Суспензия - твердый углеводород
Cтраница 3
Эффективность депрессорных присадок при кристаллизации твердых углеводородов связывают с их полярностью, снижением сольватации молекул парафина молекулами масла, нарушением агрегативной устойчивости дисперсии парафина и повышением при этом компактности кристаллических агрегатов, образованием ассоциированных комплексов молекул присадки и твердых углеводородов, что приводит к увеличению скорости фильтрования в процессе депарафинизации масляного сырья. Изучение влияния депрессорных присадок на поведение суспензий твердых углеводородов в сопоставлении с электрокинетическими исследованиями позволяет сделать вывод о возможной электростатической природе их действия. Энергетический барьер учитывает кроме электрокинетического потенциала частиц дисперсной фазы и их размеры. В работе показана возможность применения маслорастворимых присадок для создания электрического заряда у частиц твердых углеводородов, обеспечивающего образование устойчивых коллоидных систем. Электрокинетические исследования реальных систем твердых углеводородов показали, что присадки, обладающие только депрессор-ным действием, эффективны в дистиллятном сырье. Для остаточного сырья следует использовать металлсодержащие многофункциональные присадки. Однако многокомпонентность масляных рафи-натов, сложность состава твердых углеводородов и присутствие двух ПАВ при осуществлении процесса депарафинизации нефтяного сырья в присутствии присадок сильно усложняют изучение механизма кристаллизации твердых углеводородов, что, в свою очередь, затрудняет направленный поиск наиболее эффективных присадок для интенсификации этого процесса. [31]
Эффективность депрессорных присадок при кристаллизации твердых углеводородов связывают с их полярностью, снижением сольватации молекул парафина молекулами масла, нарушением агрегативной устойчивости дисперсии парафина и повышением при этом компактности кристаллических агрегатов, образованием ассоциированных комплексов молекул присадки и твердых углеводородов, что приводит к увеличению скорости фильтрования в процессе депарафинизации масляного сырья. Изучение влияния депрессорных присадок на поведение суспензий твердых углеводородов в сопоставлении с электрокинетическими исследованиями позволяет сделать вывод о возможной электростатической природе их действия. В работе [104], проведенной в этом направлении, в качестве критерия эффективности маслорастворимых присадок, используемых для интенсификации процесса депарафинизации, предложено значение энергетического барьера, создаваемого присадками на поверхности частиц дисперсной фазы в их суспензиях. Энергетический барьер учитывает кроме электрокинетического потенциала частиц дисперсной фазы и их размеры. В работе показана возможность применения маслорастворимых присадок для создания электрического заряда у частиц твердых углеводородов, обеспечивающего образование устойчивых коллоидных систем. Электрокинетические исследования реальных систем твердых углеводородов показали, что присадки, обладающие только депрессор-ным действием, эффективны в дистиллятном сырье. Для остаточного сырья следует использовать металлсодержащие многофункциональные присадки. [32]
Большой интерес представляет область малых концентраций, как с точки зрения протекания самого процесса обезмасливания, так и его экономических показателей. Малые концентрации модификаторов структуры повышают скорость фильтрования суспензии твердых углеводородов в среднем в 1 5 - 2 0 раза при одновременном снижении содержания масла в церезине ( примерно, в 2 раза) по сравнению с показателями обезмасливания в обычных условиях. При высоких концентрациях модификаторов скорость фильтрования суспензии возрастает следующим образом: при использовании алкилфенолята кальция в 1 2 - 1 5, присадки АзНИИ - в 1 2 - 1 9, полиметакрилата депрессорно-го-в 1 7 - 2 3 раза. [33]
При использовании такого растворителя депарафинизацию ра-финатов можно проводить при температурах конечного охлаждения и фильтрования, близких к температуре застывания депара-финированного масла ( ТЭД от 0 до - 1 С), что приводит к экономии холода. Одним из достоинств процесса является высокая скорость фильтрования суспензии твердых углеводородов - до 200 кг / ( м2 - ч) по сырью на полную поверхность фильтра. Растворители не образуют взрывчатых смесей и являются негорючими веществами, поэтому на установках отсутствует система инертного газа. [34]
Использование этого растворителя позволяет получать депарафинирован-ные масла с температурой застывания, близкой к температурам конечного охлаждения и фильтрования. Одним из достоинств процесса Di-Me является высокая скорость фильтрования суспензии твердых углеводородов, достигающая 200 кг / ( м2 - ч) на полную поверхность фильтра. В работах [42, 70] показана возможность использования для депарафинизации рафинагов широкого фракционного состава смесей дихлорэтана с дихлорметаном и дихлорэтана с хлористым пропиленом. Наряду с этим большим достоинством хлорорганических растворителей является возможность исключить из технологической схемы установки систему инертного газа, так как эти растворители негорючи и взрывобез-опасны. Общим яедостатком всех хлорорганических растворителей является термическая нестабильность при 130 - 140 С с образованием коррозионно-агрессивных продуктов разложения. [35]
Работы, касающиеся непосредственного изучения процессов выделения твердых углеводородов масляного сырья в электрических полях, в литературе освещены мало. Есть патентные данные [137], где рассматриваются способы электрофоретического разделения суспензий твердых углеводородов и показан способ выделения алканов из дисперсий в растворе масла в пропане с помощью неоднородного электрического поля. [36]
Наиболее перспективное направление интенсификации процессов производства парафинов, церезинов и продуктов на их основе - воздействие на суспензии твердых углеводородов поверхностно-активных веществ ( ПАВ), обладающих модифицирующими свойствами при кристаллизации этих компонентов нефти. [37]
Это вызвано тем, что высокомолекулярные твердые углеводороды, входящие в состав петролатумов, содержат в молекулах, наряду с длинными алкановыми цепями нормального и изостроения, нафтеновые и ароматические кольца. Такие углеводороды в условиях процесса обезмас-ливания при кристаллизации образуют мелкодисперсные надмолекулярные структуры, которые снижают скорость фильтрования суспензии твердых углеводородов, а следовательно, и производительность установок по сырью. Получаемые церезины по сравнению с парафинами характеризуются более высоким содержанием масла, что ограничивает область их применения. Поэтому на многих заводах отказываются от производства церезинов, а петролатумы добавляют в топочные мазуты. Вместе с тем потребность в высокоплавких глубокообезмасленных парафинах и церезинах увеличивается из года в год. [38]
Кроме использования порционной подачи растворителя, замены ацетона на метилэтилкетон, создания комбинированных установок по производству низкозастывающих масел и парафинов вводятся в эксплуатацию укрупненные установки депарафинизации производительностью по сырью 90 ( Т-1100 т / сут при переработке дистиллятного сырья и 600 - 700 т / сут - для остаточного. Для создания условий кристаллизации, обеспечивающих образование При охлаждении раствора сырья крупных кристаллов твердых углеводородов, хорошо отделяемых от жидкой фазы, предложено обрабатывать суспензии твердых углеводородов ультразвуком, который разрушает пространственную Структуру кристаллов и резко снижает структурную вязкость. Это позволяет повысить скорость отделения твердой фазы от жидкой и получить более глубокообезмасленный парафин или церезин. [39]
Увеличение удельного электрического объемного сопротивления церезина одновременно с ростом его поверхностного натяжения в области II указывает на частичный переход модификатора структуры из твердой фазы в жидкую, что естественно приводит к снижению аир, фильтрата. Если при формировании на частицах твердых углеводородов первого слоя из молекулы ПАВ ( область I) они, взаимодействуя с гетероатомами смол, адсорбировались на частицах твердых углеводородов, снижая ст и pv церезина, то при увеличении концентрации модификатора в суспензии твердых углеводородов петролатума ( область II) молекулы его блокируют частицы смол и вместе с ними остаются в фильтрате обезмасливания. В этой области концентраций модификатор структуры не адсорбируется на агрегированных частицах твердых углеводородов, так как первый слой уже насыщен, а концентрация модификатора еще не достаточна для перезарядки мицелл и образования на частицах твердых углеводородов второго слоя. При этом модификатор присутствует как в твердой, так и в жидкой фазах, и скорость фильтрования суспензий в зависимости от состава петролатумов либо находится на достаточно высоком уровне, либо намечается тенденция к ее резкому возрастанию. [40]
 |
Зависимость скорости фильтрования Кф суспензии при обезмасливании петролатумов от концентрации модификаторов С. [41] |
Исследования по обезмасливанию петролатумов в присутствии ПАВ разной природы показали, что не все из них, давшие положительные результаты при депарафинизации, можно использовать как модификаторы структуры при производстве высокоплавких церезинов. Наиболее интересные данные были получены при обезмасливании петролатумов в присутствии таких модификаторов, как алкилфенолят кальция, присадка АзНИИ и полиметакрилат депрессорный. На кривых зависимости скорости фильтрования суспензий твердых углеводородов от концентрации модификатора структуры при обезмасливании петролатумов, показанных на рис. 3.7, можно выделить два интервала, в пределах которых резко возрастает скорость фильтрования. [42]
Авторы работ [194, 202] в качестве депарафинирующих добавок - модификаторов использованы полимеры и сополимеры олефинов, сополимеры сложных эфиров акриловой и метакриловой кислот. Наиболее эффективными модификаторами оказались ( табл. 3.4) сополимеры а-олефинов и их производные ( этилен-пропиленовый - ДД-1), тройной этилен-пропиленовый этилиденнорборненовый - ДД-2, тройной этилен-пропилен-этилиденнорборненовый - ДД-5, разложенный этилен-пропиленовый - ДД-15, а также сополимер сложных эфиров метакриловой кислоты - ДН-МА. С введением этих соединений скорость фильтрования суспензий твердых углеводородов при депарафинизации как дистиллятного, так и остаточного сырья увеличилась в 2 0 - 2 7 раза и выход депа-рафинированного масла повысился при практически неизменном его качестве. [43]
Твердые углеводороды масляных фракций нефти, как указывалось выше, относятся к изоморфным и в то же время полиморфным веществам. В зависимости от условий кристаллизации и фракционного состава сырья в процессах депарафинизации и обезмасливания они могут образовывать смешанные кристаллы, эвтектические смеси или кристаллизоваться раздельно. Это имеет большое значение с точки зрения разделения суспензий твердых углеводородов, образующихся при охлаждении растворов нефтяного сырья. Поэтому все исследования по интенсификации процессов выделения твердых углеводородов направлены на создание условий, обеспечивающих возникновение крупных разобщенных кристаллообразований, хорошо отделяемых от жидкой фазы. [44]
Для получения масел с низкой температурой застывания применяется процесс Di-Me [ [42, 50, 68, 69], в котором растворителем служит смесь дихлорэтана ( 50 - 70 % масс.), выполняющего роль осадителя твердых углеводородов, и метиленхлорида ( 50 - 30 % масс.), являющегося растворителем жидкой фазы. Использование этого растворителя позволяет получать депарафинирован-ные масла с температурой застывания, близкой к температурам конечного охлаждения и фильтрования. Одним из достоинств процесса Di-Me является высокая скорость фильтрования суспензии твердых углеводородов, достигающая 200 кг / ( м2 - ч) на полную поверхность фильтра. В работах [42, 70] показана возможность использования для депарафинизации рафинатов широкого фракционного состава смесей дихлорэтана с дихлорметаном и дихлорэтана с хлористым пропиленом. Наряду с этим большим достоинством хлорорганических растворителей является возможность исключить из технологической схемы установки систему инертного газа, так как эти растворители негорючи и взрывобез-опасны. Общим недостатком всех хлорорганических растворителей является термическая нестабильность при 130 - 140 С с образованием коррозионно-агрессивных продуктов разложения. [45]
Страницы: 1 2 3 4