21.Технология очистки масел

  21.Технология очистки масел

Применяют следующие методы очистки масел.

1. Выщелачивание. Масло обрабатывают раствором щелочи (NaOH), которая нейтрализует органические кислоты. Продукты окислительной полимеризации (нефтяные смолы и др.) при щелочной очистке не удаляются. Поэтому этот способ для моторных масел не применяют.

2. Кислотно-щелочная и кислотно-контактная очистка. Основным реагентом является серная кислота, которую добавляют в дистиллятное масло до 6 %, а в остаточное — до 10 %.

Серная кислота разрушает смолисто-асфальтовые и ненасыщенные соединения, которые вместе с непрореагировавшей кислотой выпадают в осадок, образуя кислый гудрон. Циклановые углеводороды после отделения кислого гудрона промываются водным раствором щелочи, которая нейтрализует остатки серной кислоты и кислого гудрона. Очистка заканчивается промывкой масла водой и просушиванием перегретым паром или горячим воздухом.

Для предотвращения возможности образования стойких водомасляных эмульсий обработку щелочью заменяют контактным фильтрованием с использованием отбеливающих глин, обладающих большой адсорбционной способностью поглощать полярно-активные вещества, к которым относятся продукты взаимодействия с серной кислотой.

Кислотную очистку с контактным фильтрованием через отбеливающие земли называют кислотно-контактной очисткой.

Недостатки: 1) огромный безвозвратный расход серной кислоты, 2) кислый гудрон, который является отходом при этом способе очистки, очень токсичный и вредный продукт; его использование нерентабельно, огромные скопления являются источником очень вредного воздействия на окружающую природу.

3. Очистка масел селективными растворителями. Это современный и эффективный способ очистки масел. Возможно в процессе очистки многократно использовать селективные растворители - фурфурол, фенол и ряд других веществ.

Принцип селективной очистки: Подбирают растворитель, который при определенной температуре и количественном соотношении с очищаемым маслом выборочно (селективно) растворяет в себе все вредные примеси и плохо или совсем не растворяет очищаемый продукт — масло. При смешивании очищаемого масла с селективньм растворителем основная часть вредных примесей растворяется и переходит в растворитель, который, не смешиваясь с маслом, легко с ним разделяется при отстаивании. Получается слой очищенного масла (рафинадный слой) и слой растворителя с вредными, удаленными из масла примесями. Этот слой называют экстрактом. Слои разделяют. Слой очищенного масла доочищают отбеливающими глинами, а экстракт подвергают регенерации, при которой селективный растворитель отделяется от вредных продуктов и опять вводится в процесс очистки.

При использовании в качестве селективного растворителя фенола температура 50-300 ^оС, а соотношение масла и растворителя 1 : 1 или 1 : 2.

При применении фурфурола соотношение масла и растворителя  от 1 : 1,5 до 1 : 4.

Для получения качественной очистки высоковязких остаточных масел используют метод парных растворителей. Причем один из них должен растворять вредные примеси, а другой — очищаемое масло. Происходит разделение полезного и вредного продукта. При растворении примесей применяют креозол с 30-50 % фенола, а при растворении рафината — пропан. С целью поддержания пропана в жидком состоянии очистку производят под давлением до 2 МПа.

В последнее время применяют гидрогенизацию, которая является наиболее совершенным способом очистки масел, Процесс аналогичен гидроочистке топлив. Проводят его под давлением до 2 МПа в присутствии водорода при температуре 380-400 °С.

Для улучшения низкотемпературных свойств масла подвергают деасфальтизации и депарафинизации. Удаление из масла этих соединений повышает низкотемпературные свойства масел.

Деасфальтизацию проводят с помощью жидкого пропана. Пропан под давлением 2-4 МПа смешивают с очищенным маслом в пропорции до 10 : 1. Процесс протекает в специальных колоннах. Очищаемое масло поступает в среднюю часть колонны, пропан — в нижнюю. Выводится битум из самого нижнего уровня колонны. Раствор очищенного от асфальта масла выводится из верхней части колонны, после чего очищенное масло отделяется от растворителя.

Депарафинизацию масла, т. е. выделение из него парафина и церезина, производят путем его глубокого охлаждения. Перед охлаждением в масло добавляют растворители и смесь нагревают на 15-20° выше температуры полного растворения парафина и церезита. Затем смесь подвергают охлаждению и фильтрации или центрифугированию. Застывший парафин и церезин остаются на фильтрах. Освобожденное от парафина и церезина масло при его охлаждении в условиях реальной эксплуатации обладает повышенной текучестью, что значительно облегчает пуск двигателя при низких температурах.

Адсорбционную очистку дистиллятов и деасфальтизата применяют взамен очистки селективными растворителями. Адсорбционная очистка обладает большей избирательностью, что позволяет достичь большего выхода масел. Адсорбционную очистку применяют также взамен контактной очистки отбеливающими землями. Масла адсорбционной очистки отличаются от масел контактной очистки более светлым цветом, меньшей коксуемостью, более высокой стабильностью к окислению и меньшим содержанием серы.