А Б В Г Д Е Є Ж З І Ї Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ю Я
Критична температура - пропан
Критична температура пропану становить 95 6 С, поб'ю-тана 134 С. В широкому діапазоні глибин буря свердловин температура циркулюючого бурового розчину може виявитися нижче критичної для цих вуглеводнів.
Залежність виходу асфальту з концентрату нафти від щільності пропану. кратність пропану 8. 1 (про При температурах, близьких до критичної температури пропану (96 8 С), розчинність складових частин олійної сировини зменшується. Відбувається це тому, що з наближенням температури розчину до області критичного стану даного розчинника різко знижується його щільність і, отже, різко збільшується молярний об'єм. Ці ж показники для високомолекулярних вуглеводнів сировини змінюються відносно мало. В результаті зменшуються сили тяжіння між молекулами розчинника і вуглеводнів, що призводить до зниження розчинності. Залежність виділення найбільш високомолекулярних компонентів концентрату нафти з розчину в пропані від його щільності (рис. 22) прямолінійна при звичайних температурних умовах процесу деасфальтизації.
Вплив температури на вихід і якість деасфальтізата. Підвищення температури процесу в області, близької до критичної температури пропану, призводить до послідовного зниження розчинності груп компонентів, що дозволяє Фракціоновані гудрони з виділенням груп вуглеводнів, що розрізняються за структурою та молекулярної масі. Отже, в цій температурній області пропан є фракционируют розчинником. Високомолекулярні смоли і поліциклічні ароматичні вуглеводні, що виділяються при високих температурах, завдяки дії дисперсійних сил виймають з розчину в пропане візкомолекулярние смоли і нізкоіндексние вуглеводні, підвищуючи тим самим якість деасфальтізата.
При температурах 85 - 95 С, дуже близьких до критичної температури пропану, внаслідок загального зменшення розчинності в ньому вуглеводнів оптимальної кратності пропану до сировини не спостерігається. Розчинність вуглеводнів, що містяться в сировині, в зазначених умовах відповідає певній кратності пропану.
Така залежність розчинюючої здатності пропану від температури (в області, близької до критичної температури пропану) спостерігається при тисках, відповідних тиску насичених парів пропану при даних температурах. Створення тисків, що перевищують тиск насичених парів пропану, призводить до збільшення його щільності і розчинюючої здатності.
Визначення розчинності бензолу в пропане проводилося при температурах вище 100 ° С, так як критична температура пропану дорівнює 96 8 С. Досліди показали, що для отримання високого вмісту бензолу в стислому пропане потрібні дуже невеликі тиску, але підвищені температури.
Розчинність груп вуглеводнів. Такий характер зміни розчинюючої здатності пропану зі зміною температури (в області, наближається до критичної температури пропану) спостерігається при тисках, відповідних тиску насичених парів пропану при даних температурах. В умовах температур, дуже близьких до критичної, створення тисків, що перевищують тиск насичених парів пропану, що дозволяють збільшити щільність останнього, підвищує його розчиняють здатність.
Рідкі вуглеводні парафінового підстави, що містяться в олійній сировині, добре розчинні в пропані в широкому інтервалі температур - Від мінус 40-мінус 45 до температур, близьких до критичної температури пропану. Це дозволяє застосовувати пропан для різних процесів очищення олійної сировини з отриманням в розчині найціннішою його частини - рідких вуглеводнів з малим числам циклів і довгими парафінові ланцюжками.
При температурі навколишнього середовища пропан розчиняє вихідне масло, а при підвищенні температури до 40 - - 60 С з розчину виділяються смолисті і асфальтові з'єднання. При критичній температурі пропану 96 8 З його растворяющая здатність падає до мінімуму і виділяються наступні масляні фракції. Поділ масла відбувається по щільності фракцій і має схожість з ефектом дистиляції, але через відносно низьких температур проходить в більш постійних умовах. Пропан не відокремлює ароматичних і нафтенових вуглеводнів від парафінових, і екстракція з його участю анітрохи не покращує властивостей масел. Раніше ж описані розчинники підвищують якість масел. У зв'язку з цим обробка масел пропаном служить тільки для видалення асфальтових з'єднань.
При помірних температурах деасфальтизації (40 - 70 С) зі збільшенням кратності пропану якість деасфальтізата поліпшується, але вихід його зменшується. При температурах, дуже близьких до критичної температури пропану, опти-м-альної кратності пропану до сировини не спостерігається; зі збільшенням витрати пропану зростає концентрація в ньому вуглеводнів з більш високими щільністю, в'язкістю і циклічністю.
фазовий стан суміші гудрону. У міру подальшого підвищення температури обсяг асфальтової фази збільшується і обмежує її пряма КТРй-5 піднімається. У точці Б, відповідати температурі 96 7 СС (критична температура пропану), асфальтова фаза досягає 100% - ного обсягу.
Від фракційного складу сировини при деасфальтизації пропаном залежить і температура освіти двухфазной системи. Зі зменшенням в'язкості сировини (рис. 13) зростає температура утворення другої фази, наближаючись до критичної температури пропану, що робить деасфальтизації такого сировини недоцільною[19, с. С увеличением глубины отбора низкокипящих фракций в гудроне увеличивается содержание смолистых веществ и высокомолекулярных углеводородов, что приводит к повышению его вязкости и коксуемости.
Результаты деасфальтизации остаточных. От фракционного состава сырья при деасфальтизации пропаном зависит и температура образования двухфазной системы. С уменьшением ( вязкости сырья ( рис. 13) ( Возрастает температура образования второй фазы, приближаясь к критической температуре пропана, что делает деасфальтизацию такого сырья нецелесообразной[19, с. С увеличением глубины отбора низкокипящих фракций в гудроне увеличивается содержание смолистых веществ и высокомолекулярных углеводородов, что приводит к повышению его вязкости и коксуемости.
Материальный баланс и примерная характеристика продуктов, получаемых при деасфальтизации гудрона с началом кипения выше 490 С. Температура, при которой при соответствующей кратности пропана к сырью возможно отделение от него асфальто-смолистых веществ, составляет от 40 до 90 С. При 40 С часть смол остается в растворе, а при 90 С - температуре, очень близкой к критической температуре пропана ( 96 8 С), многие ценные углеводороды не растворяются в нем и выпадают вместе со смолами. Поэтому целесообразно вести процесс в более узком температурном интервале - 50 - 85 С.
Пределы температур, при которых при данной кратности пропана к сырью возможно отделение от него асфальто-смолистых веществ, составляют 40 - 90 С. Учитывая, что растворимость углеводородов концентрата нефти с повышением температур уменьшается, можно сказать, что при 40 С не произойдет полного отделения смол, так как часть их останется в растворе, при температуре 90 С, очень близкой к критической температуре пропана ( 96 8 С), многие ценные углеводороды не растворяются в нем и выпадают вместе со смолами. Поэтому целесообразно вести процесс в более узком температурном интервале, примерно 50 - 85 С.
Смолы и особенно асфальтены, - компоненты сырья, наименее растворимые в жидком пропане. На различной растворимости составляющих компонентов и основано использование пропана как де-асфальтирующего растворителя. При температурах, близких к критической температуре пропана ( около 96 С), растворимость составных частей масляного сырья уменьшается. С повышением температуры процесса от 75 до 90 С улучшается качество деасфальтизата, но снижается его выход, так как из раствора выделяются преимущественно компоненты с высокими значениями плотности, коэффициента преломления и молекулярной массы; к ним, в частности, относятся высокомолекулярные полициклические углеводороды.
Критические температуры растворения жирных кислот в жидком пропане. Растворимость различных жиров и эфиров в пропане[130, 132, 136, 137]різна, отже з'являється можливість поділу цих речовин. Встановлено цілком певна зворотна залежність між молекулярною масою і критичною температурою розчинності. У ефірів з молекулярної касою - 460 г і кислот з молекулярної масою 230 г критична температура розчинності збігається з критичною температурою пропану. Ці сполуки, як і всі інші з меншою молекулярною масою, повністю розчиняються в пропані.
При недостатньо чіткої вакуумної перегонці мазуту виходить гудрон містить велику кількість фракцій, що википають до 500 С. Низькомолекулярні вуглеводні, що містяться в залишковому сировину, більш розчинні в пропані в області предкрітічес-ких температур, ніж високомолекулярні фракції. Розчиняючись в пропані, вони діють як проміжний розчинник, підвищуючи завдяки наявності в їх молекулах довгих парафінових ланцюгів дисперсионную складову Ван-дер - ваальсово сил і тим самим розчиняють здатність розчинника по відношенню до високомолекулярних і поліциклічні вуглеводнів і смол. Крім того, при деасфальтизації полегшеного мас-ловязкого залишку зростає температура освіти двухфазной системи, наближаючись до критичної температури пропану.
Температура деасфальтизації грає велику роль в процесі. Чим вище температура, тим (при тому ж співвідношенні пропану і сировини) повніше переходять із сировини в асфальтовий шар смоли і поліциклічні вуглеводні, поліпшується колір деасфальтізата, знижуються його в'язкість, щільність і коксованість, однак вихід деасфальтізата знижується. При відповідних тиску і кратності пропану до сировини відділення від нього смолисто-асфальтенових речовин можливо при температурах від 40 до 90 С. При 40 С частина смол залишається в розчині, а при 90 С - температурі, дуже близькою до критичної температури пропану (96 8 З ), багато цінних вуглеводні не розчиняються в ньому і випадають разом зі смолами.
Для малоомолістого сировини з високим вмістом парафино - масляні компонентів потрібна вища кратність пропану, ніж для сировини, багатого смолисто-асфальтено-вимі речовинами. Не менш важливою умовою є температура процесу деасфальтизації. Його доцільно вести в порівняно вузькому інтервалі температур - приблизно 50 - 85 С, так як до 40 - 50 С нейтральні смоли, хоча і погано, але розчиняються в пропані, а при температурі 90 С, близькою до критичної температури пропану (96 8 С) , багато цінних вуглеводні не розчиняються в ньому і випадають разом зі смолами.
Штуцер вентиля повинен бути заглушений, а на горловину надітий запобіжний ковпак. Не допускається будь-який ремонт балонів, наповнених газом, а також їх вентилів. Транспортування балонів повинна виключати можливість їх падіння і ударів один об одного. Знімати балони з автомашини ковпаками вниз не дозволяється. Особливо небезпечний нагрів балона з рідким технічним пропаном до критичної температури пропану ГКР а97 С і вище, так як при цьому вся рідка фаза переходить в газоподібну ц тиск в балоні зростає до руйнівної величини.
Залежність виходу асфальту з концентрату нафти від щільності пропану. Кратність пропану 8. 1 (за об'ємом. За дослідженнями Н. Ф. Богданова і А. Г. Мартиненко, розчинність вуглеводнів масляних фракцій в пропані в критичній області падає зі збільшенням щільності і молекулярного ваги вуглеводнів. З цього випливає, що з розчину нафтового залишку в пропане будуть виділятися в першу чергу компоненти з високими щільністю, коефіцієнтом заломлення і молекулярною вагою. до їх числа відносяться асфальтени і смолисті речовини. При досягненні крити-чеський температури розчинника все вуглеводні виділяються з розчину. Ця розчинність також знаходиться в прямолінійною залежності від щільності пропану і графічно представляється прямими з різним кутом нахилу до осі абсцис. Як видно з рис. 45 (дані І. Б. Губенко та автора), з підвищенням температури розчинність поліциклічних вуглеводнів і смол при наближенні до критичної температури пропану прагне до нуля. .
Залежність виходу асфальту з концентрату нафти від щільності пропану. кратність пропану 8. 1 (про При температурах, близьких до критичної температури пропану (96 8 С), розчинність складових частин олійної сировини зменшується. Відбувається це тому, що з наближенням температури розчину до області критичного стану даного розчинника різко знижується його щільність і, отже, різко збільшується молярний об'єм. Ці ж показники для високомолекулярних вуглеводнів сировини змінюються відносно мало. В результаті зменшуються сили тяжіння між молекулами розчинника і вуглеводнів, що призводить до зниження розчинності. Залежність виділення найбільш високомолекулярних компонентів концентрату нафти з розчину в пропані від його щільності (рис. 22) прямолінійна при звичайних температурних умовах процесу деасфальтизації.
Вплив температури на вихід і якість деасфальтізата. Підвищення температури процесу в області, близької до критичної температури пропану, призводить до послідовного зниження розчинності груп компонентів, що дозволяє Фракціоновані гудрони з виділенням груп вуглеводнів, що розрізняються за структурою та молекулярної масі. Отже, в цій температурній області пропан є фракционируют розчинником. Високомолекулярні смоли і поліциклічні ароматичні вуглеводні, що виділяються при високих температурах, завдяки дії дисперсійних сил виймають з розчину в пропане візкомолекулярние смоли і нізкоіндексние вуглеводні, підвищуючи тим самим якість деасфальтізата.
При температурах 85 - 95 С, дуже близьких до критичної температури пропану, внаслідок загального зменшення розчинності в ньому вуглеводнів оптимальної кратності пропану до сировини не спостерігається. Розчинність вуглеводнів, що містяться в сировині, в зазначених умовах відповідає певній кратності пропану.
Така залежність розчинюючої здатності пропану від температури (в області, близької до критичної температури пропану) спостерігається при тисках, відповідних тиску насичених парів пропану при даних температурах. Створення тисків, що перевищують тиск насичених парів пропану, призводить до збільшення його щільності і розчинюючої здатності.
Визначення розчинності бензолу в пропане проводилося при температурах вище 100 ° С, так як критична температура пропану дорівнює 96 8 С. Досліди показали, що для отримання високого вмісту бензолу в стислому пропане потрібні дуже невеликі тиску, але підвищені температури.
Розчинність груп вуглеводнів. Такий характер зміни розчинюючої здатності пропану зі зміною температури (в області, наближається до критичної температури пропану) спостерігається при тисках, відповідних тиску насичених парів пропану при даних температурах. В умовах температур, дуже близьких до критичної, створення тисків, що перевищують тиск насичених парів пропану, що дозволяють збільшити щільність останнього, підвищує його розчиняють здатність.
Рідкі вуглеводні парафінового підстави, що містяться в олійній сировині, добре розчинні в пропані в широкому інтервалі температур - Від мінус 40-мінус 45 до температур, близьких до критичної температури пропану. Це дозволяє застосовувати пропан для різних процесів очищення олійної сировини з отриманням в розчині найціннішою його частини - рідких вуглеводнів з малим числам циклів і довгими парафінові ланцюжками.
При температурі навколишнього середовища пропан розчиняє вихідне масло, а при підвищенні температури до 40 - - 60 С з розчину виділяються смолисті і асфальтові з'єднання. При критичній температурі пропану 96 8 З його растворяющая здатність падає до мінімуму і виділяються наступні масляні фракції. Поділ масла відбувається по щільності фракцій і має схожість з ефектом дистиляції, але через відносно низьких температур проходить в більш постійних умовах. Пропан не відокремлює ароматичних і нафтенових вуглеводнів від парафінових, і екстракція з його участю анітрохи не покращує властивостей масел. Раніше ж описані розчинники підвищують якість масел. У зв'язку з цим обробка масел пропаном служить тільки для видалення асфальтових з'єднань.
При помірних температурах деасфальтизації (40 - 70 С) зі збільшенням кратності пропану якість деасфальтізата поліпшується, але вихід його зменшується. При температурах, дуже близьких до критичної температури пропану, опти-м-альної кратності пропану до сировини не спостерігається; зі збільшенням витрати пропану зростає концентрація в ньому вуглеводнів з більш високими щільністю, в'язкістю і циклічністю.
фазовий стан суміші гудрону. У міру подальшого підвищення температури обсяг асфальтової фази збільшується і обмежує її пряма КТРй-5 піднімається. У точці Б, відповідати температурі 96 7 СС (критична температура пропану), асфальтова фаза досягає 100% - ного обсягу.
Від фракційного складу сировини при деасфальтизації пропаном залежить і температура освіти двухфазной системи. Зі зменшенням в'язкості сировини (рис. 13) зростає температура утворення другої фази, наближаючись до критичної температури пропану, що робить деасфальтизації такого сировини недоцільною[19, с. С увеличением глубины отбора низкокипящих фракций в гудроне увеличивается содержание смолистых веществ и высокомолекулярных углеводородов, что приводит к повышению его вязкости и коксуемости.
Результаты деасфальтизации остаточных. От фракционного состава сырья при деасфальтизации пропаном зависит и температура образования двухфазной системы. С уменьшением ( вязкости сырья ( рис. 13) ( Возрастает температура образования второй фазы, приближаясь к критической температуре пропана, что делает деасфальтизацию такого сырья нецелесообразной[19, с. С увеличением глубины отбора низкокипящих фракций в гудроне увеличивается содержание смолистых веществ и высокомолекулярных углеводородов, что приводит к повышению его вязкости и коксуемости.
Материальный баланс и примерная характеристика продуктов, получаемых при деасфальтизации гудрона с началом кипения выше 490 С. Температура, при которой при соответствующей кратности пропана к сырью возможно отделение от него асфальто-смолистых веществ, составляет от 40 до 90 С. При 40 С часть смол остается в растворе, а при 90 С - температуре, очень близкой к критической температуре пропана ( 96 8 С), многие ценные углеводороды не растворяются в нем и выпадают вместе со смолами. Поэтому целесообразно вести процесс в более узком температурном интервале - 50 - 85 С.
Пределы температур, при которых при данной кратности пропана к сырью возможно отделение от него асфальто-смолистых веществ, составляют 40 - 90 С. Учитывая, что растворимость углеводородов концентрата нефти с повышением температур уменьшается, можно сказать, что при 40 С не произойдет полного отделения смол, так как часть их останется в растворе, при температуре 90 С, очень близкой к критической температуре пропана ( 96 8 С), многие ценные углеводороды не растворяются в нем и выпадают вместе со смолами. Поэтому целесообразно вести процесс в более узком температурном интервале, примерно 50 - 85 С.
Смолы и особенно асфальтены, - компоненты сырья, наименее растворимые в жидком пропане. На различной растворимости составляющих компонентов и основано использование пропана как де-асфальтирующего растворителя. При температурах, близких к критической температуре пропана ( около 96 С), растворимость составных частей масляного сырья уменьшается. С повышением температуры процесса от 75 до 90 С улучшается качество деасфальтизата, но снижается его выход, так как из раствора выделяются преимущественно компоненты с высокими значениями плотности, коэффициента преломления и молекулярной массы; к ним, в частности, относятся высокомолекулярные полициклические углеводороды.
Критические температуры растворения жирных кислот в жидком пропане. Растворимость различных жиров и эфиров в пропане[130, 132, 136, 137]різна, отже з'являється можливість поділу цих речовин. Встановлено цілком певна зворотна залежність між молекулярною масою і критичною температурою розчинності. У ефірів з молекулярної касою - 460 г і кислот з молекулярної масою 230 г критична температура розчинності збігається з критичною температурою пропану. Ці сполуки, як і всі інші з меншою молекулярною масою, повністю розчиняються в пропані.
При недостатньо чіткої вакуумної перегонці мазуту виходить гудрон містить велику кількість фракцій, що википають до 500 С. Низькомолекулярні вуглеводні, що містяться в залишковому сировину, більш розчинні в пропані в області предкрітічес-ких температур, ніж високомолекулярні фракції. Розчиняючись в пропані, вони діють як проміжний розчинник, підвищуючи завдяки наявності в їх молекулах довгих парафінових ланцюгів дисперсионную складову Ван-дер - ваальсово сил і тим самим розчиняють здатність розчинника по відношенню до високомолекулярних і поліциклічні вуглеводнів і смол. Крім того, при деасфальтизації полегшеного мас-ловязкого залишку зростає температура освіти двухфазной системи, наближаючись до критичної температури пропану.
Температура деасфальтизації грає велику роль в процесі. Чим вище температура, тим (при тому ж співвідношенні пропану і сировини) повніше переходять із сировини в асфальтовий шар смоли і поліциклічні вуглеводні, поліпшується колір деасфальтізата, знижуються його в'язкість, щільність і коксованість, однак вихід деасфальтізата знижується. При відповідних тиску і кратності пропану до сировини відділення від нього смолисто-асфальтенових речовин можливо при температурах від 40 до 90 С. При 40 С частина смол залишається в розчині, а при 90 С - температурі, дуже близькою до критичної температури пропану (96 8 З ), багато цінних вуглеводні не розчиняються в ньому і випадають разом зі смолами.
Для малоомолістого сировини з високим вмістом парафино - масляні компонентів потрібна вища кратність пропану, ніж для сировини, багатого смолисто-асфальтено-вимі речовинами. Не менш важливою умовою є температура процесу деасфальтизації. Його доцільно вести в порівняно вузькому інтервалі температур - приблизно 50 - 85 С, так як до 40 - 50 С нейтральні смоли, хоча і погано, але розчиняються в пропані, а при температурі 90 С, близькою до критичної температури пропану (96 8 С) , багато цінних вуглеводні не розчиняються в ньому і випадають разом зі смолами.
Штуцер вентиля повинен бути заглушений, а на горловину надітий запобіжний ковпак. Не допускається будь-який ремонт балонів, наповнених газом, а також їх вентилів. Транспортування балонів повинна виключати можливість їх падіння і ударів один об одного. Знімати балони з автомашини ковпаками вниз не дозволяється. Особливо небезпечний нагрів балона з рідким технічним пропаном до критичної температури пропану ГКР а97 С і вище, так як при цьому вся рідка фаза переходить в газоподібну ц тиск в балоні зростає до руйнівної величини.
Залежність виходу асфальту з концентрату нафти від щільності пропану. Кратність пропану 8. 1 (за об'ємом. За дослідженнями Н. Ф. Богданова і А. Г. Мартиненко, розчинність вуглеводнів масляних фракцій в пропані в критичній області падає зі збільшенням щільності і молекулярного ваги вуглеводнів. З цього випливає, що з розчину нафтового залишку в пропане будуть виділятися в першу чергу компоненти з високими щільністю, коефіцієнтом заломлення і молекулярною вагою. до їх числа відносяться асфальтени і смолисті речовини. При досягненні крити-чеський температури розчинника все вуглеводні виділяються з розчину. Ця розчинність також знаходиться в прямолінійною залежності від щільності пропану і графічно представляється прямими з різним кутом нахилу до осі абсцис. Як видно з рис. 45 (дані І. Б. Губенко та автора), з підвищенням температури розчинність поліциклічних вуглеводнів і смол при наближенні до критичної температури пропану прагне до нуля. .