Общие классификации смазочных материалов презентация

Масла должны обладать

Масла должны обладать

Масла должны обладать

Подготовка сырья заключается в разгонке мазут под вакуумом (вакуумная перегонка)
Масла, полученные при переработке дистиллятных масляных фракций, называют дистиллятными.
Масла, полученные из гудрона (остатка вакуумной перегонки) – остаточными.

Основы технологии производства нефтяных масел

Основы технологии производства нефтяных масел

Полученные в результате вакуумной перегонки масляные дистилляты, а особенно гудрон, не могут использоваться в качестве базовых, и тем более товарных масел. «Нежелательные» компоненты:
Тяжелые металлы (V, Ni, Co, Pb)
Асфальтены
Смолы
Полициклические ароматические и нафтеноароматические углеводороды с короткими боковыми цепями
Серо-, азот-, кислородсодержащие углеводороды
Ненасыщенные углеводороды
Твердые углеводороды

Данные соединения существенно ухудшают как физико-химические свойства (вязкость, коксуемость, плотность, цвет), так и эксплуатационные (вязкостно-температурные, низкотемпературные, стабильность к окислению)

Цвет

Коксуемость, индекс вязкости

Термоокислительная способность

Коррозионная активность

Температура застывания

Основы технологии производства нефтяных масел

М-10 Г2

Мазут

Компаундирование

БМ-2

БМ-3

БМ-1

М-5з/14Г1

ТМ-5-18

ИГП-38

И-Н-С-64

Т о в а р н ы е м а с л а

Обезмасливание

Гачи

Н2

Экср.
ост.

петролатумы

Н2S

УВГ

отгон

Отходы

< 3500C

350-4200C

420-5000C

> 5000C

М-10 Г2

Мазут

Компаундирование

БМ-2

БМ-3

БМ-1

М-5з/14Г1

ТМ-5-18

ИГП-38

И-Н-С-64

Т о в а р н ы е м а с л а

Обезмасливание

Гачи и
петролатумы

М-10 Г2

Мазут

Компаундирование

БМ-2

БМ-3

БМ-1

М-5з/14Г1

ТМ-5-18

ИГП-38

И-Н-С-64

Т о в а р н ы е м а с л а

Обезмасливание

Гачи и
петролатумы

H2

Гидроизомеризация

БМ-4

БМ-5

УВГ

отгон

H2S

H2

Гидроизомеризация

БМ-4

БМ-5

УВГ

отгон

Кат. депарафинизация

Деасфальтизация

Процесс основан на различной растворимости составляющих компонентов в растворителе
В качестве растворителя обычно применяют жидкий пропан. Смолы и особенно асфальтены – компоненты сырья, наименее растворимые в жидком пропане.

Область температур, в которой смолы легко отделяются от раствора углеводородов масла в пропане, лежит в пределах 50-85ºС.
Верхний предел ограничен критической температурой пропана (96,8ºС)
При температурах, близких к критической температуре пропана, растворимость компонентов уменьшается. С повышением температуры процесса от 75 до 90ºС улучшается качество деасфальтизата, но снижается его выход. Наоборот, при понижении температуры растворяющая способность жидкого пропана растет, и уже при 40ºС смолы частично растворяются в пропане, и качество деасфальтизата ухудшается

Сырье – гудроны, полугудроны
Получаемые продукты – деасфальтизат и битум деасфальтизации (асфальт)

Деасфальтизация

Необходимое соотношение растворителя и сырья определяется опытным путем и зависит от содержания в сырье асфальто-смолистых соединений. Чем выше их содержание, тем больше должно быть соотношение между объемом пропана и объемом сырья
Кратность пропана к сырью - (4-8):1

Качество пропана:
- содержание этана – менее 3 %
Снижает растворяющую способность растворителя, что приводит к уменьшению выхода деасфальтизата
Приводит к увеличению давления в колонне
- содержание бутана – не более 1-1,5%
Увеличивает растворяющую способность растворителя, ухудшает качество деасфальтизата

Пары водного растворителя на осушку

Х-1

Деасфальтизация

Процесс деасфальтизации можно вести в одну ступень, но лучших результатов достигают при двухступенчатой схеме.
Раствор битума (асфальта), полученный в первой ступени, подвергают деасфальтизации во второй ступени, чтобы извлечь из него остаток ценных углеводородов масла. При помощи двухступенчатой схемы выход масла из гудрона повышается на 10%.

М-10 Г2

Мазут

Компаундирование

БМ-2

БМ-3

БМ-1

М-5з/14Г1

ТМ-5-18

ИГП-38

И-Н-С-64

Т о в а р н ы е м а с л а

Обезмасливание

Гачи и
петролатумы

Селективная очистка

Сырьем процесса селективной очистки служат масляные дистилляты и деасфальтизат
Получаемые продукты: рафинат и экстракт

В результате селективной очистки существенно улучшаются два важнейших эксплуатационных свойства масел:
стабильность против окисления
вязкостно-температурные свойства

В связи с этим, кроме достижения требований по стабильности и вязкостно-температурным свойствам, уменьшаются плотность, вязкость, кислотность и особенно коксуемость, улучшается цвет масла, снижается содержание серы.

Фурфурол:
«+» Наиболее высокая избирательность (максимальный выход рафината при использовании равного расхода растворителей)
«-» способность осмоляться под воздействием высокой температуры и кислорода, довольно высокая растворимость в воде и токсичность

N-метилпирролидон:
«+» сочетает в себе достаточно хорошую растворяющую способность и высокую селективность, почти не токсичен
«-» более высокая цена

С увеличением температуры увеличивается растворяющая способность растворителя по отношению к компонентам сырья.
Критическая температура растворения (КТР) – температура, при которой сырье полностью растворится в растворителе, и образуется одна фаза.
Очистку необходимо проводить при оптимальной температуре (интервале температур), когда достигаются лучшие показатели по избирательности и растворяющей способности растворителя.

Выход и качество рафината зависят также от кратности растворителя к сырью.
С увеличением кратности растворителя к сырью снижается выход рафината и повышается его качество (для одного сырья и при неизменной температуре).
Расход растворителя увеличивается с уменьшением растворяющей способности

Утяжеление фракционного состава сырья требует увеличения кратности растворителя и температуры экстракции

Пары водного растворителя на осушку

М-10 Г2

Мазут

Компаундирование

БМ-2

БМ-3

БМ-1

М-5з/14Г1

ТМ-5-18

ИГП-38

И-Н-С-64

Т о в а р н ы е м а с л а

Обезмасливание

Гачи и
петролатумы

Существует несколько разновидностей процесса депарафинизации:
- Низкотемпературная сольвентная, основана на кристаллизации твердых углеводородов при охлаждении раствора сырья в избирательных растворителях с последующим отделением кристаллов
Высокотемпературная каталитическая, в основе реакции гидрокрекинга и гидроизомеризации высокомолекулярных углеводородов в низкомолекулярные парафиновые углеводороды нормального и изостроения с низкими температурами застывания
Карбамидная, основана на комплексообразовании н-парафиновых углеводородов с карбамидом (мочевиной) с последующим отделением полученного комплекса. Может применяется для маловязких маслянных дистиллятов, основное применение – депарафинизация дизельных топлив
Микробиологическая, осуществляется путем поедания особого вида бактериями (микроорганизмами) нормальных парафиновых углеводородов
Адсорбционная, основана на избирательном выделении н-парафинов с помощью молекулярных сит (цеолитов). Применяется, в основном, для получения низкозастывающих топлив.

ТВЕРДЫЕ УГЛЕВОДОРОДЫ

Дистиллятные фракции

Остаточный компонент

Преимущественно высокомолекулярные н-парафины,
немного i-парафины

преимущественно
нафтеновые и нафтено-ароматические с очень длинными боковыми цепями нормального и слаборазветвленного строения,

ПАРАФИНЫ

ЦЕРЕЗИНЫ

Сырье: рафинаты селективной очистки
Получаемые продукты:
1. Депарафинированное масло с требуемой температурой застывания
2. Гач (в случае депарафинизации дистиллятного сырья)
Петролатум (в случае депарафинизации остаточного сырья)

Растворители:

На современных установках в качестве растворителей процесса депарафинизации используют смесь метилэтилкетона (МЭК) и толуола.

Скорость охлаждения
Низкие скорости охлаждения (медленное охлаждение) обеспечивают образование крупных кристаллов (выпадение кристаллов происходит на уже образовавшиеся центры кристаллизации).
При высокой скорости охлаждения будут одновременно кристаллизоваться как высокоплавкие, так и низкоплавкие парафины, что приводит к образованию многих центров кристаллизации и мелкокристаллической структуре парафинов

Если добавляемый растворитель растворяет парафиновые углеводороды, то при фильтрации, несмотря на пониженную температуру, они будут переходить в раствор депарафинированного масла и повышать его температуру застывания, следовательно, требуется более глубокое охлаждение, чтобы получить депарафинированное масло с заданной температурой застывания

Температурный эффект депарафинизации, таким образом, зависит от растворяющей способности растворителя, т.е. от природы растворителя (состава и соотношения)

Пары водного растворителя на осушку

NH3

Фильтрат 2-й ступени

Кр-1

Кр-2

Кр-6

Кр-А

М-10 Г2

Мазут

Компаундирование

БМ-2

БМ-3

БМ-1

М-5з/14Г1

ТМ-5-18

ИГП-38

И-Н-С-64

Т о в а р н ы е м а с л а

Обезмасливание

Гачи и
петролатумы

М-10 Г2

Мазут

Компаундирование

БМ-2

БМ-3

БМ-1

М-5з/14Г1

ТМ-5-18

ИГП-38

И-Н-С-64

Т о в а р н ы е м а с л а

Обезмасливание

Гачи и
петролатумы

В результате гидродоочистки происходит:
снижение коксуемости
снижение кислотности
повышение термоокислительной стабильности
повышение приемистости к присадкам
улучшение товарных показателей – цвет, запах
Кроме того, температура застывания может повышаться на 1-2°С, индекс вязкости обычно увеличивается (1-2 ед.), а вязкость масла если и уменьшается, то незначительно

тификационная колонна; 6-вакуумная ректификационная колонна;7-теплообменник;

8 - насос; 9-компрессор;

I

-исходное сырье;

II

- свежий ВСГ;

III

- газ процесса;

IV

-бензиновая фракция;

V

-реак-

тивное топливо;

VI

-дизельное топливо;

VII

-легкое смазочное масло;

VIII

-среднее

смазочное масло;

IX

-тяжелое смазочное масло.

М-10 Г2

Мазут

Компаундирование

БМ-2

БМ-3

БМ-1

М-5з/14Г1

ТМ-5-18

ИГП-38

И-Н-С-64

Т о в а р н ы е м а с л а

Обезмасливание

Гачи и
петролатумы

М-10 Г2

Мазут

Компаундирование

БМ-2

БМ-3

БМ-1

М-5з/14Г1

ТМ-5-18

ИГП-38

И-Н-С-64

Т о в а р н ы е м а с л а

Обезмасливание

Гачи и
петролатумы

H2

Гидроизомеризация

БМ-4

БМ-5

УВГ

отгон

H2S

H2

Гидроизомеризация

БМ-4

БМ-5

УВГ

отгон

Кат. депарафинизация