Бақылау сұрақтары:
1. Мұнай өнімдерін депарафиндеу кезінде қандай процестер болады?
2. Дизель отынын депарафиндеу процесінің технологиялық сызбасын келтіріңіз.
3. Молекулалық електерде сұйық алкандарды қандай жағдайларда алады?
4.Мұнай өнімдерін сілтілі тазарту қандай мақсатта жүргізіледі?
5. Мұнай өнімдерін қышқылмен тазарту қандай мақсатта жүргізіледі?
6. Ароматты көмірсутектерді сульфирлеу реакцияларын келтіріңіз.
Лекция 27
Мұнай майларын өндіру.
Майларды тазалауға арналған таңдау еріткіштері.
Әр түрлі мақсаттағы мұнайдың минералды майлары атмосфералық айдау қалдықтарынан - мазуттардан алынады. Кез келген май өндіру процесі 3 кезеңнен тұрады:
- шикізатты дайындау - бастапқы майлы фракцияларды алу;
- бастапқы майлы фракциялардан компоненттерді алу;
- компоненттерді араластыру (компаундирлеу) және майлардың тауарлық маркаларын алу үшін оларды сораппенмен «тапсыру».
Шикізатты дайындау вакуум астында мазутты айдау болып табылады. Майларды өндіру үшін пайдаланылатын фракциялар алу тәсілі бойынша екі топқа бөлінеді: дистиллятты - мазутты вакуумдық айдау кезінде погондар түрінде бөлінетін (300-400°С, 350-420°С, 420-450 °С) және қалдық- мазутты вакуумдық айдау қалдығы (500°С жоғары), яғни гудрон. Тиісінше, дистиллятты майлы фракцияларды қайта өңдеу кезінде алынған майлар дистиллятты деп аталады, гудроннан алынған майлар- қалдық деп аталады.
Қалдық майлар гудрондар мен жартылай гудрондардан өндіріледі. Бұл фракциялар, әсіресе шайырлы мұнайлардан алынған, 50% - дан артық болуы мүмкін (масс.) алып тастауға жататын шайыр мен асфальт болады. Асфальтты қосылыстардың шайырлы құрамының күрделі құрамы олар үшін таңдамалы еріткіштерін іріктеуді қиындатады. Сондықтан бағалы май көмірсутектері үшін еріткішті таңдау орынды. Шайырлы-асфальт заттар бұл ерітіндіде ерімейді және тұнбаға түседі. Еріткіш ретінде әдетте сұйық пропан қолданылады.
Май фракцияларын тазартуда таңдаулы еріткіш ретінде көптеген қосылыстар зерттелген. Еріткіштерге қойылатын талаптар:
Бірқалыпты температураларда бөлініп алынатын шикізат компоненттеріне еріткіштік қабілеті және талғампаздығы жоғары болуы тиіс;
Қолайлы компоненттер қоспасында нашар еруі тиіс;
Ерітікіштер және шикізаттың тығыздықтары әртүрлі болуы тиіс;
Еріткіш пен шикізаттың қайнау температуралары әртүрлі болуы керек;
Химиялық және термиялық тұрақты болуы тиіс;
Тазартылатын шикізат компоненттерімен химиялық әрекеттеспеу керек;
Суда ерімеу және суды ерітпеу керек, онымен азеотропты қоспаларды түзбеу керек;
Аппартураны коррозияға ұшыратпауы, отын- және жарылысқа қауіпсіз болуы тиіс.
Кең таралған еріткіштер - фенол, фурфурол және N-метилпирролидон. Экстракция ерудің критикалық температурасынан (шикізатты еріткішпен араластырғанда фазаларға бөліну жүрмеген температурадан жоғары температуралар) 10-150C төмен температураларда жүреді.
Фурфуролды май дистиллятарын және алдын ала деасфальтталған вакуумдық айдау қалдықтарын тазарту үшін қолданады. Фурфуролдың ерігіштік қабілеті жоғары емес, сондықтан оны жоғарлату үшін еру шегі бойынша температураны арттыру қажет. Әдетте фурфуролмен тазартуды 60 - 1500С температура аралығында жүргізеді.
Фурфуролда судың болуы оның ерітітен қабілетін төмендетеді, сондықтан судың мөлшері 1% аспау керек.
Фурфуролдың шикізатқа қатынасы шикізаттың тұтқырлығына және ондағы қолайсыз компоненттер мөлшеріне байланысты дистиллятты фракциялар үшін 150-350, ал қалдық фракциялар үшін 250-500% (жалпы) құрайды.
Май фракцияларын фурфуролмен тазарту қондырғылары келесі секциялардан тұрады: шикізатты деаэрациялау; шикізатты фурфуролмен экстракциялау; рафинтатты ерітіндіден еріткішті регенерациялау; экстракті ерітіндіден еріткішті регенерациялау; фурфуролды регенерациялау.
Фенолды таңдаулы еріткіш ретінде май фракцияларын және деасфальтизатты тазартуда қолданады. Ол қысқа бүйір тізбекті ароматты көмірсутектерді, әсіресе алициклді, сонымен қатар ароматты циклдармен байытылған шайырларды жақсы ерітеді. Азотты қосылыстар экстрактка толықтай өтеді. Шикізат сапасына және тазарту жағдайларына байланысты фенолмен тазарту нәтижесінде күкірт мөлшері 30-50% төмендейді.
Фенолда судың мөлшері жоғарлаған сайын рафинат шығымы жоғарлайды, бірақ сапасы төмендейді. Фенолға суды қосқанда оның балқу температурасы да төмендейді.
Шикізатты фенолмен экстракциясы қондырғылы, торлы немесе тарелкалық колонналарда жүреді. Шикізаттан қолайсыз компоненттерді айқын бөліп алу үшін колоннаның жоғарғы және төменгі жақтарының температуралардың айырмашалағы – экстракцияның температуралық коэффициенті болуы қажет. Бұл шама дистиллятты фракцияларды тазартуда 10-15°С, ал деасфальтизатты тазартуда 15-20°С құрайды. Экстракция температурасы шикізатқа байланысты әдетте 45-115°С құрайды. Әртүрлі шикізат үшін және рафинатқа қойылатын талаптарды ескере отыра фенолдың шығымы кең шекте өзгереді: дистиллятты фракцияларды тазартуда фенолдың шикізатқа массалық қатынасы 1,5 -2: 1, ал деасфальтизат тазартуда 2,5-3,5:1 құрайды.
Май фракцияларын фенолмен тазартқанда маңызды міндеттерінің бірі – бағалы компоненттер шығының азайту.
Бұл мақсатпен зауыт қондырғыларында рециркулятты бөліп алудың әртүрлі тәсілдері қолданылады. Мұндай әдістердің бірі – экстракт ерітіндісіне фенол суын енгізу. Фенол суы – рафинат және экстракт ерітінділерінен фенолды регенерациялау секциясындағы колонналардан шыққан фенол мен су буларының конденсаты. Басқа әдіс – суытылған экстракт ерітіндісін экстаркциялық колоннаға жіберіп, колоннаның төменгі жағында температурасын азайту.
Қалдық майларды өңдіру үшін кейде қос еріткішпен тазарту (дуосол-процесс) процесін қолданады. Қос еріткіштермен тазарту өзара аз еритін екі еріткіштерді қолдануға негізделген; бірінші еріткіш шикізаттың қолайлы компоненттерін, ал екіншісі-қолайсыз компоненттерін ерітеді. Дуосол-процесінде еріткіштің бірі – пропан, ол деасфальттау қасиеттеріне ие және де шикізаттың қолайлы компоненттерін ерітеді. Екінші еріткіш – қолайсыз компоненттерді ерітетін фенол мен крезол қоспасы («селекто»). Сонымен дуосол-процессінде деасфальтизациялау және селективті тазарту процестері бірге жүреді, нәтижесінде рафинат (негізгі өнім), экстракт және асфальт немесе олардың қоспасы - қосалқы өнімдер алынады.
Жиірек крезол изомерлерінің қоспасы қолданылады. Әдетте дуосол-тазартуды 50-60 °С температурада, 2-2,4 МПа қысымда және селектода крезолдың мөлшері 49- 51%. (масс.) болғанда өткізеді. Рафинат ерітіндісінде рафинат мөлшері 14-25%, экстракт ерітіндісінде экстракт мөлшері 8-10%. Бірі бірінде аз еритіндіктен, рафинат ерітіндісінде фенол-крезол қоспасының мөлшері және экстракт ерітіндісінде пропанның мөлшері 20-22% құрайды. Қос еріткішпен тазарту процессінің кемшіліктері: шикізатты еріткішпен күшті сұйылту; еріткіш регенерациясына жоғары шығындар.
Достарыңызбен бөлісу: |
