Очистка нефтепродуктов

Оч и стка нефтепрод у ктов, удаление из нефтепродуктов (дистиллятов и остатков от перегонки нефти) нежелательных компонентов, отрицательно влияющих на эксплуатационные свойства топлив и масел. К таким компонентам относятся сернистые и азотистые соединения, асфальтово-смолистые вещества и др. В промышленности применяются химические, физико-химические и каталитические методы очистки.

Химическая очистка производится путём воздействия различных реагентов на удаляемые компоненты очищаемых продуктов. Наиболее простым способам является очистка 92—98%-ной серной кислотой и олеумом, применяемая для удаления непредельных и ароматических углеводородов, асфальтово-смолистых веществ, азотистых и сернистых соединений, и очистка щелочами (растворами едкого натра и кальцинированной соды) — для удаления некоторых кислородных соединений, сероводорода и меркаптанов. Для удаления сернистых соединений применяют плюмбит натрия и некоторые др. реагенты.

Физико-химическая очистка производится с помощью растворителей, избирательно удаляющих нежелательные компоненты из очищаемого продукта. Неполярные растворители (сжиженные газы — пропан и бутан) применяются для удаления из остатков после переработки нефти (гудронов и полугудронов) асфальтово-смолистых веществ, попициклических (тяжёлых) ароматических углеводородов (процесс деасфальтизации). Полярные растворители (фенол, фурфурол и др.) используются для удаления полициклических ароматических и нефтено-ароматических углеводородов с короткими боковыми цепями, непредельных углеводородов, сернистых и азотистых соединений, смолистых веществ из масляных дистиллятов и деасфальтизата. Кетоны в смеси с толуолом, хлорпроизводные углеводородов в смеси с бензолом и др. полярные и неполярные растворители и их смеси используются в процессе депарафинизации для удаления твёрдых углеводородов из рафинатов (продуктов селективной очистки масляных дистиллятов и остатков). Удаление твёрдых парафинов производится кристаллизацией их из растворов очищаемого продукта. Для очистки дизельных топлив, керосинов, тяжёлых бензинов и маловязких нефтяных масел применяют также карбамидную депарафинизацию, основанную на комплексообразовании нормальных парафиновых углеводородов с карбамидом (мочевиной).

При адсорбционной очистке из нефтепродуктов удаляются непредельные углеводороды, смолы, кислоты и др., а также полициклические ароматические и нафтеноароматические углеводороды. Адсорбционную очистку осуществляют при контактировании нагретого продукта с тонкодисперсными адсорбентами (контактная очистка) или фильтрацией продукта через зёрна адсорбента. Избирательная адсорбция при помощи молекулярных сит (цеолитов) позволяет выделить нормальные парафины из лёгких бензиновых и керосино-газойлевых фракций.

Каталитическая очистка. Гидрогенизация в мягких условиях (гидроочистка) применяется для удаления сернистых, азотистых и кислородных соединений, которые переходят в углеводороды и легко удаляемые соединения (сероводород, аммиак, воду). Гидрогенизация в жёстких условиях используется при депарафинизации масляного сырья. В этом случае происходит деструкция твёрдых углеводородов с образованием низкомолекулярных и низкозастывающих углеводородов. При жёстких режимах гидрирования можно также получать масла с высоким индексом вязкости.

В технологии очистки нефтепродуктов широко применяется эффективная аппаратура, позволяющая использовать автоматизацию: экстракционные колонны, центробежные экстракторы, роторно-дисковые контакторы, вакуум-фильтры, инжекторные смесители и др.

Лит.: Технология переработки нефти и газа, ч. 3, М., 1967; Товарные нефтепродукты, их свойства и применение. Справочник, под редакцией Н. Г. Пучкова, М., 1971.

Источник

Очистка нефтепродуктов. Методы очистки нефтепродуктов. Стабилизация нефти.

Очистка нефтепродуктов необходима потому, что получаемые при перегонке и крекинге продукты содержат олефины, диолефины, сернистые, кислородсодержащие и азотистые соединения, которые обусловливают нестабильность их свойств, способность давать нагар в цилиндрах двигателей, темный цвет, не приятный запах и т. д. Очистка является завершающей стадией в производстве моторных топлив и смазочных масел.

Существуют химические и физико-химические методы очистки. К химическим методам очистки принадлежат: очистка серной кислотой и гидроочистка, к физико-химическим методам — адсорбционные и абсорбционные способы очистки.

Сернокислотная очистка, один из наиболее старых методов очистки нефтепродуктов, заключается в том, что продукт смешивают с небольшим количеством серной кислоты (90-93% H₂SO₄) при обычной температуре. Серная кислота не реагирует на холоду с парафиновыми и нафтеновыми углеводородами, медленно реагирует с ароматическими углеводородами, образует с олефинами эфиры серной кислоты и продукты полимеризации и дает различные соединения со смолами и асфальтами. Диолефины в присутствии серной кислоты полимеризуются и осмоляются. В результате обработки нефтепродуктов серной кислотой получается так называемый кислый гудрон, который отделяется от очищенного продукта. Очищенный продукт для удаления из него серной и других кислот промывается щелочью. Кислый гудрон, являющийся отходом, может быть использован для производства серной кислоты.

При сернокислотной очистке удаляются не все сернистые соединения. Для перевода последних в недеятельное состояние продукты обрабатываются раствором плюмбита натрия Pb(ONa)₂.

Сернокислотная очистка громоздка, требует большого количества реагентов, образуются трудноиспользуемые отбросы и т.д.

Гидроочистка получает в последнее время значительное распространение Она заключается в воздействии водорода на очищаемый продукт в присутствии катализаторов при температуре 250-420 °С, давлении от 3 до 70 атомов.

При гидроочистке водород взаимодействует с сернистыми, азотистыми и кислородсодержащими соединениями, образуя сероводород, аммиак и воду, легко удаляемые из очищаемого продукта. Одновременно происходит гидрирование диенов, что улучшает стабильность продукта, уменьшает смолообразование при хранении. Внедрение гидроочистки позволяет использовать высокосернистые нефти для получения нефтепродуктов.

Адсорбционный метод очистки заключается в том, что нефтепродукты приводятся в соприкосновение с адсорбентами — так называемыми отбеливающими глинами. Отбеливающие глины адсорбируют сернистые, кислородсодержащие, азотистые соединения, асфальты и смолы. При очистке бензинов происходит полимеризация углеводородов. По степени адсорбции углеводороды располагаются в такой последовательности: диолефины — олефины — ароматические — нафтеновые — парафиновые. Таким образом, в первую очередь будут адсорбироваться легкополимеризующиеся углеводороды, которые и должны быть удалены из очищаемого нефтепродукта.

Абсорбционные методы очистки заключаются в избирательном (селективном) растворении вредных компонентов нефтепродуктов. В качестве избирательных растворителей используются нитробензол, фурфурол, жидкий сернистый ангидрид, дихлорэтиловый эфир и другие. Этот метод нашел распространение при очистке масел, причем следует отметить высокое качество получаемых продуктов.

В ряде случаев, после очистки нефти продукты остаются нестабильными.

Стабилизация нефтепродуктов заключается в добавке к ним антиокислителей (ингибиторов), резко замедляющих реакции окисления смолистых веществ, диолефинов и других и тем самым делающих нефтепродукты стабильными при хранении. Ингибиторами служат фенолы, ароматические амины, особенно аминофенолы и др.; достаточна добавка сотых и даже тысячных долей процента ингибиторов к нефтепродукту, чтобы сделать его стабильным в течение многих месяцев хранения.

Стабилизации подвергают моторные топлива, а также смазочные масла, в ряде случаев без предварительной очистки — в этом большое экономическое значение метода.

Источник

Оборудование для очистки сточных вод НПЗ

Физико-химическая очистка

Физико-химические методы наиболее эффективны для очистки сточных вод НПЗ с высоким содержанием примесей в растворенной или коллоидной форме. Физико-химические методы для очистки стоков с эмульгированными нефтепродуктами включают в себя методы коагуляции, флокуляции, электрокоагуляции и электрофлотации, жидкофазного окисления, коалесценции, электромагнитной сепарации и другие.

Наиболее часто в практике нефтехимических производств используются физико-химические методы:

Коагуляция

Процесс коагуляции используют для увеличения скорости осаждения взвешенных примесей и эмульгированных веществ. В процессе коагуляции под воздействием реагента — коагулянта мелкодисперсные частицы укрупняются и агрегируются. Эффективность удаления примесей коагуляцией максимальна для частиц размерами 1-100 мкм.

При добавлении коагулянта в сточной воде происходит интенсивное хлопьеобразование. Осаждение хлопьев происходит механически, под действием силы тяжести.

Образование хлопьев запускает сопутствующие процессы агрегирования и улавливания коллоидных веществ. Взаимное притяжение между хлопьями коагулянта и примесными частицами объясняется силами электростатического взаимодействия. Процесс коагуляции нейтрализует отрицательный заряд коллоидных частиц, вследствие чего они теряют стабильность.

Самый распространенный коагулянт — сульфат алюминия с химической формулой Al₂(SO₄)₃. Широко зарекомендовал себя на практике еще один коагулянт — оксихлорид алюминия (ОХА) с общей формулой Aln(OH)mCl3n-m.

Недостатки реагентной очистки минеральными коагулянтами сточных вод НПЗ:

• Необходимость добавлять относительно большие дозы коагулянта.
• В очищенной воде возрастает концентрация сульфат- и хлорид-ионов, что приводит к нежелательным эффектам коррозии сетей водоотведения.
• В результате химических реакций образуется осадок, который трудно обезвоживается и требует дальнейшей утилизации.

Недостатки минеральных коагулянтов в значительной мере устраняют высокомолекулярными флокулянтами органической или неорганической природы.

Флокуляция

Процесс флокуляции представляет собой агрегацию взвешенных примесей, как в результате «слипания», так и под воздействием частиц реагента — флокулянта. Флокулянт вызывает интенсивное образование и последующее осаждение хлопьев гидроксидов алюминия. Добавление флокулянта позволяет снизить дозу основного коагулянта, увеличить скорость и уменьшить продолжительность процесса осаждения хлопьев.

В практике очистки сточных вод нефтеперерабатывающих заводов используют флокулянты как природные, так и синтетические:

• Естественные органические флокулянты— крахмал, целлюлоза, декстрин, эфиры.
• Из неорганических флокулянтов наиболее распространен диоксид кремния с химической формулой xSiO₂ yH₂O.
• Синтетические флокулянты — это полимерные вещества, такие как полиакриламид с химической формулой [-CH₂-CH-CONH₂]n , технический полиакриламид и гидролизованный (ГППА).

При выборе конкретной марки флокулянта необходимо учесть его макромолекулярные свойства и природу растворенных в воде примесей.

Очистка нефтесодержащих сточных вод методом флокуляции ведется при рекомендуемой дозе ПАА в 0,75-1,5 мг/л.

Сточные воды НПЗ после коагулирования, можно подвергать дальнейшей очистке в отстойниках.

Наиболее эффективным методом очистки нефтесодержащих сточных вод, лишенным недостатков перечисленных методов, является флотация.

Флотация

Установки напорной флотации могут служить эффективным способом очистки сточных вод заводов по нефтепереработке от растворенных и эмульгированных нефтепродуктов.

В линию неполной рециркуляции потока направляют воздух, который растворяется в воде под избыточным давлением. При падении давления в воде образуются мелкие пузырьки воздуха, которые поднимаются к поверхности, увлекая с собой частицы растворенных примесей. На поверхности камеры пена вместе с загрязняющими веществами образуют слой флотошлама. Удаление флотошлама с поверхности осуществляется специальным скребком.

В процессе флотации тяжелые частицы загрязняющих веществ оседают на дно бункера и легко оттуда удаляются. Осветленные сточные воды после флотации поступают на следующие этапы очистки.

Для интенсификации процесса флотации возможно совмещать его с другими методами очистки, добавляя расчетные дозы коагулянта и флокулянта. Неорганические коагулянты (соли алюминия и железа), подкисляют сточные воды, вследствие чего происходит разрушение эмульгированной нефти. Тот же эффект могут дать некоторые полимерные органические вещества.

Эффективность метода флотации максимальна при очистке сточных вод нефтеперегонных заводов от гидрофобных загрязнителей:

• нефти,
• масел,
• жиров,
• синтетических моющих средств.

Лабораторные исследования доказали эффективность флотации для очистки нефтесодержащих стоков НПЗ. При анализе метода флотации с коагулянтом сернокислым алюминием выявлено, что конечное содержание нефтепродуктов в очищенной воде составляет 15-25 мг/л. Если в качестве реагента применялись полиэлектролиты, то концентрация нефтепродуктов снижалась до 10-15 мг/л. К сожалению, в практических условиях большинство флотационных установок не способны достичь глубокой очистки стоков нефтеперерабатывающих заводов от нефти.

Современные флотационные установки под маркой Flotomax, производимые компанией Argel, отвечают всем требованиям к очистному оборудованию. Оборудование представлено в широком диапазоне производительности, что позволяет подобрать наиболее оптимальное решение для очистки нефтесодержащих сточных вод.

Электрохимические методы

Электрохимические методы способны составить серьезную конкуренцию химическим и физико-химическим методам очистки стоков НПЗ при соблюдении требуемых условий.

Преимущества данного метода:

• В процессе очистки образуется меньше осадков, требующих дальнейшей утилизации.
• Минеральный состав сточных вод не изменяется.
• Простая технологическая схема процесса.
• Нет необходимости в реагентном хозяйстве.
• Производственные установки могут работать в полностью автоматическом режиме.
• Не требуется значительных площадей для размещения очистного оборудования.

Недостатки электрохимических методов очистки:

• Капитальные и эксплуатационные затраты на оборудование.
• Отложение солей на поверхности электродов.
• В электрохимических процессах выделяются газы, способные образовывать взрывоопасные смеси с воздухом, что требует устройства противопожарной вентиляции.

Источник

Очистка нефтепродуктов

Большая советская энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия . 1969—1978 .

Полезное

Смотреть что такое «Очистка нефтепродуктов» в других словарях:

ОЧИСТКА НЕФТЕПРОДУКТОВ — освобождение нефтепродуктов от нежелат. или недопустимых в товарном продукте компонентов (сернистых, кислородных и азотистых соединений, а также смол). Иногда в задачу очистки входит выделение из нефтепродуктов содержащихся в них твёрдых… … Большой энциклопедический политехнический словарь

очистка (нефтепродуктов) отбеливающими глинами — — [http://slovarionline.ru/anglo russkiy slovar neftegazovoy promyishlennosti/] Тематики нефтегазовая промышленность EN clay treating … Справочник технического переводчика

кислотная очистка (нефтепродуктов) — — [http://slovarionline.ru/anglo russkiy slovar neftegazovoy promyishlennosti/] Тематики нефтегазовая промышленность EN acid treatment … Справочник технического переводчика

контактно-земельная очистка (нефтепродуктов) — — [http://slovarionline.ru/anglo russkiy slovar neftegazovoy promyishlennosti/] Тематики нефтегазовая промышленность EN clay treating … Справочник технического переводчика

перколяционная очистка (нефтепродуктов) — — [http://slovarionline.ru/anglo russkiy slovar neftegazovoy promyishlennosti/] Тематики нефтегазовая промышленность EN percolation treatment … Справочник технического переводчика

ОЧИСТКА — (1) воды комплекс приёмов и устройств по обработке природной воды для придания ей качеств, необходимых для безопасного питьевого водоснабжения, а также водоснабжения хозяйственных, промышленных и энергетических установок в пределах санитарно… … Большая политехническая энциклопедия

очистка нефти и нефтепродуктов — переработка нефти — [http://slovarionline.ru/anglo russkiy slovar neftegazovoy promyishlennosti/] Тематики нефтегазовая промышленность Синонимы переработка нефти EN oil refining … Справочник технического переводчика

АДСОРБЦИОННАЯ ОЧИСТКА — нефтепродуктов, осуществляется для обеспечения их заданного группового состава, улучшения физ. хим. с в и эксплуатац. характеристик (напр., высокой диэлектрич. проницаемости). Этим методом из нефтепродуктов удаляют непредельные и ароматич.… … Химическая энциклопедия

КОНТАКТНАЯ ОЧИСТКА — нефтепродуктов, осуществляется с помощью адсорбентов для улучшения физ. хим. св в и эксплуатац. характеристик. Из нефтепродуктов удаляют нестабильные продукты разложения углеводородов, кислые и смолисто асфальтеновые в ва, серо , азот и… … Химическая энциклопедия

СЕРНОКИСЛОТНАЯ ОЧИСТКА — нефтепродуктов, применяется для очистки масляных фракций нефтей (типа бакинских или эмбинских) с целью получения масел малотоннажного либо специализир, ассортимента. Под воздействием к ты (92 98% ной Н 2SO4) в масляных фракциях протекают… … Химическая энциклопедия

Источник