39 Достоинства и недостатки избирательных растворителей (фенол, фурфурол, n-метилпирролидон). Написать формулы.

В качестве растворителей на ранних этапах развития процессов селективной очистки масел использовались анилин, нитробензол, жидкий сернистый ангидрид, хлорекс и др. Основными промышленными растворителями в настоящее вре­мя являются фенол, фурфурол и находящий все большее примене­ние М-метилпирролидон (NМП).

Природа растворителя. В настоящее время в мировой нефтепе­реработке для селективной очистки масел применяются в основном следующие три избирательных растворителя: фенол, фурфурол и N-метилпирролидон

Фенол как избирательный растворитель для очистки масел из­вестен давно. Еще в 1922 г. был взят патент на применение фенола для очистки нефтепродуктов. В 1930 г. в Канале была построена первая промышленная установка селективной очистки масел фенолом.

По растворяющей способности фенол значительно превосходит фурфурол, поэтому очистка масел фенолом производится при меньшем расходе растворителя и при более низких температурах.

При очистке масел фенолом достаточно полно извлекаются полициклические углеводороды с короткими боковыми цепями. В значительно меньшей степени извлекаются фенолом смолистые соединения. Практически совсем не растворимы в феноле асфальтены, поэтому остаточные продукты (гудроны, полугудроны) должны быть предварительно деасфальтированы.

При фенольной очистке масляные фракции одновременно обес­сериваются и деазотируются в результате их удаления в составе по­лициклических углеводородов и смол.

Сравнительно низкая плотность и высокая температура плавле­ния, вязкость и поверхностное натяжение фенола при температурах очистки, относящиеся к его недостаткам, затрудняет массообмен и способствуют образованию эмульсии В результате при очистке ма­сел фенолом не могут быть использованы высокоэффективные экст­ракционные аппараты, в частности, роторно-дисковые контакторы, хо­рошо зарекомендовавшие себя при очистке фурфуролом.

Фурфурол - гетероциклический альдегид фура но­вого ряда. Фурфурол относится к числу избиратель­ных растворителей с высокой селективностью и сравнительно низкой растворяющей способностью. При фурфурольной очистке масел достигается четкое экстрагирование низкоиндексных компонентов из сырья и, как следствие, высокие выходы рафината. однако процесс требует повышенного расхода растворителя по сравнению с фенольной очисткой

Фурфурол обладает более высокой плот­ностью, и в этой связи сепарация рафинатной и экстрактной фаз по высоте экстракционной колонны будет осуществляться более полно при очистке масел фурфуролом. Для улучшения разделения фаз при фенольной очистке масел приходится несколько снижать произво­дительность установки по сырью.

Фурфурол имеет более низкую температуру плавления, а это в свою очередь обеспечивает более широкий диапазон рабочих температур в экстракционной колонне при фурфурольной очистке масел.

Температура низа экстракционной колонны при фенольной о чист­ке ограничена температурой плавления фенола.

Фурфурол имеет и более низкую температуру кипения, что сни­жает тепловые затраты при регенерации растворителей из фаз

Из-за пониженной растворяющей способности фурфурол при­меняется при очистке преимущественно дистиллятных масляных фракций.

Основным недостатком фурфурола являются его низкие терми­ческая и окислительная способности. По этой причине в технологи­ческую схему фурфурольной очистки масел приходится ввести до­полнительную стадию деаэрации сырья, где под вакуумом с подачей перегретого водяного пара из сырьевого потока удаляются воздух и влага. Кроме того, для предотвращения окисления фурфурола его вынуждены хранить под защитным слоем масла или инертного газа.

N - метилпирролидон имеет более высокую растворяющую способность по сравнению с фурфуролом и несколько меньшую - по сравнению с фенолом. От фенола N-метилпирролидон отличается большей избирательностью по отно­шению к углеводородам ароматического ряда, нетоксичностью и более низкой температурой плавления. При экстракции масел

N-метилпирролидон обеспечивает больший (на 5 - 7%) выход и лучшее качество рафината при в 1,5 раза меньшей кратности растворителя по сравнению с фенолом. Кроме того, NМП не образует азеотропа с водой, что прак­тически исключает необходимость водного контура в блоке регене­рации растворителя, при этом достигаются примерно на 25 - 30 % низкие энергозатраты.

В структуре мощностей селективной очистки масел за рубежом, особенно в США, преобладают процессы с использованием NМП (~45 %) и фурфурола (~35 %), а в бывшем СССР - главным образом фенола (>70%).

Один из серьезных недостатков N-МП – невысокая стабильность. Осмоление начинается при 200^оС. С ростом температуры кислотное число N-МП растет. В присутствии воды возможен гидролиз с образованием кислых продуктов. На последних стадиях отгонки из растворов требуется вакуум, так как высокая t_кип N-МП и его умеренная термическая стабильность ограничивают температуру его нагрева (300^оС).

--- ФУРФУРОЛ

---- ФЕНОЛ

--- N – метилпирролидон