Изучение состава и свойств щелочных отходов нефтепереработки Текст научной статьи по специальности «Промышленные биотехнологии»

Список литературы

1. Сайдахмедов Ш.М. Особенности производства масел в Узбекистане. Магер. Конф. по маслам и смазкам. Фергана, 1994. С. 9-12.

2. Шрагин С.П. Очистка масел фенолом. М. Гостоптехиздат, 1965. 45 с.

3. ГлазовГ.И., ФуксИ.Г. Производство нефтяных масел. М. Химия, 1976. 192 с.

4. Сайдахмедов Ш.М., Кадыров И., Салимое З.С. Полифункциональные катализаторы и гидрогенизационные процессы нефтепереработки. Ташкент. ФАН, 2000. 110 с.

5. Казакова Л.П., Крейн С.Э. Физико-химические основы производства нефтяных масел. М. Химия, 1978. 320 с.

6. Нарметова Г.Р. Исследование ароматических углеводородов в широком интервале температур кипения храматаграфическими методами. Автореф. канд. Дисс. Ташкент, 1969. 24 с.

ИЗУЧЕНИЕ СОСТАВА И СВОЙСТВ ЩЕЛОЧНЫХ ОТХОДОВ

НЕФТЕПЕРЕРАБОТКИ

1 2 Шарипов К.К. , Аслонов М.Р.

1Шарипов Кахрамон Кандиёрович - старший преподаватель, кандидат химических наук; 2Аслонов Миршод Рамазонович - магистр, кафедра технологии нефтехимической промышленности, факультет химической технологии, Бухарский инженерно-технологический институт, г. Бухара, Республика Узбекистан

Аннотация: в данной статье исследованы состав и свойства щелочных отходов, являющихся крупнотоннажным отходом нефтепереработки и сбрасываемых на многих заводах в сточные воды, тем самым загрязняя окружающую среду. С целью утилизации щелочных отходов разработаны способы извлечения из них ценных компонентов, которые так необходимы народному хозяйству. Изучением сорбции молекул кислородсодержащих веществ в динамических и статических (равновесных и квазиравновесных) условиях из полярной и неполярной сред на различных сорбентах найдены селективные сорбенты, позволяющие извлечь нефтяные кислоты из щелочных отходов и проанализировать их состав. Дан механизм адсорбции полярных молекул нефтяных кислот из различных сред.

Ключевые слова: адсорбция, фенол, масла, кислота, температура, эмульсия.

Количество нафтеновых кислот в нефтепродуктах в большинстве случаях не превышает 1% (иногда встречаются и до 3%), ресурсы их очень велики, учитывая крупнотоннажные масштабы нефтеперерабатывающей промышленности. Содержание нафтеновых кислот как активных компонентов в товарных нефтепродуктах строго ограничено нормами ГОСТов. Так, в реактивных и дизельных топливах количество кислот не должно превышать 0,002% и 0,03% соответственно.

Поэтому все виды топлива, в которых количество нафтеновых кислот превышает допустимые нормы, подвергаются на НПЗ, в основном щелочной очистке для удаления этих нежелательных для товарных нефтепродуктов компонентов.

Основываясь на данных о ресурсах нафтеновых кислот (с определенным кислотным числом) на всех нефтеперерабатывающих заводах бывшего Союза осуществляющих щелочную очистку реактивных и дизельных топлив мы пришли к исходным (табл. 1), которые могут явиться справочными данными [1].

№ Физико-химические показатели керосиновые дизельные

1 Цвет темно-коричневый желтый

2 а420 1,1600 1,2000

3 Концентрация нефтяных кислот 3,0 2

от массы, %

4 рН раствора 13 11,5

5 Свободная щелочь, % 10 1

6 Содержание неомыляемых, %

Анализом полученных данных и сведений из литературы, мы пришли к выводу о содержании в отработанных щелочных отходов от 7 до 15% мылонафта и топлива [2].

Следует отметить, что исследование состава и свойств щелочных отходов НПЗ с целью извлечения из них нафтеновых кислот и сопутствующих им других кислородсодержащих соединений и неомыляемых является одним из трудных задач в химии и технологии нефти [3].

В отработанном щелочном растворе остается большое количество топлива, которое плохо разделяется отстоем; даже при хорошем разделении (при дополнительном разбавлении щелочного раствора водой) в мылонафте остается от 10 до 40% и более неомыляемых примесей, отделение которых также затруднительно [4]. С другой стороны, част мылонафта остается в нефтепродукте, следы его трудно удалить даже очень тщательной отмывкой. При этом мылонафт частично гидролизуется и некоторое количество нафтеновых кислот вновь переходит в топливо. Водный раствор мылонафта имеет щелочную реакцию по фенол - фталеину. Однако проведенный нами анализ показал, что окраску фенол -фталеина вызывает свободная щелочь, остающаяся в мылонафте в количествах около 0,5 - 1%. Водный раствор самого мылонафта, тщательно очищенного от щелочи, не окрашивается фенолфталеин [5].

При разработке методов очистки нефтяных кислот необходимо прежде всего учитывать, что это сложные много компонентные смеси одноосновных карбоновых кислот, состоящие из представителей различных гомологических рядов (алифатических, циклопентан-, моно-, би- и трициклических смешанного строения, с радикалами, содержащими серу, азот и кислород, помимо кислорода карбоксильной группы) с различными константами диссоциации - от 10-5 для алифатических и циклопентан-, циклогексан карбоновых кислот и примерно до 10-9 (точных данных нет) для других нафтеновых кислот [6]. Возможна примесь и других фенольных соединений, являющихся еще более слабыми кислотами: константа диссоциации для фенола - 1,0-10-10, крезолов - от 6,3 до 9,8 •Ю-11 для 3,4-диметилфенола - 5,2 •Ю-11 и для 1,4 - диметилфенола - 4,8 •Ю-11.

Список литературы

1. Гольдберг Д.О. Нафтеновые кислоты, их получение и применение. Азнефиздат. Баку, 1932.

2. Ниязов А.Н. Нафтеновые кислоты. Изд-во «Ылым». Ашхабад, 1969.

3. Наметкин Н.С., Егорова Г.М., Хамаев В.Х. Нафтеновые кислоты и продукты их химическом переработки. М. Химия, 1992.

4. Эллис К. Химия углеводородов нефти М., 1938.

5. Томсон Г.А., Савиных Ю.В. Фенолы нефтей Ван-Еганекого месторождения. тез. докладов II Межд. конф. по химии нефти. Томск. Россия, 1994. С. 24.

6. Нефтяные и синтетические нафтеновые кислоты их свойства и производные. Тем. обзор № 33 института нефтехимических процессов Мамедалиева АН Аз ССР, Баку, 1978.

ИЗУЧЕНИЕ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ

И ПАРАМЕТРЫ МОЛЕКУЛ НЕФТЯНЫХ КИСЛОТ

12 Шарипов К.К. , Аслонов М.Р.

1Шарипов Кахрамон Кандиёрович - старший преподаватель, кандидат химических наук; 2Аслонов Миршод Рамазонович - магистр, кафедра технологии нефтехимической промышленности, факультет химической технологии, Бухарский инженерно-технологический институт, г. Бухара, Республика Узбекистан

Аннотация: в данной статье исследованы методы выщелачивания нефтяных кислот из различных фракций нефти средней Азии. Метод выщелачивания является наиболее простым и технологичным с точки зрения экономики и применяется в промышленности для выделения нефтяных кислот. Для выщелачивания нефтяных кислот применялись периодические, полунепрерывные и непрерывные методы. Показана перспективность выделения нефтяных кислот разложением их щелочных солей (дизельные щелочные отходы) с использованием вместо минеральных кислот диоксида углерода. Ключевые слова: адсорбция, фенол, масла, кислота, температура, эмульсия.

На долю нефтяных карбоновых кислот приходится от 5 до 15% всех кислородных соединений нефти и нефтепродуктов. Нефтяные кислоты характеризуются средней молекулярной массой 180-350, при этом около 80% кислот выкипает в пределах 240-350°С [1]. Таким образом, основным источником выделения нефтяных кислот являются керосино-газойлевые и масляные фракции нефти. Известные методы выделения и очистки нефтяных кислот можно разделить на четыре группы:

- методы, основанные на омылении нефтяных кислот с последующим извлечением неомыляемых веществ и выделением нефтяных кислот действием минеральных кислот;

- экстракционные методы;

- адсорбционные методы;

- выделение кислот с помощью ионитов.

Для выделения нефтяных кислот используют узкие нефтяные фракции -керосиновую, газойлевую, дизельную, но иногда даже и природные битумы [2]. Наиболее распространенным методом извлечения нефтяных кислот является метод омыления, который обычно называют щелочным. При выделении нефтяных кислот щелочным методом фракции обрабатывают водным раствором щелочи, например, раствором гидроксида натрия. При этом кислоты превращаются в соли и переходят в щелочной слой:

RСООН + №ОН ^ RСООNа + Н2О.

Чем выше концентрация щелочи и молекулярная масса кислот, тем больше они удерживают неомыляемые компоненты. Концентрация щелочи влияет также на гидролиз солей. С увеличением концентрации щелочи и понижением температуры обработки степень гидролиза уменьшается. Концентрацию щелочи и температуру подбирают в зависимости от фракционного состава продукта, из которого выделяют нефтяные кислоты. Этот метод получил название мокрого выщелачивания, а получаемые растворы солей натрия - щелочными отходами.