Главная -> Словарь

Карбамида температура

Процесс основан на способности карбамида образовывать кристаллические комплексы с парафиновыми углеводородами нор — мального строения с числом углеродных атомов не менее шести.

Твердые молекулярные соединения карбамида с нормальными алканами образуются не под действием мощных сил притяжения между молекулами, а вследствие свойств карбамида образовывать

Мягкие парафины, состоящие из углеводородов С10—С2 о получают при карбамидной депарафинизации дизельной фракции нефти. Процесс основан на способности мочевины образовывать комплексные соединения с нормальными парафиновыми углеводородами. Образующиеся комплексы отделяют фильтрацией или другим способом от основной массы жидкого нефтепродукта. Затем разлагают горячей водой. Выделившиеся нормальные парафиновые углеводороды используют в различных синтезах.

Комплексообразование с карбамидом. В 1940 г. Бенген открыл способность карбамида образовывать кристаллические комплексы с парафиновыми углеводородами нормального строения. Первые исследования, относящиеся к 1949—1950 гг. , показали, что комплекс с карбамидом могут образовывать кроме нормальных парафинов слаборазветвленные изопарафины с достаточно длинным прямым участком цепи, циклические углеводороды с боковыми цепями нормального строения, а также другие органические соединения, содержащие в молекуле длинные неразветвленные углеводородные цепи, в частности спирты, кислоты, эфиры, моногалоидные производные нормальных парафинов и др. Неразветвленная часть цепи должна быть тем длиннее, чем больше пространственная нагрузка и число заместителей в молекуле. Свойство карбамида образовывать комплексы с соединениями, имеющими парафиновые цепи нормального строения, используется при изучении химического состава сложных органических смесей, в частности масляных фракций нефти, так как позволяет разделить сложную смесь углеводородов на узкие фракции по структуре парафиновых цепей и в промышленности для получения низкозастывающих топлив и масел.

Способность карбамида образовывать кристаллические комплексы с нормальными и слаооразветвлен'ными парафиновыми, а также с циклическими углеводородами, содержащими длинные неразветвленные цепи, используется в нефтеперерабатывающей промышленности для депарафинизации топлив и маловязких масел. Процесс карбамидной депарафинизации позволяет без глубокого охлаждения получать низкюзастывающие топлива и легкие масла, причем выделенные мягкие парафины, состоящие в основном из углеводородов нормального строения, служат сырьем для производства синтетических жирных кислот и спиртов, моющих препаратов, а-олефинов, белково-витаминных концентратов и т. д. В настоящее время имеется более 200 патентов, предлагающих различные способы выделения н-парафинов из нефтяного сырья , главным образом из топливных и низкокипящих масляных фракций. Существует несколько вариантов промышленных и полупромышленных установок карбамидной депарафинизации, различающихся по агрегатному состоянию карбамида, природе и расходу растворителя и активатора, способу отделения комплекса от депарафинированного продукта, способу разложения комплекса, оформлению .

Этот процесс разработан сравнительно недавно; он основан на способности карбамида образовывать с нормальными алканами при определенных условиях твердые комплексы , нерастворимые в нефтяных продуктах , и таким путем выделять из них парафины. В промышленности применяют следующие методы карбамидной депарафинизации:

Способность карбамида образовывать твердые комплексы с к-парафино-выми и изопарафиновыми, а также с нафтев:овыми и ароматическими углеводородами, имеющими длинные цепи нормального строения, все шире-применяется при исследовании химического состава нефтяных фракций-.

Ступень Расход карбамида. Температура застывания де-парафинированнои фракции, "С Выход парафина, % Температура плавления.

Гранулометрический состав частиц комплекса и карбамида. Гранулометрический состав комплекса-сырца зависит от условий депарафинизации. Размеры частиц комплекса изменяются в широких пределах. Они оказывают влияние на качество получаемого варафина. В процессе Эделеану, где используют водный раствор карбамида, образуются три различных модификации частиц комплекса: зернистые, в виде'пульпы и в виде порошка. На образование зернистого комплекса влияют~концентрации раствора мочевины, пределы кипения сырья, содержание н-алканов в сырье, качество растворителя, сырья и карбамида, количество раствора карбамида, температура • образования комплекса, интенсивность перемешивания. На рис.2.9 показан внешний вид комплексов, получаемых в промышленных условиях ,и режимы получения этих комплексов . Заштрихованные области указывают пределы изменения температуры депарафинизации, в которых образуется зернистый комплекс. При более высоких температурах образуется комплекс в виде пульпы, а при более низких - в виде порошка. В условиях, лежащих за верхней границей грануляции, комплекс получается в виде комков, плохо выделяемых из суспензии. Все три образца содержат одинаковое количество воды, хотя получены при разной интенсивности перемешивания. Такие растворители, как метил-изо-бутилкетон, препятствуют образованию зернистых комплексов. В процессах депарафинизапии кристаллическим карбамидом и в присутствии активатора метанола обра-

При увеличении количества карбамида температура застывания депарафината постепенно понижается, т.е. отбор н-алканов от потенциала возрастает. При проведении депарафинизации водным раствором карбамида требуется больше карбамида, так как раствор нужно поддерживать в насыщенном состоянии до конца реакции. Чрезмерное количество карбамида мало.влияет на дальнейшее понижение температуры депарафината, но способствует удалению парафино-нафтеновых углеводородов.

Блок приготовления и концент рации раствора карбамида Температура насыщения карбамидного раствора в промежуточной емкости, °С . . . 60 Концентрационная колонна

При депарафинизации первого масляного компонента биби-эйбатской парафинистой нефти установлено, что температуры застывания —48° С, предусмотренной ГОСТ на трансформаторное масло, можно достичь при подаче 50% карбамида , а при подаче 100 и 200% карбамида температура застывания снижается до —50 и —52° С. Депрессия температуры застывания составляет соответственно 44, 46 и 48° С. Депарафинизация второго компонента бибиэйбатской нефти карбамидом в количестве 100 и 200% позволяет достичь температуры застывания —12° С при депрессии, равной 35° С, что вполне обеспечивает выработку , индустриальных и моторных масел.

ратуру застывания —22° С, поэтому ее используют для производства автолов. Что же касается трансформаторного масла калинской нефти верхнего отдела, то для достижения температуры застывания масла минус 46 — минус 47° С достаточно взять 15% карбамида. При подаче 20 и 40% карбамида температура застывания масла понижается соответственно до —50 и —52° С. '

На рис. 25 показано влияние расхода карбамида на температуру застывания фреонового и трансформаторного масел, полученных А. М. Гранат с сотр. из смеси эмбенских нефтей. Из этого рисунка также видно, что с увеличением количества карбамида температура застывания де-парафинатов вначале резко понижается, а затем остается постоянной несмотря на увеличение количества карбамида. При -SO}-депарафинизации фреонового и трансформаторного масел с температурами застывания —5 и —26° С оптимальный расход карбамида составляет соответственно 25 и 10 вес. % при расходе активатора 1—2 вес. % на масло. Неодинаковый расход карбамида для депарафинизации различных масел объясняется неодинаковым содержанием парафиновых углеводородов в соответствующих фракциях различных нефтей. Установлено, что для обработки масел из эмбенских нефтей нужно не более 50% кристаллического карбамида, поскольку эффект депарафинизации при этом не увеличивается, а комплексообразование проходит с большим трудом, так как образуется малоподвижная смесь, плохо поддающаяся фильтрации.

Ступени Количество карбамида Температура застывания, °С Выход парафинов Температура плавления

Взаимодействие карбамида с н-дарафинами осуществляется в основном в первые минуты контактирования, однако для полноты вовлечения соответствующих углеводородов в комплекс время контакта обычно доводят до 1 ч. А. М. Гранат с сотр. показал, что при депарафинизации фреонового масла из эмбенских нефтей комплексообразование происходит весьма быстро; для снижения температуры застывания масел с —5 до —47° С достаточно 15 мин контактирования. Н. И. Черножуков с сотр. считает необходимым при депарафинизации масел устанавливать продолжительность перемешивания порядка 30 мин. Фрейнд и Батори показали, что время реакции и длительность индукционного периода при проведении процесса с водным раствором карбамида во многом определяются размерами кристаллов карбамида: с увеличением их время реакции и индукционный период воз-' растают. Б. В. Клименок и Э. М. Игнатов установили, что с увеличением продолжительности перемешивания температура застывания депарафината сначала проходит через некоторый минимум. Так, при перемешивании в течение 0,5; 1; 2 и 4 мин температура застывания равна соответственно —65, —77, —66 и —66° С. Значительно ускорить комплексообразование можно применяя коллоидную мельницу .

Депарафинизацией дистиллята веретенного масла с 11% парафинов при температуре комплексообразования 30° С и подаче 120 объемн. % раствора карбамида температура застывания этого масла снижена с +12 до —14° С. При использовании другого сырья и несколько иных условиях температура застывания веретенного масла была снижена с +14 до —24°С, а температура помутнения его с +15 до —21° С. Выход депарафинированного масла в этом случае составил 75%. Принципиальная технологическая схема установки показана на рис. 55.

Температура проведения процесса 25-50°С. Разложение комплекса проходит при повышении температуры до 70-75°С Массовое соотношение карбамида к сырью обычно поддерживается 1,5-2:1.