Химия и химические технологии/6. Органическая химия

Танашев С.Т., Карабаев Ж.А., Искендиров Б.Ж.

Южно-Казахстанский государственный университет им. М.Ауезова, Казахстан

ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ОПТИМАЛЬНЫХ РЕЖИМОВ ТЕХНОЛОГИИ СЕЛЕКТИВНОЙ ОЧИСТКИ МАСЕЛ ФЕНОЛОМ ДЛЯ УВЕЛИЧЕНИЯ  ВЫХОДА ЦЕЛЕВОГО ПРОДУКТА

                               

Общеизвестно, что смазочные масла в республике Казахстан совершенно не про­изводятся, весь потребляемый их объем импортируется, причем с большими затратами.

Вместе с тем Казахстан располагает уникальнейшим сырьем для производства масел и парафинов, к которому относится нефть место­рождения Кумколь, характеризующаяся высоким потенциальным со­держанием масел и парафинов.

В настоящее время одно из основных звеньев   технологиче­ской цепи нефтеперерабатывающих заводов, для производства смазочных мате­риалов является селективная очистка масел фенолом.

Селективная очистка масел фенолом является наиболее распространенным способом очистки, как в СНГ и дальнем зарубежье. По классическим представлениям фенол как селективный растворитель характеризуется высокой растворяющей способностью и средней избирательностью.

Для определения оптимальных условий очи­стки масел фенолом в качестве переменных математической модели были приняты следу­ющие параметры:

Управляемые воздействия

 Х1 -  расход фенола, м3/м3 сырья;

 Х2 - температура верха колонны К-1, °С;

 X4 - температура сырья, °С;

 Х5 - расход фенольной воды, % на сырье;

 Х6 - расход сырья, м3 / ч

Неуправляемые возмущающие воздействия

 Х3  - температурный   градиент   колонны, °С;

 X6 - удельный вес сырья, кг/м3;

 Х7 - вязкость сырья, 1 • 10 -1сст

Выходные величины

 У1 - выход рафината, м3/ч;

 У2 - показатель преломления рафината;

 У3 - содержание фенола в рафинатном растворе на перетоке из колонны К-1 в емкость Е-1,

При составлении математического описания с первом приближении поверхность отклика процесса аппроксимировалась линейными по­линомами, полученными - обработкой на языке «Basjk» с использованием  программы интерактивной обработки экспериментальных данных статистического материала в количестве 160 опытов, снятого   с картограмм с учетом временною интервала, равного 0,5ч.

         Полученные зависимости адекватны и хо­рошо согласуются с теоретическими представлениями о процессе.

Методом линейного программирования была максимизирована функ­ция (1) при ограничениях:

1) У2 придавали   следующие фиксирован­ные значения: 1,4730; 1,4740;       

    1,4750; 1,4760; 1,4770;

2) У3> 10.

В результате моделирования получен на­бор оптимальных режимов для различных зна­чений выхода рафината в зависимости от его качества (см. таблицу 1).

 

Таблица 1. - Расчет оптимальных режимов для максимизации целевого продукта в зависимости от его качества

 

Параметры

 

Показатель преломления рафината, У2

1,4730

1,4740

1,4750

1,4760

1,4770

Х1

1,5

1,5

1,5

1,5

1,5

Х2

50

50

50

50

50

Х4

51,87

58,12

61,25

70,62

76,87

Х5

10

10

10

10

10

Х6

900

900

900

900

900

Х7

70

74

78

82

86

Х8

40

40

40

40

40

Выход рафината,  У1

28,9

29,6

29,9

30,8

31,4

 

Таким образом, для установки селективной очистки масел фенолом получена модель про­цесса экстракции в виде системы линейных уравнений.

Для производства масел и парафинов из Кумкольской нефти бла­годаря ее уникальным природным свойствам вполне достаточно тради­ционной технологии с использованием селективных растворителей.

Данная технология широко освоена на нефтеперерабатывающих заводах в СНГ и включает селективную очистку дистиллятов, деасфальтизацию гудро­на и селективную очистку деасфальтизата, депарафинизацию и обезмасливание рафинатов, гидроочистку масел и парафинов.

Литература

 

1. Черножуков Н. И. Технология переработки нефти и газа. Часть 3. М., Химия,  

    1978. - 360 с.

2. Гольдберг Д. О., Крейн С. Э. Смазочные масла из нефтей восточных   

    месторож­дений. М., Химия, 1972. - 232 с.

3. Важнейшие достижения и приоритеты мировой нефтепереработки и  

    нефтехимии в производстве высокоиндексных масел. М., ЦНИИТЭ 

    нефтехим, 2001 г.- 42 с.