ОСНОВЫ ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА НЕФТЯНЫХ МАСЕЛ

Нефтяные минеральные масла самого разного назначения по­лучают из остатков атмосферной перегонки нефти – мазутов. Процесс производства любых масел состоит из трех этапов:

1) подготовка сырья - получение исходных масляных фрак­ций;

2) получение компонентов из исходных масляных фракций;

3) смешение компонентов (компаундирование), добавление при­садок для получения товарных марок масел.

Подготовка сырья заключается в разгонке мазутов под ваку­умом. Фракции, используемые для производства масел, по способу получения делят на две группы: выделяемые в виде погонов при вакуумной разгонке мазу­та и гудрона. Соответственно масла, полученные при переработке мазута (дистиллятных масляных фрак­ций), называют дистиллятными, масла, полученные из гудрона остаточными.

Производство компонентов из исходных масляных фракций­ сложный многоступенчатый процесс. Основное назначение каждой ступени – полное или частичное удаление определенных групп соединений, отрицательно влияющих на эксплуатационные свойства масел. Из нефтяных фракций необходимо удалять все кислые соединения, непредельные углеводороды, частично серусодержа­щиe и смолистые соединения, полициклические арены с короткими боковыми цепями, твердые алканы.

В результате очистки масляных фракций от смолистых веществ цвет масел изменяется – они становятся светлее. Удаление смо­листых веществ и полициклических аренов с короткими боковыми цепями способствует снижению коксуемости и повышению индекса вязкости масел. Удаление смолистых веществ непредельных углеводородов значительно увеличивает термоокислительную ста­бильность. Очистка от кислых соединений снижает коррозионную активность, а выделение из состава масел твердых углеводородов приводит к понижению температуры застывания. Эффективность технологических процессов производства масел характеризуется достижением необходимых качественных показателей масел, а также выходом целевого продукта. ­

В основе производства компонентов масел из исходных масля­ных фракций лежат методы избирательного удаления нежелательных компонентов. Эти методы могут быть физи­ческими – экстракция растворителями, осаждение из раствора при понижении температуры; физико-химическими - адсорб­ция; химическими – взаимодействие с серной кислотой, гидро­очистка.

Производство остаточных масел сложнее, чем дистиллятных, из-за высокого содержания смолисто-асфальтеновых веществ в гудронах. Полученный при вакуумной разгонке гудрон подвергают, прежде всего, деасфальтизации – удаляют смолисто-асфальтено­вые вещества. Деасфальтизат направляют на очистку избиратель­ными растворителями (селективную очистку) фенолом или фур­фуролом. Цель селективной очистки – извлечение остаточных смолисто-асфальтеновых веществ и полициклических аренов с короткими боковыми цепями. Вместо деасфальтизации и селек­тивной очистки можно применить очистку парными раствори­телями.

Из рафината селективной очистки осаждают твердые алканы при помощи таких избирательных растворителей, как ацетон, дихлорэтан и др. Продукт депарафинизации окончательно доводят до кондиции путем адсорбционной или гидроочистки.

Дистиллятные масляные фракции, как правило, в деасфальти­зации не нуждаются. В остальном общие схемы производства ди­стиллятных и остаточных масел совпадают.

Принципиальная схема производства компонентов масла из дистиллятных и остаточных фракций приведена на рис. 1. Там же показана схема производства парафина и церезина из побочных продуктов депарафинизации.

Поскольку процесс гидроочистки улучшает эффективность при­менения избирательных растворителей, современные схемы произ­водства масел включают этот процесс рис. 2.

Внедрение в нефтеперерабатывающую промышленность процес­сов гидрокрекинга и гидроизомеризации несколько изменит схему получения дистиллятных масел. Продукт гидрокрекинга вакуум­ного газойля фракция 350°С – к.к. представляет собой ценное сырье для производства масел и нуждается только в депарафинизации.

Высококачественные масла можно получать также при гидро­изомеризации парафинов – побочных продуктов депара­финизации масел.

Основные свойства товарных масел приведены в табл. 1.

Масла товарных марок приготовляют смешением отдельных компонентов с добавлением присадок.

Таблица 1. Свойства товарных масел

Рисунок 1. Переработка нефти по топливно-масляному варианту.

Рисунок 2. Производство базовых масел на комбинированной установке КМ – 1/2