Сернокислотная очистка

При обработке серной кислотой из масляной фракции удаля­ются смолисто-асфальтеновые вещества, непредельные углеводороды, нафтеновые кислоты, частично азот- и серосодержащие сое­динения, полициклические арены.

Масляная фракция, обработанная серной кислотой, расслаива­ется на два слоя. Нижний слой – кислый гудрон – состоит из продуктов реакции, избытка кислоты, соединений, растворившихся­ в кислоте, и масла, механически увлеченного в нижний слой. Верхний слой – кислое масло – состоит из углеводородов масля­ной фракции, а также незначительного количества кислых продук­тов реакции растворимых в масле. Небольшое количество серной кислоты тоже увлекается маслом.

Параметры сернокислотной очистки (а также защелачивания и водной промывки), которые зависят от химического состава и вязкости сырья и от требуемого качества очищенного продукта, в каждом отдельном случае подбираются опытным путем.

Результаты очистки зависят от температуры очистки, продол­жительности контакта масла с кислотой, концентрации и расхода серной кислоты, порядка введения кислоты.

Температура очистки. Очистку масел серной кислотой следует вести при возможно более низких температурах. Повышение тем­пературы усиливает реакцию образования сульфокислот, что при­водит к большим потерям. Кроме того, при более высокой темпе­ратуре усиливается растворение гудрона в кислом масле, отчего ухудшается цвет товарного продукта. Кислый гудрон в результате превращения смол в асфальтены становится твердым и хрупким, его трудно спустить через нижний штуцер аппарата.

Однако вязкие масла очищать при низких температурах за­труднительно из-за плохого смешения кислоты с маслом и ухуд­шения условий осаждения кислого гудрона.

На практике очистку проводят при следующих температурах:

Концентрация и расход кислоты. Серная кислота, применяемая для очистки, имеет концентрацию от 92 до 96%. Активность серной кислоты значительно снижается при концентрации ее ниже 90%. Дымящая серная кислота вызывает усиленное образование сульфокислот. Ее применяют только для получения бесцветных (медицинских, парфюмерных) масел. В результате очистки кон­центрация кислоты падает. Кислый гудрон содержит от 25 до 70% непрореагировавшей серной кислоты.

Расход серной кислоты на очистку зависит как от качества сырья, так и от требуемой степени очистки. С увеличением расхо­да кислоты цвет масла улучшается. Расход кислоты при очистке дистиллятных масел составляет 3 – 10%, при очистке остаточных масел расход кислоты возрастает до 15 – 20%. Расход дымящей серной кислоты на очистку парфюмерных и медицинских масел доходит до 50 – 60%.

Порядок обработки кислотой. Очищаемый продукт обычно со­держит влагу, которая разбавляет кислоту и снижает ее эффек­тивность. Поэтому перед очисткой масло подсушивают, применяя для осушки 0,25 – 2% той же серной кислоты, что и для очистки. После подсушки кислый гудрон удаляют, и далее обрабатывают масло порциями кислоты по 3 – 4%, каждый раз, тщательно осаж­дая и отделяя кислый гудрон. Остаточные масла очищают в один прием из-за плохого осаждения кислого гудрона.

Продолжительность контакта. Время контакта зависит от интенсивности перемешивания и условий удаления кислого гудрона. При слишком длительном перемешивании кислый гудрон частич­но растворяется в масле. В аппаратах вместимостью 25 – 100т перемешивание продолжается от 30 до 70 мин.

Время отстоя кислого гудрона должно быть как можно меньше (4 – 8 ч. при использовании осадителей). Поэтому температуру очистки выбирают с учетом вязкости среды. Для ускорения осаждения применяют коагулянты: 6 – 9%-ный раствор едкого натра, раствор жидкого стекла, холодную воду. Эти вещества добавляют после окончания перемешивания масла с кислотой.

Аппаратура. Основной аппарат - цилиндрическая емкость с коническим днищем объемом от 25 до 250 м³. Перемешивание осу­ществляется воздухом. Аппарат оборудован паровой рубашкой в конусной части.