Технология производства трансмиссионных масел и ее технико-экономическая оценка.
Характеристики сырья трансмиссионных масел.
трансмиссионные масла производятся на базе нефтяных, синтетических либо смешанных базовых основ, путем добавления присадок до требуемого уровня качества товарного масла.
Основными элементами, входящими в состав нефти, являются углерод и водород, суммарное содержание которых составляет от 96 до 99,5% по массе. Колебания в содержании этих двух элементов для нефтей разных месторождений относительно невелики и лежат в пределах 85 — 87% для углерода и 11 — 14 для водорода.
Кроме указанных элементов в состав нефтей входят кислород, азот, сера и зольные вещества, состоящие из соединений калия, натрия, кальция, магния, хлора и других атомов, в том числе и ванадия. Средний элементный состав некоторых нефтей может быть охарактеризован следующими цифрами: углерод — 85,9 — 87,9%, водород — 12,5 — 13,5%, кислород — 0.22 — 074%, сера — 0,1 — 2 и более%, азот 0,07%, зола и пр. — 0,1%.
Различие в элементном составе нефтей связано с преобладанием в нефти тех или иных классов углеводородов, а также кислородных, сернистых и иных соединений. Основную массу вещества нефти составляют углеводороды трех рядов: метанового ряда (алканы или парафины) характеризуемые общей формулой СnH2n+2, нафтеновые (циклоалканы) типа СnН2n, СnН2n-2, СnН2n-4 и т.д. и ароматические углеводороды с общей формулой СnН2n-6, СnН2n-12 и т.д. Кроме углеводородов в нефти содержатся значительные количества кислородных, сернистых и азотистых соединений, которые оказывают отрицательное влияние, как на технологию переработки нефти, так и на свойства нефтепродуктов.
К кислородсодержащим соединениям нефти относятся, в первую очередь, нафтеновые кислоты, фенолы и асфальтосмолистые вещества (нейтральные смолы, асфальтены, асфальтогеновые кислоты).
Среди сернистых соединений, содержащихся в нефти, различают три группы.
- К первой относятся сероводород и меркаптаны, обладающие кислотными свойствами, а потому и наиболее сильным коррозионным действием.
- Ко второй группе относятся сульфиды и дисульфиды, которые при температуре 130-1600С начинают распадаться с образованием сероводорода и меркаптанов.
- В третью группу сернистых соединений входят термически стабильные циклические соединения — тиофаны и тиофены. Азот находится в нефти в виде соединений, обладающих нейтральным или кислым характером. Эти соединения снижают активность катализаторов в процессах деструктивной переработки нефти, вызывают окисление и потемнение нефтепродуктов.
Характеристика основных стадий производства трансмиссионных масел, их технико-экономическая оценка
- 1) Стабилизация нефти — это удаление из нефти, выходящей из нефтяных скважин, остаточного количества углеводородных газов и лёгких жидких фракций после первичной дегазации. Стабилизация нефти осуществляется на нефтяных промыслах или на головных перекачивающих станциях. В стабильной нефти содержание растворённых газов не превышает 1-2%. Углеводородные газы направляются на газоперерабатывающий завод (ГПЗ), а стабильная нефть — на нефтеперерабатывающий завод (НПЗ). В установке стабилизации нефти исходная нефть нагревается в теплообменниках до 200-250°С и поступает в ректификационную колонну (давление 0,2-0,5 Мн/м?), из которой отводятся углеводородные газы и пары лёгкого бензина (газовый бензин) в конденсатор-холодильник, а затем поступают в газосепаратор, откуда несконденсированные газы направляются на ГПЗ, а жидкая фаза частично возвращается в ректификационную колонну для орошения. Остальная часть жидкой фазы проходит теплообменник, где нагревается, а затем поступает в ректификационную колонну (давление 0,8-1,2 Мн/м?). Из колонны углеводородные газы отводятся в конденсатор-холодильник и далее поступают в газосепаратор. Из газосепаратора сверху отводится сухой газ, снизу — сжиженная пропан-бутановая фракция, часть которой возвращается в колонну для орошения, остальное направляется в ёмкость. Из колонн и через теплообменники и холодильники отбираются соответственно стабильная нефть и бензин. Для более полного отбора лёгких фракций колонны снизу нагревают.
- 2) Перегонка нефти — разделение нефти на составные части (фракции) по их температурам кипения в целях получения товарных нефтепродуктов или их компонентов.
далее
Перегонка нефти
Перегонка нефти.
При атмосферной перегонке нефть нагревается не выше 370°С. В результате отгоняются фракции, и в остатке остаётся мазут. Дальнейшая перегонка мазута проводится под вакуумом (остаточное давление 5,3-8 кн/м?, или 40-60 мм рт. ст.).
Основное назначение вакуумной перегонки мазутов.
Основное назначение вакуумной перегонки мазутов: получение широкой фракции — сырья для каталитических процессов и дистиллятов для производства масел и парафинов.
Состав мазута, поступающего на вакуумный блок из атмосферной колонны, регламентируется содержанием фракций, выкипающих до 350°С.
Очистка масляных дистиллятов и остатков после их отгона.
3) Очистка. Полученные при вакуумной перегонке масляные дистилляты и остатки после их отгона — это еще не масла, а лишь полупродукты, которые содержат различные асфальтосмолистые вещества, органические кислоты и прочие вредные примеси, ухудшающие качество масла. Для удаления вредных веществ из дистиллятных и остаточных масел применяют различные способы очистки.
Кислотная очистка нефтепродуктов.
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. 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 нефтепродуктов (очистка натриевой щелочью).
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 нефтепродуктов.
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 масла с улучшенными показателями по вязкости и стабильности и с пониженной склонностью к образованию отложений. При селективной очистке улучшаются вязкостно-температурные свойства, уменьшается плотность и коксуемость нефтепродуктов.
Индустриальные масла И-20А, И-40А, ИГП-18, ИГП-38 И-50А ИГП-30, описание и характеристики.
далее
Депарафинизация рафината масел
Депарафинизация рафината масел.
Следующая задача очистки — депарафинизация рафината, которая осуществляется различными способами. Простейшими из них являются холодное отстаивание и центрифугирование.
Депарафинизация масел обычно осуществляется с помощью растворителей (смеси метилэтилкетона, бензола, толуола и др.). При охлаждении раствора очищаемого парафинистого масла до температуры, примерно равной требуемой температуре застывания масла, твёрдые углеводороды выкристаллизовываются и отделяются фильтрованием или центрифугированием. Растворитель отгоняется от фильтрата и возвращается в производство; в остатке получается масло с требуемой температурой застывания; после депарафинизации производится дополнительная очистка адсорбционным методом.
Адсорбционная очистка масел.
Адсорбционная очистка (контактная очистка) 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 растворителей.
В качестве адсорбентов применяют природные глины, силикагель, синтетические алюмосиликаты, активированную окись алюминия и др. Удаление с помощью контактной очистки больших количеств нежелательных веществ экономически нецелесообразно, поэтому эту очистку применяют в качестве заключительной обработки.
Завершающий этап полученных масел.
4) Завершающий этап — это смешение полученных масел со специальными различными присадками: депрессорной, противозадирной, противоизносной, антиокислительной, антикоррозионной, противоржавейной, анти-пенной и прочими присадками, каждая из которых улучшает одно или сразу несколько свойств трансмиссионного масла.
Для получения трансмиссионных масел с необходимыми вязкостно-температурными свойствами используются следующие методы:
- смешение высоковязких масел с маловязкими
- загущение маловязких масел высокополимерными загущающими присадками
- глубокая очистка масел для удаления из них компонентов с неудовлетворительными вязкостно-температурными свойствами.
Наиболее перспективным способом получения трансмиссионных масел с хорошими вязкостно-температурными свойствами является загущение масло — вязких масел высокополимерными присадками.
Анализ блок-схемы процесса производства трансмиссионных масел.
Блок-схема технологического процесса производства масел.
Стадии переработки продукции:
- 1 — вакуумная разгонка мазута,
- 2 — окисление масляных дистиллятов,
- 3 — деасфальтизация гудрона,
- 4 — селективная очистка окисленных масляных дистиллятов,
- 5 — депарафинизация рафинатов,
- 6 — смешение масел с присадками.
- — технологические (предметные) связи
Компоненты производства трансмиссионных масел:
I — мазут,
II — масляные дистилляты,
III — фракции,
IV — окисленные дистилляты,
V — рафинаты,
VI — депарафинированные масла,
VII — адсорбенты,
VIII — присадки,
IX — готовые масла.
Больше на Industrial oils
Подпишитесь, чтобы получать последние записи по электронной почте.
