Семеновым, А.А. Баландиным, С.З. Рогинским, Ф.Ф. Волькенштейном, Г.К. Боресковым, Г.М. Панченковым и др.

изобутилкетона с бензолом он может быть доведен почти до 0°, т. е. температура застывания получаемого масла будет равна температуре депарафинизации. Возможны такие избирательные растворители, при которых получаемое масло будет иметь температуру застывания даже более низкую, чем температура депарафинизации, т. е. температурный эффект будет положительным.

Отделение твердой фазы от маточного раствора как для дистил-лятного, так и для остаточного сырья в большинстве случаев осуществляется фильтрацией на барабанных вакуумных фильтрах непрерывного действия. Но при переработке остаточного сырья с применением избирательных растворителей высокой плотности, например дихлорэтана и его смесей с бензолом, для отделения твердой фазы от раствора применяют и центрифугирование. Избирательные растворители из продуктов депарафинизации регенерируют так же, как и при углеводородных разба^ вителях, перегонкой. Однако технологическое оформление процессов регенерации избирательных растворителей оказывается несколько сложнее, чем углеводородных растворителей-разбавителей, поскольку при регенерации избирательных растворителей приходится принимать специальные меры для достаточной осушки их от воды, обычно трудно отделяемой от этих рае-творителей.

При экстракционной депарафинизации можно применять такие же избирательные растворители, как и при депарафинизации кристаллизацией. Чтобы процесс протекал в направлении экстракционной депарафинизации, необходимы растворители несколько пониженной растворяющей способности, обеспечивающей выделение из раствора к концу охлаждения нужного количества масляной фазы. Плотности растворителя и масляной фазы должны отличаться в той мере, в какой это требуется для успешного разделения их отстоем.

4. Г у р в и ч В. Л., Сосновский Н. П. Избирательные растворители в переработке нефти. Гостоптехиздат, 1953.

, 30. Г у р в и ч В. Л., С о с н о в с к и и Н. П. Избирательные растворители в переработке нефти. Гостоптехиздат, 1953.

* Черножуков Н. И. Технология переработки нефти и газа. 6-е изд., М., Химия, 1978. Ч. III. 424 с. ** Гурвич В. Л., Сосновский Н. П. Избирательные растворители в переработке нефти. М., Гостоптехиздат, 1953. 319 с.

Гурвич В. Л., Сосновский Н. П. Избирательные растворители в переработке нефти. М., Гостоптехиздат, 1953. 319 с.

1 Давление насыщенного пара пропана в зависимости от температуры и тепловые свойства этого углеводорода приводятся в справочниках по газовому делу, а также в книге В. Л. Гурвича и Н. П. Сосновского «Избирательные растворители в переработке нефти». Гостоптехиздат, 1953.

PI для фурфурола при t = 215° С равно 3,625 am .

По справочнику «Избирательные растворители» В. Л. Гурвича и Н. П. Сос-ского имеем:

Из растворов же невысокой концентрации с температурами насыщения ниже температуры перехода, например из парафино-масляных дистиллятов, из их растворов в избирательных растворителях, применяемых при депарафинизации, и т. д. парафин будет выкристаллизовываться только в пластинчатой форме. Волокнистые формы при невысокой концентрации парафина в растворах могут образовываться лишь в тех случаях, когда парафин растворен в растворителе, обладающем низкой растворяющей способностью, например, в одном из низших спиртов, в низкомолекулярных органических кислотах и если температура насыщения такого раствора лежит выше температуры перехода парафина. При этом волокнистую структуру даст только та доля парафина, которая выкристаллизуется из такого раствора выше температуры перехода. Парафин же, который будет выделяться далее из того же самого растворителя, но уже ниже температуры перехода, даст опять пластинчатую структуру. Поэтому наблюдение таких закристаллизовавшихся растворов при невысокой, например, комнатной температуре даст картину двоякой структуры, а именно волокон с рассеянными между волокнами пластинками.

Агрегатная кристаллизация встречается наиболее часто для мелкокристаллических структур. Обычно агрегатную кристаллизацию можно наблюдать в растворах нефтяных продуктов, особенно остаточных, в избирательных растворителях, применяемых для депарафинизации.

Растворимость в избирательных растворителях

Здесь нужно отметить, что процесс укрупнения кристаллической структуры парафина при выдержке раствора без изменения температуры протекает весьма медленно. Скорость этого процесса зависит от вязкости раствора и снижение вязкости ускоряет данный процесс. Так, для получения заметного эффекта от выдержки охлажденного парафинового дистиллята без растворителей требуется время, измеряемое сутками. Растворы дистиллятных продуктов в маловязких избирательных растворителях могут заметно изменить свою структуру в течение нескольких часов.

Рассмотренные выше процессы депарафинизации нефтяных продуктов кристаллизацией основывались на выделении парафина из раствора в нефтяном продукте или в избирательных растворителях путем выкристаллизовывания при охлаждении. Но охлаждение не является единственным путем перевода парафина в нерастворимое состояние при удалении его из депарафинируе-мого раствора. Имеются вещества, которые при взаимодействии с парафином дают образования , не растворимые в нефтяных продуктах, что позволяет освобождать нефтяной продукт от парафина.

сложность известных вариантов данного процесса как в техническом, так и в технологическом отношении по сравнению, например, с процессами депарафинизации кристаллизацией охлаждением в избирательных растворителях, на что обращал внимание ряд авторов, в частности Гопалан и др.

Процессы депарафинизации нефтяных продуктов из растворов в избирательных растворителях — наиболее универсальные процессы, применяемые для переработки наиболее широкого ассортимента сырья, начиная от легких дистиллятных масляных фракций и кончая тяжелыми очищенными остаточными продуктами. И в отношении глубины депарафинизации эти процессы позволяют получать масла, как частично депарафинированные с температурами застывания —10 -=-----20°, так и глубоко освобожденные от кристаллизующихся компонентов с температурами застывания вязкостного характера, достигающими для легких масел —45-4- —50° и ниже. Данные процессы применяют также для обезмасливания гачей и петролатумов с целью изготовления из них технических парафинов и церезинов.

Процесс экстракции масляных дистиллятов избирательными растворителями основан на способности растворителя избирательно растворять различные компоненты масел. Растворимость компонентов смазочных масел в избирательных растворителях зависит от свойств последних, отношения объема растворителя к объему масла и температуры, при которой ведется процесс.

При производстве нефтяных масел ряд основных технологических процессов основан на различной растворимости компонентов сырья в избирательных растворителях. Для разделения углеводородных смесей избирательные растворители были впервые использованы А. М. Бутлеровым в 1870 г., а промышленное применение такие растворители нашли после того, как в 1911 г. Эделеа-ну предложил использовать для очистки керосиновых фракций сернистый ангидрид. Большой вклад в изучение теории избирательного растворения углеводородов в ряде растворителей и разработку промышленных процессов внесли советские и зарубежные ученые: Н. И. Черножуков, И. Л. Гуревич, А. Г. Касаткин, Н. И. Гальперин, Л. Г. Жердева, А. А. Карасева, А. 3. Биккулов, Д. О. Гольдберг, В. А. Каличевский, Фрэнсис, Пул, Феррис и др.

С повышением температуры растворимость компонентов масляных фракций в полярных растворителях увеличивается и при критической температуре растворения наступает полное растворение их в данном количестве .растворителя. При растворении компонентов масляных фракций в избирательных растворителях при температурах как выше, так и ниже КТР, система находится в жидком состоянии, т. е. и в том, и в другом случае энергия межмолекулярного притяжения больше энергии теплового движения молекул. Образование однофазной системы при температурах выше КТР объясняется тем, что в этих условиях кинетическая энергия молекул достаточна для преодоления различия в энергиях межмолекулярного притяжения однотипных молекул компонентов, входящих в состав масляной фракции, и взаимного притяжения молекул самого растворителя . При температурах ниже КТР тепловое движение молекул превышает силы притяжения молекул не всех компонентов масляной фракции, в результате чего система разделяется на две жидкие фазы. Критическая температура растворения зависит от структуры углеводородов и дрироды растворителя.

В процессах депарафинизации и обезмасливания, осуществляемых путем охлаждения и кристаллизации твердых углеводородов из растворов сырья в избирательных растворителях, основное значение имеет растворимость этих компонентов как в масляной части фракции, так и в применяемых растворителях. Для депарафинизации масел и обезмасливания твердых углеводородов предложены и испытаны сотни растворителей и их смесей. Однако только некоторые из них нашли применение в промышленных условиях. Выделение твердых углеводородов из растворов в полярных и неполярных растворителях носит разный характер. В неполярных растворителях, применяемых для депарафинизации , твердые углеводороды при температуре плавления растворяются неограниченно, причем их растворимость уменьшается с повышением плотности растворителя.