Главная -> Словарь

Температурами застывания

Углеводородное топливо представляет собой жидкость сложного состава, состоящую из большого количества индивидуальных углеводородов. Такая жидкость не имеет определенной температуры кипения, процесс кипения происходит в некотором интервале температур. Характеризовать испаряемость жидкостей сложного состава можно фракционным составом, т. е. предельными температурами выкипания определенных объемных долей . Характерными точками фракционного состава обычно считают температуру начала кипения, температуру выкипания 10, 50, 90% объема топлива и температуру конца кипения. Фракционный состав топлива определяют по ГОСТ 2177—59 в лабораторных условиях на стандартной установке, схема которой показана на рис. 4.

В связи с этим в научной литературе большое внимание уделяется разработке сравнительно простых и вместе с тем достаточно надежных методов пересчета кривых стандартной разгонки нефтяных фракций, полученных по стандартной методике, в кривые ИТК и наоборот. Наиболее часто для пересчета кривых стандартной разгонки в кривые ИТК используют связь между температурами выкипания 50% фракций с последующим пересчетом наклиниа исходной кривой на отдельных ее участках.

Вакуумная перегонка мазута по топливному варианту предназначена для получения широкой масляной фракции с температурами выкипания 350—500 °С как сырья установки каталитического крекинга и гидрокрекинга. Широкая масляная фракция должна быть светлой или слегка окрашенной, свободной от смолисто-асфальтеновых веществ и содержать минимальные концентрации металлов, особенно Ni и V, которые сильно влияют на активность, селективность и срок службы алюмоси-ликатных катализаторов. Никель и ванадий находятся в нефти в виде комплексов с порфиринами, выкипающих при температуре около 450°С и концентрирующихся при перегонке главным образом в асфальтенах.

Вторичная перегонка бензинового дистиллята, представляет собой либо самостоятельный процесс, либо является частью комбинированной установки, входящей в состав нефтеперерабатывающего завода. На современных заводах установки вторичной перегонки бензинового дистиллята предназначены для получения из него узких фракций. Эти фракции используют в дальнейшем как сырье каталитического риформинга — процесса, в результате которого получают индивидуальные ароматические углеводороды — бензол, толуол, ксилолы, либо бензин с более высоким октановым числом. При производстве ароматических углеводородов исходный бензиновый дистиллят разделяют на фракции с температурами выкипания: 62—85 °С , 85—115 °С и 115 —140 °С .

Основным сырьем крекинга являются вакуумные газойли широкого фракционного состава, например с температурами выкипания от 300 до 500 °С. В последние годы стали применять утяжеленные вакуумные газойли с температурой конца кипения до 550 и даже 590 °С. Для расширения ресурсов сырья используют и сырье вторичного происхождения, в частности газойли коксования .

Одной из важных областей применения гидроочистки является производство малосернистого дизельного топлива из соответствующих дистиллятов сернистых нефтей. В качестве исходного дистиллята обычно используют керосин-газойлевые фракции с температурами выкипания 180—330, 180—360 и 240—360 °С . Выход стабильного дизельного топлива с содержанием серы не более 0,2 % составляет 97 % . Побочными продуктами процесса являются низкооктановый бензин , углеводородный газ, сероводород и водородсодержащий газ.

Хроматографический метод позволяет проводить выделение концентратов кислого, основного и нейтрального характера. Причем кислые л основные концентраты делятся дополнительно еще на ряд фракций. Возможно определение в высококипящих дистиллятах разных нефтей четырех типов оснований — пириди-нов, амидов, карбазолов, диазосоединений и кислых соединений. Нефтяные остатки с температурами выкипания выше 675"С были разделены на концентраты кислых, основных и нейтральных соединений. После дополнительного разделения концентратов на ряд подфракций удалось проанализировать только соединения кислого характера.

Вязкость жидких нефтепродуктов прежде всего определяется их температурами выкипания, т.е. химическим составом. Чем выше температура выкипания нефтяной фракции, тем больше ее вязкость. Наивысшей вязкостью обладают остатки от перегонки нефти и ас-фальто-смолистые вещества. Среди различных групп углеводородов наименьшую вязкость имеют парафиновые, наибольшую — нафтеновые; ароматические углеводороды занимают промежуточное положение. Парафиновые углеводороды изо- и нормального строения по вязкости мало отличаются между собой. Возрастание числа циклов в молекулах нафтеновых и ароматических углеводородов, так же как и удлинение их боковых цепей, приводит к повышению вязкости.

Каждая фракция, выделяемая из нефти , характеризуется температурами выкипания — началом и концом кипения, плотностью, вязкостью, температурой вспышки и пр.

Из изложенного следует, что для ректификации сложной смеси, состоящей из п компонентов, потребуется п—1 простых колонн. При перегонке нефти мы имеем дело не с выделением индивидуальных компонентов, а с разделением всей массы углеводородов на отдельные фракции с определенными температурами выкипания. Пусть требуется разделить нефть на пять фракций: бензиновую, лигроиновую, керосиновую, соляровую и мазут . Для этого понадобится 5—I — 4 простые колонны. Схема разделения нефти на пять фракций при помощи ряда простых колонн дана на рис. 45. Как следует из схемы/каждая простая колонна /, //, III и IV разделяет нефть на два продукта —

Д и ОИ; / — кривая для определения tg угла наклона кривой ОИ при помощи разгонки по ГОСТ; 2 — то же при помощи разгонки по ИТК; 3 — кривая разности температур выкипания 50% по кривым ИТК и ОИ.

9) обеспечивать минимальную разность между температурами застывания депарафинизата и конечного охлаждения смеси растворителя с сырьем;

Назначение процессов депарафинизации — удаление из ра — оинатов высокоплавких парафинов углеводородов с целью полу — 1 ения масел с низкими температурами застывания.

Глубокая депарафинизация применяется при производстве низкозастывающих маловязких масел, таких, как трансформаторное, конденсаторное, арктическое и др. Процесс проводят также в растворе кетон-толуол при температурах конечного охлаждения и фильтрования суспензий от —62 до —64 °С. Такая низкая температура охлаждения не может быть достигнута в аммиачных кристаллизаторах, поэтому на конечной стадии охлаждения в качестве хладоагента используют сжиженный этан. Глубокой депарафини — зации подвергаются только маловязкие рафинаты, твердые углеводороды, которых состоят в основном из н-алканов, образующих крупные кристаллы, что позволяет при фильтровании с достаточной полнотой отделять твердую фазу от жидкой и получать масла с температурами застывания от —45 до —55 "С. Выход глубокодепа— рафинированного масла составляет 55 — 65 % масс, от сырья.

тил \ятов и получение в одну стадию реактивных и дизельных топлив с требуемыми температурами застывания и серы. В процессе одновременной гидродепарафинизации и гидроочистки дизельных фракций Западно-Сибирских нефтей на катализаторе БФК можно получать арктические .или зимние сорта дизельного топлива с выходом 74 — 85 %.

Для получения из парафинистых нефтей масел с достаточно низкими температурами застывания в технологию производства масел необходимо вводить процесс депарафинизации. В настоящее время процесс депарафинизации является неотъемлемым звеном технологической цепи нефтеперерабатывающих заводов масляного направления, на которых перерабатывают парафинистые нефти.

/ Наиболее жесткие требования в отношении сохранения подвижности предъявляются к маслам, предназначаемым для использования в арктических условиях или в высотной авиации. Низкими температурами застывания должны обладать также и электроизоляционные масла — трансформаторные и конденсаторные,(температура застывания которых не должна превышать —45°, а для некоторых сортов, предназначаемых для работы в арктических условиях, —60°.

Чтобы определить способы понижения температуры застывания нефтяных продуктов, необходимо выяснить, от присутствия каких компонентов она зависит. При рассмотрении данного вопроса следует помнить, что нефтяные продукты, в частности нефтяные масла, являются смесью широкого фракционного состава, в которую входят компоненты с разнообразнейшими свойствами. В этих смесях имеются как компоненты с низкими температурами застывания, так и высокозастывающие вещества, которые повышают общую температуру застывания продукта. По этой причине решение задачи о понижении температуры застывания нефтяных продуктов сводится либо к удалению из этих продуктов веществ, повышающих температуру застывания, либо к нейтрализации их действия.

Чтобы выдержать требуемую температуру застывания, обычно стремятся либо готовить дизельное топливо из малопарафинистых нефтей, дающих дистилляты с достаточно низкими температурами застывания, либо понижают конец кипения дизельного топлива, чтобы уменьшить содержание концевых фракций с наиболее высокими температурами застывания. Однако такие пути улучшения температуры застывания дизельных топлив значительно снижают их ресурсы.

Парафиновыми дистиллятами именуются 1 фракции нефти, являющиеся сырьем для выработки парафина в основном методом фильтрпрессования и потения. Целевым продуктом переработки парафиновых дистиллятов является парафин. Фильтраты же, получаемые от фильтрации парафиновых дистиллятов, остаются обычно депарафинированными не полностью, характеризуются повышенными температурами застывания, большей частью около 0° и выше, и используются в основном как сырье для крекирования или для выработки некоторых индустриальных масел невысокого качества.

ненты сырья переходят в основной своей массе в депарафиниро-ванное масло и образуют его главнейшую составную часть. Так, например, как показали исследования авторов , в вырабатываемых отечественной промышленностью авиационных маслах содержание некристаллизующихся компонентов превышает 90 %« При этом чем выше вязкость масла и ниже температура его застьь вания, тем большую долю в его массе должны составлять некристаллизующиеся компоненты. В маслах с невысокой вязкостью и не очень низкими температурами застывания содержание не-г кристаллизующихся компонентов будет меньшим, чем в вязких маслах с той же температурой застывания; но температура застьь вания самих некристаллизующихся компонентов будет для ма^ ловязких масел более низкой, чем высоковязких.

В зависимости от строения молекул среди ароматических углеводородов, так же как и среди изоалканов и алкилнафтенов, при равном числе атомов углерода могут быть изомеры как с высокими, так и с низкими температурами плавления и застывания. Среди ароматических углеводородов при равном числе атомов углерода твердые изомеры известны в большем количестве, чем среди изоалканов и алкилнафтенов. Так, для ароматического углеводорода С26 описано более 10 изомеров, твердых при комнатной температуре, хотя среди других изомеров с тем же числом атомов углерода имеются индивидуумы с низкими и очень низкими температурами застывания.