§ 1.3. Очистка нефтепродуктов

Для удаления вредных примесей нефтепродукты подвергают очистке, которая является важным условием обеспечения высоких эксплуатационных качеств ТиС.

Кислотная очистка заключается в обработке нефтепродуктов 96 — 98 %-ным раствором серной кислоты. При реакции с кислотой асфальтосмолистые вещества и нафтеновые кислоты образуют продукты, выпадающие в осадок. Различают кислотно-щелочную и кислотно-контактную очистку. При кислотно-щелочной очистке после реакции с кислотой полуфабрикат нейтрализуют натриевой щелочью с дальнейшей промывкой водой и просушиванием горячим воздухом. Недостаток этого способа заключается в том, что при промывке водой образуются устойчивые, трудно разрушаемые эмульсии и соли, поэтому в ряде случаев применяют кислотно-контактную очистку, при которой удаляются смолистые вещества и непредельные углеводороды. Эта очистка заключается в последовательной обработке полуфабриката серной кислотой и адсорбционной очистке. Для повышения качества кислотной очистки обработку нефтепродукта серной кислотой проводят в пропановом растворе. Пропан уменьшает вязкость нефтепродуктов и растворимость в них смолисто-асфальтовых веществ, что увеличивает эффективность кислотной очистки.

Щелочная очистка (очистка натриевой щелочью) заключается в нейтрализации кислотных продуктов щелочью с образованием

нерастворимых в углеводородах или водорастворимых нейтральных

соединений. С помощью этой очистки из полуфабриката удаляют серу, кислородные (нефтяные кислоты, фенолы) и сернистые соединения.

Селективная очистка основана на избирательной растворяющей способности некоторых специально подбираемых органических жидкостей по отношению к различным типам углеводородов, содержащихся в нефтепродуктах. Этот способ наиболее эффективен для отделения нежелательных асфальтных и других компонентов, он позволяет получить моторные масла с улучшенными показателями по вязкости и стабильности и с пониженной склонностью к образованию отложений в двигателе. При селективной очистке улучшаются вязкостно-температурные свойства, уменьшается плотность и коксуемость нефтепродуктов.

Гидроочистка применяется для удаления сернистых, азотистых и кислородных соединений путем их восстановления водородом с образованием легко растворимых в воде веществ —сероводорода, аммиака и воды. Процесс ведут в присутствии катализатора при температуре 450 °С и давлении водорода 2 — 7 МПа. Для увеличения рентабельности процесса гидроочистки разработан метод разложения сероводорода с помощью сверхвысокочастотного электромагнитного излучения на составляющие элементы —серу, являющуюся ценным промышленным продуктом, и водород, который может быть использован для очистки следующей порции нефтепродуктов. Гидроочистку применяют для очистки моторных масел и дизельных топлив, для обессеривания сырья (гидрообессеривание).

Адсорбционная очистка (контактная очистка, очистка отбеливающими землями) основана на свойстве некоторых пористых минеральных веществ (адсорбентов) после соответствующей обработки адсорбировать содержащиеся в нефтепродуктах примеси. При этом виде очистки удаляют смолы, нафтеновые кислоты, кислородсодержащие соединения, сульфокислоты, остатки селективных растворите лей. В качестве адсорбентов применяют природные глины, силикагель, синтетические алюмосиликаты, активированную окись алюминия и др. При этой очистке удаляются вещества, обусловливающие темную окраску нефтепродуктов, поэтому этот способ называют также очисткой отбеливающими землями. Удаление с помощью контактной очистки больших количеств нежелательных веществ экономически нецелесообразно, поэтому эту очистку применяют в качестве заключительной обработки. Из других способов очистки нужно отметить депарафинизацию и ультрафильтрацию.

Депарафинизация применяется для удаления углеводородов с

высокими температурами застывания, главным образом парафинов.

Ультрафильтрация — перспективный метод разделения нефтепродуктов и удаления из них нежелательных примесей. В этом методе для разделения используют полупроницаемые перегородки (мембраны). Характеристики мембран подбирают таким образом, чтобы одни виды молекул, например очищаемого нефтепродукта, проходили через мембрану, другие —нежелательные примеси — задерживались ею. Разделение реализуется под действием градиента концентраций или химических потенциалов на поверхностях мембраны, выполненной из полупроницаемого материала. Этот материал состоит из тонкого (0,005 — I мкм) слоя специального полимерного материала, нанесенного на микропористую подложку. Предполагается, что в нефтехимических комплексах будущего подавляющее большинство процессов разделения газовых и жидких смесей 6yдет осуществляться с помощью мембранной технологии.

На рис. 1.3 представлена одна из возможных принципиальных схем переработки нефти на ТиС.

Контрольные вопросы

I. Перечислите физические отличия и возможного использования нефтяных

фракций с количеством атомов углерода и молекуле С8 и С28. 2. Как может быть выделена из нефти и использована нефтяная фракция с температурой кипения 420 °С? 3. При каких видах деструктивной переработки нефти практически исключено образование непредельных углеводородов и почему? 4. Почему в ПрИрОДНОЙ нефти отсутствуют непредельные углеводороды? 5. Предложите t способ выделения масел из гудрона.