Очистка нефтепродуктов и масел

Очистка нефтепродуктов

Фракции, получаемые в воде первичной и вторичной переработки содержат в своем составе различные примеси. Состав и концентрация примесей зависит от состава сырья и технологического режима работы установки.

Очистка светлых нефтепродуктов

Нежелательными примесями светлых нефтепродуктах является сернистые и азотистые соединения, нафтеновые кислоты, смолы, твердые парафины, непредельные соединения. Присутствие сернистых соединений и нафтеновых кислот вызывают корозию оборудования и падение мощности двигателя. Азотные соединения являются катализаторами – ядами. Непредельные соединения в топливах при хранении и эксплуатации начинают изменять стабильность топлива, образуя осадки, мешающее работе двигателя. Присутствие смол в топливе приводит к нагарообразованию их деталей камер сгорания. Твердые углеводороды приводят к увеличению температур их застывания, в результате парафины осаждаются на двигатель. К разным нефтепродуктам предъявляется внутренние требования. Например, в ряде растворителей нежелательно присутствие ароматических у.в., в д.т. удаляют парфины и т.п.

Для удаления вредных примесей применяют:

1) щелочная очистка – обработка бензиновых, керосиновых и дизельных фракций растворами щелочей. При этом из бензинов удоляются кислотные соединения (Сероводород, меркантаны)

2) Кислотно-щелочная очистка – применяются с целью удаления из дистиллятов непредельных и ароматических углеводородов, а также смол. Заключается она в обработке продукта сначала серной кислотой, а затем ─ в ее нейтрализации водным раствором щелочи.

3) Депарафинизация – используется для понижения температуры застывания дизельных топлив и заключается в обработке дистиллята раство- ром карбамида. В ходе реакции парафиновые углеводороды образуют с карбамидом соединение, которое сначала отделяется от продукта, а затем при нагревании разлагается на парафин и карбамид.

4) Гидроочистка – применяется для удаления сернистых соединений из бензиновых, керосиновых и дизельных фракций первичной перегонки нефти. Для этого в систему при температуре 350…4300С и давлении 3…7 МПа в присутствии катализатора вводят водород. Он вытесняет серу в виде сероводорода.

5) Ингибирование применятся для подавления реакций окисления и полимеризации непредельных углеводородов в бензинах термического крекинга путем введения специальных добавок.

Для очистки смазочных масел применяют следующие процессы:

1) Селективную очистку растворителями селективными растворителями называют вещества, которые обладают способностью извлекать при определенной температуре из нефтепродукта только какие-то определенные компоненты, не растворяя других компонентов и не растворяясь в них.

Очистка производится в экстракционных колоннах, которые бывают либо полыми внутри, либо с насадкой или тарелками различного типа.

Для очистки масел применяют следующие растворители: фурфурол, фенол, пропан, ацетон, бензол, толуол и другие. С их помощью из масел удаляют смолы, асфальтены, ароматические углеводороды и твердые парафиновые углеводороды.

В результате селективной очистки образуются две фазы: полезные компоненты масла (рафинат) и нежелательные примеси (экстракт).

2) Депарафинизаци подвергают рафинаты селективной очистки, полученные из парафинистых нефтей и содержащие твердые углеводороды. Если этого не сделать, то при понижении температуры масла теряют подвижность и становятся непригодными для эксплуатации.

3) Депарафинизацию масел выполняют охлаждением их растворов в различных низкокипящих растворителях (ацетон, метилэтилкетон, сжиженный пропан и др.). Можно производить депарафинизацию, так же, как и дизтоплива, при помощи карбамида.

4)Целью гидроочистки является улучшение цвета и стабильности масел, повышение их вязкостно-температурных свойств, снижение коксуемости и содержания серы. Сущность данного процесса заключается в воздействии водорода на масляную фракцию в присутствии катализатора при температуре, вызывающей распад сернистых и других соединений.

5) Деасфальтизация масел производится с целью их очистки от асфальто-смолистых веществ. Для этого используется серная кислота.

11) ХРАНЕНИЕ НЕФТИ И НЕФТЕПРОДУКТОВ

Содержание резервных запасов нефти и нефтепродуктов в условиях, обеспечивающих их количественную и качественную сохранность в течение установленного времени. Предусматривается при необходимости компенсации неравномерности потребления, оперативного и народно-хозяйственного резервирования. Иногда хранение нефти и нефтепродуктов совмещается с другими технологическими операциями (обезвоживание, обессоливание нефти, смешение, подогрев и т.д.). Осуществляется в ёмкостях на нефтепромыслах, перекачивающих станциях и наливных станциях магистральных нефте- и продуктопроводов, сырьевых и товарных парках нефтеперерабатывающих заводов; в ёмкостях и мелкой таре на нефтебазах и автозаправочных станциях.

Складские предприятия для хранения нефти и нефтепродуктов разделяются на самостоятельные и входящие в состав других предприятий (см. нефтебаза, нефтехранилище, резервуарный парк). Величина суммарного объёма резервуарной ёмкости хранилища зависит от грузооборота нефти и нефтепродуктов, интенсивности и характера основных технологических операций, назначения и географического расположения объекта. В основу расчёта ёмкости по сортам нефтепродуктов принимается их годовой грузооборот и графики (планы) завоза и вывоза в местной реализации. Объём хранилищ нефти и нефтепродуктов принимают по нормам технологического проектирования, равным несколько суточным производительностям объекта.

Емкости для хранения нефти и нефтепродуктов сооружают из несгораемых материалов в наземном, подземном и полуподземном исполнении (см. нефтяной резервуар). Наибольшее распространение получили наземные вертикальные стальные цилиндрические резервуары (тип PBC), на мелких нефтебазах и АЗС — подземные и наземные горизонтальные цилиндрические резервуары (тип РГС), для хранения нефти и мазута — железобетонные резервуары (тип ЖБР).

Широко распространены резервуары типа PBC низкого давления со щитовой, конической и сферической кровлей и плоским днищем, так называемые атмосферные. Это в основном типовые резервуары (изготовляются на заводе в виде рулонов, а на месте установки их монтируют на подготовленном фундаменте), рассчитанные на внутреннем избыточное давление до 0,002 МПа и вакуум до 0,00025 МПа; сооружаются объёмом 100-120 000 м3. Для нефти и нефтепродуктов с высоким давлением насыщенных паров резервуары оборудуются внутренним понтоном (рис. 1) или плавающей крышей (рис. 2) вместо стационарной.

схема резервуара с плавающей крышейРезервуары типа РГС в отличие от вертикальных изготовляют, как правило, на заводах объёмом 3-100 м3 и поставляют на место установки в готовом виде; используют для хранения различных нефтепродуктов и малых количествах. По сравнению с резервуарами типа PBC они более металлоёмки, но хранить нефтепродукты в них можно под высоким избыточным давлением и вакуумом. Типовые резервуары РГС выдерживают избыточное давление до 0,07 МПа и вакуум до 0,001 МПа; их габаритные размеры принимаются с учётом возможности транспортировки в готовом виде железнодорожным транспортом. Резервуары устанавливают под землёй на глубину не более 1,2 м от поверхности площадки. При необходимости самотёчного отпуска нефтепродукта или когда затруднена подземная установка из-за высокого стояния грунтовых вод, их монтируют на опорах и фундаментах.

Подземные хранилища предназначены главным образом для больших запасов нефти и нефтепродуктов. В зависимости от схемы устройства и способа сооружения различают ледогрунтовые, шахтные хранилища, подводные нефтехранилища, а также хранилища, создаваемые способом камуфлетного взрыва или сооружаемые в толще каменной соли способом выщелачивания. Наибольшее распространение в CCCP для хранения нефтепродуктов получили хранилища в отложениях каменной соли (см. соляные хранилища). Минимальную глубину залегания подземных ёмкостей определяют исходя из геологических условий, физических свойств нефти или нефтепродуктов, давления насыщенных паров. Правильная и безопасная эксплуатация резервуаров и хранилищ обеспечивается специальным оборудованием, монтируемым на них, и поддержанием его, а рабочем состоянии в соответствии с правилами технической эксплуатации. Для охраны окружающей среды вокруг хранилищ нефти и нефтепродуктов организуют санитарно-защитные зоны.