Ім'я файлу: Домашня робота.docx
Розширення: docx
Розмір: 119кб.
Дата: 13.12.2021
скачати
Пов'язані файли:
Курсова Чухно.pdf
Розширення: docx
Розмір: 119кб.
Дата: 13.12.2021
скачати
Пов'язані файли:
Курсова Чухно.pdf
МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ
НАЦІОНАЛЬНИЙ АВІАЦІЙНИЙ УНІВЕРСИТЕТ
ФАКУЛЬТЕТ ЕКОЛОГІЧНОЇ БЕЗПЕКИ ІНЖЕНЕРІЇ ТА ТЕХНОЛОГІЇ
КАФЕДРА ХІМІЇ ТА ХІМІЧНОЇ ТЕХНОЛОГІЇ
ДОМАШНЯ РОБОТА
з дисципліни «Технологія виробництва ММ з ТАС»
на тему: «Лужна очистка олив.»
Виконав: студент групи АП-407
Чухно С.О.
Перевірила:
Косенко О.І
Київ 2021
Лужна очистка олив
Лужна очистка може бути завершальним етапом після сірчанокислотного очищення, початковим етапом лужноземельного очищення, а також самостійним процесом при регенерації відпрацьованих олій. Для лужного очищення зазвичай застосовують каустичну соду, кальциновану соду та тринатрійфосфат.
При обробці лугом олив, попередньо очищеного сірчаною кислотою, нейтралізуються кислі сполуки, що залишилися в оливі, з утворенням сульфонафтенових кислот, кислих і середніх ефірів сірчаної кислоти. Луж взаємодіє також з нафтеновими кислотами, фенолами, дикарбоновими та оксикарбоновими кислотами, що містяться у відпрацьованих оліях.
У тих випадках, коли лужна обробка оливи не пов'язана із сірчанокислотним очищенням (зазвичай так і буває в практиці регенерації), луг взаємодіє лише з органічними кислотами - продуктами старіння оливи. В результаті взаємодії всіх перерахованих вище речовин із лугом утворюються натрієві солі (мила), які легко переходять у водний лужний розчин. Мила добре розчиняються у воді, особливо гарячій.
Відстій оливи після лужного очищення є обов'язковою операцією. При цьому спускають лужні покидьки, що відстоялися, а залишилися в маслі (в основному у зваженому стані) мила видаляють шляхом промивання гарячою водою.
Тісний контакт між лугом та оливою забезпечується, як правило, перемішуванням за допомогою повітря.
При обробці оливи лугом можуть протікати гідроліз та утворення емульсій, що ускладнюють процес очищення.
Мила (солі нафтенових кислот) при розчиненні у воді або слабких лугах здатні дисоціювати на луги і кислі солі органічних кислот. Останні не розчиняються у воді та добре розчиняються у нафтопродуктах. Наприклад, наголошується, що в нейтралізованому маслі містяться нафтенові кислоти. Досвід показав, що зі збільшенням концентрації лугу гідроліз мил різко зменшується, а з підвищенням температури посилюється. Тому для запобігання гідролізу мив нейтралізацію слід проводити концентрованою лугом і при зниженій температурі. Але виявляється, що в умовах виникає друга небезпека, що спостерігається при очищенні лугами, - утворення водних емульсій.
Емульсії є системою двох взаємно нерозчинних рідин, в якій одна рідина розподілена в іншій у вигляді дрібних крапель, що знаходяться у зваженому стані. На вигляд емульсії є непрозорі однорідні рідини від білого до темного кольору. Існують емульсії двох типів: «олива у воді» та «вода в маслі». Емульсія «масло у воді» (коли найдрібніші частинки оливи розподілені у воді) називається гідрофільною. Гідрофільні емульсії утворюються в тих випадках, коли олія містить значну кількість нафтенових або жирних кислот.
Емульсії "вода в маслі" називаються гідрофобними. У таких емульсіях найдрібніші частки води розподілені на маслі.
Один вид емульсії легко відрізнити від іншого: крапля гідрофільної емульсії тоне у бензині та розшаровується у воді, а крапля гідрофобної емульсії, навпаки, руйнується у бензині та плаває на воді.
Утворення емульсій та стійкість їх залежать від концентрації лугу, температури нагріву оливи, інтенсивності перемішування і т. д. Чим міцніше луг, тим легше утворюються емульсії. Але зі збільшенням температури нагрівання міцність емульсії зменшується. Особливо добре руйнується емульсія при нагріванні до 130 ° С у закритих апаратах при підвищеному тиску.
Зруйнувати емульсію можна також запровадженням деемульгаторів. Гідрофільні емульсії добре розшаровуються під дією розчинів спирту, сульфату натрію, кухонної солі, хлористого кальцію та ін. Гідрофобні емульсії руйнують натрієвими солями нафтенових кислот та розчинами мінеральних солей.
Так як зруйнувати емульсії досить важко, на практиці воліють вести процес лужного очищення при малій концентрації лугу та підвищеній температурі.
Найчастіше очищення ведуть розчином, що містить 2,5-4% рідкого натрію (щільністю 1,03-1,05) і при температурі 70-80 ° С.
У деяких випадках доводиться вдаватися до міцніших лугів. Наприклад, при регенерації відпрацьованої олії з високим кислотним числом повної нейтралізації кислих речовин досягають тільки при обробці лужним розчином, що містить до 10% NaOH. Щоб уникнути утворення емульсій процес проводять при 90-95 ° С. Для промивання обробленого лугом оливи від непрореагував луги і мил застосовується вода, що не містить солей.
Іноді при промиванні водою можуть утворитися емульсії, особливо в тих випадках, коли відпрацьована олія містила значну кількість смол та асфальтенів. Щоб уникнути цього, а також для скорочення витрати води, перше промивання ведуть підкисленою водою (НСl, H2SO4), а наступні — звичайною. Промивання олії водою не виключає застосування відбілюючої глини як заключної стадії процесу лужного очищення.
При лужному очищенні замість їдкого натру можна застосовувати кальциновану соду та тринатрійфосфат. Але витрата їх трохи вища, ніж їдкого натру. Лужне очищення кислих масел проводиться переважно 10-20%-ним розчином Na2СО3 і Na3P04. Промивання такого лужного масла водою в деяких випадках замінюється контактною обробкою глиною, що відбілює. Описаний вище метод лужного очищення на практиці регенерації називається «луг — земля».
Іноді при вилуговуванні застосовують гашене вапно (пушонку) Са(ОН)2 у сухому вигляді, а також у вигляді пульпи - вапняного молока. Через низьку реакційну здатність витрата її на олію становить до 20%.
Кількість лугу V (в кг), необхідної для обробки кислої оливи, можна визначити за формулою:
V = 0,072 qN/s
де q - кількість відпрацьованого масла, кг; N - кислотне число оливи, мг КОН/г; s – концентрація лугу у водному розчині, %.
Практично витрати лугу збільшують у 2-3 рази порівняно з розрахунковим.
Слід зазначити, що водні розчини лужних реагентів (NaOH, Na2CO3, Na3PO4) можуть застосовуватися в тому випадку, коли технологічне обладнання, на якому проводиться регенерація, забезпечене мішалкою з пристроєм, що перемішує (повітряним або механічним) і пристроєм для зневоднення (сепаратори або випарники установок з вакуумним відсмоктуванням водяної пари).
Застосування водних розчинів лужних реагентів для регенерації масел, особливо з високими кислотними числами, краще сірчанокислотного очищення. Крім того, лужне очищення в комплексі з контактною дає можливість отримувати більш стабільні регенеровані масла, так як при цьому з них повністю не вилучаються присадки, що залишилися[1].
Періодичне та безперервне очищення оливи
У кислому маслі містяться сульфокислоти, сліди сірчаної кислоти, нафтові кислоти. Ці продукти можуть бути видалені з дистилятних масел нейтралізацією 3 - 10% розчином лугу, найчастіше їдкого натру. Температура процесу 45-50 °С. Кислі продукти, що містяться в оливі, утворюють солі і переходять в лужний розчин. Після відокремлення лужних відходів масло промивають гарячим паровим конденсатом для видалення залишків солей нафтових кислот і підсушують повітрям. Витрата лугу становить 0,2 – 1,5 % від кислої олії, втрати олії у своїй рівні 2 – 5 %.
Нейтралізація лугом не застосовується для високов'язких дистилятних і залишкових масел внаслідок утворення стійких емульсій. Кислі в'язкі масла нейтралізуються при контактному очищенні відбілюючими землями.
Процес залужування може бути:
-періодичним
-безперервним.
Періодичний процес здійснюється у лужній мішалці. На відміну від кислотних, лужні мішалки мають внутрішній захисний шар з вініпласту або діабазових плиток, оскільки слабокисле середовище олії викликає підвищену корозію.
Безперервний процес відбувається за тиску 0,6 – 1,0 МПа.
Переваги безперервного процесу порівняно з періодичним – значне покращення відстою олії від лужних стоків та зменшення виробничих втрат.
Технологічна схема. На рис.1 наведена технологічна схема безперервного процесу лужного очищення оливи.
Рисунок 1. Технологічна схема встановлення безперервного лужного очищення олії:
1, 4, 6, 11 – насоси; 2 – теплообмінник; 3 – колона; 5 – піч; 7, 10 – змішувачі; 8, 12 – відстійники; 9, 13 – холодильники; I – сировина; II - 2,5%-ний розчин їдкого натру; III – лужні відходи; IV – вода; V – повітря; VI – очищена олія.
Сировина насосом 1 подається в теплообмінник 2, нагрівається до 50 °З надходить у піч 5, звідки йде з температурою 150-170°С. Далі воно контактує в змішувачі 7 з 1 - 2,5%-ним розчином лугу, що подається насосом 6. Суміш направляється в відстійник 8, де олива відстоюється від мил і лугу. Лужні відходи під власним тиском після холодильника 9 при 70°З надходять резервуари для подальшого виділення нафтових кислот.
З верху відстійника 8 вилужене масло з температурою 130 – 140 °З надходить у змішувач 10, куди насосом 11 подається вода при 60 °З. Суміш води та олії розділяється у відстійнику 12, з низу якого промивна вода через холодильник 13 при 70 °З надходить у резервуар для подальшого виділення нафтових кислот.
Вилужене і промите масло з верху відстійника 12 потрапляє в теплообмінник 2, де охолоджується сировиною до 80°З, а потім колону 3 для просушування стисненим повітрям. З низу колони 23 вилужене олива відводиться з установки.
Процес кислотно-лужного очищення оливи має низку недоліків проти селективним методом очищення. Оливи, очищені сірчаною кислотою, мають нижчий (на 10 – 12 одиниць) індекс в'язкості. Ефективно використовують лише 40 – 50 % кислоти. Кислий гудрон не знаходить достатнього застосування. Втрати оливи з кислим гудроном дуже значні і становлять 3 – 10 % для дистилятних та 25 – 30 % для залишкових олив[2].
При лужному очищенні олив в процесі їх виробництва або регенерації метою водного промивання є видалення з оливи непрореагувавших лугів і водорозчинних органічних солей. Промивання ведуть при 70-80 ° С; воду видаляють відстоюванням. Іноді при водному промиванні оливи, що регенеруються, після лужного очищення можуть утворитися емульсії, особливо якщо відпрацьована олива містила значну кількість смол і асфальтенів. Щоб запобігти утворенню емульсії, для першого промивання використовують воду з невеликою кількістю сірчаної або соляної кислоти, а для подальших промивань беруть звичайну воду. Підкислення води в цих умовах значно знижує її витрату[3].
Список літератури
1. https://e-him.ru/?page=dynamic§ion=61&article=1084
2. Макарова Т.П., Харисова Г.Ф., Галяутдинова М.С. «Технология производства масел». С 62-66.
3. Пархоменко В. Е. ГОСУДАРСТВЕННОЕ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ИЗДАТЕЛЬСТВО НЕФТЯНОЙ и ГОРНО-ТОПЛИВНОЙ ЛИТЕРАТУРЫ Москва 1953 Ленинград. С. 130.