Главная -> Словарь

Компонентов моторного

Выбор растворителей для промышленных экстракционных процессов очистки масляного сырья значительно облегчается тем обстоятельством, что удаление нежелательных компонентов масел осуществляют путем последовательной экстракции: вначале проводят деасфальтизацию и обессмоливание гудронов , затем деароматизацию деасфальтизата и масляных дистиллятов и далее депарафинизацию рафинатов . Следовательно, целевым назначением каждой ступени экстракции становится извлечение только одного компонента, а не сразу всех нежелательных компонентов масляного сырья, для чего, естественно, значительно легче подобрать оптимальный раствори — тель.

Основной характерной особенностью данных компонентов масляного сырья является их способность переходить в твердое состояние с образованием кристаллической твердой фазы.

Вещества, способные кристаллизоваться, известны среди всех групп углеводородов, входящих в нефтяное масляное сырье. Из компонентов масляного сырья не обнаружено кристаллизующихся компонентов только среди смолистых веществ. ,.v В отношении способности кристаллизоваться и температур плавления особое место среди различных углеводородов занимают углеводороды ряда алканов нормальной структуры СпН^п+а- Начиная с первого представителя этого ряда — метана, все углеводороды данной структуры образуют при застывании кристалличе-скую твердую фазу. Эти углеводороды являются важной состав-ной частью практически всех промышленных нефтей, а в парафи-нистых нефтях составляют основную массу их твердых кристаллических компонентов. При характеристике твердых углеводородов других рядов и структурных групп их температуры плавления целесообразно сравнивать с температурами плавления к-алканов равного молекулярного веса или с равным содержанием атомов углерода в молекуле.

Положительным в процессах экстракционной депарафдниза-ции является простота аппаратурного оформления, поскольку в этих процессах компоненты разделяют путем экстрагирования, вследствие чего не требуется сложных разделяющих устройств, как фильтры или центрифуги. Недостатки этих процессов — малые выходы депарафинированных масел и недостаточно глубокое удаление из них парафина. Эти недостатки являются следствием недостаточно высокой избирательной способности известных растворителей при повышенных температурах в отношении застывающих и низкозастывающих компонентов масляного сырья.

Большое значение с точки зрения качественных и технико-экономических показателей цроцеаса селективной очистки имеет фракционный состав сырья. С повышением пределов выкипания фракций одной и той же нефти растет число колец в молекулах циклических углеводородов при одновременном увеличении числа атомов углерода в боковых цепях, что приводит к повышению их критической температуры растворения в данном растворителе. Растворение же смолистых веществ и сероорганических соединений, содержание которых увеличивается с повышением температуры выкипания фракции, происходит при более низкой температуре экстракции. В связи с тем, что КТР компонентов масляного 'сырья зависит от структурных особенностей их молекул и изменяется с изменением пределов выкипания фракции, одним из важнейших факторов процесса селективной очистки является фракционный состав сырья. При очистке масляных фракций, выкипающих в широком интервале температур, вместе с низ-коиндексньши компонентами удаляются и приближающиеся к

Большое значение с точки зрения качественных и технико-экономических показателей процесса селективной очистки имеет фракционный состав сырья. С повышением пределов выкипания фракций одной и той же нефти растет число колец ,в молекулах циклических углеводородов при одновременном увеличении числа атомов углерода в боковых цепях, что приводит к повышению их критической температуры растворения в данном растворителе. Растворение же смолистых веществ и сероорганических соединений, содержание которых увеличивается с повышением температуры выкипания фракции, происходит ери более низкой температуре экстракции. В связи с тем, что КТР компонентов масляного 'сырья зависит от структурных особенностей их молекул и изменяется с изменением пределов выкипания фракции, одним из важнейших факторов процесса селективной очистки является фракционный состав сырья. При очистке масляных фракций, выкипающих в широком интервале температур, вместе с низкой аде к с,ным и компонентами удаляются и приближающиеся к

телей указывал/и А. М. Бутлеров и В. В. Марковников, на возможность выделения масляных фракций из мазута методом холодного фракционирования — К. В. Харичшв. Промышленное применение избирательные растворители получили в 1911 г., когда Эделеану предложил очищать керосиновые фракции сернистым ангидридом. В качестве избирательных растворителей для очистки масляных дистиллятов исследовались многие вещества — фенол, фурфурол, нитробензол, жидкий сернистый ангидрид, крезолы, хлорекс и др. Большой вклад в развитие теории и практики применения избирательных растворителей дл"я очистки нефтепродуктов внесли работы советских ученых. Н.И.Черножукова, Л. Г. Жердевой и др. Действие избирательных растворителей основано на различной растворимости в них желательных и нежелательных компонентов масляного сырья, благодаря чему их можно отделить друг от друга. Применение растворителей в процессах очистки, с одной стороны, позволяет улучшить качество вырабатываемых масел, а с другой, — значительно расширить сырьевые ресурсы за счет вовлечения в производство масел менее качественных нефтей. В послевоенные годы нефтяная промышленность стала развиваться в Башкирской и Татарской АССР, Куйбышевской и других областях Урало-Волжского бассейна. Нефти этих районов менее благоприятны по качеству для производства масел , поэтому стало необходимо разработать схемы получения масел из сернистых, смолистых и парафинистых нефтей. Впервые производство масел из восточных нефтей с широким применением избирательных растворителей в процессах деасфальтизации , селективной очистки , депарафинизации и адсорбционной доочистки освоено в начале 50-х годов. Технология производства масел из нефтей Урало-Волжского бассейна основана на последовательно проводимых непрерывных, процессах очистки избирательными растворителями. Об изменениях в использовании очистки избирательными растворителями я других методов очистки при производстве масел в СССР позволяют судить следующие данные :

Процессы адсорбционной депарафинизации основаны на разной адсорбируемости компонентов масляного сырья на адсорбентах разного типа, таких как молекулярные сита, активированный уголь и др. .

Выбор растворителей для промышленных экстракционных процессов очистки масляного сырья значительно облегчается тем обстоятельством, что удаление нежелательных компонентов масел осуществляют путем последовательной экстракции: вначале проводят деасфальтизацию и обессмоливание гудронов , затем деароматизацию деасфальтизата и масляных дистиллятов и далее депарафинизацию рафинатов . Следовательно, целевым назначением каждой ступени экстракции становится извлечение только одного компонента, а не сразу всех нежелательных компонентов масляного сырья, для чего, естественно, значительно легче подобрать оптимальный растворитель.

В полярных растворителях твердые углеводороды растворяются только при повышенных температурах. Однако многие из полярных растворителей при низких температурах плохо растворяют вязкозас-тывающие компоненты масляных фракций, что приводит к их выделению из раствора вместе с твердыми компонентами сырья. В связи с этим большая часть растворителей, применяемых при депарафини-зации и обезмасливании, представляет собой смеси полярных и неполярных растворителей, в которых первый является осадителем твердых парафинов, а второй - растворителем вязкостно-застывающих компонентов масляного сырья. Наибольшее распространение в производствах масел получили смеси низкомолекулярных кетонов с бензолом и толуолом, а в последнее время - только с толуолом - менее токсичным по сравнению с бензолом. Метилэтилкетон , по сравнению с ацетоном, обладает лучшей растворяющей способностью по отношению к масляным компонентам и потому требует меньших количеств добавки толуола. При прочих равных условиях выход депарафинизата с применением МЭК в качестве оса-дителя больше, чем с ацетоном, а ТГД и содержание масла в твердой фазе меньше . Это обусловливается тем, что с ростом молекулярной массы кетонов повышается роль дисперсионных сил, а следовательно, и растворяющая их способ-

Процесс деасфальтизации основан на различной растворимости компонентов масляного сырья в жидком пропане. Наименее растворимы в пропане смолы и особенно асфальтены. При температурах близких к критической температуре растворимость составных частей масляного сырья уменьшается. Это связано с тем, что с приближением температуры раствора к области критического состояния данного растворителя резко снижается его плотность, что приводит к увеличению мольного объема. Растворимость углеводородов масляного сырья в пропане в области повышенных температур уменьшается с увеличением их плотности и молекулярной массы. Смолы и особенно асфальтены — наименее растворимые в жидком пропане компоненты сырья . При дальнейшем повышении температуры выделяются высокомолекулярные углеводороды полициклического строения, а в растворе остаются в основном моноциклические углеводороды с длинными алкильными цепями.

Большая часть нефтепродуктов является жидкостями при обычно применяющихся температурах, и отверждение их, затруднительное и опасное, не является обычным явлением. Однако это явление может стать очень важным в особых случаях, встречающихся при использовании парафинов, синтетических углеводородов как компонентов моторного топлива и при исследованиях углеводородов.

Промышленная изомеризация алкилароматических углеводородов осуществлена в 1955 г. В конце 60-х — начале 70-х годов нашли промышленное применение процессы изомеризации алкенов .

Казалось бы, что разгром Германии и Японии, возвращение рынка натурального каучука, превращение Западной Германии в хозяйственный придаток США, — все это должно было бы повес-тп к резкому сокращению объема производства этих стратегических материалов промышленностью США и к полной ликвидации ее в Германии. Однако ожидавшегося переключения производств основного органического синтеза па изготовление товаров мирного времени не произошло. Добыча нефти, производство компонентов моторного топлива и выпуск тетраэтилсвинца в США продолжают неуклонно расти . Рационализируются производства военного значения. Так, например, производство синтетического каучука в США в настоящее время вместо этилового спирта переориентируется на новую сырьевую базу: бутан и бутилен. В результате указанного мероприятия освобождаются значительные ресурсы спирта, поставляющегося фермерами, а также заводами по гидратации этилена. И тем не менее в Техасе и в Канзасе создаются установки по синтезу бензина методом гидрокол из водяного гааа, получаемого из метана, где наряду с бензином с октановым числом 80 получаются также значительные количества кислородсодержащих продуктов .

Однако из данного положения нельзя делать вывод об абсолютной непригодности этого класса углеводородов в качестве компонентов моторного топлива, тем более, что они являются значительной составной частью продуктов крекинга.

При каталитическом крекинге образуется значительное количество газа, богатого пропан-пропиленовой и бутан-бутиленовой фракциями . Установки каталитического крекинга являются также поставщиком сырья для химической промышленности: из газойлей крекинга получают сажевое сырье и нафталин, тяжелый газойль может служить сырьем для производства высококачественного «игольчатого» кокса .

случае, если целью процесса является производство моторных топлив, в схему включается дополнительный хвостовой реактор гидрокрекинга . Освоено несколько промышленных установок типа «Н-Ойл» . В г. Хьюстон сооружен специализированный завод по гидрогенизационной переработке гудрона мощностью 3 млн т/год с получением обессеренных остатков и компонентов моторного топлива.

Полимеризация в присутствии фосфорной кислоты. Фосфорная кислота является наиболее распространенным катализатором в процессах полимеризации бутан-бутиленовой фракции с целью получения высокоактивных компонентов моторного топлива. Технологическая схема установки для полимеризации ББФ с катализирующим комплексом приведена на рис. 9. Цель этого процесса - получение изооктилена, который в дальнейшем подвергается насыщению водородом, т. е. гидрированию, с образованием изооктана - весьма ценной высокооктановой добавки к авиационным бензинам.

При известных условиях в присутствии катализаторов — серной или фтористоводородной кислоты, или фтористого бора — протекают процессы алкилирования или реакции присоединения алкенов к изоалканам по месту двойной связи. Подобным образом, присоединяя изобутен к изобутану, получают изооктан. Процесс алкилирования широко применяется в технологии производства высококачественных компонентов моторного топлива.

Таким образом, граничные .пленки, формируемые из различных компонентов моторного масла на трущихся деталях двигателя, имеют огромное значение для всех процессов трения, износа и граничной смазки. Эти пленки разделяют трущиеся поверхности, когда отсутствует жидкостная смазка, и, препятствуя непосредственному металлическому контакту, предотвращают их ювенильное трение и схватывание.

Назначение процесса. Получение высокооктановых компонентов моторного топлива или извлечение ароматических углеводородов высокой чистоты из смесей с углеводородами других классов.

Промышленные установки. Число действующих установок юдекс достигает 50; мощность установок изменяется от 29 до 4452 м3/сутки. Несколько установок мощностью 636 м3/сутки запроектированы специально для получения высокооктановых компонентов моторного топлива.