ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Углеводородный состав из "Производство нефтяных масел" Нефть является сырьем для производства различных видов нефтепродуктов (отечественный ассортимент товарных нефтепродуктов насчитывает более 600 наименований). Первым технологическим процессом разделения обезвоженной и обессоленной нефти на фракции является прямая перегонка (атмосферная и вакуумная). При перегонке нефти выделяют фракции, различающиеся по температурам кипения и являющиеся сырьем для дальнейших процессов получения топлив и масел. При перегонке нефти и выделении дистиллятных фракций углеводороды в них распределяются неравномерно наибольшее количество смолисто-асфальтеновых веществ, сернистых и других соединений концентрируется в высококипящих масляных дистиллятах (температура кипения выше 300 °С) и в остатке от перегонки мазута. Эти соединения и металлы, входящие в состав сырых нефтей, резко ухудшают качество масел и затрудняют процессы их производства. Так, смолисто-асфальтеновые вещества затрудняют очистку нефтяного сырья избирательными растворителями, увеличивают требуемую кратность растворителей, ухудшают эффективность адсорбционной и гидроочистки масел. При вакуумной перегонке мазута смолисто-асфальтеновые вещества концентрируются в остатке от перегонки — гудроне. В дистиллятах содержание их невелико, поэтому деасфальтизации подвергают только гудрон с целью получения из него остаточных масел. [c.8] Рассмотрим основные группы углеводородов, входящих в состав масляных фракций и остатков, и их влияние на качество товарных масел. Практически во всех нефтях, а следовательно, во фракциях и остатках, получаемых при их атмосферно-вакуумной перегонке, содержатся парафиновые углеводороды (нормального и изостроения) нафтеновые углеводороды (с различным числом колец в молекуле и содержащие пяти- и шестичленные кольца с боковыми парафиновыми цепями) ароматические углеводороды (моно- и полициклические, а также нафтено-ароматические с парафиновыми цепями разной длины) смолисто-асфальтеновые вещества неуглеводородные компоненты (серу-, кислород-, азотсодержащие соединения). [c.8] Парафиновые углеводороды яормального строения, содержащие более 16 атомов углерода в молекуле, уже при обычных условиях являются твердыми продуктами. Содержание и состав парафиновых углеводородов во фракциях (или в остатке) зависят от характера нефти и пределов выкипания фракции. По мере повышения пределов выкипания масляных фракций в них увеличивается содержание твердых углеводородов при этом содержание твердых углеводородов нормального строения понижается, а твердых изопарафиновых и нафтено-арома-тических — возрастает. Твердые углеводороды, кристаллизующиеся при пониженных температурах, удаляют в процессе депарафинизации для получения низкозасты-вающих масел. Выделяющиеся твердые углеводороды очищают с получением различных товарных нефтепродуктов (парафинов, церезинов и др.). [c.9] Нафтеновые углеводороды являются основными компонентами масел. Они отличаются от углеводородов парафинового ряда большими плотностью, вязкостью и показателем преломления. Содержание и свойства нафтеновых углеводородов зависят от природы нефти и температуры выкипания фракции, из которой они выделены. В маслах в зависимости от происхождения нефти содержание нафтеновых углеводородов (точнее нафтено-пара-финовых, поскольку содержание в маслах чисто нафтеновых углеводородов без боковых цепей крайне незначительно) колеблется от 50 до 75%. С повышением температуры выкипания нефтяной фракции число атомов углерода в боковых цепях молекул нафтеновых углеводородов увеличивается, что приводит к возрастанию температуры их плавления и индекса вязкости. Нафтеновые углеводороды в оптимальных количествах являются желательными компонентами масел. [c.9] В зависимости от назначения оптимальное содержание ароматических углеводородов в маслах колеблется. Удаление ароматических углеводородов (в основном по-лициклических с короткими боковыми цепями) из масляного сырья осуществляется в процессах селективной и адсорбционной очистки, превращение их в нафтеновые и парафиновые углеводороды — при гидрогенизационных процессах. Ароматические углеводороды, концентрирующиеся и удаляемые в виде экстракта при селективной очистке, находят широкое и разнообразное применение (при производстве битумов, сажи, присадок, ароматизированных масел-теплоносителей, в качестве мягчителей-наполнителей резино-технических изделий и т. п.). [c.10] Смолисто-асфальтеновые вещества содержатся в основном в высококипящих нефтяных фракциях и относятся к классу полициклических соединений, содержащих помимо углерода и водорода кислород, серу, азот, а иногда и различные металлы. Смолисто-асфальтеновые вещества делятся на смолы и асфальтены. Смолы являются конденсированными органическими гетероооедине-ниями, в углеводородной части которых содержатся ароматические и нафтеновые кольца с короткими парафиновыми цепями. Смолы содержат также кислород, серу и азот. Асфальтены представляют собой насыщенные гетероциклические соединения, также содержащие серу, кислород и азот и часто различные металлы С , V, Ре и др.). По химическому строению и свойствам эти продукты довольно близки друг к другу. Отличаются они молекулярной массой, которая выше у асфальтенов вследствие большего числа колец в структуре молекулы. В связи с этим асфальтены при растворении в нефтепродуктах дают коллоидные растворы, а смолы — истинные. Смолисто-асфальтеновые вещества являются нежелательными компонентами нефтепродуктов и удаляются в процессе деасфальтизации (малые количества смолисто-асфальтеновых веществ могут быть удалены при селективной и адсорбционной очистках). [c.10] В маслах из восточных сернистых нефтей содержание серы может достигать 1%, что определяется глубиной очистки. Сернистые соединения заметно влияют на эксплуатационные свойства масел. С точки зрения стойкости против окисления оптимальным содержанием в маслах является 0,4—0,5%. Сернистые соединения заметно влияют на противокоррозионные и противоизносные свойства масел. Удалять сернистые соединения из нефтяных фракций можно различными методами очистки наиболее эффективным является гидроочистка или гидродоочистка. [c.11] Из кислородсодержащих соединений, присутствующих в масляных фракциях, следует отметить нафтеновые кислоты и производные фб Нола. В товарных нефтепродуктах они нежелательны, поскольку органические кислоты не только коррозионно воздействуют на металлы, но и вызывают повышенное нагарообразование в двигателе, приводящее к увеличению абразивного износа, снижению мощности двигателя. [c.11] Все основные физико-химические и эксплуатационные свойства масел определяются составом и количественными соотношениями указанных выше групп углеводородов и соединений. При несоблюдении этих соотношений эксплуатационные свойства товарных масел могут ухудшиться. Удаление нежелательных продуктов или перераспределение углеводородов исходного сырья регулируется различными видами очистки и их последовательностью, что и составляет основу производства масел. Ниже показана связь углеводородного состава масел с их основными эксплуатационными свойствами, позволяющая понять целесообразность очистки, выбрать технологический режим ее проведения и объяснить причины изменения качества сырья в результате этого процесса. [c.11] Вернуться к основной статье